39685

Проектирование технологических процессов

Лекция

Производство и промышленные технологии

Задачами технологического проектирования являются определение условий изготовления изделий определение типа производства видов исходных заготовок проектирование технологического маршрута обработки выявление необходимых средств производства и порядка их применения определение себестоимости и трудоемкости изготовления изделий определение исходных данных для календарного планирования для организации технического контроля определение состава рабочей силы. Руководящая информация включает: стандарты устанавливающие требования к...

Русский

2013-10-08

1.21 MB

396 чел.

Проектирование технологических процессов

9.1. Общие положения проектирования технологических процессов

В основу проектирования любого технологического процесса должно быть положено три принципа: технический, экономический и социальный. В соответствии с первым принципом технологический процесс должен обеспечить полное выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия. В соответствии со вторым принципом при изготовлении изделия должна быть обеспечена требуемая производительность труда и наименьшая себестоимость. В соответствии с третьим принципом технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии по системе стандартов безопасности труда (ССБТ). Обязателен учет экологических факторов.

Проектирование технологических процессов имеет целью дать подробное описание процессов изготовления изделий с необходимыми технико-экономическими расчетами и обоснованием выбранного варианта, так как технологические процессы характерны своей многовариантностью. Например, поверхности одной и той же детали могут быть обработаны в различной последовательности разными методами; одна и та же сборочная единица, как правило, может быть собрана с применением различных методов достижения точности. Из нескольких возможных вариантов технологического процесса изготовления одного и того же изделия, равноценных с позиций технического принципа проектирования, выбирают наиболее эффективный и рентабельный вариант. При равной производительности сопоставляемых вариантов выбирают наиболее рентабельный, а при равных рентабельностях - наиболее производительный Эффективность и рентабельность проектируемого процесса выявляют по всем элементам, из которых они складываются.

Задачами технологического проектирования являются определение условий изготовления изделий, определение типа производства, видов исходных заготовок, проектирование технологического маршрута обработки, выявление необходимых средств производства и порядка их применения, определение себестоимости и трудоемкости изготовления изделий, определение исходных данных для календарного планирования, для организации технического контроля, определение состава рабочей силы.

Решение задач проектирования зависит от большого числа факторов, связанных со служебным назначением изделия, его конструкторско-технологичес-кими параметрами и состоянием производства. При решении этих задач должна проводиться оптимизация технологических процессов, которая заключается в обеспечении выпуска необходимого количества изделий заданного качества при возможно меньшей себестоимости изготовления при наилучших показате-

лях всех элементов процессов и наименьших затратах времени. Оптимизация представляет собой трудоемкий процесс и наиболее эффективно решается с использованием вычислительной техники.

Технологические процессы разрабатываются при проектировании новых, реконструкции действующих предприятий, а также при организации производства новых изделий на действующих предприятиях. При этом принятые варианты являются основой для всех технико-экономических расчетов и проектных решений. Уровень разработки технологических процессов определяет уровень работы предприятия. Кроме того, технологические процессы разрабатываются и корректируются в условиях действующих предприятий при выпуске освоенной продукции. Это вызывается непрерывными конструктивными усовершенствованиями изделий, необходимостью систематического использования и внедрения в действующее производство достижений науки и техники путем разработки и проведения организационно-технических мероприятий, необходимостью ликвидации «узких» мест производства.

9.2. Исходные данные для проектирования технологических процессов

Исходные данные (информация) для проектирования технологических процессов подразделяют согласно ГОСТ 14.301-83 на:

• базовые;

• руководящие;

• справочные.

Базовая информация включает данные, содержащиеся в конструкторской документации на изделие и программу выпуска:

• чертеж детали с техническими требованиями на изготовление;

• чертежи сборочных единиц, определяющие служебное назначение деталей и их отдельных поверхностей;

• условия работы деталей;

• объем выпуска;

• плановые сроки выпуска.

Руководящая информация предопределяет подчиненность принимаемых решений стандартам, учет перспективных разработок. Руководящая информация включает:

• стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам и методам управления ими;

• стандарты на оборудование и оснастку;

• документацию на действующие единичные, типовые и групповые технологические процессы,

• классификаторы технико-экономической информации;

• производственные инструкции;

• материалы по выбору технологических нормативов (режимов обработки, припусков, норм расхода материалов и др.);

• документацию по охране труда.

К справочной информации относятся: опыт изготовления аналогичных изделий, методические материалы и нормативы, результаты научных исследований Справочная информация включает:

• данные, содержащиеся в технологической документации опытного производства;

• описание прогрессивных методов изготовления и ремонта;

• каталоги, паспорта, справочники;

• альбомы компоновок прогрессивных средств технологического оснащения,

• планировки производственных участков;

• методические материалы по управлению технологическими процессами Обширная справочная информация содержится также в учебниках, учебных пособиях, методических указаниях, монографиях и периодических изданиях

При проектировании технологических процессов для действующих предприятий должна учитываться общая производственная обстановка:

• наличие площадей;

• состав и степень загрузки оборудования;

• наличие технологической оснастки;

• обеспеченность предприятия квалифицированной рабочей силой и др.

9.3. Последовательность проектирования технологических процессов изготовления деталей машин

Процесс технологического проектирования содержит ряд взаимосвязанных и выполняемых в определенной последовательности этапов. К ним относятся:

• анализ исходных данных;

• технологический контроль чертежа;

• определение типа и организационной формы производства;

• выбор вида исходной заготовки и метода ее получения;

• выбор вида технологического процесса;

• разработка технологического кода детали на основе технологического классификатора;

• выбор технологических баз и схем базирования заготовки;

• выбор методов обработки поверхностей заготовки;

• проектирование маршрута обработки;

• разработка структуры операций;

• выбор средств технологического оснащения (оборудования, приспособлений, режущих и измерительных инструментов);

• назначение и расчет режимов обработки,

• назначение и расчет припусков и операционных размеров:

• нормирование технологического процесса и определение квалификации  работы;

• выбор средств механизации и автоматизации элементов технологического процесса и средств внутрицехового транспорта;

• составление планировки (по необходимости) и разработка операций перемещения деталей и отходов;

• разработка мероприятий по обеспечению требований техники безопасности и производственной санитарии;

• комплексная технико-экономическая оценка технологического процесса,

• оформление технологической документации.

9.4. Основы технического нормирования

9.4.1. Трудоемкость, станкоемкость, производительность технологического процесса. Норма времени и норма выработки

Трудоемкость обработки представляет собой затраты времени на выполнение технологического процесса (или его элементов) изготовления единицы продукции. Выраженная в человеко-часах она позволяет определить необходимое количество рабочих.

Станкоемкость представляет собой количество станочного времени, затрачиваемое на выполнение технологического процесса или его элементов. Единицей измерения станкоемкости является станко-час. Станкоемкость служит для расчета числа станков, необходимого для выполнения одной или нескольких операций обработки.

Производительность - количество продукции в штуках или других единицах, выпускаемой в единицу времени.

Технически обоснованной нормой времени называется регламентированное время выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях, наиболее благоприятных для данного производства Она устанавливается в соответствии с эксплуатационными возможностями средств технического оснащения при условии применения методов работы, соответствующих современным достижениям техники с учетом опыта работы новаторов производства. Технически обоснованные нормы времени позволяют установить расценки, определить производительность оборудования, осуществить календарное планирование и т.д.

Технической нормой выработки называется величина, обратная норме времени выполнения операции. Выражается числом изделий, изготавливаемых на операции в единицу времени.

 

Технически обоснованную норму времени и техническую норму выработки устанавливают на каждую операцию.

Применяется три метода установления норм времени:

• на основе изучения фактических затрат рабочего времени наблюдением.

• расчет по нормативам;

• расчет по укрупненным типовым нормам.

При первом методе норму времени устанавливают путем изучения затрат времени непосредственно в производственных условиях на рабочих местах. Этот метод используют для выявления резервов повышения производительности труда, обобщения передового опыта и для разработки нормативов. При втором методе производят расчет длительности операции, используя нормативы длительности выполнения отдельных элементов работы. При третьем методе нормирование операции осуществляется приближенно с использованием типовых норм. Первые два метода нормирования применяют в серийном и массовом производствах, третий - в единичном и мелкосерийном

9.4.2. Структура технически обоснованной нормы времени

Время, затрачиваемое на технологическую операцию изготовления единицы продукции, в общем случае складывается из двух частей:

 ;            (9.1)

где

   tшк - штучно-калькуляционное время (представляет собой трудоемкость изготовления детали на операции);

  tшт- штучное время изготовления единицы продукции;

  tп3 - подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на партию изготавливаемой продукции;

  п - количество единиц продукции (например, деталей) в партии. Штучное время выражается формулой:

               tшк=t0+tв+tT+tорг+tn  ;  (9.2)

где t0- основное (технологическое) время;

 tВ - вспомогательное время;

 tT- время технического обслуживания рабочего места;

 tорг - время организационного обслуживания;

  tn- время перерывов в работе.

К основному времени относится время, необходимое на изменение размеров, формы, состояния и других свойств заготовки в процессе обработки или изменение положения детали в процессе сборки. При обработке заготовок на станках основное время может быть определено расчетом для каждого перехода:

 

t0=    ;          (9.3)

где L - расчетная длина перемещения инструмента или стола станка, мм;

i - число рабочих ходов данного перехода;

Sм- минутная подача, мм/мин.

Расчетная длина перемещения L вычисляется суммированием длины обрабатываемой поверхности, величины врезания /i и перебега инструмента.Расчетные схемы определения основного времени для некоторых методов приведены на рис. 9.1.

Исходные данные для расчета Го берутся из рабочих чертежей изделий, данных по режимам обработки, технологических характеристик и паспортных данных оборудования и инструмента.

Длина обрабатываемой поверхности берется из чертежа обрабатываемой заготовки; величины врезания и перебега инструмента определяют по нормативам или расчетным путем. Например, при точении длина врезания /, = i cig(p (рис. 9.1, а).

Формула (9.3) является общей для станочных работ всех видов. Однако в зависимости от типа станка и конкретного вида работы могут быть свои особенности [8].

К вспомогательному времени относится время, необходимое на установку (базирование и закрепление), снятие деталей, измерение и перемещение заготовок и деталей, подвод и отвод инструмента. Вспомогательное время находится суммированием времени на выполнение всех перечисленных вспомогательных переходов и приемов. Время на выполнение отдельных приемов находится по нормативам или определяется по фактическим затратам.

Вспомогательное время может быть перекрываемым или неперекрываемым Перекрываемое время - время выполнения рабочим тех приемов, которые осуществляются в период автоматической работы оборудования. Это время в норму штучного времени не включают. Неперекрываемое время - норма времени выполнения рабочим приемов при остановленном оборудовании и времени, затрачиваемого на машинно-ручные приемы.

Вспомогательное время может составлять до 20-35 % штучного времени. Поэтому при проектировании технологических процессов следует тщательно выявлять возможные пути сокращения этого времени.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем. Основное и вспомогательное время может быть ручным, машинно-ручным и машинным (автоматическим).

Время технического обслуживания необходимо на поднастройку технологической системы, смену износившегося или сломанного инструмента и др.

Время организационного обслуживания состоит из затрат времени на уход за рабочим местом - смазку и чистку оборудования, уборку рабочего места в

конце смены, получение инструмента в течение смены от мастера или бригадира и т.п. Время технического и организационного обслуживания определяется по нормативам времени в процентах от оперативного времени (до 4-8 %).

Время перерывов отводится на отдых и личные нужды рабочего. Определяется в процентах от оперативного времени (для механических цехов около 2.5 %).

Подготовительно-заключительное время затрачивается на действия, производимые рабочим один раз на всю партию изделии. В него входит ознакомление с чертежом и технологическими документами, время на подготовку рабочего места, оборудования, установку приспособления и инструмента, первоначальную настройку инструмента, время на получение задания и сдачу работы и т. п. Определяется по нормативам [9].

Формулы для вычисления времени (9.2) видоизменяются в зависимости от условий выполнения операции и типа производства. Так, в единичном и массовом производствах, где отсутствует обработка деталей партиями, отпадает необходимость во времени подготовительно-заключительном, при использовании автоматизированного оборудования не берется в расчет время на организационное обслуживание и время перерывов, в единичном и мелкосерийном производстве время обслуживания не разделяется на время технического обслуживания и организационного и т.п.

Особенности нормирования для многоинструментной обработки, станков с ЧПУ, многостаночной работы и в гибких производственных системах (ГПС) рассматриваются в специальной литературе, например в [14] .На основе норм времени определяют расценки выполняемых операций, рассчитывают необходимое количество оборудования для выполнения программы, осуществляют планирование производственного процесса.

9.4.3. Определение квалификации работы

При нормировании станочных операций определяют квалификацию выполняемой работы по тарифно-квалификационному справочнику

В этом нормативном документе даны тарифно-квалификационные характеристики для всех профессий. Эти характеристики определяют производственно-технические условия труда, объем и уровень профессиональных знаний. В справочнике приведены примеры работ, типичные для каждого разряда профессии Справочник является основой для установления разряда работ и присвоения квалификации рабочему.

Тарифная сетка создается для дифференциации уровня оплаты труда по разрядам. Она представляет собой совокупность действующих тарифных разрядов и соответствующих им размеров заработной платы за единицу времени (час), т.е. тарифных ставок

Рис. 9.1. Схемы для расчёта основного времени:

а,б - при точении; в - при сверлении; г - при фрезеровании

В машиностроении в настоящее время действует единая 6-ти разрядная тарифная сетка для рабочих.

Отношение часовой тарифной ставки каждого последующего разряда к часовой тарифной ставке первого разряда называют тарифным коэффициентом, а отношение тарифных коэффициентов крайних разрядов (1 к 6) называется диапазоном тарифной сетки.

9.5. Технологичность конструкций изделий 9.5.1. Общие понятия

В комплексе требований, предъявляемых к технико-экономическим показателям изделий, важное место занимают вопросы технологичности конструкций. Обеспечение технологичности конструкций изделий является одной из задач технологической подготовки производства.

Технологичность конструкции изделия определена ГОСТ 14.205-83 как совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ

Стандартами ЕСТПП установлена обязательность отработки конструкции на технологичность на всех стадиях создания изделий.

По области проявления различают три вида технологичности:

производственную, эксплуатационную и ремонтную.

Производственная технологичность заключается в сокращении затрат, средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также на изготовление, контроль и испытание изделий

Эксплуатационная технологичность заключается в сокращении затрат средств и времени на техническое обслуживание, текущий ремонт и утилизацию изделия.

Ремонтная технологичность заключается в сокращении затрат при всех видах ремонта, кроме текущего.

Главными факторами, определяющими требования к технологичности конструкции, являются:

• вид изделия;

• объем выпуска;

• тип производства.

Вид изделия определяет главные конструктивные и технологические признаки, обуславливающие основные требования к технологичности конструкции

Объем выпуска и тип производства определяют степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов Технологичность одного и того же изделия может быть различной для разных типов производства.

9.5.2. Показатели технологичности конструкции изделия

Оценка технологичности и отработка на технологичность производится на основе определенных показателей путем технологического контроля конструкторской документации по стадиям проектирования изделия.

Различают два вида оценки технологичности конструкции изделия:

• качественная;

• количественная.

Качественная оценка - характеризует технологичность конструкции, обобщенной на основании опыта конструктора («хорошо» - «плохо», «допустимо» - «недопустимо») и предшествует количественной.

