Технология машиностроения (стр. 2 )

Определение фонда времени работы оборудования и рабочих, ритма выпуска для массового производства, величины партии для серийного производства производится по формулам, данным в работе [11].

Выбор вида заготовки

и технологического процесса ее получения

На выбор заготовок влияют следующие факторы: конфигурация, размеры и вес деталей, технические требования на готовые детали, объем и серийность выпуска деталей, материал деталей.

К основным технологическим процессам получения заготовок деталей машин относятся: литье в песчаные формы, литье в металлические формы, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением, штамповка из жидкого металла, свободная ковка, горячая штамповка в открытых и закрытых штампах, на горизонтально-ковочных машинах, скоростная штамповка, холодная штамповка, прокат, метод порошковой металлургии и др.

Рекомендации по выбору заготовок [9, 11, 13] дополняются заводскими данными.

Главным критерием, определяющим выбор способа получения заготовок, является его технико-экономическая целесообразность (точность, качество поверхности, производительность, коэффициент использования материала, себестоимость и др.).

Первым, чем надо руководствоваться при выборе заготовки, является выявление возможности ее получения из полуфабриката, максимально приближающегося по качественным показателям к соответствующим требованиям, предъявляемым к готовой детали. Опыт машиностроения показывает, что чем раньше по ходу технологического процесса заготовка приближается к требованиям, предъявляемым к готовой детали, тем в конечном итоге экономичнее становится технологический процесс.

Сравнение и выбор наивыгоднейшего варианта заготовки производят по существенным методикам [9, 11].

Определение общих припусков на обработку детали ведется по ГОСТ 7505-89 и ГОСТ 26645-85. Окончательные размеры заготовок корректируются после расчета припусков на механическую обработку.

Расчет массы детали ведется по номинальным размерам. Для этой цели можно применить метод разбивки на элементы. Путем анализа способа получения заготовки, принятого на заводе и предлагаемого студентом, производится расчет экономии металла за счет изменения характера и объема заготовки.

Работа над разделом заканчивается оформлением чертежа заготовки.

Разработка технологического процесса

изготовления детали

При разработке технологического процесса должна решаться задача обеспечения всех требований к качеству детали (точность размеров, расположения поверхностей, точность формы, физико-механических свойств поверхностного слоя).

При разработке технологического процесса обработки детали целесообразно придерживаться следующего порядка:

1.Установить требуемое уточнение ( – порядковый номер поверхности) по каждой из поверхностей детали.

2. Наметить последовательность обработки поверхностей детали, выявить возможность их одновременной обработки и наметить технологические базы.

3. Выбрать способы обработки и обосновать количество переходов, подобрать оборудование и технологическую оснастку, обладающие необходимыми данными.

4. Определить возможность совмещения переходов обработки поверхностей детали и сформировать из них операции.

5. Рассчитать припуски и установить межпереходные размеры.

6. Рассчитать режимы обработки, выявить возможность их обеспечения на подобранном оборудовании, произвести нормирование операций технологического процесса.

7. Оформить документацию на технологический процесс.

Рассмотрение размерных связей и связей, определяющих отклонения расположения поверхностей, позволяет рассчитать требуемую величину уточнения , которую необходимо обеспечить в результате обработки каждой из поверхностей детали.

(1)

где - допуск на рассматриваемый параметр точности заготовки;

- допуск на рассматриваемый параметр точности детали.

Методика расчета уточнения приведена в работе [8].

Установление последовательности обработки тесно связано с выбором технологических и измерительных баз. Следует иметь в виду, что сначала необходимо обработать те поверхности или их сочетания, относительно которых большинство других должны занять положение, требуемое служебным назначением, что делается обычно на первой операции. Затем, используя предварительно обработанные поверхности в качестве технологических баз (а по возможности и измерительных), обрабатываются другие поверхности, координируемые относительно их.

В качестве технологических баз назначают, как правило, основные базы детали, поскольку положение большинства поверхностей задается относительно основных баз детали.

Отступления от этого правила могут быть вызваны тем, что положение ряда поверхностей детали задано не относительно основных баз, а относительно каких-либо других поверхностей, например вспомогательных баз.

Далее необходимо решить задачу, как базировать деталь на первой или первых операциях, чтобы обработать ее поверхности, намеченные в качестве технологических баз для последующих операций.

