«МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ Санкт-Петербург 2007 0 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ...»

В помощь студентам для ведения анализа качественной оценки технологичности конструкций и внесения корректив в чертежи деталей приведем пример (рис.2.1).

В зависимости от типа производства одна и та же конструкция может выполняться в разных вариантах с выбором наиболее экономичной заготовки в данных, конкретных условиях. На рис.

2.1 а) изображена наиболее рациональная конструкция кронштейна - литая. При такой конструкции достигается наименьший расход металла (масса наименьшая), наименьший объем механической обработки Рис.2.1 Возможные варианты конструкций кронштейнов.

Однако в условиях мелкосерийного производства может оказаться, что литая конструкция детали будет менее экономичной, чем, например, сварная, рис. 2.1 б). При единичном типе производства, когда нужно изготовить всего несколько деталей, наиболее рациональной может стать конструкция, показанная на рис 2.1 в), вырезанная непосредственно из полосовой или толстолистовой стали.

Номенклатуру показателей технологичности конструкции выбирают в зависимости от вида изделия, специфики и сложности конструкции, объема выпуска, типа производства и стадии разработки конструктивной документации. Номенклатуру показателей технологичности конструкции устанавливают с учетом экономической эффективности показателей, методики их определения и опытно-статистических (или расчетных) данных.

Отработка конструкций изделий на технологичность — весьма сложный процесс, поэтому идеальным в данной области является специалист, одинаково сильный и как технолог, и как конструктор.

3. Выбор вида технологического процесса Технологические процессы и операции по организации производства подразделяются на единичные, типовые и групповые.

разрабатывается для изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, независимо от типа производства.

Типоразмер - одна из нескольких деталей одного типа, отличается в основном только одним или несколькими размерами. Исполнение - одна из нескольких деталей одного типоразмера, отличающаяся от других или материалом или видом покрытия и т.п. при одних и тех же размерах.

Типовой технологический процесс разрабатывается для группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой технологический процесс разрабатывается для технологическими признаками.

Типовая технологическая операция характеризуется единством содержания и последовательности технологических переходов для группы изделий с общими конструктивными технологическими признаками.

Групповая технологическая операция характеризуется совместным изготовлением группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

В соответствии со стандартами ЕСТПП в первую очередь разрабатываются типовые или групповые технологические процессы и операции и только в случае невозможности этого разрабатываются единичные технологические процессы.

По степени детализации описания технологические процессы подразделяются на маршрутные, операционные и маршрутнооперационные.

технологического процесса (единичный, типовой или групповой) определяется, как правило, заданием; а по степени детализации применяются описания операционные или маршрутно-операционные.

Типовые технологические процессы, как правило, имеют общий маршрут для всех деталей - типоразмеров одного типа.

При разработке групповых технологических процессов группирование может осуществляться как по отдельным операциям, так и по всему технологическому процессу.

последовательность переходов, а во втором - операции обработки конкретных деталей, входящие в одну и ту же группу.

Поэтому при разработке групповых технологических последовательности операции: группового технологического процесса для деталей группы (на основе комплексного маршрута) или переходов групповой операции (на основе комплексной детали), как это показано в табл.3.1 и 3.2.

Если групповой технологический процесс содержит несколько групповых операций, то оформление схемы проводится лишь для одной из операций, включающей в себя наибольшее число деталей группы.

Основными видами заготовок для деталей, изготовляемых из металлов и их сплавов, являются:

а) сортовой материал, изготовляемый прокатом, волочением и т.п. из черных металлов и цветных сплавов (прутки круглого, квадратного и шестигранного сечения, трубы, плоский прокат - листы, полосы, ленты).

Некоторые из этих видов заготовок могут применяться и для ряда неметаллических материалов (винипласт, гетинакс, текстолит и др.);

б) отливки (литые заготовки);

в) поковки и штамповки.

Для неметаллических деталей исходным сырьем чаще всего являются различные порошкообразные материалы, применяемые для последующего формообразования прессованием иди другими методами.

Выбор метода изготовления заготовки зависит от материала детали и ее массы (габаритов), величины производственной партии, требований к точности формы, размеров и взаимного расположения поверхностей, их шероховатости, а иногда и от некоторых других факторов. При возможности назначения нескольких методов выбирается наиболее экономичный в данных производственных условиях.

Сортовой материал следует применять в тех случаях, когда профиль материала соответствует профилю детали.

Круглые прутки и трубы применяются в основном для изготовления деталей, имеющих форму тел вращения (осей, валиков, втулок и т.п.). Для деталей, обработка которых предусматривается на токарных автоматах или на прессах-автоматах, следует выбирать калиброванные прутки 7- квалитетов.

Плоский прокат используется главным образом в условиях единичного и мелкосерийного производства для деталей, заготовки к которым нецелесообразно изготовлять в виде отливок, объемных штамповок и т.п.

Плоский прокат малой толщины применяется для изготовления деталей методом холодной штамповки на прессах. В массовом и крупносерийном производствах для этих деталей целесообразно применять ленты (в бухтах).

Необходимые сведения о различных видах проката (размеры, точность изготовления, качество поверхности и др.) заключены в ГОСТах на сортамент.

Номинальные значения диаметральных размеров заготовки, соответствующие стандартизованным размерам по сортаменту, определяются по приводимым формулам (с последующим округлением размера до стандартизованного).

где D1 - наружный расчетный диаметр заготовки; d1 - внутренний расчетный диаметр заготовки; D - наружный диаметр детали по чертежу; d – внутренний диаметр детали по чертежу; Zнар. - припуск на обработку по наружной поверхности; Zвн. - припуск на обработку по внутренней поверхности;

При расчете наружного диаметра заготовки следует учитывать только часть, определяемую минусовым отклонением, а при расчете внутреннего – только часть, определяемую плюсовым отклонением от номинала.

Величины припусков Zнар. и Zвн. выбираются из табл. 4.1, если допуски на размеры D и d не точнее значений 12- го квалитета, а шероховатость поверхности Ra - не менее 1,25 мкм.

На основании рассчитанных размеров D1 и d1 проводится выбор стандартизованных диаметров заготовки по сортаменту. При этом должно быть выдержало условие: наружный диаметр заготовки равен или больше диаметра детали, а внутренний диаметр заготовки равен или меньше диаметра детали.

Диаметр обработки, мм При длине обработки L, мм Номинальный размер длины заготовки - L1 получаемой из прутка, определяется по формуле:

где: L - размер детали по чертежу; L1 - припуск на подрезку торца с одной стороны; L2 - припуск на отрезку детали; L3 - длина отрезка, необходимого для зажима прутка в патроне или цанге при обработке последней детали;

L4 - припуск на отрезку прутка в заготовительном цехе (участке);

n – количество деталей, получаемых из одного прутка.

Так как длина прутка, подаваемая на токарные или токарноревольверные станки, не должна превышать длины шпинделя, то количество деталей - n можно определить из неравенства ( L + 2L1 + L2 ) n + L3 < 600 мм.

Величины L1, L2, L3, L4 выбираются из табл. 4.2.

Определение припусков и назначение номинальных размеров плоских заготовок. Номинальные размеры плоских заготовок, соответствующие стандартизованным размерам по сортаменту (по высоте или ширине), определяются с последующим округлением размера до стандартизованного по формуле:

где: B1 - расчетный размер заготовки (высота или ширина); В- размер детали по чертежу; Zo - припуск на сторону;

Величина припуска - Zo выбирается из табл. 4.3, если допуск на размер В не точнее значений 12-го квалитета, а шероховатость поверхности по параметру Ra - не менее 1,25 мкм.

На основании рассчитанного размера В, (или двух размеров толщины и ширины или длины) выбирается стандартизованный размер (размеры) по сортаменту. При этом размер заготовки должен быть больше размера детали.

При расчете размера заготовки, получаемого путем отрезки (вырезка заготовки из плиты, отрезка полосы от листа, отрезка мерной заготовки по длине из прутка и т.п.) следует пользоваться формулой:

где В - размер детали по чертежу (или сумма размеров на n деталей при групповой заготовке); Zo - припуск на сторону, определяемый по табл.

