Экономический принцип построения



Технологических процессов

Экономический принцип заключается в минимизации затрат живого и овеществленного труда для заданного объема выпуска изделий и условий производства.

Проектирование технологических процессов имеет много вариантов. Выбор варианта определяется путем расчета приведенных затрат. Они включают единовременные (капитальные) и текущие (эксплуатационные) затраты. Следует учитывать, что снижение затрат или повышение производительности обработки на отдельно взятых операциях не всегда приводит к снижению общей себестоимости обработки детали в связи с возможным увеличением затрат на других операциях. Поэтому вопросы экономической эффективности должны рассматриваться комплексно по всему технологическому процессу.

Технологическими методами повышения производительности и снижения затрат являются:

1. Увеличение количества изделий, подлежащих изготовлению. Это позволит применить более производительное оборудование (хотя и более дорогое) и оснастку. Наряду с конструкторскими методами (конструкторская преемственность, стандартизация и унификация деталей) применяется и технологический метод (использование типовой или групповой обработки) повышения производительности обработки. Применение станков с ЧПУ расширяет возможности технологического метода.

 

 

2. Сокращение затрат на основные материалы. Это достигается уменьшением массы изделия, применением более дешевых материалов и уменьшением отходов. Уменьшение массы деталей достигается применением более высокопрочных материалов либо термообработкой (например, закалкой) обычных материалов. Вопрос о целесообразности применения для изготовления деталей машин высококачественных упрочненных материалов может быть решен только на основе полного экономического расчета, учитывающего как производственные, эксплуатационные, так и экологические расходы.

3. Сокращение затрат на выполнение технологических операций. Это достигается уменьшением слагаемых нормы штучного или штучно-калькуляционного времени, основную долю которого составляет машинное и вспомогательное время. Машинное время может быть уменьшено путем увеличения режимов резания. Это достигается применением высокопроизводительных режущих материалов и конструкций инструментов. Уменьшению машинного времени способствует сокращение длины рабочего хода инструмента за счет одновременной (параллельной) обработки нескольких поверхностей, а также сокращение врезания и перебега режущих инструментов. Вспомогательное время уменьшается благодаря применению различных средств автоматизации и механизации установки и закрепления заготовок на станках, снятия их после обработки и транспортировки на следующие по технологическому процессу позиции.

 

Порядок разработки технологических процессов

 

Разработка технологических процессов (ГОСТ 14.301–73) производится для изготовления изделий, конструкции которых отработаны на технологичность. Порядок разработки технологических процессов следующий:

1. Изучение исходных данных. Выбор оборудования.

2. Установление конструкторских и технологических баз.

3. Разработка технологического маршрута последовательности обработки.

4. Подбор типового технологического процесса.

5. Определение последовательности и содержания технологических операций.

6. Определение, выбор и заказ новых средств технологического оснащения (в том числе контроля и испытания).

7. Назначение и расчет режимов резания.

8. Нормирование процесса.

9. Определение профессий и квалификации исполнителей.

10.  Выбор средств механизации и автоматизации элементов технологических процессов и внутрицеховых средств транспортирования.

11.  Составление планировок производственных участков и разработка операций перемещения изделия и отходов.

12.  Оформление рабочей документации на технологические процессы.

При разработке технологических процессов используются следующие виды технико-экономической информации:

1. Технологический классификатор объектов производства.

2. Классификатор технологических операций.

3. Система обозначения технологических документов.

4. Стандарты ЕСТД.

5. Типовые технологические процессы и операции.

6. Стандарты и каталоги на средства технологического оснащения.

7. Нормативы технологических режимов.

8. Материальные и трудовые нормативы.

Последовательность операций

В технологическом процессе

 

В общем случае последовательность операций при разработке технологических процессов определяется следующими параметрами:

· технологическими и конструктивными особенностями заготовки и детали;

· возможностями оборудования и инструмента;

· эвристическими правилами.

Для обеспечения заданной точности изготовления изделия необходимо знать экономически и технически достигаемые возможности каждого метода обработки (табл. 3.1).

При разработке технологических процессов учитывают эвристические правила (табл. 3.2).