Количественная оценка - производится на основе сравнения показателей технологичности проектируемого изделия, которые устанавливаются стандартами ЕСТПП, с базовыми. Количественная оценка - выражается показателем, численное значение которого характеризует степень удовлетворения требований к технологичности конструкции. Количественная оценка технологичности создает предпосылки для планомерного улучшения технологичности изделий. Количественные показатели подразделяются на основные и вспомогательные

К основным количественным показателям относятся:

• трудоемкость изготовления;

• себестоимость изготовления;

• материалоемкость;

• энергоемкость.

К вспомогательным показателям технологичности относятся коэффициенты:

• точности,

• шероховатости;

• применения типовых технологических процессов,

• унификации конструктивных элементов и др.

Конкретные показатели, учитывающие специфику изделий и производства, устанавливаются отраслевыми стандартами.

Существуют частные, комплексные и базовые показатели технологичности конструкции изделий.

Выбор базовых показателей технологичности является исходным этапом для отработки конструкции изделия на технологичность. Определение базовых показателей основывается на статистических данных о ранее созданных конструкциях, имеющих общие конструктивно-технологические признаки с проектируемой. В процессе разработки изделия сравнение конструкций следует производить по базовым показателям.

9.5.3. Отработка конструкции изделия на технологичность

Улучшение технологичности конструкции изделий проводится с целью повышения производительности труда, снижения затрат и сокращения времени на проектирование, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества и называется отработкой конструкции изделия на технологичность. Отработка конструкции изделий на технологичность позволяет снизить на 15-25 % трудоемкость и на 5-10 % себестоимость изделий.

Технологичность конструкции изделия обеспечивается следующими мероприятиями:

• отработкой конструкции на технологичность на всех стадиях проектирования изделия, при технологической подготовке производства, при изготовлении изделия, включая и область эксплуатации;

• совершенствованием условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделий и фиксации принятых решений в технологической документации;

• количественной оценкой технологичности конструкции изделий;

• технологическим контролем конструкторской документации;

• подготовкой и внесением изменений в конструкторскую документацию по результатам технологического контроля по ГОСТ 2.121-73, обеспечивающих достижение базовых значений показателей технологичности Конструкторская и технологическая преемственность является одним из главных принципов подготовки производства. Применение этого принципа позволяет максимально использовать все лучшее, что создано ранее. Например, при конструировании новых изделий машиностроения до 80 % конструктивных решений переходит от изделия к изделию.

9.5.4. Требования к технологичности конструкции деталей машин Общие требования

1 Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов.

2 Детали должны изготовляться из стандартных заготовок Размеры и формы заготовки должны приближаться к форме и размерам готовой детали

3 Заготовки должны быть получены рациональным способом и допускать возможность использования в конструкции детали необрабатываемых поверхностей и минимальных припусков на обработку.

4 Оптимальные и обоснованные точность и шероховатость поверхностей (устанавливают в соответствии с требованиями к надежности машин в эксплуатации)

5. Базовые поверхности детали должны иметь точность и шероховатость, обеспечивающие надежность и точность установки, обработки и контроля.

6. Возможность одновременной обработки нескольких деталей.

7. Конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых, стандартных и групповых технологических процессов.

8. Свойства материала детали: физико-химические, механические, жесткость детали должны соответствовать требованиям технологии изготовления,

9. Не использовать материалы, плохо обрабатываемые резанием.

10. Доступность по всем обрабатываемым поверхностям для обработки и измерения.

11. Протяженность обрабатываемых поверхностей должна быть наименьшей.

12. Конструкции деталей должны обеспечивать минимальную деформацию при термообработке.

Технологичность валов

1. Достаточная жесткость. Конструкция вала считается жесткой при отношении длины к диаметру не более 10... 12. В противном случае токарная обработка вала требует применения дополнительных опор - люнетов, что увеличивает трудоемкость.

2. Наличие постоянных технологических баз (центровые отверстия). Это позволяет повысить точность и сократить трудоемкость обработки соосных ступенчатых поверхностей. Форма и размеры центровых отверстий должны соответствовать ГОСТ 14034-74.

3. Предусматривать стандартные канавки для выхода шлифовального круга. Форма и размеры канавок должны соответствовать ГОСТ 8820-69. Для сокращения числа типоразмеров канавочных резцов канавки выполнять по возможности одинаковыми.

4. Ступени должны быть с минимальными перепадами диаметров, убывающие или возрастающие. Желательна симметричность. Ступени по возможности должны иметь одинаковую или кратную длину для обеспечения возможности многоинструментальной обработки. При больших перепадах применять высадку головок или составные конструкции для уменьшения объема обработки резанием и расхода металла.

5. У гладких длинных валов вместо ступени при необходимости упорных уступов, буртов устанавливать разжимные пружинные кольца. В этом случае бурт заменяется канавкой.

6. У длинных нежестких валов предусматривать на одном торце резьбовое отверстие для обеспечения транспортировки, термообработки и хранения в подвешенном состоянии.

7. Крупные валы выполнять полыми.

8. Целесообразная простановка продольных размеров облегчает наладку станка и сокращает трудоемкость обработки.

9. Наличие радиусов закруглений между ступенями повышает стойкость инструмента.

10. Форма и размеры выхода внутренних и наружных резьб должны соответствовать ГОСТ 10549-80.

11 Непрерывность шлифуемых поверхностей (постоянная длина образующей). Это обеспечивает более высокую точность формы, так как площадь контакта детали, а, следовательно, давления шлифовального круга - постоянны

12 Наличие фасок в деталях (особенно из хрупких материалов). Это предотвращает выкрашивание кромок шлифовального крута при шлифовании

13 Не рекомендуются кольцевые канавки на торцах, особенно со стороны стержня, так как они трудоемки в работе.

14. Заменять переходные поверхности фасками.

15. При наличии нескольких шпоночных пазов на разных ступенях выполнять их на одной линии с одинаковой шириной.

16 Глубина и ширина шпоночных канавок должна соответствовать размерам стандартных шпоночных фрез.

17 Предпочтительны шпоночные канавки, обрабатываемые дисковыми, а не концевыми фрезами.

Технологичность корпусных детален

1 Жесткость и виброустойчивость конструкции при обработке.

2. Наличие надежных технологических баз и мест для закрепления

3. Обрабатываемые плоскости располагать на одном уровне с одинаковой точностью и шероховатостью.

4. Ширину обрабатываемых поверхностей увязывать с нормальным рядом диаметров торцевых или длин цилиндрических фрез.

5. Четкое разграничение обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей.

6. Предпочтительна обработка плоскостей на проход. Для этого обрабатываемые поверхности располагать выше примыкающих элементов

7 Унификация радиусов сопряжения элементов детали для сокращения числа типоразмеров и смен инструмента.

8. Размещать поверхности, подвергаемые обработке, с одной стороны детали для сокращения трудоемкости обработки за счет уменьшения числа установов детали.

9. Простановка размеров от одной технологической базы для обеспечения возможности обработки поверхностей детали с одного установа и упрощения настройки станка.

10 Перпендикулярность отверстий к плоскости общего торца для снижения трудоемкости обработки за счет сокрахцения времени на переустановку детали

11. Крепежные отверстия располагать на расстоянии, дотаточном для использования кондукторов и многошпиндельных головок.

12. Перепад размеров у отверстий в стенках, лежащих на одной линии, и их расположение должны обеспечить возможность многоинструментальной обработки.

13. Предусматривать элементы при обработке отверстий, не допускающие входа и выхода инструмента под углом.

14. Избегать отверстий с плоским дном.

15. Избегать глухих отверстий (гладких и резьбовых). Конфигурация глухих отверстий должна быть увязана с конструкцией применяемого инструмента (зенкера, развертки), имеющего коническую заборную часть.

16. У глухих резьбовых отверстий предусматривать запас длины на сбег резьбы размещение метчиков и стружки.

17. В резьбовых отверстиях предусматривать заходную фаску.

18. Избегать глубоких отверстий (отношение длины к диаметру более пяти).

19. Избегать применение резьб малого диаметра (до б мм) в крупных деталях из-за возможности поломки метчиков.

20. В отверстиях, расположенных в стенках, вместо ступеней устанавливать пружинные разрезные кольца. При этом вместо ступени выполняется канавка, что уменьшает трудоемкость обработки.

21. У дна точных глухих отверстий предусматривать канавку для выхода инструмента.

22. Избегать глухих отверстий, пересекающихся с внутренними полостями. Заменять их сквозными отверстиями с заглушкой.

23. У длинных точных отверстий для сокращения обработки вместо выточек, получаемых резанием, выполнять литые выемки.

Технологичность зубчатых колес

1. Простая конфигурация. Это обеспечивает многоместную обработку при зубонарезании (типа плоских дисков).

2. Многовенцовые колеса должны иметь достаточное расстояние между венцами для обеспечения выхода фрез и шлифовальных кругов. При невозможности обеспечения этого требования желательно многовенцовые колеса делать составными с целью применения высокопроизводительных методов обработки с заданной точностью.

3. Конструкция одновенцовых колес должна предусматривать смещение венца к одному торцу, что обеспечивает минимальную металлоемкость и возможность одновременного нарезания зубьев у двух колес.

4. Конфигурация колеса должна предусматривать минимальную деформацию при термообработке.

5. Предусматривать канавки для выхода долбяков, гребенок и червячных фрез при нарезании шевронных колес. Форма и размеры канавок   ГОСТ 14775-81.

6. Точность базирующих поверхностей (торцы, отверстия, шейки) должна соответствовать точности зубчатых венцов.

7. Длина шлицевых отверстий должна соответствовать геометрическим параметрам протяжек.

Особенности технологичности конструкции деталей, подвергаемых термической и химико-термической обработке

1. Простые геометрические формы и симметричная конфигурация без острых граней, тонких перемычек и резких переходов в сечениях.

2. Перед термообработкой на деталях нежелательно иметь прорезы, отверстия и канавки, в зоне которых могут возникнуть напряжения и трещины

3 Шероховатость поверхностей деталей, подвергаемых закалке, должна быть не ниже Ra=10 мкм так как при большей шероховатости возможно образование трещин и разрушение детали

4. В деталях, закаливаемых с помощью ТВЧ, толщина закаленного слоя должна быть больше глубины имеющихся кольцевых выточек, иначе предел выносливости деталей снижается, и они могут разрушиться по выточке.

5. Избегать выхода закаленного слоя в нагруженную зону детали, так как при этом суммируются напряжения, возникающие при работе детали, с напряжениями в закаленном слое.

6. Для предупреждения оплавления кромок на торцах деталей и в отверстиях следует предусматривать фаски.

7. Резьбы на деталях, подвергаемых химико-термической обработке, не калить, так как они получаются хрупкими с повышенной твердостью.

8. В опасных зонах (тонкие стенки и перегородки) следует назначать местную химико-термическую обработку для предупреждения трещин при закалке.

9. Детали, склонные к короблению, выполнять из легированных сталей, закаливающихся в масле или на воздухе.

9.6. Характеристика машиностроительного производства. Определение типа производства. Организация формы работы

Производство с преимущественным применением методов технологии машиностроения при выпуске изделий называется машиностроительным. Структурной основой машиностроительного завода является цех, представляющий собой совокупность производственных участков. Производственный участок объединяет группу рабочих мест, организованных по предметному, технологическому и предметно-технологическому принципам.

Одним из основных принципов построения технологических процессов является принцип совмещения технических, экономических и организационных задач, решаемых в данных производственных условиях. Проектируемый технологический процесс должен обеспечить выполнение всех требований к точности и качеству изделия, предусмотренных чертежом при наименьших затратах труда и минимальной себестоимости в установленные сроки. Наименьшие затраты изготовления изделий могут быть достигнуты в случае построения технологического процесса в соответствии с типом данного производства Тип производства - это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.

В соответствии с ГОСТ 14.004-83 современное производство подразделяется на три типа: единичное, серийное и массовое

Следует отметить, что на одном предприятии и цехе можно встретить сочетание различных типов производств.

Одной из основных характеристик типа производства является коэффициент закрепления операций, представляющий собой отношение числа всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест:

K30= (9.4)

где О - число операций за месяц;

 Р - число рабочих мест, на которых выполняются операции.

Коэффициент закрепления операций характеризует степень специализации рабочих мест.

В единичном производстве выпускаются изделия широкой номенклатуры с малыми объемами выпуска. Изготовление изделий либо не повторяется, либо повторяется через неопределенные промежутки времени. На каждом рабочем месте за смену обрабатываются детали различных наименований.

В серийном производстве выпускаются изделия ограниченной номенклатуры, изготавливаемые периодически повторяющимися партиями со сравнительно большим объемом выпуска. На рабочих местах выполняется несколько периодически повторяющихся операций. Технологические особенности серийного производства изменяются в зависимости от номенклатуры, трудоемкости, количества изделий в партии деталей. Различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство. Мелкосерийное производство по своим технологическим признакам приближается к единичному, крупносерийное - к массовому

Серийное производство является основным типом машиностроительного производства. Примерно 75... 80 % всей продукции машиностроения страны изготовляется на заводах серийного производства. Примером серийного производства являются предприятия, изготавливающие станки, прессы, деревообра-

батывающее оборудование, текстильные машины, насосы, вентиляторы и т.д. В серийном производстве заготовки обрабатываются партиями.

Производственная партия - это группа заготовок одного наименования и типоразмера, запускаемых в обработку одновременно или непрерывно в течение определенного интервала времени.

Количество деталей в партии (п) рассчитывается по формуле:

n=                       (95)

где N - объем выпуска;

Т - количество рабочих дней в планируемом периоде выпуска;

а - периодичность запуска в днях.

Серия изделий - это общее количество изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, изготовляемых или ремонтируемых по неизменяемой конструкторской документации.

Интервал времени от начала до окончания производственного процесса изготовления или ремонта изделия называют производственным циклом.

В серийном производстве процесс изготовления деталей построен по принципу дифференциации операции. Отдельные операции закреплены за определенным рабочим местом. Поэтому серийное производство характеризуется необходимостью переналадки технологического оборудования при переходе на изготовление деталей другой партии.

В массовом производстве выпускаются изделия узкой номенклатуры с большим объемом выпуска, непрерывно изготавливаемые в течение продолжительного времени. На каждом рабочем месте выполняется только одна закрепленная за ним операция. Примером массового производства являются предприятия, на которых изготавливаются автомобили, тракторы, мотоциклы, подшипники качения, велосипеды, швейные машины и т.д.

Тип производства оказывает влияние на построение технологических процессов изготовления изделий и организацию работы на предприятии. Основные технологические признаки типов производств приведены в таблице 9.1.

При проектировании технологического процесса на конкретную деталь тип производства ориентировочно может быть определен по заданному объему выпуска с помощью таблицы 9.2.

После предварительной разработки технологического процесса на деталь тип производства может быть уточнен на основании отношения рассчитанного такта к среднему штучному времени технологических операций:

K=              (9.6)

где К - коэффициент, характеризующий отношение;

- такт выпуска детали;

  tшт.ср. - среднее штучное время технологических операций изготовления детали.

Таблица 9.2. Годовая программа выпуска детален по типам производства

Тип производства

Годовая программа выпуска деталей одного наименования, шт

Легкие до 20 кг.

Средние 20-300 кг.

Тяжелые, свыше 300 кг.

Единичное

до 100

до 10

1-5

Мелкосерийное

101 -500

11 - 200

6 - 100

Среднесерийное

501 -5000

201 - 1000

101 -300

Крупносерийное

5001 - 50000

1001 -5000

301 - 1000

Массовое

свыше 50000

свыше 5000

свыше 1000

Значения коэффициента:

К = 1 - для массового производства;

К =2-10 - для крупносерийного производства;

К = 10-20 - для среднесерийного производства;

К > 20 - для мелкосерийного производства.