4.3; lp - ширина реза (выбирается по табл.4.4);

Величина lp выбираются из табл. 4. Примечание. Прочерк в графах указывает на неприменимость данного вида оборудования для резки материала.

Если деталь изготовляется методом холодной штамповки из мерной по ширине ленты (полосы), то при однорядном раскрое (см. рис.4.1) где A1, и B1 - расчетные размеры заготовки соответственно вдоль и поперек ленты (полосы); A и B - размеры детали соответственно вдоль и поперек ленты (полосы); Zo - величина перемычки между деталями вдоль заготовки; Z1 - величина боковой перемычки по краю заготовки.

На основании рассчитанного размера В1 по сортаменту выбирается стандартный размер ширины заготовки, при этом должно быть выдержано условие В1 >>В, где В1 - размер заготовки по сортаменту.

Правильный выбор заготовки оказывает существенное влияние на рациональное построение технологического процесса обработки заготовки.

Исходя из необходимости максимального приближения формы и размеров заготовки к параметрам готовой детали, следует применять прогрессивные методы и способы получения заготовок, такие как литье, ковка, штамповка и т.д.

Прогрессивные способы получения заготовок снижают затраты и повышают качество продукции.

Одним из наиболее распространенных способов получения заготовок является литье, которое применяется для изготовления корпусных и других деталей довольно сложной конфигурации.

В табл.4.5 приведены наиболее используемые методы литья и достижимые параметры.

Разброс значений минимальных толщин стенок отливок из стали и чугуна зависит от размера отливки, её массы и марки стали материла. Для цветных металлов наименьшее значение толщин стенок имеют отливки из магниевых и алюминиевых сплавов, наибольшее значение у отливок из медных сплавов.

При решении вопроса о применении одного из видов литья для получения заготовки-отливки часто приходиться решать вопрос о возможности замены материала, не обладающего литейными свойствами.

Иногда приходиться решать обратную задачу. В табл. 4.6 даны некоторые рекомендации для таких замен.

Поверхности детали, для которой выбирается заготовка, могут выполняться без припуска на механическую обработку, если достижимые точность и шероховатость, соответствуют заданным или грубее их. Исключение составляют те поверхности, которые в последующем служат технологической или конструкторской (основной или вспомогательной) базами и подлежат обработке из соображений применения "чистовой" базы.

Ковкой получают поковки простой формы массой до 250 кг. Припуски и допуски на поковки 3-5мм, изготавливаемых на молотах 5±1;2 мм, а на поковки, изгоготавливаемые на прессах от10±3 мм.

С применением штампов(закрытых и открытых) получают поковки массой до 150 кг (главным образом мелкие до 5 кг) с относительно сложной формой с припусками от 3 мм и выше, допуски +1,5 и более.

Горячая штамповка выполняется на молотах и прессах в открытых и закрытых штампах, выдавливанием. гибкой.

Припуск на сторону для поковок, в зависимости от используемого оборудования, массы заготовок, материала: от 0,6 до 6,4 мм. Поля допусков соответственно от 0,6 до 11 мм.

Технологическая база - это поверхность, сочетание поверхностей, ось или точка, принадлежащая заготовке и используемая для определения ее положения в процессе изготовления. Базирование при механической обработке - это придание заготовке с помощью комплекта баз требуемого положения для ее обработки. В значительной степени маршрут операций технологического процесса предопределяется выбором и назначением комплектов технологических баз.

Комплект баз для деталей, не являющихся телами вращения, определяется, как правило, тремя базами: установочной, лишающей деталь трех степеней свободы; направляющей, лишающей деталь двух степеней свободы; и опорной, лишающей деталь одной степени свободы. В некоторых случаях для базирования таких деталей, а также для базирования деталей - тел вращения служат базы: двойная направляющая, лишающая деталь четырех степеней свободы, и двойная опорная, лишающая перпендикулярных направлениях.

Графические обозначения баз, а в ряде случаев - опор, зажимов и установочных элементов, приводятся на операционных эскизах операционных карт технологических процессов, а также на сборочном чертеже оснастки.

необходимо соблюдать следующие основные правила.

1. Поверхность, принимаемая за технологическую базу, должна по возможности являться одновременно и конструкторской (основной или вспомогательной) базой, т.е.

технологическая база должна совпадать с конструкторской (правило совмещения баз).Конструкторской называется база, используемая для определения положения детали в изделия. В случае невозможности определения конструкторской базы по этому признаку (т.е. при отсутствии сборочного чертежа) за конструкторскую базу следует принимать поверхность, определяемую размером до обрабатываемой поверхности. В приведенных на рис.5.1 примерах поверхности, обозначенные знаком " V ", являются либо конструкторскими базами, либо измерительными.

При использовании их в качестве технологических баз они обеспечивают отсутствие погрешности базирования. При несовпадении технологической базы с конструкторской и измерительной появляется погрешность базирования, величину которой необходимо определять расчетом.

2. Для определения точности взаиморасположения поверхностей детали, подлежащих обработке в разных операциях технологического процесса, желательно сохранять в них постоянство установочной технологической базы (рис.4,2).

Это правило называется правилом постоянства баз.

3. В качестве установочной технологической базы применять по возможности наиболее протяженные и наиболее точно и чисто обработанные поверхности.

4. Необработанные поверхности применять в качестве технологических установочных (черновых) баз только для первых операций технологического процесса.

5. При использовании черновых баз не допускать на их поверхности наличия следов литников, выпоров, облоя и других следов.

6. При выборе черновых баз для первой операции желательно использование таких поверхностей заготовки, которые будут оставаться необработанными после окончательной обработки детали.

На рисунках показаны наиболее распространенные схемы установки и базирования деталей при выполнении различных операций механической обработки резанием, с двумя видами схем обозначения баз. Теоретические схемы базирования следует использовать только для эскизов на сборочных чертежах приспособлений.

Схемы установки, базирования и закрепления заготовок для оформления операционных эскизов в маршрутах операций и технологических карт. При оформлении операционных эскизов скрытые базы разрешается не указывать.

Рис. 5. технологического процесса выявляется, что конструкторская база не может быть использована и необходимо выбрать технологическую базу, не совпадающую с конструкторской, то, во избежание возникновения погрешности базирования необходим пересчет размеров.

Пример. В вилке кронштейна (рис.5.3) требуется фрезеровать паз, выдерживая размеры 1, 2, 3. Вспомогательной конструкторской базой, от которой конструктором задан размер глубины паза 12Н14, является линия N - образующая полуцилиндра. В качестве технологической установочной базы выбирается плоскость - М. Требуется определить размер X, допуск на него oХ и предельные отклонения, которые позволят несмотря на смену базы, обеспечить наладкой станка автоматическое достижение установленного конструктором размера глубины паза и заданных на него допуска и предельных отклонений.

Из размерной цепи (рис. 5.4.) находим:

Уравнение цепи следует решать относительно размера - Ao точность которого технолог обязан обеспечить в пределах отклонений, заданных конструктором.

Размер Ао в то же время валяется замыкающим звеном технологической размерной цепи, так как он получается последним в процессе обработки кронштейна. Тогда: oAo = oA1 + oA2 + oX, откуда получаем: oX = oAo - oA1 oA2 = 0,43 - 0,36 - 0,18 < 0.

Значение допуска не может быть отрицательным. В то же время оно должно быть в пределах экономической точности фрезерования плоскости торцевой фрезой, т.е. оно не должно выходить в данном случае за пределы 11-го квалитета.

В данном случае следует ужесточить допуск на один из составляющих размеров цепи. Это можно сделать по отношению к размеру А1, заменив для него грубый допуск 14-го квалитета на 12-й, что даст новое значение допуска oA1 = 0.15 мм. Пересчитаем значение oX = 0, - 0.15 - 0,18 = 0.10, что можно допустить (экономическая точность фрезерования - 0,11 мм).

