Технологическое условие

При изготовлении деталей погрешности всех составляющих звеньев размерной цепи не должны выходить за пределы, назначенные конструктором в соответствии с вышеизложенной методикой. Это означает, что должны соблюдаться неравенства:

Соблюдение условия (10) значительно более сложно, чем (9), так как для всех деталей нужно разработать или выбрать, а затем и реализовать такие технологические процессы, в которых обязательно выполнялось бы условие:

Границы применения метода полной взаимозаменяемости определяет обычно экономика производства. Известно, что с повышением требуемой точности изготовления растут и затраты на достижение этой точности. Давайте разберем график зависимости себестоимости изготовления вала от требуемой точности его по диаметру (рис2). Как видно из графика, с уменьшением допуска на диаметр относительная себестоимость валика растет в соответствии с некоторой показательной функцией. Это объясняется тем, что по мере повышения точности приходится менять технологический процесс, вводить дополнительные операции, выполняемые, как правило, на более дорогом и менее производительном оборудовании.

Так, обработка валиков диаметром Д=15мм допуском ТД=0,1 очень проста: достаточно из калиброванного прутка отрезать заготовку требуемой длины.

При допуске ТД=0,05 мм валик придется еще обточить на токарном станке. При допуске ТД=0,02 мм после обтачивания валик придется шлифовать. При допуске ТД=0,005 мм придется использовать еще менее производительную операции притирки после точения и шлифования, и поэтому себестоимость возрастает особенно резко.

В то же время из формулы (4) видно, что средний допуск составляющего звена быстро уменьшается с увеличением количества составляющих звеньев в размерной цепи, и, в конце концов, может оказаться, что его невозможно обеспечить на данном этапе развития техники и технологии.

Таким образом, из изложенного можно сделать вывод о том, что метод полной взаимозаменяемости возможно и экономически целесообразно применять в так называемых малозвенных размерных цепях (т.е. с небольшим количеством составляющих звеньев). Большое значение имеет также количество изготовляемых изделий, так как в массовом производстве возрастают возможности эффективного применения более точного, производительного, но и более дорогого оборудования и специальной оснастки. Массовый характер производства несколько расширяет целесообразную область применения полной взаимозаменяемости, но не снимает в принципе ни техническую, ни экономическую границы этой области.

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ.

Разрабатываемый ТП должен быть прогрессивным и обеспечивать выполнение всех требований чертежа и технологических условий, повышение производительности труда и качества изделий, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Порядок проектирования ТП механической обработки деталей

по ГОСТ 14.301-88

По ГОСТу предусмотрена следующая последовательность проектирования ТП механической обработки деталей:

1) Анализ исходных данных для проектирования ТП;

Разрабатываемый ТП должен обеспечивать выполнение всех требований чертежа и технологических условий

2) Определение типа производства;

3) Подбор действующего типового или группового ТП, или аналога ЕТП;

Имеющиеся типовые или групповые ТП являются основой для разработки новых ТП, а в случае их отсутствия в качестве такой основы принимают ранее принятые прогрессивные решения в действующих единичных ТП изготовления аналогичных изделий.

3) Выбор заготовки;

Выбор способа получения заготовки предопределяет число и трудоемкость выполнения операций последующей мехобработки и в итоге стоимость всего техпроцесса.

4) Анализ технологичности детали с точки зрения механической обработки;

ТП разрабатывают на изготовление изделий, конструкция которых отработана на технологичность, с учетом необходимости получения значений базовых показателей этой технологичности.

5) Выбор технологических баз:

а) Выбор черновых или черных баз;

б) Выбор чистовых или чистых технологических баз;

в) Возможность использования ЕТБ;

6) Разработка планов обработки поверхностей детали;

7) Выбор средств технологического оснащения (СТО);

8) Выбор оборудования (окончательное оформление ранее принятого решения).

Основные требования, предъявляемые к ТП мех. обработки, заключаются в том, чтобы процесс обработки протекал в рациональной организационной форме, с полным использованием всех технических возможностей станка, инструмента и приспособлений при оптимальных режимах резания металла, допускаемых на данном станке, наименьшей затрате времени, наименьшей себестоимости обработки.

Для полного использования производительности станка необходимо выбирать станок в соответствии с габаритными размерами обрабатываемой заготовки и работать с такими режимами резания, чтобы мощность на резце, затрачиваемая на снятие стружки, с учетом к.п.д. станка максимально приблизилась к мощности установленного на станке электродвигателя. Особенно необходимо добиваться этого при обдирочных работах. При чистовой, отделочной обработке это требование не всегда удается выполнить, т.к. выбор элементов режимов резания находится в зависимости от необходимой степени точности и класса шероховатости обрабатываемой поверхности.

9) Формирование операций механической обработки деталей;

Последовательность рассмотрим далее

10) Оформление маршрутного технологического процесса;

11) Расчеты припусков и режимов резания на спроектированные операции ТП;

12) Нормирование ТП (определение норм времени на спроектированные операции ТП);

13) Оформление операционного ТП;

На этом завершается проектирование ТП механической обработки. Однако ГОСТ 14.301 предусматривает дальнейшие мероприятия носящие организационный характер:

14) Заказ на проектирование и изготовление средств технологического оснащения;

15) Выбор средств механизации, автоматизации и межоперационного транспорта;

Необходимо также сосредоточить особое внимание на рациональной организации рабочего места, своевременном и четком обслуживании его в процессе работы и наиболее рациональной планировке его (т.е. взаимное расположение рабочего станка, инструментов, приспособлений, заготовок, готовых деталей).

16) Разработка мероприятий по технике безопасности;

ТП должен соответствовать требованиям безопасности жизнедеятельности и экологии окружающей среды.

17) Расчет экономической эффективности ТП;

18) Оформление комплексного ТП.

Состав исходных данных для проектирования ТП механической обработки деталей

Для проектирования ТП механической обработки необходимы:

1. Сборочные и рабочие чертежи изделия и детали.

2. Технические условия, нормы точности и другие данные, характеризующие служебное назначение детали в работающей машине, требования к детали, выявленные при разработке ТП сборки.

3. Программа выпуска (годовой выпуск) деталей (Количество деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени по неизменному чертежу.)

4. Условия, в которых должны осуществляться ТП: вновь проектируемый или действующий завод, состав оборудования – наличие и перспектива обновления путем модернизации, получения нового, наличие производственных площадей, перспективы расширения, наличие и перспективы получения кадров.

5. Стандарты и нормали на полуфабрикаты.

6. Типовые, групповые и рабочие ТП на основные виды деталей.

7. Технологические характеристики оборудования, рабочего и измерительного инструмента.

8. Различного рода справочная литература, руководящие материалы, инструкции, нормативы.

Проектирование ТП рассмотрим для двух деталей: тело вращения (деталь № 1); корпусная деталь (деталь № 2).