Требования к технологическому процессу и основные этапы его разработки

Категория:
Нарезание резьбы


Требования к технологическому процессу и основные этапы его разработки

Любой технологический процесс должен отвечать следующим требованиям.
1. Он должен обеспечивать получение изделий в заданном количестве и заданного качества.
2. Из всех возможных вариантов технологического процесса (а одно и то же изделие можно изготовить с помощью нескольких различных техпроцессов) следует выбрать тот, который обеспечивает максимальную производительность труда, наивысшее качество изделия, требует для его реализации минимальных затрат труда и материалов, оказывает наименьшие вредные воздействия на окружающую среду.
3. Технологический процесс следует разрабатывать на основе имеющихся типовых или групповых технологических процессов. Типовым технологическим процессом называют такой процесс, который применяют для изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Типизация технологических процессов позволяет значительно сократить количество разнотипного оборудования, инструмента и приспособлений, используемых в инструментальных цехах.
4. Технологический процесс должен полностью соответствовать требованиям безопасности труда и промышленной санитарии.

Технологический процесс слесарной обработки включает в себя следующие этапы: анализ чертежа детали; выбор заготовки; выбор технологических баз; составление маршрута обработки заготовки; проектирование операций.

Анализ чертежа детали, подлежащей изготовлению, — первый и один из наиболее ответственных этапов. На этом этапе знакомятся с назначением, конструкцией и потребным количеством деталей, с требованиями, предъявляемыми к ее изготовлению и эксплуатации, оценивают технологичность детали.

Основное внимание уделяют анализу технологичности детали. Технологичной считается такая конструкция детали, которая позволяет изготовить деталь с высокими производительностью и качеством при минимальных затратах времени и средств, необходимых на технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт этой детали.

Отработка конструкции детали на технологичность — сложный процесс, требующий большого опыта, знаний и творческого подхода. В частности, необходимо оценить, насколько обоснована точность изготовления детали. Ведь чем точнее обработка, тем выше затраты. Поэтому выбранная точность изготовления детали должна строго соответствовать требуемым условиям работы детали в процессе ее эксплуатации. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов, что позволяет использовать для ее изготовления стандартный инструмент и приспособления, уменьшить число их типоразмеров. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения для ее изготовления типовых и групповых технологических процессов.

Выбор исходной заготовки и способа ее получения производят только после отработки изделия на технологичность. Заготовкой называют предмет труда, из которого путем изменения формы, размеров, свойств поверхности или материала получают деталь. Чем ближе свойства заготовки к свойствам детали, тем меньше потребуется времени и средств на ее обработку. Однако чем ближе по своим свойствам заготовка к детали, тем она дороже. Поэтому можно считать, что заготовка выбрана правильно только в том случае, если суммарные затраты на ее изготовление и обработку являются минимальными.

Вид заготовки определяется материалом детали, потребным количеством этих деталей, конфигурацией и размерами детали. В инструментальном производстве применяют разнообразные материалы — стали, чугуны, цветные металлы и сплавы, металлокерамику, пластмассы и др. Все они имеют различные химические, физические, механические и технологические свойства. Например, заготовки из стали, большинства цветных металлов и сплавов могут быть получены обработкой давлением (прокаткой, штамповкой, ковкой), а заготовки из чугуна — отливкой.

Инструментальное производство машиностроительных предприятий носит мелкосерийный и единичный характер. Это определяет и тип заготовок, используемых при изготовлении различных инструментов и приспособлений.

Штампованные и литые заготовки скоб и шаблонов применяют в условиях специализированных предприятий для больших партий изделий. Большинство деталей мелких штампов изготовляют из проката. Сложные корпусные детали изготовляют из сварных заготовок.

Наиболее широко в инструментальных цехах машиностроительных предприятий используют заготовки из проката: круглые, квадратные, шестигранные прутки; трубы; полосы; ленты; плиты. Для деталей, работающих в особо тяжелых условиях (например, штампов горячей штамповки), применяют поковки простейшей формы, так как они обладают высокой прочностью.

Выбор технологических баз. Технологической базой называют поверхность, ось или точку, принадлежащие заготовке и используемые для определения ее положения в процессе обработки.

Каждое свободное абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы относительно трех координатных осей: оно может вращаться относительно каждой из осей и перемещаться параллельно каждой из них.

Для того чтобы в процессе обработки заготовка не изменяла своего положения, необходимо лишить ее всех шести степеней свободы. Следовательно, для этого требуется шесть опорных точек 1—6. Для размещения этих точек на заготовке обычно выбирают три поверхности или заменяющие их сочетания поверхностей. Тогда доступ к остальным поверхностям остается свободным и их можно обрабатывать.

К заготовке прикладывают силы, которые обеспечивают постоянный контакт опорных точек заготовки и приспособления при ее обработке. Эти силы называют силами закрепления.

Наряду с технологическими у заготовки имеются и измерительные базы. Ими могут быть поверхности, оси, точки или сочетания поверхностей. Относительно измерительных баз определяют положение других поверхностей заготовки (например, при разметке).

Рис. 1. Схема базирования заготовки на шесть точек

Базовые поверхности обрабатывают первыми. Их качество определяет точность положения заготовки в приспособлении.

Для достижения высокой точности обработки следует соблюдать принцип постоянства баз. Это значит, что на различных операциях в качестве технологических и измерительных баз необходимо, по возможности, использовать одни и те же поверхности и даже одни и те же участки поверхностей. Предпочтительно также, чтобы установочные и измерительные базы совпадали, т. е. их функции выполняли одни и те же поверхности.

