Технологические процессы в машиностроении

Припуски на обработку  деталей. Для определения разности размеров заготовки и детали введено понятие припуска.

Припуском называют избыточный (сверх чертежного размера детали) слой металла заготовки, удаляемый при обработке с целью получения окончательной формы, размеров и нужной шероховатости поверхности детали при наименьших расходах материала. Припуск, удовлетворяющий указанным требованиям, с экономической точки зрения должен быть целесообразным и оптимальным.

Припуск указывают в виде слоя металла по толщине, подлежащего удалению обработкой (рис. 1.3). Припуск может быть с двусторонним и односторонним расположением. Для цилиндрических деталей припуск задают слоем избыточного металла на диаметр. Чем больше будет припуск на обработку, тем толще слой металла в процессе изготовления детали необходимо удалить, вследствие чего увеличивается трудоемкость изготовления детали. С целью экономии металла и обеспечения эффективности процесса необходимо назначить припуск исходя из условия получения требуемого качества детали при наименьшей трудоемкости обработки. Увеличенные припуски приводят к удалению наиболее износостойких слоев поверхности детали, вызывают излишние затраты на обработку, расход материала, энергии, рабочего инструмента. Заниженные припуски не гарантируют требуемого качества, так как затрудняют обработку.

 

 

Рабочая документация технологического процесса

Согласно ГОСТ 3.1102–81 Единой системы технологической документации (ЕСТД) «Комплектность документов в зависимости от типа производства» документы, необходимые для описания технологических процессов, подбирают в зависимости от типа производства. Кроме вышеперечисленных видов технологических процессов по организации (единичной и типовой), ГОСТ 14201–83 установлено, что каждый вид технологического процесса по степени детализации содержания разделяется на маршрутный, операционный и маршрутнооперационный. Маршрутный технологический процесс – процесс, выполняемый по документации, в которой излагается содержание операций без указаний переходов и режимов обработки. Операционный технологический процесс – процесс, выполняемый по документации, в которой излагается содержание операций с указанием переходов и режимов обработки.

Маршрутно-операционный процесс – процесс, выполняемый по документации, в которой излагается содержание отдельных операций без указаний переходов и режимов обработки.

Комплект форм документов общего назначения для технологического процесса может содержать: маршрутную карту (МК); операционную карту

(ОК); карту эскизов (КЗ); ведомость деталей к типовому (групповому) технологическому процессу (операции) (ВТП, ВТО); сводную операционную  карту (СОК) и др.

Маршрутная карта (ГОСТ 3.1119–83) содержит описание технологического процесса изготовления и контроля детали по всем операциям и технологической  последовательности. В ней указывают  соответствующие данные об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах.

В операционную карту вносят описание операции, расчлененной на переходы, с указанием оборудования, оснастки и режимов обработки. ОК применяют в серийном и массовом производстве. К комплекту ОК на все операции технологического процесса прилагают маршрутную карту. При проектировании операций для станков с ЧПУ составляют расчетно-технологическую карту, в которую заносят необходимые данные о траектории движения инструмента и режимах обработки. На основе этой карты разрабатывают управляющую программу станком.

МК и ОК составляют на основе данных чертежей, производственной программы, спецификации, описания конструкций, технических условий и следующих  руководящих и нормативных материалов: паспорта металлорежущих станков; каталогов станков, режущих и вспомогательных инструментов, альбомов нормальных приспособлений; руководящих материалов по режимам резания; нормативов подготовительно-заключительного и вспомогательного времени.

МК имеет определенную форму. В ее верхнюю часть заносят  данные об изготовляемой детали и заготовке, в нижнюю – номер, наименование и содержание операций, а также необходимые для выполнения операций коды, наименования и данные станков, приспособлений, режущих и измерительных инструментов, указывают штучное время, число рабочих и подготовительнозаключительное время. На основании технологических карт осуществляют дальнейшее расчеты, связанные с проектированием технологического процесса: качество требуемого оборудования, численность рабочих и размер заработной платы и т. д. К технологической документации относятся рабочие чертежи сборочных единиц и деталей, приспособлений, режущего и измерительного инструмента и т.д.

Карты эскизов и схем наладок  содержат графическую иллюстрацию  тех-

нологического процесса, На каждую операцию вычерчивают эскиз. Эскизы выполняют по определенным правилам: деталь на эскизах вычерчивают в  положении обработки на станке. При  многопозиционной обработке эскиз  выполняют для каждой позиции  отдельно. Обрабатываемые на операции (позиции) поверхности указывают толстыми линиями, осевые поверхности – условными обозначениями. На поверхности проставляют размеры и расстояния от баз с допусками, а на базовых поверхностях показывают обозначения элементов по ГОСТ 3.1107–81.

В схемах наладок показывают элементы конструкции установочных и зажимных элементов во взаимосвязи с пространственными положениями заготовки и инструмента. Инструменты показывают в конечном положении обработки, а направления движения заготовки – стрелками в схемах револьверной операции указывают позиции револьверной головки с инструментами. В них в конце обработки приводят таблицы и другие надписи. На чертеже наладок и карт эскизов указывают место крепления инструментов, наименование и номер операции, модель станка. Для агрегатных станков указывают число головок деталей.