Технологический процесс разбивают на операции. Название операций соответствует применяемому оборудованию. Токарная операция выполняется на токарном станке, фрезерная – на фрезерном станке, фрезерная с ЧПУ – на фрезерном станке с ЧПУ и т.д. Каждой операции присваивается код по классификатору технологических операций.

 

 

Таблица 3.1

Средняя экономическая точность и шероховатость

при обработке заготовок из стали и серого чугуна

 

Операция Квалитет Шероховатость, Ra мкм
1 2 3
Наружное точение:    предварительное    чистовое    тонкое   12…14 10…12 7…5   12,5 3,2…1,6 0,8…0,32
Торцовое точение:    черновое    чистовое    тонкое 15…14 13…11 10…8 12,5…6,3 5…3,2 1,6…0,8
Растачивание:    предварительное    чистовое    тонкое   12…14 10…14 7…6   12,5 3,2…1,6 1,25…0,63
Строгание       черновое    чистовое    тонкое   14…12 13…11 10…8   25…12,5 6,3…3,2 1,6…0,8
Фрезерование    
концевой фрезой:    предварительное    чистовое   12…14 11…10   6,3 3,2…2,5
торцовой фрезой:    предварительное    чистовое    тонкое   11…14 10…11 9…7   6,3 3,2 1,6…0,8
цилиндрической фрезой:    черновое    чистовое   11…14 10…11   6,3 2,5
  Зубофрезерование   3,2…1,6
Шевингование   0,63…0,32
Сверление:    до 15 мм    свыше 15 мм   11 12   6,3…3,2 10…20
Зенкерование 10…12  

 

Продолжение табл. 3.1

 

1 2 3
Развертывание:    предварительное   чистовое   тонкое   8…12 8…7 7…6   2,5…1,6 1,25 0,8…0,4
Дорнование 7…6 0,1…0,05
Нарезание резьбы плашкой   3,2…1,6
Нарезание резьбы резцом    черновое    чистовое     10…3,2 1,25…0,63
Шлифование резьбы:    черновое    чистовое     1,25…0,63 0,4…0,16
Накатка резьбы   0,63…0,1
Протягивание отверстий   чистовое   отделочное   8…7 7   0,8…0,63 0,32…0,08
Шлифование наружное и внутреннее:   черновое   чистовое   тонкое     8 7 6…5     2,5…1,25 0,63…0,32 0,16…0,08
Шлифование плоское:   черновое   чистовое   тонкое   8…9 7 6…5   2,5…1,25 0,63…0,32 0,1…0,05
Раскатывание роликами 9…6 1,6…0,4
Притирка 6…4 0,1…0,01
Полирование   0,1…0,008
Доводка 5 0,05…0,02
Хонингование 6…8 0,1…0,4
Суперфиниширование:   чистовое   отделочное   5…8 5   0,1…0,4 0,08…0,02
Выглаживание алмазное 9…5 2,0…0,05
Магнито-абразивная обработка 9…5 1,6…0,02

Таблица 3.2

           Основные и частные эвристические правила

        для определения последовательности операций

 

Основное правило Частные правила
Доступность места обработки Фрезерование до сверления; точение до зубонарезания; точение до нарезания наружной резьбы; сверление до нарезания внутренней резьбы.
Обеспечение направления инструмента при обработке Отверстие должно быть обработано с требуемой точностью до протягивания. Ось сверла должна быть перпендикулярна к поверхности, в которой выполняется отверстие.
Предотвращение прерывистого резания Точение до фрезерования на деталях типа тел вращения. Наружное круглое шлифование до сверления.
Последовательность обработки координированных поверхностей   Получение плана расположения отверстий с заданными координатами и допусками.
Обеспечение точности обработки поверхностей Тонкому точению должно предшествовать чистовое и черновое точение. Тонкому фрезерованию должно предшествовать чистовое и черновое фрезерование.
  Обеспечение точности взаимного расположения поверхностей базированием Для обеспечения параллельности обрабатываемой поверхности базовой – базовая поверхность должна быть лишена максимального числа степеней свободы: 4-х для цилиндра, 3-х для плоскости. Для обеспечения перпендикулярности обрабатываемой поверхности базовой – базовая поверхность должна быть лишена максимального числа степеней свободы: 4-х для цилиндра и 3-х для плоскости.
Обеспечение точности взаимного расположения поверхностей механообработкой   Обработка за одну установку.
Обеспечение меж-осевого расстояния   Расточка после сверления.