После окончательной разработки технологических процессов для определенного участка или цеха на всю номенклатуру обрабатываемых деталей тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций

После установления типа производства определяется его организационно-техническая характеристика. При этом необходимо решить следующие задачи:

• определить форму организации производственного процесса. Для поточного производства выбрать тип поточных линий;

• установить степень механизации и автоматизации поточных линий,

• определить режим работы участка, линии и фонды времени работы технологического оборудования,

• рассчитать такт выпуска изделий (крупносерийное и массовое производства) или величины партий их запуска в производство.

Форма организации производства определяет порядок выполнения операций технологических процессов, направление движения деталей в процессе их изготовления, расположение технологического оборудования и рабочих мест

Форма организации производства согласно ГОСТ 14.312-74 может быть групповой или поточной.

Групповая  форма характеризуется однородностью  конструктивно-технологических признаков заготовок, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализацией рабочих мест.

Поточная форма характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса с определенным интервалом выпуска изделия,

Таблица 9.1. Характеристика типов производств

Элементы сравнения

Типы производства

единичное

серийное

массовое

Коэффициент закрепления операций

>40

мелкосерийное 20...40 среднесерийное 10...20 крупносерийное 1.. 10

1

Специализация рабочих мест

отсутствует

на выполнение нескольких операций

на выполнение одной операции

Номенклатура изделий

широкая и разнообразная

ограниченная и вполне определенная

узкая

Оборудование

универсальное, сЧПУ

универсальное, с ЧПУ, специализированное, специальное

специальное

Расположение оборудования

по группам станков

по группам, по участкам, по технологическому процессу

по технологическому процессу

Квалификация рабочих

высокая

высокая и средняя

невысокая (высокая - наладчиков)

Рабочий инструмент

стандартный и нормализованный

стандартный, нормализованный и специальный

специальный и нормализованный

Контрольно-измерительный инструмент

универсальный

предельный и универсальный

предельный и специальный

Приспособления

универсальные или нормализованные

специализированные и переналаживаемые

специальные

Детализация разработки технологической документации

маршрутная

маршрутно-операционная

подробная маршрутно-операционная вплоть до разработки отдельных приемов

Себестоимость изделий

высокая

средняя

низкая

Производственный цикл

длительный

средний

минимальный

Производительность труда

невысокая

средняя

максимальная

Нормирование

опытно-статистическое

расчетное и опытно-статистическое

расчетное с экспериментальной проверкой

Для единичного и мелкосерийного производства характерна групповая форма организации производства. Детали изготавливаются единицами или небольшими партиями. С целью повышения загрузки оборудования оно устанавливается не по ходу технологического процесса, а располагается группами по принципу однородности обработки (группа фрезерных станков, группа сверлильных, токарных и т. д.) и деталь в процессе обработки перемещается от одной группы станков к другой.

С увеличением числа деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени, переходят к более совершенной организационной форме - технологически замкнутым участкам обработки конструктивно, а, следовательно, и технологически сходных изделий (участок изготовления валов, участок изготовления зубчатых колес и т. п.). При этом оборудование устанавливают по возможности в последовательности, соответствующей ходу технологических процессов для большинства деталей группы. Это обеспечивается возможностью использования типовой технологии для изготовления однородных деталей. Тем самым создаются предпосылки для реализации производственных процессов с чертами поточности.

В крупносерийном и массовом производствах самой рациональной формой является поточная организация производства.

Существует две формы организации поточного производства: непрерывно-поточная и прерывно-поточная.

В непрерывно-поточном производстве рабочие места располагают в порядке выполнения технологического процесса, образуя поточную линию, каждая операция закреплена за определенным рабочим местом. Изделие перемещается непрерывно с одного рабочего места на другое, не задерживаясь. Продолжительность выполнения операции на каждом рабочем месте должна быть равна или кратна такту выпуска изделий.

В прерывно-поточном производстве рабочие места располагают так же, как в непрерывно-поточном. Однако длительность выполнения различных операций не всегда равна или кратна такту. Неизбежно либо пролеживание изделий, либо простой рабочих мест

Такт выпуска - интервал времени, через который производится выпуск изделий:

τ=

где F - действительный фонд рабочего времени в планируемом периоде (год, месяц, смена или другой период);

N - объем выпуска изделий за планируемый период.

Зная такт выпуска, можно определить ритм выпуска - число изделий определенных наименований, типоразмеров, выпускаемых в единицу времени.

Непрерывно-поточная форма основана на строгой ритмичности и синхронизации операций. Такт потока является основной расчетной величиной, на основе которой осуществляется расчленение технологического процесса на опе-

рации с необходимым штучным временем. Во избежание перебоев в работе поточной линии на рабочих местах предусматриваются межоперационные заделы заготовок для обеспечения непрерывности в случае вынужденной остановки отдельных станков линии.

Синхронизация операций достигается за счет:

• расчленения или укрупнения операций;

• подборов режимов резания;

• применения комбинированного инструмента, совмещения переходов;

• сокращения вспомогательного времени;

• применения высокопроизводительных станков и станков-дублеров;

• механизации и автоматизации процесса.

Для повышения эффективности производства поточные линии часто проектируются комплексными. На них кроме механической обработки изделий выполняются процессы термической обработки, сборки, правки, нанесения покрытий и т.д. Высшей формой поточного метода являются автоматические линии.

Целесообразность применения поточной формы организации производства устанавливают на основе сопоставлениям среднего штучного времени tшт.ср.основных операций с расчетным тактом выпуска, т.е. по числу рабочих мест, Rм приходящихся на одну операцию:

Rм=                              (9.8)

При Rм> 06 рекомендуется принимать поточную форму организации производства, в противном случае - групповую [17].

Преимущества поточного производства необходимо максимально использовать в среднесерийном и мелкосерийном производствах путем:

• применения групповых методов обработки заготовок;

• создания многономенклатурных поточных линий для обработки заготовок, имеющих общие конструктивно-технологические признаки;

• ориентации на использование в широких масштабах станков с ЧПУ, многоцелевых станков и организации на их основе автоматизированных участков с управлением от ЭВМ,

• комплексной автоматизации и механизации технологических процессов. В серийном производстве применяют, как правило, переменно-поточные и групповые поточные линии. Это позволяет сократить производственный цикл, уменьшить заделы, снизить трудоемкость, упростить планирование производства изделий, механизировать процессы. При переменно-поточной обработке за каждым станком линии закреплено несколько операций для технологически однотипных деталей, запускаемых в производство попеременно. На таких линиях применяются переналаживаемая технологическая оснастка. Такт выпуска линии определяется по формуле:

=           (9.9)

где N1+N2+…+Nn- объемы выпуска деталей различных наименований, обрабатываемых за определенный номинальный фонд F рабочего времени;

Кn - коэффициент переналадки линии.

При групповой обработке на каждом станке линии одновременно осуществляется несколько операций разных технологических процессов с применением специальных и многоместных приспособлений.

В зависимости от номенклатуры одновременно изготавливаемых изделий поточные линии подразделяются на однономенклатурные и многономенклатурные.

В условиях крупносерийного и массового производств используют автоматизированные (полуавтоматизированные), автоматические и комплексные автоматические линии, в том числе роторные и роторно-конвейерные.

Высшей формой развития автоматизированного производства являются гибкие производственные системы (ГПС).

В настоящее время, в связи с широкой автоматизацией производственных процессов, преобладающими организационными формами в единичном и мелкосерийном производствах стали технологически замкнутые участки в виде ГПС.

Широкая универсальность станков в ГПС позволяет во многих случаях производить полную обработку детали, в результате чего сформировалась тенденция к такой организации производства в мелко — и даже среднесерийном производстве, при которой деталь проходит через минимальное число станков. Даже обработка достаточно сложной детали производится на одном станке (тогда применяется большое количество различного режущего инструмента).

Высокая степень универсальности станков с ЧПУ привела к росту их стоимости, в связи, с чем большое значение приобретает обеспечение наиболее полной загрузки оборудования по времени.

Стремление использовать поточный метод в единичном и мелкосерийном производствах обусловило появление групповой технологии. Ее задачей являлось обеспечение изготовления группы разных деталей по одному и тому же процессу. Однако принципы классификации деталей для групповой технологии не позволяют организовывать значительные по размерам партии деталей в мелкосерийном, а тем более в единичном производстве. Поэтому поточная форма организации процессов практически не находит там применения.

С другой стороны, в массовом производстве тоже возникли трудности применения поточного метода в связи с необходимостью выпуска разных модификаций одного и того же изделия небольшими партиями. Однако при этом возникает противоречие между желаниями, с одной стороны, максимально быстро удовлетворять запросы потребителя, выпуская изделия малыми партиями, а с другой стороны, избежать перерывов в производственном процессе, производя изделия крупными партиями.

Реакция на изменение характера массового производства, обусловленная стремлением в максимально короткие сроки удовлетворять запросы потребителей, породила новую систему организации производства, получившую название «кабан» (по-японски), или «точно вовремя» [18]. В системе «канбан» под поточным производственным процессом понимается непрерывно поточное многопредметное производство, в котором «перемешиваются» разные изделия. На сегодня это изделие одного наименования, но разных модификаций. Если бы удалось реализовать такую систему для изделий разных наименований, то была бы решена проблема применения поточного метода в условиях единичного производства.

Главным препятствием на пути применения поточного метода в многономенклатурном производстве является необходимость переналадки оборудования. Поэтому основная задача при переходе к такому производству состоит в сокращении затрат времени на наладку технологического оборудования и оснастки.

Применение модульного принципа построения производства позволяет воспользоваться поточной организационной формой как в массовом, так и в единичном производстве.

Описание понятия модульного принципа построения производства приводится ниже в соответствующем разделе.

9.7. Выбор исходной заготовки

Заготовкой называется предмет производства, из которого изменением формы, взаимного расположения, размеров, шероховатости поверхностей и (или) свойств материала изготовляют деталь или неразъемную сборочную единицу

Исходной заготовкой называется заготовка перед первой технологической операцией.

9.7.1. Требования, предъявляемые к заготовкам

К заготовкам предъявляются следующие требования:

• приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали, т.е. уменьшение припусков на обработку и повышение их точности:

• технологичность конструкции заготовки;

• возможность применения наиболее прогрессивных методов получения:

• наличие удобных и надежных технологических баз и поверхностей для транспортировки;

• равномерность припуска и твердости в партии заготовок.

9.7.2. Факторы, влияющие на выбор метода получения и конструкции заготовок

На выбор метода получения заготовок влияют следующие факторы:

• технологическая характеристика материала;

• конструктивная форма поверхностей и размеры заготовки;

• назначение и технические требования на изготовление;

• требуемая точность выполнения, шероховатость и качество поверхностей;

• тип производства, объем выпуска и сроки подготовки производства;

• технические возможности заготовительных цехов предприятия или возможность получения прогрессивных заготовок от специализированных предприятий;

• социальные условия, т.е. безопасность работы, утомляемость, экологические факторы;

• суммарная себестоимость изготовления заготовки, изготовления из нее детали, сборки, транспортировки и эксплуатации изделия.

9.7.3. Методы и способы получения заготовок

Основными видами заготовок для деталей являются заготовки, полученные:

• литьем;

• обработкой давлением;

• резкой сортового и профильного проката;

• комбинированными методами;

• специальными методами.

Получение заготовок литьем

Литье является одним из наиболее распространенных методов формообразования. По сравнению с другими методами получения заготовок литье обладает рядом преимуществ:

• высокие коэффициенты использования металла и весовой точности;

• практически неограниченные габариты и масса отливок;

• возможность использования сплавов, не поддающихся пластическому деформированию и трудно обрабатываемых резанием.

Следует отметить, что многие художественные произведения скульптуры являются отливками.

Несмотря на большое разнообразие способов литья, сущность литейного производства остается неизменной: получение жидкого сплава требуемого состава и заливка его в заранее приготовленную форму.

Сравнительные данные основных способов получения заготовок литьем приведены в таблице 9.3.

Приблизительное соотношение материалов, применяемых для литья в нашей стране, составляет:

• чугун-80%,

• сталь - 15 %,

• цветные сплавы - 5 %.

Метод получения заготовок литьем в песчано-глинистые формы вследствие своей универсальности применяется во всех типах производства. Этим методом производится около 80...85 % литых заготовок. Могут быть получены самые сложные отливки, практически неограниченных размеров. Отливки имеют равномерную структуру и характеризуются хорошей обрабатываемостью резанием Литейные уклоны составляют: 1-3° - для деревянных моделей, 1-2° для металлических моделей при ручной формовке, при машинной - 05-1°

К недостаткам этого метода относятся: большой расход металла и формовочных материалов, большие припуски на механическую обработку, большие производственные площади, большие капитальные затраты для создания нормальных условий труда, значительное количество брака.

Таблица 9.3. Характеристика основных методов получения заготовок литьем

Метод получения

Масса загото-

вок,т

Наимень-шая толщина стенок, мм

Точ-

ность выполнения

Шероховатость , мкм

Материал

Тип производства

Разовые формы

Литье в песчано-глинистые формы: Ручная формовка по деревянным моделям

До 100

чугун 3-5 сталь 5-8 цв.сплавы 3-8

IT 17

80-20

чугун, сталь, специальные сплавы

единичное и мелкосерийное

Машинная формовка

До 10

IT 16- 17

20-5

серийное

Машинная формовка по Металлическим моделям

3-5

IT 14-16

20-5

крупносерийн-ое и массовое

Литье по выплавляемым (выжимаемым, растворяемым, замораживаемым) моделям

До 0.15

0.5

IT 11-12

10-2.5

сталь,

труд-нообрабаты-ваемые сплавы

серийное

Литье в оболочковые формы:

До 0.15

сталь 3-5 алюми-ний 1-1.5

IT 13-14

10 2.5

чугун, сталь, цв.сплавы

серийное и массовое

Песчано-смоляные. химически

твердеющие

Многократные формы

Центробежное литье

0.01- 1

5-6

IT 12-14

40- 10

чугун, сталь, цв сплавы

крупносерий-ное и массовое

Литье под давлением

До 0.1

0.5

IT 8- 12

5.0-0.63

цв.

сплавы

Литье в кокиль

7(чугун) 4 (сталь) 0.5 (пв.спл.)

чугун 15, сталь 10

IT 12- 15

20-2.5

чугун,сталь, цв. сплавы

серийное и массовое

Литье в постоянные металлические формы - кокили позволяет увеличить производительность и съем с производственных площадей, увеличить точность и уменьшить шероховатость поверхностей, уменьшить расход металла и формовочных материалов, припуски на механическую обработку, улучшить механические свойства материала, уменьшить себестоимость отливок и количество брака.

Формы кокилей изготовляются, как правило, из чугуна или стали литьем с последующей механической обработкой. Применяется также литье в облицованный кокиль

Наибольшее применение для литья в кокиль получили цветные сплавы, имеющие более низкую температуру плавления, а, следовательно, более высокую стойкость форм.

Стойкость кокилей составляет: при литье цветных сплавов - до 150 тыс. заливок, при литье чугуна - до 1-5 тыс. заливок, стали - не более 100-500 заливок.

К недостаткам литья в кокиль относятся: необходимость упрощения конфигурации отливок и увеличения толщины стенок полых отливок, затруднение выхода газов из формы, и как следствие - возможность образования газовых раковин, возможность появления отбеленного слоя на поверхности чугунных заготовок.

Центробежное литье применяется для получения отливок типа тел вращения (труб, дисков, втулок, цилиндров, шпинделей) и фасонных отливок из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов.

Способ центробежного литья имеет несколько разновидностей: с вертикальной осью вращения, горизонтальной, наклонной, вертикальной, не совпадающей с осью отливки. Позволяет получить по сравнению с предыдущими способами более высокое качество структуры вследствие более организованного размещения атомов металла, меньший расход металла (отсутствуют прибыли, литниковые системы), уменьшить количество брака - выход годного литья достигает 95 % (на 20-60 % больше, чем при литье в песчано-глинистые формы), снижение себестоимости изготовления отливок на 20-40 %. Недостатками являются ограниченность конфигурации и размеров отливок, сложность формы для отливок сложной конфигурации.

Литье под давлением позволяет получать точные отливки из цветных сплавов с малой шероховатостью и небольшой толщиной стенок, повышенную прочность отливок на 25-40 % по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы, уменьшить или полностью устранить припуски на обработку, осуществить высокую автоматизацию процесса, улучшить условия труда, сократить производственный цикл. Этим способом отливают заготовки деталей: автоэлектроарматуры, электротехнической промышленности, средств связи, корпуса карбюраторов, электромагниты, щиты малых электродвигателей и др.

Литье под давлением производится на специальных литьевых машинах с горизонтальными или вертикальными камерами прессования; разновидностью литья под давлением является литье с применением вакуума.

Недостатком способа является необходимость применения сложных форм и специального оборудования.

Литье по выплавляемым моделям дает возможность получать высокую точность и малую шероховатость поверхностей отливок, уменьшить внутренние напряжения в отливках или устранить совсем, получить минимальные припуски, улучшить условия труда.

Разновидностями способа являются: литье по растворяемым солевым моделям, литье по выжигаемым моделям.

Недостатком данных способов является сложный технологический процесс получения отливок, требующий специального оборудования и специальной оснастки, длительный производственный цикл.

Литье в оболочковые формы дает по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы более высокую точность и меньшую шероховатость поверхности, малые припуски на обработку, снижение трудоемкости по всем элементам процесса, высокую производительность, уменьшение количества формовочных смесей в несколько раз, улучшение условий труда, возможность внедрения комплексной автоматизации.

Оболочковые формы могут быть: песчано-смоляными, химически твердеющими и жидкостекольными.

Недостатки литья в оболочковые формы - дорогая и сложная оснастка, дорогие формовочные смеси, которые, как правило, не подлежат регенерации, необходимость изготовления точных металлических моделей.

Заготовки, полученные штамповкой жидкого металла, обладают высокой плотностью структуры. Способ позволяет снизить расход металла в 1.5-3 раза по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы, не требует дорогостоящего оборудования и оснастки.

Штамповка жидких металлов имеет несколько разновидностей:

• с кристаллизацией под поршневым давлением;

• выжиманием;

• вакуумное всасывание;

• непрерывное литье и др.

Кроме приведенных выше способов литья существуют и другие, например, литье в формы: гипсовые, песчано-цементные, кирпичные, шамотно-кварцевые, глинистые, графитовые, каменные, керамические и т.д.

Более подробное описание приведенных и упомянутых способов литья изложено в специальной литературе, например [1, 14].

В 1988 г. введен в действие единый ГОСТ 26645-85 "Отливки из металлов и сплавов" на отливки, получаемые любым способом из черных и цветных металлов и сплавов. Данный стандарт устанавливает допуски размеров, формы,

расположения и неровностей поверхности, допуски массы и припуски на обработку. Согласно ГОСТ 26645-85 точность отливки характеризуется четырьмя показателями:

• классом размерной точности (22 класса);

• степенью коробления (11 степеней);

• степенью точности поверхностей (22 степени);

• классом точности массы (22 класса).

Обязательному применению подлежат классы размерной точности и точности массы отливок

Стандартом предусмотрено 18 рядов припуска отливок.

В технических требованиях чертежа отливки должны быть указаны нормы точности отливки в следующем порядке:

• класс размерной точности;

• степень коробления;

• степень точности поверхностей;

• класс точности массы;

• допуск смещения отливки.

Пример условного обозначения точности отливки 8-го класса размерной точности, 5-й степени коробления, 4-й степени точности поверхностей, 7-го класса точности массы с допуском смещения 0.8 мм:

Точность отливки 8-5-4-7 См 0.8 ГОСТ 26645-85.

Допускается указывать сокращенную номенклатуру норм точности отливки, при этом указание классов размерной точности и массы отливки является обязательным, ненормируемые показатели точности заменяют нулями, а обозначение смещения опускают. Например:

Точность отливки 8-0-0-7 ГОСТ 26645-85.

В технических требованиях чертежа отливки должны быть указаны в нижеприведенном порядке значения номинальных масс детали, припусков на обработку, технологических напусков и массы отливки.

Пример обозначения номинальных масс, равных для детали - 20.35 кг, для припусков на обработку - 3.15 кг, для технологических напусков - 1.35 кг, для отливки - 24.85 кг:

Масса 20.35-3.15-1.35-24.85 ГОСТ 26645-85.

Для необрабатываемых отливок или при отсутствии напусков соответствующие величины обозначают «О». Например:

Масса 20.35-0-0-20.35 ГОСТ 26645-85.

Заготовки, получаемые обработкой давлением

Обработка металлов давлением является одной из важнейших областей машиностроения. Около 90 % выплавленной стали и более 55 % цветных сплавов обрабатывают давлением. Различают следующие способы получения заготовок обработкой давлением:

• ковка;

• штамповка (горячая и холодная);

• специальные способы.

Все процессы обработки металлов давлением основаны на способности металлов в твердом состоянии устойчиво изменять формы и размеры под действием приложенных внешних сил, т.е. пластически деформироваться. Обработка металлов давлением существенно отличается от других видов обработки так как в процессе пластической деформации металл приобретает не только требуемую форму, но и меняет свою структуру и физико-механические свойства.

Способы получения заготовок давлением в основном являются высокопроизводительными процессами, обеспечивают малые припуски и улучшенную структуру металла.

Материал, из которого получают заготовки давлением, должен обладать ковкостью: прочностью и пластичностью при высокой температуре. Ковкость зависит в основном от химического состава материала и его компонентов. Например, такие элементы как хром, кремний, углерод и марганец - снижают, с никель - повышает ковкость. Наличие серы (при температуре 800-900 град.) вызывает явление красноломкости, фосфора (более 0.03 %) хладноломкости.

Характеристики основных методов получения заготовок обработкой давлением приведены в табл. 9.4.

Ковка

Ковка заготовок, возникшая еще в бронзовый век, в ряде случаев и в настоящее время по-прежнему остается наиболее экономичным способом получения деформированных заготовок, называемых поковками.

При ковке формоизменение происходит вследствие свободного течения металла в стороны, перпендикулярные к движению формообразующего инструмента - бойка.

Таблица 9.4. Характеристика основных методов получения заготовок

обработкой давлением

Метод получения заготовок

Размер или

масса

Толщина

стенок, мм

Точность

Шерохова-тость поверхно-сти, мкм

Материал

      Тип

производства

Ковка. на молотах и прессах

До 250 т

3-5

На молотах по ГОСТ 7829-70, на прессах по ГОСТ 7062-79

До 12.5

углеродистые и легированные стали

единичное и мелкосерийное

на молотах в подкладных кольцах и штампах

До 10 кг

По ГОСТ 7829-70

До 12.5

мелкосе-рийное серийное и массовое

на радиально-ковочных машинах

Диаметр прутка (трубы) до 150 мм

0.1 -0.6 (горячая); 0.04-0.4 (холодная)

До 0.4 (холодная)

Штамповка: на молотах и прессах

До 0.4 т

2.5

Классы Т4 - Т5 по ГОСТ 7505-89

12.5-3.2

На горизонтально-Ковочных машинах

До 30 кг

2.5

Классы Т4 - Т5 по ГОСТ 7505-89

Выдавлива-нием

Диаметр до 200мм

-

Классы ТЗ - Т4 по ГОСТ 7505-89

на чеканочных и криво-шипно-коленных прессах

До 0.1 т

2.5

На 25 - 30 % выше, чем на молотах

Ковкой заготовок на молотах и прессах получают поковки простой конфигурации с большой массой (до 250 т). Поковки имеют хорошую структуру металла по всему сечению, так как течение металла не ограничивается инструментом, и он хорошо проковывается. Ковка не требует специального инструмента и оснастки. Недостатками являются низкая производительность, большая трудоемкость, большие припуски и напуски на обработку, низкая точность. Для получения поковок более сложной конфигурации применяют подкладные кольца и штампы. Уменьшить припуски на обработку и снизить трудоемкость позволяет применение радиально-ковочных машин. Однако область их применения ограничена только телами вращения.

В зависимости от массы поковок для ковки применяют: пневматические молоты, паровоздушные молоты, гидравлические прессы.

Горячая штамповка

По сравнению с ковкой горячая объемная штамповка имеет ряд преимуществ:

• более сложная форма поковки и лучшее качество поверхности;

• снижение припусков на обработку;

• экономия металла;

• повышение точности изготовления заготовок,

• уменьшение штамповочных уклонов за счет наличия в конструкции штамповочного оборудования выталкивателей;

• повышение производительности труда;

• уменьшение трудоемкости;

• улучшение условий труда.

К недостаткам горячей объемной штамповки относится:

• дорогостоящая оснастка (инструмент - штамп), что позволяет применять штамповку только при большом объеме выпуска деталей;

• ограничения по массе получаемых поковок;

• дополнительный отход металла в заусенец (10-30 % от массы поковки);

• большие усилия деформирования, чем при ковке.

Применение унифицированных блоков штампов со сменными вставками и унификация другой оснастки дают возможность применения штампов даже в мелкосерийном производстве. Хороший эффект дают комбинированные способы изготовления заготовок: ковка и последующая штамповка и т.д.

Горячая объемная штамповка подразделяется на различные виды в зависимости от типов штампа, оборудования, исходной заготовки, способа установки заготовки в штампе и т.п.

В зависимости от оборудования имеются следующие виды объемной штамповки:

• на штамповочных паровоздушных молотах двойного действия;

 

• на кривошипных горячештамповочных прессах;

• на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ);

• на гидравлических прессах;

• на высокоскоростных молотах;

• на специальных машинах (ковочные вальцы, горизонтально-гибочные машины, ротационно-обжимные и радиально-обжимные машины, члек-тровысадные машины, раскатные машины). В зависимости от типа штампа штамповка подразделяется на следующие виды:

• в открытых штампах,

• в закрытых штампах;

• в штампах выдавливания.

Штамповка в открытых штампах (рис 9.2, а) характеризуется тем, что штамп в процессе деформирования остается открытым. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа является переменным, в него затекает (выдавливается) металл при деформировании, образуя заусенец. Основное назначение этого заусенца - компенсация колебаний исходных заготовок по массе. Этот тип штампа можно применять для деталей любой конфигурации. Однако наличие заусенца увеличивает расход металла, а для обрезки заусенца необходимо применение специальных обрезных прессов и штампов.

При штамповке в закрытых штампах (безоблойная штамповка) штамп в процессе деформирования остается закрытым, т.е. металл деформируется в закрытом пространстве (рис. 9.2, б) Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа в процессе деформирования остается постоянным. Отсутствие заусенца сокращает расход металла, отпадает необходимость в обрезных прессах и инструменте. Макроструктура поковок более качественная, т.к. нет нарушения волокон, имеющих место при обрезке заусенца. Однако этот тип штампа применяется для простых деталей, в основном тел вращения. Кроме того, отсутствие заусенца требует использовать более точные заготовки.

Штамповка в штампах для выдавливания - наиболее прогрессивна. При этом снижается расход металла (до 30 %), повышается коэффициент весовой точности, повышается точность поковки и чистота поверхностей, производительность труда увеличивается в 1.5 - 2.0 раза. Недостатки - высокие удельные усилия деформирования, большие энергозатраты и низкая стойкость штамповой оснастки. Применяются для заготовок с высокой пластичностью.

Перечисленные типы штампов применяются практически на всех типах штамповочного оборудования.

Штамповка на молотах улучшает точность заготовок, но является трудоемким процессом. Большую трудность представляет центрирование половинок штампа относительно друг друга. Процесс плохо поддается автоматизации

 

Штамповка на прессах (кривошипных, гидравлических, фрикционных) за счет применения выталкивателей позволяет уменьшить припуски на обработку, штамповочные уклоны в 1.5 - 2.0 раза по сравнению со штамповкой на молотах, улучшить условия труда, повысить производительность. Отсутствие ударов при работе уменьшает вибрации, повышает стойкость штампов, улучшает центрирование половинок штампов. Штамповочные прессы хорошо встраиваются в автоматические линии.

Штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ). По сравнению со штамповкой на прессах и молотах, обеспечивает возможность получения сложных поковок с глубокими полостями и отверстиями, получение заготовок высокого качества с благоприятным расположением волокон без облоя и штамповочных заусенец с небольшими припусками на обработку.

ГКМ представляет собой механический пресс, расположенный в горизонтальной плоскости. В отличие от штампов молотовых и прессовых штампы на ГКМ имеют два взаимно перпендикулярных разъема и могут быть открытыми и закрытыми. Наличие двух разъемов в штампе создает лучшие условия для выполнения высадочных работ и позволяет значительно уменьшить штамповочные уклоны (наружные 15 - 1 град., внутренние 30' - 2 град.), вплоть до их отсутствия.

Поковки, получаемые на ГКМ, обычно имеют форму тел вращения.

Способ обеспечивает высокую производительность, возможность автоматизации процесса, плавность работы и безопасность.

Недостатком является необходимость применения прутка (проката) повышенной точности.

При разработке чертежа поковки пользуются ГОСТ 7505-89, данные которого распространяются на штампуемые детали массой до 250 кг, изготовляемые горячей объемной штамповкой из черных металлов на различных видах штамповочного оборудования.

При определении припусков и допускаемых отклонений размеров необходимо определить исходный индекс. Исходный индекс - это условный показатель, учитывающий конструктивные характеристики (класс точности, группу стали, степень сложности, конфигурацию поверхности разъема) и массу поковки. Стандарт устанавливает 23 исходных индекса. Исходными данными для определения исходного индекса являются:

• масса поковки;

• группа стали;

• степень сложности поковки;

• класс точности поковки.

Различают две категории сталей: Ml - углеродистая и легированная сталь с содержанием углерода до 0.35 % и легирующих элементов до 2 %, М2 - углеродистая сталь с содержанием углерода свыше 0.35 до 0.65 % и легированная, за исключением указанной в группе Ml.

Рис. 9.2. Схема штампов открытой (а) и закрытой (б) штамповки

Степень сложности поковки (всего 4) определяют путем вычисления отношения массы (объема) поковки к массе (объему) геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

Стандарт предусматривает пять классов точности поковок

На чертеже поковки должны быть указаны: исходный индекс, класс точности, группа стали и степень сложности поковки.

Общие конструктивные требования к деталям, изготовляемым горячей объемной штамповкой, следующие.

1. Все пересекающиеся поверхности поковки должны сопрягаться по радиусам для улучшения заполнения металлом полостей штампа и повышения стойкости штампа Значения наружных радиусов устанавливают в пределах 1 -8 мм, внутренних - в 3 - 4 раза больше наружных.

2. На необрабатываемых поверхностях, перпендикулярных к плоскости разъема штампа, следует предусматривать штамповочные уклоны (в пределах 1 - 10 град.), необходимые для свободного удаления поковки из штампа.

3. Для упрощения конструкции поковки, повышения и улучшения условий заполнения штампа в отдельных случаях целесообразно разделять деталь на несколько частей, штампуемых порознь, которые впоследствии соединяют сваркой или иным способом, в других случаях, наоборот, целесообразно объединение различных деталей в одну.

4. Правильный выбор плоскости разъема штампа, что обеспечивает легкое извлечение поковки без существенного упрощения формы детали.

Холодная штамповка

Холодная штамповка включает в себя большое разнообразие способов:

• объемная холодная штамповка;

• листовая штамповка;

• штамповка на горизонтально-гибочных машинах;

• вальцовка;

• раскатка;

• накатка;

• калибровка.

Объемная холодная штамповка делится на ряд видов:

• выдавливание;

• высадку;

• радиальное обжатие;

• редуцирование и др.

Этот способ формообразования устраняет потери металла на угар и отходы в окалину, имеющие место при нагреве металла, обеспечивает получение более точных размеров заготовки и качество поверхности. В результате холодного деформирования в металле ликвидируются некоторые внутренние дефекты,

обеспечивается однородность его структуры, происходит упрочнение поверхностного слоя, благодаря чему вместо высоколегированных сталей в ряде случаев можно использовать углеродистые.

Листовая холодная штамповка подразделяется на следующие виды:

• разделительные;

• формоизменяющие;

• комбинированные;

• штампо-сборочные.

Разделительные виды характеризуются наличием отделения одной части металла от другой: обрезка, надрезка, вырубка, пробивка, проколка и т. п.

Формоизменяющие виды характеризуются изменением формы заготовок без их разрушения: гибка, вытяжка, отбортовка и т.п.

Комбинированные виды сочетают разделительные и формоизменяющие виды обработки.

Штампо-сборочные виды характеризуются механическим соединением отдельных листовых штампованных деталей. Штампо-сборочные операции широко применяют в массовом и серийном производстве: для неразъемных соединений (клепка, холодная сварка, соединение «в замок», отбортовка, обжимка и т.п.) и разъемных (запрессовка, отгибка и т.п.).

Основные преимущества листовой штамповки:

• возможность изготовления прочных, легких и жестких тонкостенных деталей простой и сложной формы, получить которые другими способами затруднительно;

• высокая производительность и экономия металла;

• широкие возможности автоматизации и роботизации;

• взаимозаменяемость деталей и высокая чистота поверхности,

• не требуется операция нагрева металла, и поверхностный слой не окисляется;

• упрочнение обрабатываемого материала;

• отсутствие или незначительная последующая механическая обработка. Целесообразность применения листовой холодной штамповки определяется рядом условий и, прежде всего серийностью выпуска изделия, конфигурацией детали, механическими свойствами материала, требуемой точностью изготовления. Применение листовой штамповки выгодно в случаях:

• деталь имеет сложную форму с размерами невысокой точности;

• при наличии у деталей прорезей с острыми углами;

• при изготовлении деталей, заготовка которых имеет вид шайб или шайб с отверстиями;

• для изготовления деталей любой формы из листового материала, если будут- оправданы расходы по изготовлению и эксплуатации штампа;

• при обработке деталей Г-образной, П-образной или другой формы сложного очертания, когда обработка из целого куска приводит к нецелесообразным затратам времени и к большому отходу материалов.

Высокоэнергетические импульсные способы штамповки

Последние десятилетия характеризуются развитием производства крупногабаритных машин. Это потребовало создания новых беспрессовых способов штамповки ввиду ограниченных возможностей механических и гидравлических прессов. Были созданы и применены на практике Высокоэнергетические методы формообразования под действием импульсных нагрузок, создаваемых действием взрыва, давлением испаряющихся сжиженных газов, высоковольтным электрическим разрядом в жидкости, импульсами магнитного поля

Описание перечисленных выше способов обработки давлением приведено в специальной литературе, например [1, 14].

Специальные способы получения заготовок

В последние десятилетия получили распространения прогрессивные технологические процессы получения заготовок, направленные на снижение расхода металла и получения высококачественных заготовок. К ним относятся:

• порошковая металлургия;

• штамповка выдавливанием в разъемных матрицах,

• изотермическое деформирование.

Методы порошковой металлургии применяются в двух случаях:

• возможность получения принципиально новых материалов и изделий из них со специфическими свойствами, которые невозможно получить другими процессами (детали из фрикционных и антифрикционных, пористых материалов, материалов с особыми физическими свойствами, материалов, которые не сплавляются в расплавленном виде: железо-свинец, материалов, состоящих из металлов и неметаллов: медь-графит и др.);

• изготовление деталей, не обладающих специфическими свойствами, но получение которых порошковой металлургией дает значительный эффект за счет снижения расхода металла, трудоемкости, себестоимости и других технико-экономических показателей. Особенностью порошковой металлургии является применение исходного сырья в виде порошков, которые затем прессуют под давлением или формуют в изделия и подвергают термической обработке (спеканию), проводимой при температурах ниже температуры плавления основного компонента шихты. Достоинства порошковой металлургии:

• возможность изготовления деталей из тугоплавких материалов, псевдосплавов (медь-вольфрам, железо-графит), пористых материалов с заранее заданной пористостью (фильтры, самосмазывающиеся подшипники);

• значительная экономия материалов в связи с возможностью прессования изделий с окончательными размерами без последующей механической обработки;

• возможность получения изделий из материалов высокой чистоты, так как исключается внесение загрязнений в материал (в отличие от литья);

• простота технологии, не требующей высокой квалификации;

• возможность автоматизации процесса. Недостатки порошковой металлургии:

• ограниченность размеров получаемых заготовок (габариты заготовки не более 200 мм, масса до 5 кг);

• относительно простая форма заготовок из-за специфики формования порошков: не допускаются боковые впадины, круговые канавки, обратная конусность, отверстия, непараллельные оси прессования и др.:

• наличие остаточной пористости не позволяет получить такие же физико-механические свойства, как у отливок и поковок.

Типовыми деталями, изготавливаемыми из порошковых материалов, являются шестерни, кулачки, звездочки, шайбы, храповики, гайки, фланцы и др.

Метод порошковой металлургии нашел дальнейшее совершенствование -изостатическим прессованием на специальных изостатических прессах. В отличие от обычного, изостатическое прессование осуществляется с помощью газа (или жидкости) находящегося под высоким давлением и равномерно (изостатически) сжимающего заготовку вдоль всей ее поверхности. Изделия, полученные изостатическим прессованием, отличаются высокой и равномерной плотностью.

Одним из перспективных способов получения заготовок давлением является штамповка выдавливанием в разъемных матрицах. Сущность процесса заключается в том, что в отличие от традиционных способов штамповки матрица имеет одну или несколько плоскостей разъема.

Преимущества штамповки в разъемных матрицах:

• отсутствие заусенца;

• малые штамповочные уклоны (до 1-3 град.);

• уменьшение припусков на обработку (примерно на 30 %);

• возможность получения поковок с более высокой точностью размеров;

• максимальное приближение формы заготовки к форме готовой детали за счет формирования внутренних полостей;

• увеличение коэффициента использования материала до 0.5-0.85 и др. Существенным недостатком способа является необходимость специального оборудования и более сложной и дорогостоящей технологической оснастки.

Другим перспективным направлением совершенствования штамповки является изотермическое деформирование, которое отличается от традиционной горячей штамповки тем, что формирование нагретой заготовки осуществляют в инструменте, нагретом до температуры деформации заготовки.

Особенности изотермического деформирования обуславливают область его применения:

• деформирование малопластичных металлов, не поддающихся обработки давлением в обычных условиях;

• штамповка заготовок: с элементами небольшой толщины, которые в обычных условиях можно получить только с большими напусками; с повышенной точностью (для деталей из дорогостоящих материалов); крупногабаритных деталей, для деформации которых в обычных условиях требуется оборудование большой мощности и др.

К недостаткам изотермической штамповки относятся:

• большая трудоемкость изготовления и стоимость штамповой оснастки;

• низкая производительность процесса;

• усложнение процесса за счет применения стеклянных смазок, необходимость оборудования для их нанесения и удаления.

Комбинированные методы

При изготовлении сложных и крупных заготовок значительный экономический эффект может быть получен применением комбинированных методов. При этом сложная заготовка расчленяется на отдельные простые элементы, изготовляемые прогрессивными способами, с последующим соединением этих частей сваркой, пайкой или другими способами.

Комбинированный метод применяют при изготовлении крупных коленчатых валов (ковка отдельных элементов с последующей сваркой), станин тяжелых станков (отливки, соединенные шовной сваркой), листоштампованных элементов, соединенных точечной сваркой и др.

При значительном упрощении технологии изготовления элементов сварной конструкции по сравнению с технологией литья или ковки цельной заготовки, сварная заготовка получается более легкой. Ее наиболее нагруженные элементы могут быть выполнены из легированной стали.

Трудоемкость последующей обработки резанием комбинированных заготовок сокращается на 20-40 %.

Наиболее прогрессивными являются сварно-литые заготовки. Применять их целесообразно, когда при изготовлении цельнолитой заготовки наблюдается большой литейный брак из-за нетехнологичности конструкции, когда лишь отдельные части заготовки, работающие в особо трудных условиях, требуют применения более дорогих металлов. Сварно-литые заготовки используют также при конструкции детали с выступающими частями, когда для ее изготовления

требуется крупногабаритная форма, много формовочных материалов и большие затраты рабочего временя в литейном цехе. Деление заготовки на несколько частей возможно при ее больших массах и габаритах.

Заготовки из пластмасс

Пластмассы - неметаллические материалы, которые получают на основе высокомолекулярных соединений - полимеров.

Пластмассы, получаемые из искусственных и естественных смол и их смесей с различными веществами, можно формировать прессованием, литьем и выдавливанием. Они обладают ценными физико-механическими свойствами (демпфирующая способность, стойкость к агрессивным средам, электротеплоизоляционные, антифрикционные и др.), из них легко изготовить детали сложной конструкции.

Пластмассы применяют: для изготовления некрупных деталей (пробок, заглушек, прокладок, вкладышей, зубчатых колес, крыльчаток и др.), некоторых крупных изделий в автомобилестроении и электротехнике (шкивы, бамперы. рычаги и т.п.), а также для восстановления деталей. Однако пластмассам свойственна низкая ударная вязкость, недостаточная прочность, невысокая теплостойкость, старение.

9.7.4. Основные положения к выбору оптимальной заготовки

Многообразие методов и способов получения заготовок и их сочетаний приводит к тому, что выбор способа получения заготовки становится сложной технико-экономической задачей. Дело в том, что различные способы могут обеспечить технические и экономические требования, предъявляемые к детали. Таким образом, выбранный способ получения заготовки должен быть экономичным, обеспечивающим требуемое качество детали, производительным, нетрудоемким процессом.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.

При выборе методов и способов получения заготовок необходимо учитывать прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения. Решение задач формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала, уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.

В первую очередь при выборе заготовки следует определить, каким методом наиболее целесообразно получить заготовку для данной детали. При этом надо ориентироваться на материал и требования к нему с точки зрения обеспечения служебных свойств детали. Далее, пользуясь качественной оценкой, наметить предварительно способ ее получения.

Например, требуется выбрать заготовку и способ ее получения для детали типа фланец с отверстием, изготавливаемой из стали марки 40ХЛ, масса готовой детали 25 кг, большинство поверхностей имеют шероховатость /^ = 10...2.5 мкм, точность 13-14 квалитет. Годовая программа выпуска 50000 шт.

В данном случае метод получения заготовки - литье, так как задана литейная марка стали.

Далее выберем способ литья. По годовой программе и массе детали устанавливаем, что тип производства массовый или крупносерийный. В этом случае целесообразно применить специальные способы литья, обеспечивающие максимально возможные приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали. К таким способам относятся: литье в кокиль, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям и под давлением. Сопоставив эти способы, убеждаемся, что литье под давлением необходимо сразу исключить, из-за низкой стойкости литейной оснастки, по той же причине нежелательно применение и способа литья в кокиль (стойкость кокиля при литье стали не превышает 500 заготовок).

Таким образом, для сравнения остаются 2 способа: литье в оболочковые формы и литье по выплавляемым моделям. Однако, литье по выплавляемым моделям - наиболее трудоемкий и дорогостоящий способ литья, его применение рационально, если отливку невозможно получить другим способом, Поэтому можно считать наиболее рациональным литье в оболочковые формы.

Такая методика выбора способа изготовления заготовки весьма неточна и ориентировочна, поскольку в основе ее лежит качественная оценка сравниваемых способов («хуже» - «лучше»), не используются точные количественные критерии. Поэтому, более точным и обоснованным является проведение технико-экономического анализа сравниваемых вариантов на основе количественных критериев.

Предварительно выбор метода и способа получения заготовки на основе экономических показателей может производиться по таблицам или графикам, приведенным в литературе [1, II]. Данные графики (рис. 9.3) показывают зависимость себестоимости получения заготовки от программы выпуска деталей и точности изготовления.

Окончательный выбор заготовки производится на основе экономических расчетов себестоимости получения заготовки и себестоимости ее дальнейшей механической обработки.

По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков, повышения точности размеров усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала.

 

Рис. 9.3. Зависимость себестоимости изготовления заготовок (Сзаг) от объема выпуска: 1 - литье в песчано-глинистые формы при ручной формовке; 2 - литье в песчано-глинистые формы при машинной формовке; 3 - литье в оболочковые формы; 4 - литье по выплавляемым моделям; 5 - литье в кокиль; 6 - литье под давлением; 7 - прокат; 8 - свободная ковка; 9 - штамповка на молотах;

10 - штамповка на ГКМ; 11 - прокатка на специальных станах;

12 - штамповка выдавливанием

Таким образом, задача выбора оптимальной заготовки решается на основе минимизации суммарной себестоимости изготовления заготовки и ее последующей обработки.

Формулы для расчета себестоимости получения заготовок приведены в литературе [I].

Выбор заготовки после соответствующих технико-экономических обоснований оформляют назначением ее точности по соответствующему ГОСТу и чертежом с указанием припусков и технических требований согласно стандартам.

9.8. Выбор вида технологического процесса Классификация деталей

В зависимости от условий производства и назначения проектируемого процесса применяются различные виды и формы технологических процессов (ТП).

По степени унификации ТП подразделяются на единичные и унифицированные.

Единичный технологический процесс - это технологический процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства. Разработка единичных ТП характерна для оригинальных изделий, не имеющих общих конструктивных и технологических признаков с изделиями, ранее изготовленными на предприятии.

Унифицированный ТП - это технологический процесс, относящийся к группе изделий, характеризующихся общностью конструктивных и технологических признаков. Унифицированные ТП подразделяются на типовые и групповые. Они нашли применение в мелкосерийном, серийном и частично в крупносерийном производствах.

Типовой ТП - это технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой ТП - это технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

В настоящее время появилось новое направление - модульная технология в основе которой лежит модульный ТП.

Модульный ТП - технологический процесс, состоящий из типовых ТП (блоков) изготовления модулей поверхностей, из которых состоит деталь. Модульный ТП объединяет в себе преимущества единичного, типового и группового процессов.

Подробное описание принципов проектирования типовых, групповых и модульных ТП приводится в п. 9.11.

По стадии разработки, состоянию технологической подготовки технологические процессы делятся на следующие виды:

• перспективный;

• проектный;

• временный;

• стандартный;

• рабочий;

Перспективный ТП - это ТП, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого предстоит освоить на предприятии.

Рабочий ТП - это ТП, выполняемый по рабочей документации (разрабатывается только на уровне предприятия для изготовления конкретного изделия).

Проектный ТП - это ТП, выполняемый по предварительному проекту технологической документации.

Временный ТП - это ТП, применяемый на предприятии в течение ограниченного периода времени.

Стандартный ТП - это ТП, установленный стандартом. ТП, в состав которого включаются не только технологические операции, но и другие: транспортирование, контроль, очистка заготовок по ходу ТП, называют комплексным ТП. Комплексные ТП проектируются для автоматических линий и автоматизированных ГПС.

Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового или группового ТП. Для этого по технологическому классификатору деталей формируют технологический код. По коду изделие относят к определенной классификационной группе и действующему для нее типовому или групповому ТП. При отсутствии соответствующей классификационной группы ТП разрабатывают как единичный, с учетом ранее принятых прогрессивных решений в действующих единичных ТП.

Технологический код разрабатывают на основе технологического классификатора.

Детали кодируются буквенно-цифровым алфавитом кода. В структуре кода за каждым признаком закреплены определенные разряде (позиции) и число знаков. Система буквенно-цифрового кодирования однозначная. Она включает цифры от 1 до 9 и прописные буквы русского алфавита от А до Я, кроме буквы 3.

Технологический классификатор деталей (ТКД) машиностроения и приборостроения [16] является логическим продолжением и дополнением Классификатора ЕСКД, разработанного в качестве информационной части ГОСТ 2.201-80 Обозначение изделий и конструкторских документов. Этот стандарт устанавливает структуру обозначения изделия и основного конструкторского документа, которая имеет вид:

Код классификационной характеристики присваивают изделию или документу по Классификатору ЕСКД. Код имеет вид:

Классификатор ЕСКД позволяет:

• установить единую государственную классификационную систему обозначения изделий и конструкторских документов для обеспечения единого порядка, учета, хранения и обращения этих документов;

• обеспечить возможность использовать конструкторскую документацию, разработанную другими организациями (без ее переоформления);

• ускорить и облегчить ручной поиск конструкторской документации разрабатываемых и изготовляемых изделий;

• внедрить средства вычислительной техники в сфере проектирования и управления;

• применять коды деталей по классам совместно с технологическими кодами при решении задач технологической подготовки производства с использованием средств электронно-вычислительной техники (САПР, ГПС и др.).

Классификатор ЕСКД включает 100 классов, из которых 51 класс составляют резерв, в котором могут быть размещены новые виды изделий.

На все детали машиностроения и приборостроения установлеяы шесть классов: 71...76. Основным признаком деления (кроме класса 76) является геометрическая форма.

Классы 71-76 охватывают детали всех отраслей промышленности основного и вспомогательного производства:

• класс 71: детали - тела вращения типа колес, дисков, шкивов, блоков, стержней, втулок, стаканов, колонок, валов, осей, штоков, шпинделей и др.;

• класс 72: детали - тела вращения с элементами зубчатого зацепления, трубы, шланги, проволочки, разрезные секторы, сегменты, изогнутые из листов, полос и лент; аэрогидродинамические; корпусные, опорные, емкостные, подшипников;

• класс 73: детали - не тела вращения: корпусные, опорные, емкостные;

• класс 74: детали - не тела вращения: плоскостные; рычажные, грузовые, тяговые; аэрогидродинамические; изогнутые из листов, полос и лент:

профильные; трубы;

• класс 75: детали - тела вращения и (или) не тела вращения, кулачковые, карданные, с элементами зацепления, арматуры, санитарно-технические. разветвленные, пружинные, ручки, посуды, оптические, электрорадио-злектронные, крепежные;

• класс 76: детали технологической оснастки, инструмента (сверла, метчики, пластины режущие, матрицы, пуансоны и т. д.).

Технологический классификатор деталей (ТКД) создает предпосылки для решения задач, направленных на снижение трудоемкости и сокращение сроков технологической подготовки производства:

• анализ номенклатуры деталей по конструкторско-технологическим характеристикам;

• группирование деталей по конструкторско-технологическому подобию для разработки типовых и групповых технологических процессов с использованием ЭВМ;

• подетальная специализация участков, цехов и заводов;

• повышение серийности и концентрация производства деталей;

• унификация и стандартизация деталей и технологических процессов их изготовления;

• рациональный выбор типов технологического оборудования,

• тематический поиск и использование ранее разработанных типовых и групповых технологических процессов;

• автоматизация проектирования деталей и технологических процессов их изготовления.

ТКД представляет собой систематизированный свод наименований признаков деталей, их составляющих частных признаков и их кодовых обозначений в виде классификационных таблиц. Структура полного конструкторско-технологического кода детали состоит из обозначения детали по ГОСТ 2.201-80 и технологического кода длиной четырнадцать знаков:

Технологический код состоит из двух частей: постоянная часть из шести знаков - кодовое обозначение классификационных группировок основных признаков; переменная часть из восьми знаков - кодовое обозначение классификационных группировок признаков; характеризующих вид детали по технологическому методу ее изготовления (здесь и на других схемах цифры 1, 2 и т. д. обозначают номер позиции технологического кода):

Структура постоянной части технологического кода детали имеет вид:

Структура переменной части технологического кода зависит от вида деталей по технологическому методу изготовления:

1 - детали, изготовляемые литьем;

2 - детали, изготовляемые ковкой и объемной штамповкой;

3 - детали, изготовляемые листовой штамповкой;

4 - детали, обрабатываемые резанием;

5 - детали, термически обрабатываемые;

6 - детали, изготовляемые формообразованием из полимерных материалов и резины;

7 - детали с покрытием;

8 - детали, обрабатываемые электрофизикохимически;

9 - детали, изготовляемые порошковой металлургией. Структура переменной части технологического кода деталей, обрабатываемых резанием, имеет вид:

В качестве примера на рис. 9.4 приведены результаты формирования кон-структорско-технологического кода детали, обрабатываемой резанием - вал шлицевой (рис. 9.5). Конструкторско-технологический код шлицевого вала состоит из 27 позиций: АБВГ.715423.004.8И3044.3141844Г.

Рис. 9.5. Вал шлицевой

Ниже (табл. 9.5) приведен пример решения обратной задачи - использования сформированного конструкторско-технологического кода 715423. ВИЗ 044.3141844Г детали «вал шлицевой» для решения ряда взаимосвязанных задач, возникающих при разработке технологического процесса изготовления детали для мелкосерийного производства (код организации разработчика и порядковый регистрационный номер документа опущены).

9.9. Выбор технологических баз и схем базирования заготовок

Выбор технологических баз в значительной степени определяет точность линейных размеров и взаимного положения обработанных поверхностей, выбор режущих и измерительных инструментов, станочных приспособлений, производительность обработки.

Необработанные поверхности заготовки, используемые при базировании, называют черновыми базами, а обработанные - чистовыми. Черновые базы используются только для первой установки, чистовые - для последующих. Заготовку со станка обычно не снимают до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для следующей установки.

Технологические базы могут быть постоянными, т.е. использоваться на всех операциях технологического процесса и неоднократно сменяемыми

Базовые поверхности могут повторно обрабатываться, а в отдельных случаях и неоднократно с целью обеспечения необходимого их качества при выполнении точных размеров, точности относительного расположения и других технических условий чертежа. Повторная обработка технологических баз имеет место, как правило, после термообработки заготовки. Например, центровые отверстия валов после термообработки подвергаются шлифованию или притирке с целью исправления и очистки базовых поверхностей.

В основе выбора технологических баз лежит ряд правил. Правила выбора черновых баз следующие:

1. Необработанные (черновые) поверхности в качестве баз можно использовать только на первой операции. При дальнейшей обработке это не допускается

2. В качестве технологических баз следует принимать наиболее точные поверхности достаточных размеров, с наименьшей шероховатостью, без прибылей, литников, окалины и других дефектов. Это обеспечивает большую точность базирования и закрепления.

3. Если у заготовки обрабатываются не все поверхности, за технологические для первой операции рекомендуется принимать поверхности, которые вообще не обрабатываются. Это обеспечивает наиболее точное относительное положение обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей.

4. Если у заготовки обрабатываются все поверхности, то в качестве черновой базы целесообразно принимать поверхности с наименьшими припусками. Это позволяет лучше «выкроить» деталь и избежать появления «чернот»,

5. Черновая база должна выбираться с учетом обеспечения лучших условий обработки поверхностей, принимаемых в дальнейшем в качестве чистовых технологических баз.

Правила выбора чистовых баз следующие:

1 Наибольшая точность обработки достигается при использовании на всех операциях механической обработки одних и тех же базовых поверхностей, те необходимо соблюдать принцип постоянства баз. При вынужденной смене баз необходимо переходить от менее точной базы к более точной

2. Соблюдать принцип совмещения баз, согласно которому в качестве технологических баз используются измерительные базы. При их совмещении погрешность базирования равна нулю. При их несовпадении выбранная технологическая база считается приемлемой при условии, что погрешность базирования в сумме с погрешностью технологической системы не превышает допуск на размер, выдерживаемый на выполняемом переходе.

3. Точность, форма и размеры технологической базы должны обеспечивать необходимую точность обрабатываемой поверхности.

4. Для операций, на которых обеспечиваются требования по точности относительного расположения поверхностей, в качестве технологической базы выбираются поверхности, связанные с обрабатываемой требованиями по относительному расположению.

5. В качестве технологической базы следует использовать те поверхности, которые связаны с обрабатываемой кратчайшей размерной связью.

6. Поверхности, которые будут использованы в качестве технологической базы в дальнейшем, должны быть обработаны на первой операции, желательно за один у станов детали.

7. Выбранные технологические базы должны обеспечивать простую и надежную конструкцию приспособления, удобство и быстроту установки и снятия обрабатываемой детали. Поверхности детали не должны деформироваться под действием сил резания, зажима и собственной массы.

8. Базы, используемые на операциях окончательной обработки, должны иметь наибольшую точность.

9. При отсутствии у заготовки надежных технологических баз, можно создать искусственные базы, изменив при необходимости конструкцию заготовки (бобылки, приливы, технологические и центровые отверстия и др.).

Выбор технологических баз сопровождают расчетом погрешностей базирования, что является основой для обоснования выбора схемы установки заготовки

Таблица 9.5.

Пример декодирования и укрупненного анализа

Код

Смысловое значение кода

Вывод (результат) анализа

Конструкторская характеристика

715123

Деталь - тело вращения с L/D>2,наружная поверхность цилиндрическая без закрытых уступов, ступенчатой двусторонней фор

мы, без наружной резьбы, с центральным глухим отверстием без резьбы со шлицами или пазами на наружной поверхности, без отверстий вне оси детали

Основной вид обработки - обработка резанием.

Основные операции технологического процесса:

подрезка -горцев и зацентровка; токарная и круглошлифовальная обработка наружной поверхности в центрах с переустановкой заготовки, обработка глухого отверстия, фрезерование пазов или шлицев

Технологическая характеристика

8ИЗ

   04

Габаритные размеры детали, мм:

наибольший наружный диаметр

40 - 60; длина 250 - 300; диаметр

центрального отверстия 10 - 20

Материал детали: сталь углеродистая конструкционная с содер

жанием углерода 0.25 - 0.6 %

По диапазонам размерных характеристик детали можно установить эксплуатационную характеристику оборудования, на котором целесообразно

обрабатывать заготовку

Стали указанного химического состава отличаются хорошей обрабатываемостью резанием, в том числе и резанием твердосплавным инструментом. Поэтому для операции наиболее трудоемкой обработки наружных поверхностей заготовки возможен выбор модели станков, позволяющих вести обработку на высоких режимахрезания. Можно сделать правильный выбор абразивного инструмента для шлифования

4

31

4

1

84

Вид детали по технологическому

методу: деталь, обрабатываемая

резанием

Исходная заготовка детали: пруток круглого сечения некалиброванный (горячекатаный)

Наивысшая точность размеров наружных поверхностей соответствует квалитетам 6, 7, 8

Наивысшая точность размеров внутренних поверхностей соответствует квалитетам 13,14

Деталь имеет допуск радиального биения поверхностей по б-й степени точности.

Данный код является связующим звеном основ

ных признаков технологической классификации с

признаками соответствующего раздела технологического классификатора

Вся наружная поверхность детали подвергается обработке резанием в центрах. Технологический

процесс при изготовлении детали из прутка дол

жен содержать операцию отрезки с последующей

подрезкой и зацентровкой

Точность наружных поверхностей по указанным

квалитетам экономически выгодно получить

круглым шлифованием

Точность поверхности центрального отверстия

указанных квалитетов может быть достигнута

операцией сверления

Наличие жестких требований на радиальное биение требует одновременной обработки всех поверхностей за одну установку

4

Деталь подвергается термической обработке между механическими операциями, получаемая твердость до 40<HRC<53,5

Наличие термообработки детали с повышенной

твердостью 40-535 обуславливает: применение абразивного инструмента на операциях резания, следующих за термической обработкой; изменение межцехового маршрута изготовления детали по сравнению с изготовлением подобных деталей, не требующих термической обработки

Деталь не подвергается покрытию

Масса детали 4-10 кг

Деталь не подлежит группированию с другими деталями, направляемыми на участок гальванопокрытий или окраски

Масса детали не требует специальных грузоподъемных устройств для установки и снятия ее со станка. Информация кода вместе с информацией о размерах детали может быть использована для выбора тары, межоперационного и межцехового транспорта

Как правило, в зависимости от сложности детали может быть предложено несколько схем базирования, анализ которых производиться на основе решения технологических размерных цепей. Примеры подобных расчетов и анализов приведены в литературе [17].

Одновременно с выбором технологических баз устанавливают последовательность обработки отдельных поверхностей заготовки.

9.10. Выбор методов обработки поверхностей заготовок

Проектирование общего маршрута обработки детали начинается обычно c установления последовательности и методов обработки отдельных ее поверхностей. При выборе метода обработки поверхностей исходят из его технологических возможностей:

• возможности по обеспечению точности и качества поверхности;

• величине снимаемого припуска;

• времени обработки в соответствии с заданной производительностью. Выбор конкретного метода обработки производят с помощью таблиц сред ней экономической точности различных методов обработки средней экономической точности обработки называют точность, которую может дать рабочий средней квалификации, работая на станке обычным методом. Ориентировочные справочные данные по точности, полученные систематизацией наблюдений в производственных условиях, приведены в литературе [3, 14].

Обработка каждой поверхности детали представляет собой совокупность методов обработки, выполняемых в определенной последовательности. Последовательность устанавливается на основе требований рабочего чертежа детали» и исходной заготовки:

• заданная точность и качество поверхностей позволяют выбрать методы (один или несколько) их окончательной обработки;

• вид исходной заготовки позволяет выбрать методы начальной обработки;

• методы окончательной и начальной обработки позволяют выбрать промежуточные методы. Каждый метод окончательной обработки требует определенного набора методов предшествующих. Как правило, предшествующая обработка является разнородной и не может быть выполнена за одну операцию,

• вид заданной термической обработки позволяет судить о ее месте в последовательности обработки поверхности. Каждый последующий метод обработки одной поверхности должен быть

точнее предыдущего.

Для одной и той же поверхности могут быть применены различные варианты методов обработки, обеспечивающие одинаковое состояние обрабатываемой поверхности. Число возможных вариантов обработки поверхности может быть значительным. Все они различны по производительности и рентабельности. Примером многовариантности обработки является обработка отверстия 060Н8, Ra=2.5 в заготовке, полученной литьем (рис. 9.6). Для данного конкретного случая можно привести десять различных вариантов обработки. Установление наилучшего варианта является трудоемкой, но необходимой задачей Решение этой задачи упрощается при использовании типовой рекомендуемой последовательности обработки.