Отмечая, что размеры А1 и А2 являются увеличивающими размерами размерной цепи, а размер X - уменьшающим, находим:

ESAo = esA1 + ESA2 - eiX, откуда eiX = esA1 + ESA2 - ESAo и тогда esX = eiX + o = - 0,25 + 0,10 = - 0,15мм, и X = 14 - 0,25.

Во избежание назначения специальной скобы для измерения этого размера выбираем посадку, наиболее близко подходящую к отклонениям размера.

Находим, что допуск на размер Х соответствует полю допуска квалитета.

При рассчитанных таким образом отклонениях размера Х размер Ао будет колебаться в следующих пределах:

ESAo = esA1 + ESA2 - eiX = 0 + 0,18 + 0,26 = 0,44;

EIAo = eiA1 + EIA2 - esX = - 0,15 + 0 + 0,15 = 0.

Полученное отклонение, выходящее из пределов заданного конструктором допуска на 0,01 мм, допустимо.

Все многообразие поверхностей деталей сводится к четырем видам:

1) исполнительные поверхности - поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение;

2) основные базы - поверхности, при помощи которых определяется положение данной детали в изделии;

3) вспомогательные базы - поверхности, при помощи которых определяется положение присоединяемых деталей относительно данной;

4) свободные поверхности - поверхности, не соприкасаемые с поверхностями других деталей.

Конструкторская база – основная или вспомогательная база используется в изделии для определения положения детали в выбранной системе координат.

Технологическая база - база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта.

Общая классификация баз имеет следующий вид:

А. По назначению: Б. По лишаемым В. По характеру конструкторская установочная скрытая - вспомогательная опорная технологическая двойная направляющая измерительная двойная опорная Наименование Схема установки Схема базирования установочных В центрах с поводковым патроном и подвижным люнетом В центрах с упорным рифленым плавающим и вращающимся центрами В трехкулачковом патроне с упором в торец и с обратным центром В цанговом патроне без упора в торец с неподвижным люнетом В трехкулачковом патроне с базированием (с вращающимся упором) по торцу В трехкулачковом патроне с базированием по торцу На цилиндрической оправке с зазором и упором в торец На цанговой оправке с упором в торец На резьбовой оправке (короткой) с базированием по торцу В приспособлении на низком пальце с базированием по торцу В приспособлении на высоком пальце с упором в торец В приспособлении при выдерживании координатных размеров от осей В приспособлении по призме (или двух коротких призмах) с упором в торец В токарном приспособлении при расточке отверстия с заданными размерами и соотношениями На магнитном столе при обработке плоскости с выдерживанием размера только по высоте В тисках при обработке плоскостей с выдерживанием размеров в двух координатах В тисках (или приспособлении) при обработке плоскостей с выдерживанием размеров в двух координатах В тисках (или приспособлении) при обработке плоскостей с выдерживанием размеров в трех координатах В приспособлении при базировании по плоскости и двум отверстиям Примечание: в операционных эскизах технологических процессов схемы выполняются по ГОСТУ 31107- 6. Выбор маршрута обработки заготовки Определение последовательности технологических операций Разработка технологического процесса изготовления детали представляет собой сложную задачу с большим числом возможных решений.

Общая схема технологического процесса изготовления детали может быть представлена в виде последовательных приближений к показателям детали в соответствии с требованиями чертежа. Этапы приближения: операции 1-го приближения (заготовительные); операции 2-го приближения (черновая обработка); операции 3-го приближения (чистовая обработка); операции 4-го приближения (отделочные работы).

Подобный методический подход объясняется тем, что на стадии черновой обработки появляются сравнительно большие погрешности, вызываемые деформациями, возникающими в процессе резания, а также значительным нагревом заготовки.

Кроме того, вынесением отделочных операций в конец маршрута уменьшают риск случайного повреждения окончательно обработанных поверхностей в процессе транспортировки. Также учитывается то, что черновую обработку могут выполнять рабочие более низкой квалификации на изношенном оборудовании.

При установлении общей последовательности обработки сначала обрабатывают поверхности, принятые за технологические базы. Затем обрабатывают остальные поверхности в последовательности, обратной степени их точности.

Изложенный принцип построения маршрута, однако, не во всех случаях обязателен. При жесткой заготовке и малых размерах обрабатываемых поверхностей окончательную обработку отдельных элементов можно выполнять и в начале маршрута. Данный принцип, кроме того, в известной степени противоречит принципу концентрации обработки, когда в одной операции можно совместить переходы черновой и чистовой обработок.

Если деталь подвергают термической обработке, то технологический процесс изготовления детали расчленяют на две части: до термообработки и после нее. Для устранения возможных деформаций часто приходится предусматривать правку деталей или обработку отдельных поверхностей после термообработки.

Последовательность обработки зависит от назначенных конструкторских баз.

назначают контрольную операцию.

Последовательность операций также может измениться, если деталь обрабатывается по типовому или групповому процессу.

Составление технологического маршрута обработки детали предшествует оформлению технологического процесса на картах и ведется в черновой тетради, с последующим изложением в пояснительной записке (для курсовых проектов).

При разработке двух или нескольких вариантов маршрутов (изготовление детали из разных заготовок, на разном оборудовании и т.п.) выбирается наиболее экономичный в данных производственных условиях. Если его определить затруднительно, то проводится соответствующий экономический расчет. В маршрут включаются все операции.

Технологический маршрут изготовления детали, утвержденный руководителем, служит основанием для разработки технологического процесса на операционных картах.

Маршрутную карту рекомендуется оформлять после завершения работы над операционными картами, так как в процессе проектирования первоначально выбранный маршрут нередко подвергается вынужденной корректировке.

7. Разработка содержания операций Разработка содержания операций означает последовательность переходов в операции.

Каждая технологическая операция может быть описана на отдельном документе - на операционной карте. В учебном проектировании механообрабатывающие операции обязательно следует оформлять на операционных картах. Операционная производства и является дополнением к маршрутной карте.

В операционной карте указываются последовательность выполнения переходов, данные о технологическом оснащении, технологических режимах и трудовых затратах. Разработка технологической операции начинается с выявления элементарных поверхностей, обработка которых должна осуществляться определенным инструментом, т.е. с расчленения операции на переходы. В табл. 7.1 приведены схемы обработки поверхностей на различных станках.

Полную запись переходов следует применять, если нет операционного эскиза. При наличии операционного эскиза следует применять сокращенную запись. Операционный эскиз служит графической иллюстрацией к обработке заготовки. На эскизе изображается заготовка в той стадии обработки, которая достигается после данной операции. Эскиз выполняется на операционной карте.

В тех случаях, когда эскиз очень сложен, он может выполняться и на отдельном листе, в виде приложения к операционной карте.

Переходы содержат указания - какими инструментами можно получить каждую элементарную поверхность в зависимости: от требуемой точности и шероховатости.

Одновременно с этим определяется количество проходов с расчетом глубины резания для каждого прохода (см. расчет припусков и режимы обработки).

После определения содержания переходов рассматривают возможность сокращения количества инструментов, возможность применения нескольких инструментов в одной наладке и в связи с этим - сокращения количества проходов и переходов.

В процессе разработки переходов следует учесть, что одновременная обработка нескольких поверхностей обеспечивает соосность данных поверхностей с более высокой точностью.

Операция может содержать один и более установ, а также один и более переход. Сначала рассматривают и определяют количество и последовательность установов, а потом - переходов.

Для каждого установа выполняется отдельный эскиз с указанием номера установа.