При установлении последовательности обработки заготовки необходимо учитывать следующие рекомендации [35]:

1. Каждая последующая операция или технологический переход должны уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности. Точность на каждом последующем переходе обычно повышается: на черновых переходах – на один-три квалитета, на чистовых – на один-два квалитета.

2. В первую очередь следует обрабатывать поверхности, которые будут служить технологическими базами при выполнении последующих операций. После этого следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой металла.

3. Операции, при которых возможно появление брака из-за внутренних дефектов в заготовке, необходимо производить на ранних стадиях ее обработки.

4. Технологический процесс изготовления детали заканчивается отделочной обработкой тех поверхностей, которые являются наиболее точными и имеют наиболее важное значение для эксплуатации детали, а следовательно, и для изделия.

5. Обработку поверхностей с точным взаимным расположением следует включать, по возможности, в одну операцию и выполнять за один установ.

6. Предпочтительным является технологический процесс с максимальной концентрацией переходов, как наиболее производительный. Для этой цели в единичном и мелкосерийном производстве используются станки с ЧПУ, в среднесерийном – полуавтоматы и агрегатные станки, а в крупносерийном и массовом производстве – автоматы и автоматические линии.

7. При определении последовательности выполнения черновых и чистовых переходов следует учитывать, что совмещение их в одной операции возможно только на станках повышенной жесткости, например на станках с ЧПУ или многошпиндельных автоматах.

8. Если деталь подвергается термической обработке по ходу технологического процесса, то механическая обработка расчленяется на две части: до термической обработки и после нее. Перенос механических операций из одной части в другую не рекомендуется.

9. Технологический контроль намечают после тех этапов обработки, где наиболее вероятно появление брака; перед сложными и дорогостоящими операциями; после законченного цикла; в конце обработки.



 


     Вначале следует обрабатывать поверхность, которая будет служить установочной базой для последующих операций. Для установки на первой операции следует выбирать по возможности поверхность детали, наиболее ровную и имеющую наибольшие размеры. После обработки установочной поверхности заготовка на последующих операциях базируется на нее или на поверхности, связанные с ней. Как правило, вначале обрабатывают менее точные поверхности. Примерные маршруты обработки наружных цилиндрических поверхностей представлены в табл. 3.3, внутренних цилиндрических поверхностей – в табл.3.4, плоских поверхностей – в табл. 3.5.

 

Анализ чертежа детали

 

Рабочий чертеж детали (рис. 3.72) должен давать полное представление о детали, иметь достаточное количество проекций, разрезов и видов; размеры всех поверхностей с допусками на их выполнение; технические требования по форме и расположению поверхностей, а также по их специфическим свойствам (например, твердости поверхностного слоя и его глубине). Чертеж по оформлению должен соответствовать стандартам ЕСКД.

Технические требования на изготовление детали содержат [59]:

· предельные отклонения размеров и шероховатости поверхностей;

· допуски формы, плоскостности, некруглости и профиля сечения;

· допуски расположения, параллельности плоскостей, соосности шеек вала, симметричности профиля сечений;

· вид термической обработки и твердость рабочих поверхностей, вид покрытия;

· специфические свойства (необходимость балансировки, допустимая неуравновешенность).

При анализе чертежа детали выявляются:

· габариты детали, наиболее точные размеры, минимальный допуск формы поверхности, минимальный допуск взаимного расположения поверхностей, конструкторская база (поверхность, от которой определена основная часть размеров), наименьшее значение шероховатости поверхности, вид термообработки, покрытие детали, которые определят заключительный метод и маршрут обработки заготовки;

· обоснованность назначения требований, исходя из эксплуатационных условий, характеристик машины или сборочной единицы;

· возможности достижения заданной точности и качества, других технических требований известными и имеющимися на предприятии технологическими методами механической обработки;

· возможность проверки выполнения назначенных рабочим чертежом требований к поверхностям известными методами контроля.


Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 233; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!