Обычно может быть несколько вариантов решения этой задачи. Чтобы выбрать наиболее предпочтительный необходимо провести анализ различных вариантов базирования детали с помощью технологических размерных цепей и оценить последствия сделанного выбора по величине погрешности, зависящей от базирования. При этом необходимо учитывать возможности:

а) совмещения технологических и конструкторских баз;

б) обеспечения единства баз на всех операциях обработки (возможно кроме первых), обеспечивающих заданную чертежом точность;

в) обработки детали на всех операциях в приспособлениях - спутниках;

г) подхода инструмента к детали и обработки поверхностей одновременно с наибольшего количества сторон.

Если все варианты обеспечивают заданную точность, то из них выбирается тот, при котором технологический процесс изготовления детали будет экономичнее (проще технологическая - оснастка, средства автоматизации, дешевле станок и т. д.).

Кроме изложенного выше, при установлении последовательности обработки учитывают, что в первую очередь необходимо обработать те из поверхностей, на которых могут обнаружиться дефекты заготовки (раковины, отслоения), чтобы не затрачивать бесполезно труд на обработку других поверхностей.

Далее последовательность обработки устанавливается в зависимости от требуемой точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее она должна обрабатываться, так как обработка последующей поверхности может вызвать погрешности ранее обработанной. Это происходит из-за перераспределения внутренних напряжений, деформаций детали после снятия каждого нового слоя металла.

Последними должны обрабатываться наиболее точные поверхности с наименьшей шероховатостью.

Наметив последовательность обработки поверхностей детали, следует выбрать способы обработки и технологическое оборудование, имеющее необходимые данные.

На выбор способов обработки, количества переходов, необходимого оборудования, оказывают влияние следующие основные факторы:

а) требуемые величины уточнения , которые необходимо обеспечить в результате обработки каждой из поверхностей деталей;

б) количество поверхностей, подлежащих обработке и их расположение на детали;

в) величины уточнений , обеспечиваемые различными технологическими системами при экономичной обработке деталей;

г) технико-экономические показатели, характеризующие каждый способ обработки.

При выборе способов обработки каждой из поверхностей детали следует, прежде всего, найти такой способ, который позволил бы экономично осуществить непосредственный переход от заготовки к готовой детали при обработке каждой из поверхностей.

Желательно, чтобы все или возможно большее число поверхностей обрабатывалось одним способом. Это позволит совместить наибольшее количество переходов во времени, уменьшить количество операций, сократить трудоемкость и себестоимость обработки.

При выборе способа обработки следует помнить, что каждый процесс (точение, шлифование, суперфиниширование и др.) обеспечивает соответствующую ему точность и шероховатость обработки лишь в том случае, если проведена необходимая предварительная подготовка обрабатываемой поверхности. Например, развертывание отверстия позволяет получить 7 квалитет и 7-8 класс шероховатости лишь при условии, что отверстие предварительно подвергнуто обработке зенкерованием и предварительным развертыванием.

Правила выбора технологического оборудования отражены в ГОСТе 14.304-83.

Ниже приведены рекомендации по выбору некоторых типов металлорежущих станков.

В единичном и мелкосерийном производстве применяют универсальное оборудование общего назначения, а также станки с ПУ (программным управлением).

Токарные станки с ЧПУ рационально применять:

1) для обработки в патроне деталей типа стаканов, фланцев, зубчатых колес и т. п., имеющих сложную конфигурацию и большое число переходов - мод. РТ-725ФЗ, 1П717ФЗ, 1723ФЗ, 1734ФЗ, 1751ФЗ;

2) для черновой обработки в центрах жестких деталей вращения при соотношении длины с диаметром - (ступенчатые валы, шпиндели и т. п.), имеющих большое число шеек, канавок, галтелей, фасок и т. д. - мод. 16К20РФЗ, 16Б16ФЗ;

3) тоже, для получистовой и чистовой обработки - мод. РТ-705ФЗ, 1М63ФЗ, 1П732ФЗ, 1Т1752МФЗ и др.

Фрезерные станки с ЧПУ целесообразно использовать:

1) для обработки плоскостных деталей, имеющих пазы, окна, скосы, уступы, сложные поверхности, которые могут быть обработаны одним инструментом - мод. 6520ФЗ, 6Р13ФЗ, 6306ФЗ;