Схемы обработки Запись перехода полная Запись перехода сокращенная поверхностей Точить (шлифовать, притереть и т. п.) конус, выдерживая размеры 1 и Точить (шлифовать, притереть и т. п.) конус, выдерживая размеры 1 и Точить (шлифовать, полировать и т. п.) криволинейную поверхность, выдерживая размеры 1 - Нарезать (фрезеровать, накатать, шлифовать и т. п.) Нарезать (фрезеровать, накатать, и резьбу, выдерживая размеры т. п.) резьбу 1и Накатать рифление, выдерживая размеры 1 и Центровать отверстие Центровать отверстие Центровать торец, выдерживая размеры 1 - Сверлить (зенкеровать, развернуть и т. п.) отверстие, выдерживая размеры 1 и Сверлить (рассверлить, зенкеровать, и т. п.) Сверлить (рассверлить, отверстие, выдерживая зенкеровать, и т. п.) отверстие размеры 1 и Расточить (зенкеровать, шлифовать и т. п.) отверстие, выдерживая размеры 1 и Расточить канавку, выдерживая размеры 1 - Расточить (полировать, довести и т. п.) выточку, выдерживая размеры 1 - Зенковать (шлифовать, полировать и т. п.) фаску, выдерживая размер Расточить (зенковать, шлифовать, полировать и т. Расточить (зенковать, шлифовать, п.) галтель, выдерживая полировать и т. п.) галтель размер Нарезать (шлифовать, довести и т. п.) резьбу, выдерживая размер Подрезать (шлифовать, полировать и т. п.) дно Подрезать (шлифовать, полировать отверстия, выдерживая и т. п.) дно отверстия размер Подрезать (шлифовать, полировать и т. п.) торец Подрезать (шлифовать, полировать буртика, выдерживая размер и т. п.) торец буртика Подрезать (шлифовать, полировать и т. п.) торец, выдерживая размер Отрезать деталь (заготовку), выдерживая размер Фрезеровать (строгать, шлифовать и т. п.) Фрезеровать (строгать, шлифовать поверхность, выдерживая и т. п.) поверхность размер Фрезеровать (строгать, шлифовать и т. п.) фаску, выдерживая размеры 1 и Фрезеровать (строгать, шлифовать и т. п.) уступ, выдерживая размеры 1 и Фрезеровать (строгать, шлифовать, протянуть и т. Фрезеровать (строгать, шлифовать, п.) галтель, выдерживая протянуть и т. п.) галтель размер Фрезеровать (строгать, шлифовать, протянуть и т. Фрезеровать (строгать, шлифовать, п.) паз, выдерживая размеры протянуть и т. п.) паз 1- Фрезеровать шпоночный паз, выдерживая размеры 1 - Фрезеровать шпоночный паз Фрезеровать (протянуть) шлиц, выдерживая размеры Фрезеровать (протянуть) шлиц 1и Фрезеровать (протянуть) паз, выдерживая размеры 1 - Фрезеровать (строгать, шлифовать, и т. п.) лыску, выдерживая размер Фрезеровать паз по разметке, выдерживая размеры 1 - Фрезеровать (шлифовать, полировать и т. п.) поверхности, выдерживая Нарезать (фрезеровать, шлифовать и т. п.) червяк, выдерживая размеры 1 - Строгальные, долбежные, протяжные и прошивочные работы Строгать (шлифовать и т. п.) Долбить (протянуть) шпоночный паз, выдерживая размеры 1 и Долбить (протянуть) шестигранник, выдерживая размер Прошить (долбить, протянуть и т. п.) отверстие, выдерживая размеры 1 и Протянуть шлицы, выдерживая размеры 1 - Шлифовальные и доводочные работы Шлифовать (полировать, поверхность, выдерживая суперфининговать) поверхность размеры 1 и Шлифовать (полировать) отверстие, выдерживая размеры 1 и Шлифовать (полировать, суперфининговать) конус, выдерживая размеры 1 и Шлифовать поверхность, выдерживая размер Хонинговать отверстие, выдерживая размеры 1 и Нарезать (фрезеровать, шлифовать и т. п.) зубья, выдерживая размеры 1 - Фрезеровать (долбить, строгать, протянуть, Фрезеровать (долбить, строгать, закруглить, шевинговать, протянуть, закруглить, притереть, обкатать, шевинговать, притереть, обкатать, зачистить и т. п.) зубья, зачистить и т. п.) зубья выдерживая размеры 1 - 8. Расчет межоперационных припусков Припуском называется слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

При механической обработке заготовки заданные чертежом формы, размеры и качество поверхностного слоя достигаются последовательно за несколько операции или переходов.

Каждому методу обработки соответствует определенный диапазон квалитетов, допусков, размеров, параметров шероховатости и глубины дефектного слоя.

Для черновых операций (переходов) обработка связана с точностью исходной заготовки, для чистовых – с точностью выполнения предшествующих операций(переходов).

Точность на каждой последующей операции (переходе) обработки данного элемента поверхности обычно повышается при черновой обработке на один – три квалитета, при чистовой – на один- два квалитета точности. Для деталей из чугуна и цветных сплавов размеры обрабатываемых поверхностей выдерживают на один квалитет точнее, чем для деталей из стали, обрабатываемых в аналогичных условиях.

Среднеэкономические точности для различных методов обработки и переходов при обработке приведены в табл.8. 13… 12.5.. 12… 1.6… 10… 1.6… 13… 12.5.. 12… 3.2.. 10… 1.6.. 8… 1.6..

черновое чистовое тонкое предварительная окончательная 9…8 1.6…0.4 8…7 0.4…0.1 7…6 0.2…0.05 5…4 0.63…0.16 4…3 0.32…0. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков.

Таблицы позволяют назначить припуски независимо от технологического процесса детали и условий его осуществления и поэтому, в общем случае, являются завышенными и содержат резервы снижения расхода материала и трудоемкости изготовления детали.

Значения припусков на обработку для различных операций приведены в табл., 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8.

размеров размеров предварит. окончат. предварит. окончат. предварит. окончат.

Операционные припуски на зенкерование, растачивание и развертывание, мм Черновое фрезерование после грубого Чистовое фрезерование после окончательное шлифова- шлифование после термообработки щина ширина ширина св.250 ширина ширина св.250 ширина ширина св. до св. до. св. св. до св. до св. св. до св. до св. св.

250 250 100 100 250 250 250 100 100 250 250 250 100 расчет припусков по всем последовательно выполняемым технологическим операциям (переходам) обработки данной поверхности заготовки (промежуточные припуски), их суммирование для определения общего припуска на обработку поверхности и расчет промежуточных размеров, определяющих размеры заготовки.

Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемой операции (переходе) погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующей операции (переходе) и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемой операции (переходе).

Промежуточные размеры, определяющие размеры заготовки рассчитывают с использованием минимального припуска.

Минимальный припуск при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск) Zmin где: Rz i-1 - высота неровностей профиля на предшествующей операции (переходе);

h i-1 – глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующий операции (переходе);

i-1 - суммарные отклонения расположения поверхности отклонения расположения поверхности и отклонения формы поверхности на предшествующей операции (переходе) i – погрешность установки заготовки на выполняемой операции (переходе) Минимальный двусторонний припуск при параллельной обработке противолежащих поверхностей из выражения Значения Rz i-1, h i-1, i-1, берут из справочной литературы.

Суммарные отклонения рассчитывают как где, д, в, с -отдельные отклонения расположения и формы поверхностей.

i больше всего зависит от погрешности установки заготовки и определяется как векторная сумма погрешности закрепления.

Расчетные данные согласно маршруту обработки заготовки заносятся в табл. 8. Технологическ ий маршрут обработки заготовки При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Элементы режима резания обычно устанавливаются в порядке указанном ниже.

Глубина резания t при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача s при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИЗ, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания v рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид Значения коэффициента C v и показателей степени m, x, y содержащихся в этой формуле, так же как и период стойкости T инструмента, применяемого для конкретного вида обработки, приведены в таблицах для каждого вида обработки.

Вычисленная с помощью табличных данных скорость резания v т б получена при определенном виде обработки, конкретных материалах режущей кромки резца и заготовки, в определенном диапазоне подач. Поэтому для получения действительного значения скорости резания v с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент K v.

Тогда действительная скорость резания v=v т б К v, где K v – произведение ряда коэффициентов. Важнейшими из них, общими для различных видов обработки, являются:

K м v – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (табл. 9.1, 9.2, 9.3);

K п v – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки (табл. 9.4);

K и v – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента (табл. 9.5) Поправочный коэффициент Kмv для стали и чугуна, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания Таблица 9. Приведенные в таблице в и HB – фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания. Коэффициент Kг, характеризующий группу стали по обрабатываемости и показатель степени n v см. в табл.9. Обрабатываемый материал Сталь углеродист. (C 0,6 %) мv, МПа:

450… повышенной и высокой обрабатываемости резанием хромистая углеродистая (C > 0,6 %) хромоникелевая, хромомолибденованадиевая хромомарганцовистая, хромокремнистая, хромокремнемарганцовистая, хромоникель- 0,7 0,8 1, молибденовая, хромомолибденоалюминиевая Чугун:

Поправочный коэффициент K м v, учитывающий влияние физикомеханических свойств медных и алюминиевых сплавов на скорость резания Свинцовистые при основной гетерогенной структуре структуре Сплавы с содержанием свинца > 15% 12, Поправочный коэффициент Kпv, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания Поправочный коэффициент Kиv, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания Обрабатываемый Зависимость коэффициента Kиv в зависимости от Сталь конструкционная Глубина резания t при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИЗ принимается равной припуску на обработку; при чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом последующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем.

При параметре шероховатости обработанной поверхности Ra 3, включительно t = 0,5 … 2,0 мм; Ra 0,8 мкм, t = 0,1 … 0,4 мм.

Подача s при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИЗ, прочности режущей пластины и прочности державки.

Рекомендуемые подачи при черновом наружном точении приведены в табл. 9.6, а при черновом растачивании – в табл. 9. Подачи при чистовом точении выбираются в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности и радиуса при вершине резца (табл. 9.8) При прорезании пазов и отрезании величина поперечной подачи зависит от свойств обрабатываемого материала, размеров паза, диаметра обработки (табл. 9.9) Скорость резания v (м/мин): при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывается по эмпирической формуле а при отрезании, прорезании и фасонном точении – по формуле Среднее значение стойкости T при одноинструментальной обработке 30 – 60 мин. Значения коэффициента C v, показателей степеней x,y и m приведены в табл. 9. Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали Диаметр детали, Нижние значения подач соответствуют меньшим размерам державки резца и более прочным обрабатываемым материалам, верхние значения подач – большим размерам державки и менее прочным обрабатываемым материалам.

Подача при черновом растачивании на токарных станках резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали сечения резца или резца углеродистая, легированная и алюминиевые сплавы размеры прямоугольного или жаропрочная сечения оправки, мм оправки, Подача s, мм/об, при глубине резания t, мм Шероховатость поверхности, мкм Подачи даны для обработки сталей с в = 700 … 900 МПа и чугунов; для сталей с в = 500 … 700 МПа значения подач умножать на коэффициент K s = 0,45; для сталей с в = 900 … МПа значения подач умножать на коэффициент K s = 1, Подачи, мм/об, при прорезании пазов и отрезании Значение коэффициента C v и показателей степени в формулах скорости резания при обработке резцами Таблица 9. Обработка конструкционной углеродистой стали в = 750 МПа Наружное резцами Нарезание резьбы Наружное точение проходными резцами Наружное точение проходными резцами Обработка медных гетерогенных сплавов средней твердости, 100 … 140 HB Наружное точение проходными резцами Обработка силумина и литейных алюминиевых сплавов, в = 100…200 МПа, HB 65;

точение проходными резцами При внутренней обработке (растачивании, прорезании канавок в отверстиях, внутреннем фасонном точении) принимать скорость резания, равную скорости резания для наружной обработки с введением поправочного коэффициента 0,9.

При токарной обработке наряду с поправочным коэффициентом K и v, учитывающим влияние инструментального материала на скорость резания необходимо учитывать влияние параметров резца.

Коэффициенты, учитывающие влияние параметров резца на плане Учитывают только для резцов из быстрорежущей стали.

Отделочная токарная обработка имеет ряд особенностей, отличающих ее от чернового и межоперационного точения, поэтому рекомендуемые режимы резания при тонком (алмазном) точении на быстроходных токарных станках повышенной точности и расточных станках приведены отдельно в табл. 19. Сталь:

Чугун:

Бронза и латунь Глубина резания 0,1–0,15 мм.

Меньшие значения параметра шероховатости поверхности соответствуют меньшим подачам.

9.3 Сверление. Рассверливание. Зенкерование. Развертывание Глубина резания. При сверлении глубина резания t=0,5D (рис.

9.1, а), при рассверливании, зенкеровании и развертывании t=0,5(D-d) (рис. 9.1, б).

Рис.9.1. Схема резания при сверлении Подача. При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу (табл. 9.13). При рассверливании отверстий подача, рекомендованная для сверления, может быть увеличена до 2 раз.

При наличии ограничивающих факторов подачи при сверлении и рассверливании равны.

Подачи, мм/об, при сверлении стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов сверлами из быстрорежущей стали 2-4 0,09-0,13 0,08-0,10 0,06-0,07 0,04-0,06 0,12-0,18 0,09-0, 4-6 0,13-0,19 0,10-0,15 0,07-0,11 0,06-0,09 0,18-0,27 0,12-0, 6-8 0,19-0,26 0,15-0,20 0,11-0,14 0,09-0,12 0,27-0,36 0,18-0, 8-10 0,26-0,32 0,20-0,25 0,14-0,17 0,12-0,15 0,36-0,45 0,24-0, 10-12 0,32-0,36 0,25-0,28 0,17-0,20 0,15-0,17 0,45-0,55 0,31-0, 12-16 0,36-0,43 0,28-0,33 0,20-0,23 0,17-0,20 0,55-0,66 0,35-0, 16-20 0,43-0,49 0,33-0,38 0,23-0,27 0,20-0,23 0,66-0,76 0,41-0, 20-25 0,49-0,58 0,38-0,43 0,27-0,32 0,23-0,26 0,76-0,89 0,47-0, 25-30 0,58-0,62 0,43-0,48 0,32-0,35 0,26-0,29 0,89-0,96 0,54-0, 30-40 0,62-0,78 0,48-0,58 0,35-0,42 0,29-0,35 0,96-1,19 0,60-0, 40-50 0,78-0,89 0,58-0,66 0,42-0,48 0,35-0,40 1,19-1,36 0,71-0, Приведенные подачи применяют при сверлении отверстий глубиной l3D с точностью не выше 12-го квалитета в условиях жесткой технологической системы. В противном случае вводят поправочные коэффициенты на глубину отверстия от 0,9 при l5D до 0,75 при l10D.

Подачи при зенкеровании приведены в табл. 9.14, а при развертывании в табл. 9.15.

Подачи, мм/об, при обработке отверстий зенкерами из быстрорежущей стали и твердого сплава Приведенные значения подачи применять для обработки отверстий с допуском не выше 12-го квалитета, Для достижения более высокой точности (9-11 квалитеты), а также при подготовке отверстий под следующую обработку их одной разверткой или под нарезание резьбы метчиком вводить поправочный коэффициент K=0,7.

Подачи, мм/об, при предварительном (черновом) развертывании отверстий развертками из быстрорежущей стали Обр а батываем ый Ч угун, HB200 и Подачу следует уменьшать:

при чистовом развертывании в один проход с точностью по 9-11му квалитетам и параметром шероховатости поверхности Ra=3.2…6.3 мкм или при развертывании под полирование и хонингование, умножая на коэффициент К=0,8.

Скорость резания. Скорость резания, м/мин, при сверлении а при рассверливании, зенкеровании, развертывании Значения коэффициентов Сv и показателей степени для сверления приведены в табл. 9.16 для рассверливания, зенкерования и развертывания -в табл. 9.17, а значения периода стойкости Т – в табл. 9. Значения коэффициента Сv и показателей степени в формуле Сталь В =750 МПа Чугун серый, 190 НВ 100…140 НВ Силумин и литейные В =100…200 МПа, НВ65;

дюралюминий, НВ Значения коэффициента Сv и показателей степени в формуле скорости резания при рассверливании, зенкеровании и развертывании В =750 МП а Ко нс тр ук цио нна я В =1600… Средние значения периода стойкости сверл, зенкеров и разверток Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, где К MV - коэффициент на обрабатываемый материал (см. табл. 9.1К ИV - коэффициент на инструментальный материал (см. табл.