 

 

Технологические процессы сборки

Сущность содержания процесса сборки и структура сборочных  единиц: установка в требуемое положение и соединение готовых деталей, узлов, агрегатов в определенной последовательности, в результате чего получают готовое изделие, машину или механизм, полностью отвечающие заданным требованиям в соответствии с их служебным назначением.

Исходные предметы труда: элементы конструкции сборочной единицы (детали, узлы, агрегаты, болты, шайбы, гайки, винты, заклепки и т. п.). Конечный предмет труда: сборочная единица, включающая все входящие элементы конструкции, соединенные в соответствии со сборочным чертежом.

Особенности технологического процесса сборки. Сборные изделия отличаются большим разнообразием служебного назначения, обеспечиваемого использованием различных физических эффектов и явлений – механических, гидравлических, аэродинамических, электромагнитных, электрических, оптических, электронных и т. п., это и определяет разнообразие конструктивно-технологических свойств сборочных единиц и входящих в них элементов конструкции, влияющих на содержание технологического процесса сборки.

Сложность структуры –  состава и взаимосвязи элементов  конструкции сборного изделия – определяет иерархический характер технологического процесса сборки, отображаемый в виде схемы сборки изделия. Основными структурными компонентами технологического процесса сборки изделия являются этапы и сборочные операции. Этап есть законченная часть технологического процесса сборки изделия или его составной части, выделяемая в соответствии со схемой сборки. Сборочная операция, как и в других технологических процессах машиностроительного производства, является основным структурным элементом технологического процесса, соответствующим определенному изменению свойств предмета труда с использованием конкретного физического, химического или иного эффекта и определенных средств технологического оснащения.

Применительно к отдельному входящему элементу конструкции  сборочной единицы основные операции сборки разделяются на этапы установки  и соединения. Этап установки включает в себя перемещение элемента конструкции и базирование, обеспечивающее с заданной точностью требуемое положение устанавливаемого элемента относительно других элементов конструкции сборочной единицы.

Этап соединения включает в себя операции, связанные с образованием контуров соединений, заданных в конструкторской документации. Конкретное содержание операций соединения зависит от вида соединений, применяемых средств технологического оснащения, уровня механизации и автоматизации, организации производства и т. п.; классификация видов соединений определяется по целостности и подвижности составных частей, форме соединяемых поверхностей и методам образования соединений.

Методы образования соединений разделяются в зависимости от наличия или отсутствия специальных соединительных элементов конструкции. При отсутствии таких элементов соединение осуществляется по сопрягаемым поверхностям. К таким соединениям относятся шлицевые, прессовые, термоусаженные и т. п. соединения.

Наибольшим разнообразием  отличаются методы образования соединений с использованием специальных соединительных элементов – болтов, винтов, заклепок, шпилек и т. п. К этой же группе относятся клиновые, шпоночные, штифтовые и другие соединения. Для выполнения таких соединений предварительно необходимы операции образования контуров для постановки соединительных элементов. Например, в болтовых, винтовых и заклепочных соединениях необходимо образовать отверстия для постановки болтов, винтов и заклепок, нарезать резьбу (для винтов), обработать гнезда для потайных головок болтов, винтов или заклепок и т. д.

В сварных, паяных и клееных  соединениях соединительным элементом является сварной, паяный или клеевой шов. Для выполнения таких соединений предварительно необходимы операции обработки кромок, механической и химической очистки соединяемых поверхностей в зоне соединительного шва.

Классификация видов сборки определяется объектом сборки, стадией  и организацией производства сборочных работ, последовательностью сборки, точностью сборки, механизацией и автоматизацией работ, подвижностью объекта сборки в процессе выполнения сборочных работ. Объектом сборки является сборочная единица – составная часть изделия или изделие в целом. Сборочные единицы относятся к различным иерархическим уровням членения изделия – к агрегатам (секциям, отсекам) или узлам. Сборочная единица n-го порядка (уровня) собирается на n-м этапе процесса сборки. Стадия сборки характеризует процесс сборки по степени его законченности, а организация производства характеризует сборку изделия или его составных частей в различных условиях организации выполнения технологического процесса сборки.

Последовательность сборки характеризует очередность (порядок) выполнения этапов и операций сборки, а также возможность их выполнения строго поочередно или одновременно (параллельно).

Точность сборки характеризует  процесс сборки по методу достижения точности замыкающего звена сборочной размерной цепи, определяющей качественные показатели, обусловленные служебным назначением изделия.

Механизация и автоматизация  сборочных работ характеризует  процесс сборки в зависимости от степени замены ручного труда машинным. Подвижность объекта сборки отражает возможность перемещения сборочной единицы с одного рабочего места на другое в процессе сборки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

• Ермолаев В. А. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В МАШИНО- СТРОЕНИИ. Конспект лекций. М.: НИЯУ МИФИ, 2011. – 264 с.
• Никитенко, В. М. Технологические процессы в машиностроении : текст лекций / В.М. Никитенко, Ю. А. Курганова. – Ульяновск : УлГТУ, 2008. – 212 с.
• Технологические процессы в машиностроении: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Машиностроительные технологии и оборудование» / под общ. ред. В.А. Вагнера. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006.- 592 с.: ил.
• Чечета И.А. Технологические процессы в машинострое-нии: курс лекций: учеб, пособие / И.А. Чечета. – Воронеж:: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008. 96 с.