При прочих равных условиях предпочтительным считается тот вариант, который содержит меньшее число переходов обработки данной поверхности.

Следует стремиться к тому, чтобы в маршрутах обработки различных поверхностей, принадлежащих одной детали, повторяемость методов обработки была максимальной. Это сокращает номенклатуру необходимого режущего инструмента и позволяет проектировать технологические процессы по принципу концентрации операций с совмещением обработки различных поверхностей уменьшает число установок, повышает производительность и точность обработки

При проектировании технологических процессов изготовления детали желательно совмещать во времени обработку нескольких поверхностей заготовки, что может оказать определяющее влияние на выбор метода обработки этих поверхностей. Поэтому окончательный выбор метода обработки каждой конкретной поверхности производят в комплексе с выбором методов обработки других

поверхностей детали.

Число возможных вариантов обычно сокращается с учетом условий обработки каждой конкретной детали. При этом учитывается:

• технические условия чертежа детали (точность, шероховатость поверхностей);

• величина припуска на поверхностях;

• объем выпуска деталей;

•условия производства (возможности цеха, наличие оборудования и его состояние, квалификация рабочих и др.).

Рис. 9.6. Варианты обработки отверстия 0 60Н8

Опыт заводов машиностроительных заводов показал целесообразность деления как обработки отдельных поверхностей, так и самих технологических процессов обработки деталей на стадии: черновую, чистовую и отделочную.

На черновой стадии выполняется обдирочная и черновая обработка Целью обдирочной обработки является снятие излишних припусков и напусков и выявление качества ответственных поверхностей заготовок. Как правило, такая обработка производится в заготовительных цехах с невысокой точностью (IT17). Целью черновой обработки является приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали. Применяется для штампованных поковок, отливок средней точности, обеспечивается точность 1T12-IT15 и шероховатость поверхности .Ra= 80...20 .Черновая обработка производится перед старением, нормализацией для устранения погрешностей формы и относительного расположения.

Целью чистовой стадии обработки является достижение заданной точности поверхностей детали и их относительного расположения. Точность обработки IT7-IT10, шероховатость поверхности Ra = 6.3...1.6. К чистовой стадии обработки относятся чистовая обработка (как окончательная или промежуточная под последующую обработку) и получистовая, которая применяется при повышенных требованиях к качеству для устранения влияния технологической наследственности.

Целью отделочной стадии является повышение качества поверхности и дальнейшее повышение точности. Достигаемая точность обработки IT5-IT7, шероховатость поверхности Ra = 0.8...0.025.

Количество стадий обработки может быть различно и зависит от конструктивных особенностей, точности, шероховатости поверхностей детали, материала, вида заготовки, вида термообработки. Для конкретной детали обычно присутствуют не все стадии. Например, при токарно-револьверной обработке деталей из прутка черновая и получистовая обработки совмещаются. Детали невысокой точности без термообработки выполняются только при черновой и получистовой обработке. Для корпусных деталей из чугуна и цветных сплавов обработка содержит черновую и чистовую стадии.

9.11. Проектирование технологического маршрута обработки 9.11.1. Общие положения

Технологическим маршрутом называется последовательность прохождения заготовки, детали или сборочной единицы по подразделениям предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта.

Технологический маршрут обработки заготовки устанавливает последовательность выполнения технологических операций. Различают межцеховой и внутрицеховой маршруты.

На этапе разработки маршрута решаются следующие задачи:

• намечается общий план обработки детали;

• предварительно выбираются средства технологического оснащения;

• намечается содержание операций.

Общая последовательность обработки заготовки намечается в следующем порядке:

• как правило, все поверхности детали обрабатываются в последовательности, обратной их точности. Самая точная поверхность должна обрабатываться в последнюю очередь;

• в случае опасности появления дефектов в первую очередь производится обработка тех поверхностей, где дефекты недопустимы. При необходимости может быть произведена окончательная обработка этих поверхностей для определения целесообразности дальнейшей обработки;

• в первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций,

• в первую очередь следует обрабатывать поверхности, при удалении припусков с которых в наименьшей степени снижается жесткость заготовки. Например, при обработке ступенчатых валов вначале обрабатывают ступени большего диаметра, а затем меньшего;

• каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности;

• при определении последовательности переходов предусматривать опережающее выполнение тех, которые подготавливают возможность осуществления следующих за ними переходов. Например, обработку деталей в патроне начинать с подрезки торца, который будет служить измерительной базой при отсчете размеров по длине, то же следует выполнять перед сверлением или центрованием;

• последовательность обработки должна обеспечивать требуемое качество выполнения детали. Например, при обработке тонкостенной втулки в кулачковом патроне вначале необходимо расточить отверстие, а затем обточить наружную поверхность на оправке; фаски протачивать перед окончательной обработкой точных поверхностей; на участках детали, где наносится рифление, фаски и канавки протачивать после рифления;

• последовательность обработки поверхностей определяется системой простановки размеров. В первую очередь желательно обработать те поверхности, относительно которых координировано большинство других,

• при определении последовательности выполнения черновых и чистовых операций следует учитывать, что совмещение их на одних и тех же станках приводит к снижению точности обработки вследствие повышенного изнашивания станка на черновых операциях;

• вид термической обработки позволяет судить о ее месте в общей последовательности обработки. При проектировании технологического маршрута необходимо предусмотреть для ответственных деталей не только термические операции, повышающие механические свойства материала до заданных чертежом, но и термические операции, позволяющие улучшить обрабатываемость материала, уменьшить влияние технологической наследственности, снять внутренние напряжения,

• технический контроль назначают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла, а также в конце обработки детали,

• отделочные операции производить в самом конце технологического процесса, так как при этом уменьшается опасность повреждения чисто обработанных поверхностей;

• легко повреждаемые поверхности должны обрабатываться в последнюю очередь;

• отверстия нужно сверлить в конце технологического процесса, за исключением тех случаев, когда они служат базами для установки. При составлении технологического маршрута руководствуются следующими общими правилами:

• операции должны быть одинаковыми или кратными по трудоемкости;

• желательно, чтобы одним и тем же методом обрабатывалось максимальное количество поверхностей;

• обработку сложных поверхностей, нуждающихся в особой наладке станка, следует выделять в самостоятельные операции. Например, на резание резьба резцами, обработка фасонных поверхностей по копиру и т.п.;

• черновую и чистовую обработки заготовок со значительными припусками необходимо выделять в отдельные операции;

• при окончательной обработке точных поверхностей не включать переходы, нуждающиеся в поворотах резцедержателя (головки), так как это снижает вероятность погрешности режущего инструмента по лимбу;

• обработку поверхностей с точным относительным расположением следует по возможности включать в одну операцию и выполнять за одно закрепление заготовки;

• обработку ступенчатых поверхностей выполнять в такой последовательности, при которой общая длина рабочих движений режущего инструмента будет наименьшей;

• переходы располагать в операции так, чтобы путь менее стойких инструментов был наименьшим. Например, при обработке деталей из прутка с отверстием перед отрезкой выполнять сверление; обработку ступенчатых

отверстий в сплошной заготовке начинать сверлом большего диаметра, затем меньшего;

• при обработке отверстий следует избегать объединения в одной операции таких переходов, как сверление и растачивание отверстий;

• число применяемых в операции резцов не должно превышать числа одновременно закрепляемых в резцедержателе;

• если деталь подвергают термической обработке, то механическую расчленяют на две части: до термической обработки и после нее

Рекомендуемые принципы построения технологического маршрута строго не обязательны и требуют творческого подхода в каждом конкретном случае, при этом надо учитывать вид применяемого оборудования и тип производства.

При проектировании технологического маршрута предусматриваются необходимые контрольные операции, назначаются методы и средства технического контроля и измерений. Правила выбора средств контроля регламентированы стандартом. В соответствии со стандартом выбор средств контроля основывается на обеспечении заданных показателей процесса контроля и анализа затрат на его реализацию.

При разработке технологического процесса наряду с отдельными операциями контроля необходимо предусматривать также элементы контроля, входящие в операции механической обработки заготовки, а также вспомогательные операции очистки и промывки деталей перед контролем.

Организация контроля зависит от технических требований и производственных условий. Различают следующие формы контроля:

• 100 %-ный готовых изделий;

• выборочный готовых изделий;

• статистический;

• активный.

После разработки маршрута обработки заготовки производят предварительный выбор средств технологического оснащения. Сведения о характеристиках обрабатываемой поверхности и методах ее обработки, о детали в целом дают возможность определить тип станка, вид режущего инструмента, средства и методы контроля. Например, наличие сложных поверхностей у детали указывает на необходимость применения оборудования определенного назначения (зубофрезерные, копировальные и т.п.).

Выбранные средства технологического оснащения уточняются при определении содержания операции.

Намеченный маршрут изготовления детали и произведенный предварительный выбор средств технологического оснащения позволяет перейти к планированию содержания операции. Предварительное содержание операций устанавливается объединением тех переходов, которые могут быть выполнены на одном станке.

В значительной степени маршрут изготовления деталей и структура операций зависят от типа производства.

Маршрут изготовления при единичном производстве назначают только исходя из реальных возможностей цеха (предприятия), независимо от потребности и лишних перевозок деталей. Основным критерием выбора маршрута являются не только оптимальная конструкция заготовки, но и сроки выпуска заказа, загрузка мощностей, стоимость и цикл изготовления необходимой оснастки для производства заготовок и т.д.

Маршрут изготовления при серийном производстве назначают также исходя из реальных возможностей предприятия. Но в этом случае для создания оптимальной технологии с учетом экономической целесообразности могут производить небольшую перестановку оборудования для обеспечения поточности и приобретать малое число специальных и агрегатных станков. Иногда целесообразно вначале заготовку обрабатывать по принципам единичного производства, а затем, когда изготовлена оснастка и соответствующие мощности, обрабатывать по принципам серийного производства.

Маршрут обработки при массовом производстве назначается не из реальных возможностей предприятия, а из расчета обеспечения оптимальной технологии. Для этого создаются специальные и агрегатные станки, производится соответствующая перестановка оборудования для организации потока

Проектирование маршрута обработки для агрегатных станков, станков с ЧПУ и автоматических линий имеет свои особенности, приведенные в литературе, например [З]. Особенности проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ приведены в разделе III настоящей работы.

При проектировании технологического маршрута, как правило, намечается несколько возможных вариантов,

Задачей проектирования технологического маршрута является выбор наилучшего варианта из большого количества возможных.

Критериями выбора варианта технологического процесса являются:

• обеспечение заданной точности и шероховатости поверхностей;

• число, сложность и стоимость технологического оборудования и оснастки;

• организационно-технические характеристики производства (потребности в производственных площадях, рабочих, сложность и длительность цикла технологической подготовки производства, длительность производственного цикла и др.);

• величины суммарной погрешности, от которых зависят припуски на обработку (так как минимальная величина припуска должна перекрывать суммарную погрешность).

Одним из основных критериев выбора маршрута служит результат анализа базирования и точности обработки заготовки, в соответствии с которым принимают для последующей разработки технологический маршрут, обеспечивающий получение деталей с заданными параметрами точности. Существуют различные методы точностного анализа технологических процессов механической обработки, например, на основе анализа расчетной точности технологических операций, в том числе расчетно-аналитический метод А.П. Соколовского, размерный анализ с использованием аппарата теории графов и др. Примеры точно-стных анализов приведены в литературе, например [17].

Выбор наилучшего варианта маршрута может производиться на основе использования типовых технологических процессов.

9.11.2. Проектирование единичных технологических процессов

В современном машиностроении применяются в основном три принципиально различных вида технологических процессов: единичный, типовой и групповой.

Единичная технология предполагает разработку на каждую деталь своего (единичного) технологического процесса, который должен по возможности учитывать все особенности данной детали и ее заготовки.

Разработка единичных технологических процессов характерна для оригинальных деталей, не имеющих общих конструктивных и технологических признаков с деталями, ранее изготовленными на предприятии Единичный технологический процесс позволяет достичь наивысшего качества изготовления детали в результате возможности учета всех особенностей изготовляемой детали, ее заготовки и условий обработки. Однако создание такого технологического процесса требует больших затрат времени: чем тщательнее, подробнее разрабатывается единичный технологический процесс, тем больше требуется времени на его разработку и тем выше должна быть квалификация технолога. В результате возникает такая ситуация, когда затраты времени на разработку входят в противоречие с затратами времени на изготовление детали, т.е. становятся значительно больше последних. Примером такого положения может служить разработка технологического процесса изготовления детали на станке с ЧПУ: на разработку и отладку управляющей программы к станку с ЧПУ для изготовления детали средней сложности требуется несколько рабочих дней, а время изготовления детали составляет около часа.

С другой стороны, единичная технология порождает огромное разнообразие как самих технологических процессов, так и средств их осуществления:

оборудования, приспособлений, инструмента. Особенно ярко это проявляется на примере единичного и мелкосерийного производств.

Создание типовых и групповых процессов позволяет избежать повторных и новых разработок при проектировании рабочих технологических процессов, что ведет к сокращению работ по технологической подготовке производства, обеспечивает единство технологических решений, основанных на наиболее совершенных и эффективных методах.

В качестве примера разработки единичного технологического процесса ниже приведен маршрут изготовления вала - шестерни (рис. 9.7) коробки подач продольно-фрезерного станка для мелкосерийного производства. Заготовку получают ковкой в подкладном штампе с высадкой венца.

1. Заготовительная. Ковать заготовку.

2. Токарная.

Точить торцы в размер 233 и сверлить центровые отверстия последовательно с переустановкой. Технологическая база - наружная поверхность заготовки. Заготовка устанавливается в токарный самоцентрирующий патрон

Точить наружные поверхности заготовки (диаметральные и торцевые) с припуском 1.5.., 2 мм на сторону последовательно с переустановкой. Технологическая база - наружные поверхности заготовки и центровые отверстия. Заготовка устанавливается в патрон с поджатием задним центром.

                        Рис. 9.7. Вал -ш е с т е р н я

3 Термическая. Улучшить заготовку НВ 228...250.

4. Токарная.

Точить торцы в размер 220 и перецентровать заготовку последовательно с переустановкой.

Точить две шейки 056, 070, 088h9 окончательно, две шейки 050h6 с припуском 0.6 на диаметр, канавки на торцах шеек 050h6 (под игольчатые подшипники) с припуском 0.3.

5. Зубофрезерная.

Фрезеровать 20 зубьев (т = 4) с припуском под шлифование 0,2 на сторону

6. Термическая.

Цементировать на глубину 1.0... 1.2.

7 Токарная.

Точить 050h7 с припуском 0.4, прилежащую канавку, фаску

8. Термическая. Калить 58...60 НКСэ.

9. Центрошлифовальная

Шлифовать (притереть) центровые отверстия.

10. Круглошлифовальная.

Шлифовать 050h7 окончательно, две шейки 050h6 с припуском 0.10, горцы шеек 050h6 окончательно.

11. Зубошлифовальная.

Шлифовать 20 зубьев (т = 4) окончательно.

12. Круглошлифовальная.

Шлифовать две шейки 050h6 окончательно.

13. Моечная.

14 Контрольная.

15 Нанесение антикоррозионного покрытия.