9.5); К lv - коэффициент, учитывающий глубину сверления (см.

табл. 9.19). При рассверливании и зенкеровании литых или штампованных отверстий вводится дополнительно поправочный коэффициент К ПV (табл. 9.4.) Поправочный коэффициент скорость резания при сверлении, учитывающий глубину обрабатываемого отверстия отверстия Конфигурация обрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы (рис. 9.2). Её размеры определяются размерами обрабатываемой поверхности и глубиной срезаемого слоя. Диаметр фрезы для сокращения основного технологического времени и расхода инструментального материала выбирают по возможности наименьшей величины, учитывая при этом жесткость технологической системы, схему резания, форму и размеры обрабатываемой заготовки.

Глубина фрезерования t и ширина фрезерования B – понятия, связанные с размерами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании (см. рис. 9.2). Во всех видах фрезерования, за исключением торцового, t определяет продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой; t измеряют в направлении, перпендикулярном к оси фрезы. Ширина фрезерования B определяет длину лезвия зуба фрезы, участвующую в резании; B измеряют в направлении, параллельном оси фрезы. При торцовом фрезеровании эти понятия меняются местами.

Подача. При фрезеровании различают подачу на один зуб, подачу на один оборот фрезы s и подачу минутную s M, которые находятся в следующем соотношении:

где n – частота вращения фрезы, об/мин; z – число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина ее на один зуб s z, при чистовом фрезеровании – на один оборот фрезы s, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачи на один зуб s z = s / z.

Рекомендуемые подачи для различных фрез и условий резания приведены в табл. 9.20 – 9. Подачи при черновом фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами из быстрорежущей стали Мощность станка Жесткость фрезерной заготовка – Большие значения подач брать для меньшей глубины и ширины фрезерования, меньшие – для больших значений глубины и ширины.

Подачи при фрезеровании стальных заготовок различными фрезами из При фрезеровании чугуна, медных и алюминиевых сплавов подачи могут быть увеличены на 30-40% Подачи, мм/об, при чистовом фрезеровании плоскостей и уступов торцовыми, Скорость резания - окружная скорость фрезы, м/мин, Значения коэффициента Сv и показателей степени приведены в табл.

9.23, а периода стойкости Т- в табл. 9.24.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, где Кmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (табл. 9.1-9.3) Кnv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (табл. 9.4); Киv - коэффициент, учитывающий материал инструмента (табл. 9.5) Значения коэффициента Сv и показателей степени в формуле скорости резания при фрезеровании.

Фрезы Материал Операция Параметры Коэффициент и показатели степени Обработка конструкционной и углеродистой стали В= 750 МПа цельные Прорезные и Р6М5*2 Прорезание Дисковые Р6М5*1 Фрезерование Дисковые Р6М5* ножами Обработка гетерогенных медных сплавов средней твердости, 100 … 140 НВ Прорезные и отрезные Обработка силумина и литейных алюминиевых сплавов, в = 100 … 200 МПа, Прорезные и отрезные Цилиндрические Цилиндрические Фасонные и Разработку режимов резания при шлифовании начинают с установления характеристики инструмента. Инструмент при шлифовании различных конструкционных и инструментальных материалов выбирают по данным, приведенным в справочниках /1,2/.

Основные параметры резания при шлифовании: VЗ, м/мин, - скорость вращательного или поступательного движения заготовки; t, мм, - глубина шлифования, определяемая слоем металла, снимаемого периферией или торцом круга в результате поперечной подачи на каждый ход или двойной ход при круглом или плоском шлифовании и в результате радиальной подачи S Р при врезном шлифовании; продольная подача S - перемещение шлифовального круга в направлении его оси в миллиметрах на один оборот заготовки при круглом шлифовании или в миллиметрах на каждый ход стола при плоском шлифовании периферией круга; VК, м/сек, - скорость круга.

конструкционных и инструментальных сталей приведены в табл. 9.25.

Характеристика Ско- Ско- Глубина Продольн Радиальн.

С продольной подачей на каждый ход:

предварительное 12-25 0.01-0.025 (0.3-0.7)В окончательное 15-55 0.005-0.015 (0.2-0.4)В С продольной пода- 30- чей на двойной ход 20-30 0.015-0.05 (0.3-0.7)В Врезное На станках общего назначения:

предварительное 30-35 20-40 0.005-0.02 (0.4-0.7)В На станках с круглым столом:

предварительное 30=35 20-60 0.005-0.015 (0.3-0.6)В На станках с прямоугольным столом:

предварительное 30-35 8-30 0.015-0.04 (0.4-0.7)В окончательное 15-20 0.005-0.015 (0.2-0.3)В На станках с прямоугольным столом:

На станках с круг- 25- лым столом с верти кальной подачей на каждый оборот :

Вид оборудования и конкретная модель подбирается в основном в соответствии с ее размерными и точностными характеристиками для выполнения конкретной детале-операции.

В настоящее время существует достаточно большое количество фирм предлагающих свои услуги на рынке по оборудованию. На кафедре, в вычислительной сети, находится небольшой каталог оборудования, но студентам рекомендуется использовать имеющиеся возможности в сети Интернет.

Ниже приведены некоторые фирмы и их сайты по продаже оборудования.

Jiten. Установка, обучение, гарантийное и послегарантийное АСМ-Сервис ЛенСтанкоМаш ООО «Ивтехсервис»

Зубообрабатывающие, Фрезерные. Кузнечно-прессовое и

ООО РОССТАН

11. Выбор технологической оснастки Технологическая оснастка - это средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса и устанавливаемые на технологическом оборудовании (или применяемые рабочим) для выполнения данной конкретной операции или группы операций. К оснастке при получении заготовок относятся: штампы, литейные формы, модели, прессформы и др. К оснастке при механической обработке относятся: приспособления, режущий, вспомогательный и мерительный инструмент.

Приспособление - это технологическая оснастка, предназначенная для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции.

Станочное приспособление это не имеющее формообразующих средств вспомогательное орудие производства, предназначенное для установки в нем заготовок с целью изготовления изделий на механообрабатывающем оборудовании.

Приспособления подразделяются по виду оснащаемых работ на: фрезерные, сверлильные, токарные, шлифовальные и т.д.

70% трудозатрат на постановку в производство изделий связано с проектированием и изготовлением технологической оснастки и инструмента. Единственный путь успешного внедрения прогрессивней оснастки это:

стандартизации целевых комплексов и систем оснастки;

Совершенствование и стандартизация методов планирования и внедрения технологической подготовки и освоения производства изделий на предприятиях;

Организация специализированного серийного производства стандартной оснастки;

Введение оценки качества и уровня оснащения технологии производства изделий;

В зависимости от правил проектирования и эксплуатации приспособлений существует шесть систем станочных приспособлений;

1. Универсально-безналадочные приспособления (УБП).

Например: 3-х и 4-х кулачковые патроны, поводковый патрон, машинные тиски. Изготавливаются централизованно.

Рекомендуются к применению при всех типах производства.

2. Универсально-наладочные приспособления (УНП). Например:

3-х кулачковые патроны со сменными кулачками, машинные тиски со сменными губками, планшайбы со сменными прихватами, делительные головки к фрезерным станкам.

Изготовляются централизованно или на заводе-потребителе.

Применяются в серийном и массовом типе производства.

3. Унивесально-сборные приспособления (УСП), собираемые из комплекта стандартных деталей, изготовляемых централизованно.

Сборка приспособления ведется без чертежа, непосредственно разбирается.

Рекомендуется к применению в единичном и мелкосерийном производстве.

4. Сборно-разборные приспособления /СРП/. Собираются из комплекта стандартизованных и не стандартизованных деталей самим рабочим на рабочем месте для каждой операции, после чего - разбираются. По мере необходимости нестандартные детали проектируются и изготовляются для новых деталей.

Рекомендуются к применению в серийном типе производства для групп деталей /унифицированная технология/.

5. Специализированные наладочные приспособления /СШ/. Их быстропереналаживаемыми приспособлениями. Проектируются на заводе - потребителе для определенных групп деталей / унифицированная технология/ в условиях единичного и серийного производства.

6. Не разборные специальные приспособления /НСП/.

Проектируются на заводе - потребителе и применяются только для одной детале-операции /единичная технология/.

Рекомендуются к применению в массовом и крупносерийном производстве, реже в средне и мелкосерийном, но при отсутствии возможности использования приспособлений других систем.

Как видно из представленных систем, вытекает правило при оснащении технологической оснастки - от минимума затрат для подготовки производства к вынужденному максимуму.

Способы достижения заданной точности обработки в приспособлениях различных систем.

Зоны рентабельности применения станочных приспособлений различных систем.

Необходимо учитывать время на проектирование и изготовление приспособлений. Это не относится к УБП, т.к. такие приспособления поставляются вместе с оборудованием и всегда имеются на рабочем месте.

Приспособления классифицируются: - по количеству одновременно закрепляемых заготовок (одноместные и многоместные); - по способу закрепления (ручные, механизированные и автоматизированные); - по способу закрепления. Способы механизации закрепления могут быть весьма разнообразные.

Все детали, из которых состоят приспособления, можно рассматривать как элементы этих приспособлений.

По типовому назначению установлены следующие элементы:

установочные, зажимные, установочно-зажимные, направляющие, делительные механизмы, корпусные детали, крепеж и прочие детали вспомогательного назначения.

Установочные элементы служат для установки на них заготовок и точного их базирования. Иногда в качестве установочных поверхностей используют непосредственно корпус приспособления.

Однако, поскольку корпус всегда изготовляется сырым, термически не обрабатывается, это допустимо лишь для специальных упрощенных приспособлений, проектируемых для изготовления очень малых партий деталей. Установочные элементы изготовляются из инструментальных сталей и Разновидности установочных стандартизованных элементов:

штыри, пальцы, призмы и т.п. Опоры могут быть жесткими, регулируемыми, самоустанавливающимися.

соприкосновение базовых поверхностей заготовок с установочными поверхностями и надежно закрепить заготовки, гарантируя невозможность смещения их при приложенном усилии резания. Зажимные элементы следует размещать: над опорными точками установочных элементов, не допуская смещения заготовок во время закрепления, а также деформации их и создавать усилие зажима в направлении усилия резания. Зажимные элементы должны размещать в удобных для рабочего местах, соблюдая правила техники безопасности. Основные типы зажимных устройств: прижимные болты с пятой, прихваты рычажного типа и др.

режущего инструмента, например сверла, или для направления перемещения элементов приспособления.

сложных приспособлений, когда необходимо в одном приспособлении провести обработку детали на нескольких позициях, без раскрепления приспособлений. Например токарные приспособления для нарезания многоходовых резьб, фрезерные приспособления, иногда сверлильные приспособления.

Делительные приспособления имеют диск с необходимым для деления количеством отверстий или пазов и фиксатор, Такое приспособлений.

Корпуса для сложных и рассчитанных на долгое употребление приспособлений делаются чугунными или литыми.

Для серийного же производства желательно подбирать фасонные профили или делать их составными иди сварными с последующим отжигом.

Способы механизации закрепления заготовок.

1.Пневматический. Преимущества: дешевый вид энергии, имеющийся на заводах; обеспечивает быстроту зажима; прост в управлении.

Недостатки: относительно небольшая сила зажима, большие габариты устройства при больших усилиях, создает удар при зажиме. Подвод сжатого воздуха осуществляется с применением арматуры, обеспечивающей фильтрацию воздуха, подачу распыленной смазки, возможность наблюдения за давлением в сети и невозможность падения давления в системе.

2. Гидравлический. Гидравлический привод представляет собой насосную станцию со своим электродвигателем, масляным резервуаром и аппаратурой. Преимущества: компактность, значительно более высокие усилия зажима, плавность хода.

Недостатки: сложнее конструкция, дороже ремонт, сложнее устранять протечки в гидросистемах.

3. Пневмогидропривод. Это устройства позволяющее преобразовать пневматическое давление в гидравлическое.

Применение пневмогидравлического привода позволяет при тех же габаритах увеличивать усилие на штоке, причем усилие зажима получается плавным. Такие усилители давления позволяют осуществлять надежный и плавный зажим, иногда с применением последовательного действия малого и большого усилий зажима.

4. Магнитный. Электромагнитные приспособления применяются в виде электромагнитных столов, главным образом при шлифовании. Имеются разработки по применению магнитных приспособлений при фрезеровании и на других станках. Естественно, с такими приспособлениями можно обрабатывать только детали с магнитными свойствами.

5. Вакуумные. Применяются для зажима легких, плоских заготовок.

6. Приспособления с гидропластом. Гидропласт полихлорвиниловая смола с соответствующими наполнителями, обеспечивающими ее резинообразное состояние. Окраска - светло-коричневая. Плавится при температуре 120°С. Равномерно, как жидкость, распределяет гидростатическое давление, оказанное на массу давление, во все стороны. Объем массы уменьшается на 0,5% на каждые кг/см2 давления. При давлении до 300 кг/см2 не просачивается через зазоры резьбы (0,03 мм). Сохраняет свои свойства в течение многих лет. Применяется для точного центрирования 7. Электроприводные. В последнее время все шире применяются станочные приспособления с электроприводом. Это выдерживающих тяжелые условия эксплуатации на столе механообрабатывающего оборудования.

Выбор технологической оснастки зависит от конструкции детали, от типа производства, возможностей конкретного производства. На данном этапе курсового проектирования следует ориентировочно выбрать тип приспособления и указать на операционном эскизе условные обозначения установочных и опорных элементов приспособлений. Проектирование конкретного приспособления является задачей другого курса.

К технологической оснастке относится также мерительный, режущий и вспомогательный инструмент.

Исходным документом при нормировании операции технологического процесса является операционная технологическая карта.

Норма времени на любую станочную работу определяется по формуле где: Т ш.к. - штучно-калькуляционное время на обработку одной единицы изделия; Т о - основное время – время, непосредственно затрачиваемое на изменение формы и размеров изделия; Т в вспомогательное время – время, затрачиваемое на выполнение приемов, помогающих произвести на станке изменение формы и размеров изделия; Т обсл. - время обслуживания рабочего места (смена затупившегося инструмента, сметание стружки, смазка, чистка станка и т. п.); Т отд. - время на отдых и личные надобности;

N – число деталей в партии; Т п.з. - норма подготовительнозаключительного времени на партию деталей в N штук.

технологического процесса технически обоснованная норма времени и стоимость операции определяется не на каждую деталь, а на детали-представители (группы, типа). В качестве деталейпредставителей принимают одну самую сложную из группы (типа) и одну самую простую из группы (типа) деталь. На изготовление этих деталей норма времени и расценок определяются по правилам технического нормирования.

Основное технологическое время Т о,мин рассчитывается по каждому переходу на основании установленных режимов резания по формулам:

где L – расчетная длина обработки, мм; n – частота ращения шпинделя, об/мин; nобр. - частота вращения шпинделя при холостом вращении в обратную сторону, об/мин; S – подача за один оборот шпинделя, мм/об; S м - подача за одну минуту (минутная подача), мм/мин; S z - подача на зуб, мм/зуб; z - число зубьев фрезы.

В зависимости от вида обработки L = l + l1, или L = l + l1 + l 2, где l - длина обрабатываемой поверхности, мм; l1 - величина врезания инструмента, мм; l 2 - величина перебега инструмента, мм.

В табл. 12.1 приведены наиболее часто встречающиеся схемы обработки при точении, нарезании резьбы, сверлении и фрезеровании и соответствующие этим схемам формулы расчета длины обработки, принимаемой при определении основного времени.

В табл. 12.2 – 12.5 даны значения величины l1 и l 2 при различных видах обработки.

1. Обтачивание цилиндрической 2. Обтачивание цилиндрической поверхности в упор поверхности на проход 3. Подрезка торца сплошного сечения 4. Подрезка торца не сплошного 5. Отрезка сплошного материала 6. Растачивание 7. Сверление глухого отверстия 8. Сверление сквозного отверстия 15. Фрезерование цилиндрическими 16.Фрезерование концевыми фрезами фрезами 17. Фрезерование торцевыми фрезами 18. Фрезерование дисковыми Величины резания и перебега инструмента при обработке резцами Типы резцов Угол резца в плане Величина врезания и перебега Величины врезания и перебега инструмента при обработке сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и плашками, накатными роликами.

Вид обработки Зенкерование на проход 1 - - - Развертывание на проход 8 зенковками Нарезание резьбы метчиками на проход (4-8) S, в упор (2,5-8) S Величина врезания и перебега при обработке торцевыми и или ширина паза, B, мм концевыми, прорезными и фасонными фрезами 12.3. Определение вспомогательного времени - Т в, мин.

По содержанию каждого перехода устанавливается необходимый комплекс вспомогательных приемов.

Вспомогательное время Т в, мин определяется путем суммирования времени, затрачиваемого на выполнение установленных вспомогательных приемов, по следующим элементам вспомогательного времени: на установку и снятие детали; на приемы управления станком; на измерение деталей.

В табл. 12.6-12.15 приведен перечень приемов и время по всем трем элементам вспомогательного времени.

В табл. 12.16-12.18 представлено суммарное время ( Т о + Т в ) на снятие фасок, заусенцев, притупление острых кромок при токарных, сверлильных и фрезерных работах.

12.31. Вспомогательное время на токарных (токарно-винторезных) станках Вспомогательное усредненное время на установку и снятие заготовки В самоцентрирующем В разных приспособлениях На оправках или цанговом патроне Вспомогательное время, связанное с переходом Таблица 12. Продольное точение, растачивание, обточка фасок, галтелей, накатывание:

Со взятием одной пробной стружки (11+12-го квалитета) 0, Со взятием двух пробных стружек (8+9-го квалитета) 0, Поперечная обточка, подрезка, отрезка, расточка (проточка) внутренних и наружных канавок:

Расточка внутренних канавок без установки резца на размер 0, Расточка внутренних канавок с установкой резца на размер 0, Нарезание резьбы, сверление, рассверливание, зенкование, развертывание:

Нарезание резьбы резцом с промером резьбовым кольцом или Сверление, рассверливание, зенкерование, зенкерование и развертывание с отводом и подводом задней бабки 0, Вспомогательное время на приемы, связанные с переходом Таблица 12. Изменить частоту вращения:

двумя рычагами или поворотной рукояткой пружинным фиксатором резец и снять фасонный резец и снять Установить сверло, развертку, зенкер 0, и снять Включить и выключить охлаждение Перекрывается машинным временем Примечание. Перечисленные приемы не вошли в табл. 12.6 и 12.7.

Вспомогательное время на измерение деталей на настроенном станке (наибольший измеряемый диаметр – 100 мм, наибольшая Измерительный Точность измерения Время, мин инструмент индикатор предельная предельная двухсторонняя предельная двухсторонняя предельная резьбовые пробки 12.3.3. Вспомогательное время на сверлильных станках и Вспомогательное усредненное время на установку и снятие детали Характеристика Габаритные размеры, Время, мин винтовым или эксцентриковым зажимом выполняет съемная крышка) или крышкой с последующим завертыванием крепежными винтами Вспомогательное время, связанное с переходом зенковку или зенкер под сверло и отвести кондуктором другому шпинделю сверлильную или резьбонарезную головку 12.3.4. Вспомогательное время на фрезерных станках Вспомогательное время на установку и снятие деталей (без крепления) Способ установки детали Время, мин цилиндрической поверхности на призму креплением гайкой На концевой резьбовой оправке 0, Вспомогательное время на закрепление и открепление детали зажима ключа Вспомогательное время, связанное с переходом Таблица 12. шпинделя рабочей позиции на загрузочную или приспособление на одну позицию Вспомогательное время на измерения Таблица 12. Измерительный Точность измерения, Измеряемый размер, Вспомогательное время на слесарную обработку Наименование режущего Диаметр обрабатываемой Напильник напильником контура Прямолинейная 0,13 0,14 0,15 0,17 0,19 0,22 0,24 0, Криволинейная 0,15 0,17 0,18 0,19 0,22 0,25 0,28 0, 12.4. Определение времени обслуживания рабочего места Время на обслуживание рабочего места Т обсл состоит из двух частей: времени на техническое обслуживание рабочего места, которое затрачивается на смену затупившегося режущего инструмента, на регулировку и подналадку станка во время работы, на уборку стружки на рабочем месте; времени на организационное обслуживание рабочего места, которое требуется для раскладки инструмента в начале смены и уборки его в конце смены, смазки и чистки станка, уборки рабочего места.

12.5. Определение времени перерывов на отдых и личные 12.6. Определение подготовительно-заключительного времени Подготовительно-заключительное время Т п.з. нормируется на партию деталей, и часть его, приходящаяся на одну деталь, включается в норму штучно-калькуляционного времени.

Подготовительно-заключительное время включает в себя:

ознакомление с работой; настройку оборудования на выполнение данной работы; пробную обработку детали; получение задания;

получение режущего инструмента, приспособлений; сдачу продукции; сдачу инструмента, приспособлений.

Подготовительно-заключительное время в зависимости от используемого оборудования определяется из табл.12.22-12.26, а при обработке деталей на сверлильных станках в кондукторах составляет приблизительно 11 мин.

Подготовительно-заключительное время на наладку токарного цанговом патроне Примечание. Подготовительно-заключительное время на получение и сдачу инструмента, приспособления, продукции, ознакомление с работой составляет приблизительно 10 мин.

Подготовительно-заключительное время на наладку токарноревольверного станка Таблица 12. Способ установки Кол-во режущего Время, мин в патроне, в цанге или на оправке в приспособлении Подготовительно-заключительное время на пробную обработку деталей при наладке токарно-револьверного станка Количество резцов, устанавливаемых на размер с допусками на обработку до 0,1 мм Примечание. Подготовительно-заключительное время на получение и сдачу инструмента, приспособления; ознакомление с работой; сдачу готовой продукции составляет приблизительно 10 мин.

Подготовительно-заключительное время при использовании фрезерного станка Наладка станка, установка инструмента, Получение и сдача инструмента, приспособления, продукции; ознакомление с работой Подготовительно-заключительное время при использовании резбонарезных станков Наладка станка, установка инструмента Получение и сдача инструмента, ознакомление с работой, сдача готовой продукции 13. Требование по технике безопасности и охране окружающей Требования по технике безопасности и охране окружающей среды являются основополагающими при выполнении технологических процессов. В операционных картах технологических процессов в первых строках указывается номер инструкции по технике безопасности и охране окружающей среды, а также дата их утверждения. Возможно это выполнять в сокращенном виде:

ИОТ №_ от _.

Разработчик технологического документа обязан знать о вредных воздействиях на организм рабочего и способы защиты от них.

В настоящее время существует ряд нормативных документов в системе стандартов по безопасности труда (ССБТ):

-опасные и вредные производственные факторы, -общие требования безопасности в производственных процессах, -общие требования безопасности по шуму, -санитарные нормы и правила, -общие эргономические требования рабочего места, - правила устройства электроустановок (ПУЭ), -пожарная безопасность и др.

руководствуется методическими указаниями консультантов.

В курсовых работах студент выполняет требование по технике безопасности и охране окружающей среды по указанию руководителя.

14. Функционально-стоимостной анализ технологического Функционально-стоимостной анализ (ФСА) технологического процесса проводится с целью наиболее эффективного выполнения его главной функции – изготовить изделие с заданными потребительскими свойствами и качеством при минимальных затратах используемых ресурсов.