Если возможно, технологические и измерительные базы следует совмещать с конструкторскими (сборочными) базами. Ими являются поверхности детали, которые определяют ее положение относительно других деталей в собранном изделии.

Составление технологического маршрута обработки заготовки — ответственный этап проектирования технологического процесса. Технологическим маршрутом называют последовательность прохождения заготовки детали или сборочной единицы по цехам и производственным участкам предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта. Основными задачами этого этапа являются: определение последовательности операций или уточнение последовательности операций по типовому технологическому маршруту; определение состава средств технологического оснащения.

Средствами технологического оснащения называют совокупность орудий производства, необходимых для выполнения технологического процесса. Средства техноло-нического оснащения включают в себя технологическое оборудование и технологическую оснастку. Технологическое оборудование — это те средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещают материал или заготовку, средства воздействия на них, а также технологическую оснастку. Технологическая оснастка включает те средства технологического оснащения, которые дополняют оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. К технологической оснастке относят приспособления для установки заготовки и инструмента.

Технологический маршрут слесарной обработки можно условно разделить на несколько частей.

1. Операции подготовки заготовки под обработку. К ним относят правку заготовки, обработку базовых поверхностей, разметку и соединение нескольких заготовок под совместную последующую обработку. При высоком качестве заготовок операцию правки исключают. Если нет возможности производить совместную обработку заготовок, в технологический маршрут не включают и операцию по их соединению.

2. Операции обработки заготовки. На стадии разработки маршрута выбирают методы обработки каждой поверхности, технологическое оборудование, режущий инструмент, технологическую оснастку и контрольно-из-мерительный инструмент.

3. Операции термической обработки и покрытий. При проектировании маршрута обработки указывают только место и вид термической обработки. Саму технологию термической обработки разрабатывают специалисты в этой области. Вид термической обработки оказывает влияние на выбор методов последующей обработки поверхностей заготовки. Например, закаленную заготовку нельзя обрабатывать сверлением, зенкерованием, развертыванием и другими методами лезвийной обработки.

4. Контрольные операции. Обычно качество детали контролируют после ее окончательной обработки. Для ответственных, дорогих изделий в технологический маршрут включают контроль после наиболее ответственных операций обработки.

Технологический маршрут слесарной обработки проектируют в такой последовательности: сначала выбирают технически возможные методы обработки каждой поверхности в отдельности; затем формируют возможные варианты операций; на основе анализа затрат по различным вариантам выбирают наиболее экономичный вариант маршрута обработки. При выборе технологических методов руководствуются следующими правилами.

1. Сначала назначают метод конечной обработки, который должен обеспечивать качество поверхности, заданное чертежом детали. Затем последовательно назначают предшествующие ему методы обработки.

2. Предшествующий метод обработки должен обеспечивать минимально необходимый припуск на последующую обработку.

3. Каждый последующий метод обработки должен быть точнее предыдущего, так как его применение обусловлено необходимостью уменьшить погрешность предыдущей обработки.

4. Обработку возможно большего числа поверхностей одной заготовки рационально осуществлять одним и тем же методом.

5. Виды и число методов обработки должны обеспечивать наиболее экономичный переход от поверхностей заготовки к поверхностям детали при заданном качестве.

При проектировании операций руководствуются следующими соображениями.

1. Операцию формируют по общности метода обработки. Это значит, что в операцию объединяют изготовление тех поверхностей, для которых был выбран один и тот же метод обработки или методы, близкие по принципу формообразования. Это дает возможность выполнять операцию на одном оборудовании. Методы обработки, основанные на различных принципах формообразования, нельзя объединять в одну операцию (например, опиливание и шлифование, сверление и вырубку).

2. На одной операции стремятся обработать поверхности с приблизительно одинаковыми требованиями к их качеству. Например, нерационально черновое и чистовое шлифование проводить на одной операции, так как для чернового шлифования можно использовать менее точный станок, а для чистового — более точный.

3. Для каждой операции выбирают средства технологического оснащения — оборудование, инструмент, приспособления.

Оборудование выбирают в соответствии с назначенным методом обработки, размерами заготовки, точностью обработки, размером партии и др.

Режущий инструмент должен соответствовать выбранному методу обработки, типу обрабатываемой поверхности, требуемому качеству обработки и стандартному типоразмеру. В инструментальном производстве часто для конкретной работы изготовляют нестандартный инструмент; однако таким путем следует идти только в том случае, когда это действительно необходимо и оправдано.

При выборе приспособления учитывают характер технологической операции, габарит изделия, тип заготовки, схему базирования и закрепления заготовки, тип оборудования, точность обработки, размер партии и др.

Средства контроля выбирают с учетом характера контролируемого параметра (геометрический размер, форма, шероховатость и т.д.), номинальных размеров контролируемого параметра и допусков на него, допустимой погрешности измерения, массы и габарита изделия, условий рабочего места (температура, влажность), повреждаемости контролируемой поверхности, формы выдачи результатов контроля, доступности места контроля, наличия на предприятии необходимого и наиболее рационального средства.

После выполнения всех указанных работ получают документ, который является сокращенным описанием технологического процесса — всех операций в последовательности их выполнения. Этот документ называют маршрутной картой. При единичном производстве на этом проектирование технологического процесса часто и заканчивают. Детали каждой операции прорабатывает сам исполнитель работы на основе своего опыта и квалификации.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум