Основы ТМ пособие ч1

Основные этапы обработки детали определяются по основным характеристикам, в частности по IT, в соответствии с табл. 2. Если основной характеристикой поверхности является Трасп, то по величине этой характеристики оценивается условный квалитет (ITус) и далее по табл. 2 выявляется окончательный этап обработки рассматриваемой поверхности.

Как определяется условная точность и условный квалитет?

Предположим, для торца ступенчатой цилиндрической детали задано торцовое биение Тб=0,05 мм, длина торца lу=30 мм (цилиндрическая поверхность, смежная с торцем, имеет 30 мм). В соответствии с зависимостями (1, 2) выбираем необходимое соотношение

Тбн=0,5Трус,

где Трус – условная точность рассматриваемого торца.

Заданное значение торцового биения принимается как нормативное значение

Тбн=0,05 мм.

Определяется условная точность торца

Трус=Тбн/0,5=0,05/0,5=0,1 (мм).

По таблицам допусков для lу=30 мм и допуска, равного Трус=0,1 мм, находится IТус, который определяет окончательный этап обработки торца. В данном примере IТус соответствует 11 квалитету, т. е. получистовому этапу обработки.

В табл. 4 приведены характеристики для различных видов основных поверхностей деталей.

Если для основного этапа основной характеристикой является точность размера или точность расположения, то для отделочного этапа основными характеристиками является одна из следующих: Rа, Тф, Нd .

Характеристики поверхностей, формирумые отделочными методами делят: на основные, неосновные, неизменяющиеся (табл. 5).

Уточнение окончательного этапа обработки (основного или отделочного) можно провести по характеристикам Ra и Тф .

Если Rа = Rан, Тф= Тфн, то обработку окончательную следует отнести к основному этапу по характеристике Тр.

21

Если Rа < Rан, Тф< Тфн, то обработку окончательную относят к отделочному этапу.

Если Rа > Rан, Тф> Тфн, то шероховатость по чертежу надо считать неправиль-

ной и принять: Rа = Rан, Тф= Тфн.

Отделочная обработка, как правило, выполняется последним этапом после любого основного этапа. Наиболее целесообразно отделочную обработку проводить после чистового этапа.

При обработке деталей могут иметь место специальные этапы, связанные с немеханической обработкой (термическая обработка, покрытия, специальный контроль), которые могут привести к появлению новых этапов (например, термическая обработка детали с резьбовой поверхностью влечет появление перед ней этапа по защите резьбовой поверхности омеднением, а после термической обработки

– этапа по снятию этой защиты).

3.1.4. Основные понятия, используемые при механической обработке

Основные понятия обработки: метод обработки, способ обработки, схемы обработки, вид обработки.

Метод обработки – это процесс обработки, осуществляемый определенным видом обрабатывающего инструмента при обработке определенного вида поверхности с целью получения необходимой точности и качества.

В зависимости от вида обрабатываемой поверхности и применяемого оборудования можно выделить следующие разновидности методов обработки:

по виду обрабатываемой поверхности: круглое шлифование, плоское шлифование;

по применяемому оборудованию: основные, вспомогательные, дополнительные (табл. 6).

Принятые обозначения: Т – точение, Нр – нарезание резьбы, Рс – растачивание, З – зенкерование, Рз – развертывание, Фр – фрезерование, Фрфас – фасонное фрезерование.

22

По применяемому оборудованию признаками данной разновидности являются: а) идентичность названия метода обработки и основного предназначения приме-

няемого оборудования; б) возможность выполнения технологического перехода с использованием меха-

нической подачи без применения специальных устройств.

Положение о правильности выбора оборудования: совпадение методов обра-

ботки поверхности детали и основных методов обработки, характерных для выбираемого оборудования, является главным условием его рационального назначения. Вспомогательные и дополнительные методы обработки могут быть использованы на выбранном оборудовании, если они составляют меньшую долю обработки по сравнению с основными.

Способ обработки представляется как конкретная реализация метода обработ-

ки.

Способ обработки это метод обработки, характеризуемый применением определенного типа обрабатывающего инструмента при обработке определенного типа детали (например, фрезерование торцовыми фрезами, точение проходными резцами).

Схема обработки основной объект изучения курса «Основы технологии машиностроения», представляет собой наглядное изображение способа обработки с указанием приспособления и обрабатывающего инструмента в полуконструктивном виде.

Как показала технологическая практика, достижение высоких качественных и точностных характеристик обрабатываемых поверхностей происходит за несколько стадий обработки.

Стадия обработки поверхности − это обработка на конкретном оборудовании конкретным инструментом при определенных режимах. Предположим, обрабатываются три поверхности: ВЦП Н12, ВЦП Н9, НЦП h9. Стадии их обработки приведены в табл. 7.

Стадию обработки поверхности, осуществляемую конкретным способом (методом) и характеризуемую определенным качеством и точностью, называют ви-

дом обработки (см. табл. 7).

Стадия обработки, характеризуемая определенной точностью и качеством обрабатываемых поверхностей, представляет собой этап обработки, следовательно, вид обработки поверхности можно называть в соответствии с названием этапа: черновой, получистовой, чистовой и т.д.

Если в приведенном примере обрабатываемые поверхности отнести к одной детали, то она будет иметь три вида обработки: черновой, получистовой и чистовой, выполняемые за три этапа.

23

3.1.5. Типы производства и характеристики их технологических процессов

Тип производства – классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.

Объем выпуска изделий – количество изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, изготавливаемых или ремонтируемых объединением, предприятием или его подразделением в течение планируемого интервала времени.

Различают следующие типы производства: единичное, серийное, массовое.

К единичному относится производство, характеризуемое широкой номенклатурой изготавливаемых изделий и малым объемом их выпуска. Количество деталей разного наименования (N), выпускаемых производственным подразделением, колеблется от 30 до 40 и более. Объем выпуска деталей (Q) находится в пределах от одной до десяти деталей в год.

Конструкции изделий, как правило, являются сложными и разнообразными. Оборудование и технологическая оснастка для обработки в основном универсальное. Располагается оборудование группами по видам: токарные, фрезерные,

сверлильные и т.д.

Время подготовки станка и инструментов при обработке каждой детали в общей структуре нормы времени относительно велико. Квалификация рабочих очень высокая.

Анализ единичного производства показывает, что себестоимость выпускаемой продукции высока.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом их выпуска. Номенклатура изделий колеблется в пределах N = 10…20, а объем выпуска – Q = 10…..20000 – 70000 деталей в год. В зависимости от объема выпуска, трудоемкости и повторяемости серий в течение года различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства. Мелкосерийное производство по своей характеристике приближается к единичному производству, крупносерийное – к массовому. Рассмотрим особенности среднесерийного производства, в дальнейшем его будем называть просто серийным производством.

Это производство является наиболее распространенным в машиностроении. Оборудование и технологическая оснастка для обработки в основном специа-

лизированное. Располагается оборудование по ходу технологического процесса. Квалификация рабочих ниже, чем в единичном производстве (средняя), себе-

стоимость продукции также ниже.

Массовое – это производство, характеризуемое узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. В современных условиях это время ограничивается моральным сроком службы изделия.

Номенклатура деталей – N = 1; объем выпуска Q = 50000….200000 деталей в год и более.

Оборудование и технологическая оснастка для обработки в основном специальные. Располагается оборудование строго по технологическому процессу.

Квалификация рабочих невысокая. Себестоимость выпускаемой продукции ниже, чем при серийном производстве.

24

Контрольные вопросы

1.Производственный и технологический процессы:

…..– это совокупность знаний о методах, способах и средствах проведения технологических процессов.

…..– это совокупность всех действий, осуществляемых людьми и орудиями труда и направленных на изготовление (ремонт) изделий, выпускаемых предприятием.

…..– это совокупность упорядоченных операций определенного вида.

2.Проектирование технологических процессов не предусматривает решение вопросов: выбора способа получения заготовки; выбора технологического оборудования; назначение режимов резания; расчета норм времени; реализации продукции.

3.Проведение технологического процесса изменяет ….. объекта труда: форму; размер; качественные характеристики; плотность; химический состав.

4.Правильная последовательность выполнения технологических процессов: сборка изделия, термическая обработка, механическая обработка заготовок, изготовление исходных заготовок, сборка узлов.

5.Структура операции включает в себя следующие элементы: рабочий ход, позиция, установ, переход, передача детали на другую операцию.

6.Обработка одним инструментом нескольких поверхностей в автоматическом режиме характеризует ….... переход: элементарный, инструментальный, блочный, комбинированный, совмещенный.

7.Обработка несколькими инструментами нескольких поверхностей в автоматическом режиме характеризует…....переход: элементарный, инструментальный, блочный, комбинированный, совмещенный.

8.Обработка комбинированным осевым инструментом характеризует ........ переход: элементарный, инструментальный, блочный, комбинированный, совмещенный.

9.Обработка простым инструментом двух смежных поверхностей характеризует........переход: элементарный, инструментальный, блочный, комбинированный, совмещенный.

10.Обработка одним инструментом одной поверхности при неизменном режиме резания характеризует........переход: элементарный, инструментальный, блочный, комбинированный, совмещенный

11.Основным признаком операции является неизменность......: оборудования, схемы установки и закрепления, позиции, переходов, режима обработки.

12..Основным признаком установа является неизменность.....: оборудования, наладки и точности выполняемых переходов, схемы установки и закрепления, переходов, режима обработки

13.Основным признаком позиции является неизменность ....: оборудования, наладки и точности выполняемых переходов, схемы установки и закрепления, переходов, режима обработки.

25

14.Основным признаком элементарного перехода является неизменность.......: оборудования, наладки и точности выполняемых переходов, схемы установки и закрепления, режима обработки, количества рабочих ходов.

15.Правильная последовательность формирования элементов технологической

16........... – это стадия обработки детали, характеризуемая определенной точностью и качеством обрабатываемых поверхностей.

17.Основные этапы обработки детали – это этапы.........: черновой, чистовой, повышенной точности, высокой точности, отделочный.

18. Точностными характеристиками обработанной поверхности детали являются........: точность диаметрального размера, отклонение от плоскостности, отклонение от правильной формы, отклонение по биению, шероховатость поверхности.

19.Качественными характеристиками обработанной поверхности являются........: шероховатость поверхности, упрочнение поверхностного слоя, остаточные внутренние напряжения, волнистость поверхности, отклонение от параллельности

20.Правильная последовательность выполнения этапов обработки детали: черновой, чистовой, получистовой, отделочный, термическая обработка.

21.Окончательным этапом обработки поверхности является основной этап, ес-

ли.......

Ra Raн, Ra Raн, Тф Тфн, Тф Тфн, Ra Raн.

22.Окончательным этапом обработки поверхности является отделочный этап, ес-

ли.......

Ra Raн, Ra Raн, Тф Тфн, Тф Тфн, Ra Raн.

23....... – это стадия обработки поверхности, осуществляемая конкретным способом (методом) и характеризуемая определенной точностью и качеством обработанной поверхности.

24.Видами обработки, соответствующими определенному этапу, являются......: черновая обработка, промежуточная обработка, получистовая обработка, чистовая обработка, обработка повышенной точности

25. ........ – это наглядной изображение способа обработки с указанием приспособления и обрабатывающего инструмента в полуконструктивном виде.

26.Проверьте и укажите правильное соответствие между типом производства и коэффициентом закрепления операций Кз.о.: среднесерийное производство – Кз.о=1, мелкосерийное производство – 1<Кз.о<10, единичное производство – 10<Кз.о<20, массовое производство – 20<Кз.о<40, крупносерийное производство – Кз.о>40.

26

27.Проверьте и укажите правильное соответствие между типом производства и оборудованием, предпочтительно используемым в нем: единичное производство − автоматическое, серийное − оснащенное системой ЧПУ, массовое производство − универсальное.

28.Проверьте и укажите правильное соответствие между типом производства и приспособлениями, предпочтительно используемыми в нем: единичное производство − специализированные, серийное производство − специальные, массовое производство − универсальные, покупные, высокоточные.

29.Проверьте и укажите правильное соответствие между типом производства и режущими инструментами, предпочтительно используемыми в нем: единичное производство − специальные; серийное производство − специализированные; массовое производство − универсальные.

30.Проверьте и укажите правильное соответствие между типом производства и предпочтительной квалификацией рабочего: единичное производство − невысокая; серийное производство − высокая; массовое производство − средняя.

31.Проверьте и укажите правильное соответствие между типом производства и формой организации производства: единичное производство − поточная; серийное производство − поточно-групповая; массовое производство − непоточная.

32.Проверьте и укажите правильное соответствие между типом производства и предпочтительной себестоимостью выпускаемой продукции: массовое производство − низкая; серийное производство – средняя; единичное производство

– высокая.

33.Различают такие виды производства, как литейное, механосборочное, сварочное, единичное, массовое.

34.Производство, на котором 29 рабочих мест и используется 174 различных технологических операций в течение месяца, - это производство...........типа.

3.2. Схемы обработки на типовых металлорежущих станках 3.2.1. Схемы токарной обработки

Основные формообразующие движения: вращение детали и поступательное движение инструмента. Схем может быть несколько в зависимости от применяемого оборудования.

Токарные станки в зависимости от уровня механизации и автоматизации делятся:

на одношпиндельные токарные – универсальные, револьверные, гидрокопировальные,

многошпиндельные: токарные горизонтальные, токарные вертикальные.

Рассмотрим схемы обработки на универсальных станках при обработке НЦП. 1. В трехкулачковом патроне (два варианта) при l/d ≤3.

27

Вариант 1: используется в единичном производстве (рис. 11, а). Вариант 2: используется на настраиваемых станках при серийном и массовом производствах

(рис. 11, б).

Рис. 11. Схемы обработки на универсальных станках при обработке НЦП в трехкулачковом патроне:

а– деталь ориентирована в радиальном направлении, в осевом – нет:

1– деталь, 2 – приспособление, 3 – инструмент;

б– деталь ориентирована и в радиальном и в осевом направлениях

2.Схемы обработки детали в патроне с поджатием задним центром при 3< l/d 5 (рис. 12).

Рис. 12. Схемы обработки детали в патроне с поджатием задним центром:

а– в единичном производстве; б – серийном и массовом производствах; 4 – задний центр

3.Схема обработки детали в центрах при 5< l/d 10 (рис. 13).

Рис. 13. Схемы обработки детали в центрах:

а– с применением жесткого переднего центра;

б– с применением плавающего переднего центра; 5 – поводковое устройство

28

4. Схема обработки детали в центрах с применением люнета при l/d > 10 (рис. 14).

Рис. 14. Схема обработки детали в центрах с применением люнета

Патроны могут быть:

а) трехкулачковыми самоцентрирующими; б) двух- и четырехкулачковыми несамоцентрирующими. Применяются в еди-

ничном производстве. При установке в них деталь выверяется.

При обработке наружных цилиндрических поверхностей детали часто применяются оправки. Оправки могут быть жесткими и разжимными. Схемы обработки приведены на рис. 15.

Рис. 15. Схемы обработки детали на оправке: а – на жесткой оправке; б – на разжимной оправке;

1 – деталь, 2 – оправка, 3 – шток; 4 – шпиндель; 5 –цанговая втулка

Деталь на жесткой оправке может устанавливаться с зазором, без зазора и с натягом.

Схемы обработки на токарно-револьверных станках. Токарно-револьверные станки могут иметь револьверную головку с вертикальной осью вращения (ВОВ) и с горизонтальной осью вращения (ГОВ). Обработка детали может производиться из прутка или из штучной заготовки. При обработке детали из прутка ее ориентация в осевом направлении производится по правому торцу по упору (рис. 16, а), при обработке детали из штучной заготовки – по левому торцу (рис. 16, б). Деталь устанавливается при обработке из прутка в цанговом патроне (рис. 16, а), при обработке штучной заготовки в трехкулачковом патроне (рис. 16, б).

29