9.11.3. Проектирование типовых технологических процессов

Основы типизации технологических процессов были заложены в конце 30-х годов профессором А.П. Соколовским. Работу по типизации технологических процессов разбивают на два этапа. Первым этапом типизации технологических процессов является классификация деталей машин. А.П. Соколовский считал, что главными признаками классификации являются: конфигурация детали, ее назначение и технологические задачи при изготовлении. Детали, проходящие механическую обработку, он разделил на три основных вида: детали вращения, многоосные детали, плоскостные детали. Эти три вида подразделяются на 15 классов, внутри каждого класса детали делятся на группы, подгруппы и типы,

причем на каждой классификационной ступени усиливается идентичность объединенных деталей (рис. 9.8).

Классификация предусматривает группировку деталей, близких по конструкции, размерам, массе и общности технологического процесса. Основной за-дачей классификации является приведение всего многообразия заготовок, поверхностей и их сочетаний к минимальному количеству типов, для которых можно разработать типовые технологические процессы обработки. Работа по классификации деталей сочетается с унификацией и стандартизацией их конструкций. Это дает возможность укрупнить партии деталей, применить при их изготовлении более прогрессивную технологию, сократить номенклатуру режущих и измерительных инструментов.

Следующим этапом типизации является разработка принципиально общего технологического процесса с установлением типовых последовательностей и содержания операций, схем базирования и конструкций оснастки. Тип деталей имеет одинаковый технологический маршрут для всех деталей этого типа, на основе которого разрабатывается типовой технологический процесс. Типовой технологический процесс - это технологический процесс, характеризуемый единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий - деталей с общими конструктивными признаками. Типовой технологический процесс в условиях конкретного производства разрабатывается для типового представителя группы изделий -типового изделия, которое принадлежит группе близких по конфигурации изделий и обладает наибольшим количеством конструктивных и технологических признаков этой группы. Технологические процессы изготовления деталей одной группы осуществляются на однородном оборудовании с применением однотипной технологической оснастки.

Типовая технология предназначена обеспечить минимум разнообразия технологических процессов и технологических средств путем обоснованного сведения их к ограниченному числу типов, что подводит к разработке стандартов на типовые технологические процессы, а это в свою очередь, создает предпосылки для значительного снижения затрат времени на технологическую подготовку производства, а также на внедрение прогрессивных технологических решений.

При реализации идей типизации технологических процессов, выдвинутых А.П. Соколовским, появилось много направлении дальнейшего развития типизации и классификации деталей.

Так А.Я. Малкин за основу технологической классификации предлагает принять вид, число и чередование технологических баз, увязывая выбор с однотипностью форм и размеров обрабатываемых деталей. Предложенная и;'.1 технологическая классификация состоит из пяти классов [З]. Профессором Ф. С. Демьянюком предложена классификация деталей для поточного производства.

 

Согласно этой классификации предлагается семь классов: круглые стержни; полые цилиндры; диски; некруглые стержни; небольшие детали сложной формы; крепежные детали. Оригинальным направлением совершенствования идей типизации является модульная технология, разработанная профессором Б.М. Базровым.

Предлагаемые классификации не могут приниматься для руководства во всех случаях и требуют доработки.

Для улучшения работ по использованию принципов типизации в нашей стране разработан в 80-е годы «Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения», который служит основой для создания единой системы конструкторско-технологической классификации деталей. Классификатор состоит из признаков технологической классификации деталей и их кодов, систематизированных в классификационные таблицы и приложения Более подробное описание технологической классификации деталей по классификатору приведено в п.9.8

Внедрение технологического классификатора создает предпосылки для широкого применения средств вычислительной техники на этапе технологической подготовки производства, создания ИПС, внедрения АСУП

Информационно-поисковая система (ИПС) содержит информацию обо всех разработанных на предприятии технологических процессах и позволяет по кон-структорско-технологическому коду для вновь спроектированной детали подобрать технологический процесс, разработанный раньше на подобную деталь

Типизация технологических процессов способствует:

• внедрению на предприятиях передового опыта науки и техники;

• упрощению и ускорению разработки технологических процессов;

• сокращению цикла подготовки производства;

• повышению классификации технологов и конструкторов;

• достижению лучшей технологичности конструкций;

• выявлению потребности в новых видах оборудования и оснастки;

• оценке уровня технологии, применяемой на заводе.

9.11.4. Проектирование групповых технологических процессов

Групповая обработка деталей представляет собой дальнейшее развитие идей типизации. Разработал и научно обобщил технологию групповой обработки в 50-х годах профессор С.П. Митрофанов [7]. За основу метода групповой обработки принимается технологическая классификация деталей, заканчивающаяся формированием группы, являющейся главной технологической единицей групповой обработки. Если при построении типовых технологических процессов к одному типу относят детали по общности их конфигурации, технологического маршрута и содержания операций, то при групповой обработке детали группируются по общности операций, оборудования, на котором эти операции

выполняются и единой технологической оснастки. В состав группы могут быть включены детали из разных классов. Групповая обработка может ограничиваться отдельными групповыми операциями и может применяться для построения группового технологического процесса обработки деталей в целом (рис. 99). Групповой технологической операцией называется общая для группы различных по конструктивным признакам заготовок операция, выполняемая с определенной групповой оснасткой, обеспечивающей обработку заготовки на данном оборудовании. Групповым технологическим процессом называется совокупность групповых технологических операций, обеспечивающих обработку различных заготовок группы по общему технологическому маршруту. При групповом технологическом маршруте некоторые заготовки могут пропускать отдельные операции.

Группа деталей создается для выполнения операции на одном станке таким образом, чтобы их конфигурация позволила сохранить при переходе с детали на деталь в пределах данной группы близкий набор переходов и осуществить их обработку при неизменной наладке. В отдельных случаях допускается переналадка станка, которая может быть осуществлена с минимальными затратами времени (замена сверл, перестановка линейных и диаметральных упоров, замена сменных установочных или зажимных деталей группового приспособления при сохранении на станке постоянного основного корпуса и т.п.). Схему групповой наладки станка разрабатывают для наиболее сложной детали группы, включающей в себя все поверхности, встречающиеся у остальных деталей (рис. 9.10). Эта деталь называется комплексной. Если в отобранной группе такой детали не оказалось, то ее проектируют.

Групповая обработка деталей имеет своей целью использование высокопроизводительных методов и способов обработки, свойственных крупносерийному и массовому производствам в условиях единичного и мелкосерийного производства за счет увеличения размеров партий заготовок, обрабатываемых на одном станке.

Групповая обработка применяется в условиях мелкосерийного производства и особенно эффективна для токарно-револьверных, карусельных, фрезерных, сверлильных (с применением многошпиндельных головок) станков, станков с программным управлением. Применение групповых поточных линий позволяет перенести принципы поточно-массового производства в мелко- и среднесерийное производство. В групповых поточных линиях оборудование располагают по маршруту обработки близких по конфигурации и размерам деталей нескольких наименований, закрепленных за линией. Детали обрабатываются периодически запускаемыми партиями, и в каждый момент линия работает как непрерывно-поточная.  Переход от обработки одной детали к другой возможен без переналадки линии, либо с частичной переналадкой Оборудование линии комплектуют и располагают по технологическому маршруту обработки наиболее сложной

 

и трудоемкой детали в группе, остальные детали обрабатываются с пропуском отдельных позиции инструмента или рабочих мест. Групповая обработка способствует:

• снижению трудоемкости и себестоимости изготовления деталей;

• улучшению использования оборудования и оснастки;

• применению более прогрессивных методов обработки деталей;

• увеличению числа деталей в партии;

• ускорению технологической подготовки производства.

Групповые технологические процессы проектируются в следующем порядке:

1. Подбор группы деталей, выбор или проектирование комплексной детали, разработка группового маршрута и схем групповых наладок, ориентировочное определение основного времени обработки (для некоторых групп выбор или проектирование комплексной детали не производится).

2. Разработка наладки для комплексной детали, присоединение к ней остальных деталей, определение штучного времени и загрузки станков.

3. Уточнение требований к станку (необходимость модернизации или специализации).

4. Разработка конструкции приспособления и инструментальных наладок, определение режимов обработки и уточнение норм времени.

5. Оформление технологической документации, включающей все данные для обработки каждой детали, и компоновочных чертежей

Эффективность групповых технологических процессов, а в некоторых случаях и возможность их применения зависят от уровня стандартизации и нормализации деталей трудностью внедрения методов групповой обработки является сложность организации оперативного планирования. Практическое применение групповой обработки требует проработки вопросов организации и планирования производства, расчета необходимых межоперационных заделов, определение целесообразных размеров партий обрабатываемых заготовок и т.п. Необходима совместная работа технологов, конструкторов, экономистов, работников планово-производственных служб завода.

9.11.5. Понятие о модульной технологии

В 80-х годах профессором Базровым Б.М. была предложена концепция модульного технологического процесса, который, по утверждению автора, объединяет в себе преимущества единичного, типового и группового процессов и дополнительно приобретает гибкость [2].

Появление модульного направления в технологии является отражением современной тенденции развития производства и своеобразным продолжением развития идей типизации А.П. Соколовского.

 

Наблюдаемая в машиностроении тенденция ускорения смены выпускаемой продукции изменяет характер массового производства, расширяет номенклатуру изделий и тем самым приближая его к серийному многономенклатурному производству. С другой стороны, благодаря последовательной работе по стандартизации, унификации и типизации в единичном и мелкосерийном производстве возрастает серийность выпуска изделий, что также приближает его к серийному многономенклатурному производству.

В результате действия указанных тенденций доминирующим типом производства становится серийное многономенклатурное производство при неуклонном росте объема выпуска изделий и требований к их качеству. Оно объединит в себе черты как единичного производства, характеризуемого широкой номенклатурой изготовляемых деталей, так и массового, отличающегося выпуском однотипных деталей в больших количествах.

Каждая из этих особенностей предъявляет соответствующие требования к технологии, оборудованию, оснастке, методам организации производства и управления им. Эти требования противоречивы. Например, дата изготовления широкой номенклатуры деталей нужны универсальные станки, а для обеспечения высокой производительности необходимы специальные станки. Таким образом, возникает задача совмещения этих двух требований в одном производстве.

Чтобы производство было высокоэффективным, оно должно сочетать в себе высокую производительность массового производства с высокой гибкостью единичного. Одновременно оно должно быть мобильным, т.е. способным быстро приспосабливаться к изменяющимся условиям. При меняющейся серийности многономенклатурного производства эти цели могут быть достигнуты, если производство во всех его переделах будет построено по модульному принципу с широким применением типовых и унифицированных решений.

Сам модульный принцип давно известен и достаточно широко используется в различных областях техники. Однако степень эффекта от его применения во многом зависит от того содержания, которое вкладывается в понятие модуля

Авторы модульной технологии предлагают изменить объект классификации, использующийся в типовом и групповом процессе. Это связано со следующими причинами:

1. В тех случаях, когда за объект классификации принимают детали, разбиение их на типы усложняется тем, что они описываются большим числом характеристик. В результате новые детали, которые создает конструктор, часто не укладываются в сформированные типы. В итоге классификатор деталей непрерывно растет, а это влечет за собой рост типовых процессов.

2. Если же в качестве объекта классификации принимается тип поверхности, то группирование идет, прежде всего, по геометрическому признаку. Деталь условно расчленяется на плоские, цилиндрические, конические, резьбовые и прочие поверхности. Недостатком такого выбора объекта классификации является, прежде всего, то, что при делении детали на отдельные поверхности теряются связи между ними, обусловленные совместным выполнением одних служебных функций. Известно, что к комплекту технологических баз любой детали (например, торец, отверстие, шпоночный паз) предъявляются требования на точность их относительного расположения.

Однако классификация этих поверхностей по геометрическому признаку не учитывает этого обстоятельства и каждая из перечисленных поверхностей попадает в разные группы. Но вследствие того, что не учитываются связи между поверхностями по совместному выполнению ими служебных функций детали, последовательность обработки поверхностей может быть многовариантной. Поэтому и получается большое количество вариантов процесса изготовления одной и той же детали. И чем больше поверхностей у детали, тем больше вариантов маршрута. Указанное обстоятельство затрудняет разработку однозначных правил построения маршрута, поиск оптимального варианта.

Как следует из изложенного, задача сокращения разнообразия технологических процессов существующими методами проектирования не решается должным образом. Для решения этой проблемы надо, прежде всего, правильно выбрать объект классификации.

Из приведенного анализа объектов классификаций следует, что такой объект надо искать между деталью и отдельной поверхностью. Другим требованием, предъявляемым к объекту классификации, является его неизменность независимо от конструкции детали и технологии ее изготовления.

С учетом изложенного в качестве такого объекта классификации предложен модуль поверхностей (МП), представляющий собой сочетание поверхностей, объединенных выполнением той или иной служебной функции детали.

Действительно, деталь выполняет ограниченное число служебных функций: служит базой для других деталей или осуществляет рабочие процессы типа резания, давления, передачи крутящего момента и т. п. Для осуществления этих функций детали требуются исполнительные поверхности, которые в зависимости от рода выполняемых служебных функций можно разделить на базирующие и рабочие. Чтобы связать исполнительные поверхности в единое пространственное тело, необходимы еще и связующие поверхности. Отсюда все МП разделены на три класса по служебному признаку - базирующие (МПБ), рабочие (МПР) и связующие (МПС) Их полная классификация содержит 26 наименований.

В основу классификации МП положены признаки, отражающие связи между служебным назначением детали и ее конструктивными формами. Это позволяет исключить зависимость между МП и принадлежностью детали к конкретному изделию или отраслевой принадлежностью. В итоге предложенная классификация приобретает обобщенный характер, а МП в силу своего конструктивного постоянства и независимости от принадлежности детали рассматриваются как элементы, из которых можно построить любую деталь.

Главное преимущество предложенной классификации - однозначность представления детали набором МП и отсутствие в классификации технологических признаков.

Для удобства изготовления МП, использования эффективных методов обработки целесообразно объединять разные модули в одну группу

Группа МП, изготовляемых по одному технологическому процессу, получила название интегрального модуля поверхностей (МПИ).

Для изготовления конкретного МПИ должен разрабатываться соответствующий технологический модуль, представляющий собой часть технологического процесса и получивший название технологического блока (ТБ).

ТБ содержит последовательность переходов, обусловленную конструктивным оформлением МПИ детали, ее размерами, требованиями к качеству, а также заготовительным интегральным модулем МГТИз, который определяет обрабатываемый материал и величину припусков, подлежащих съему с каждой поверхности МПИ.

Для осуществления ТБ создаются соответствующие станочные модули (МС), модули приспособлений (МПр), инструментальные модули (МИ) и модули контрольно-измерительных средств (МКИ).

Модульная технология заключается в том, что модульный технологический процесс изготовления детали строится из типовых технологических процессов (блоков) изготовления МП, из которых состоит деталь. Проектирование модульного технологического процесса включает: представление детали как совокупности МП, анализ их конструкторских связей, формирование из МП детали интегральных модулей, выбор технологических баз и последовательности обработки интегральных модулей, разработка маршрутного технологического процесса и проектирование операций.

Исходными данными для проектирования модульного технологическою процесса изготовления детали являются чертеж детали; номенклатура МП, их конструкторские размерные связи, требования к точности и качеству обрабатываемых поверхностей; перечень типовых интегральных модулей поверхностей;

перечень типовых технологических блоков их обработки; номенклатура станочных модулей.

Модульный технологический процесс (МТП) объединяет в себе преимущества единичного, типового и группового процессов и дополнительно приобретает гибкость. Так же как единичный процесс МТП учитывает специфику детали, подлежащей изготовлению, в результате разработки соответствующею маршрута, выбора баз и последовательности обработки модулей на каждой операции. Идея типизации в модульном процессе реализуется на уровне технологических блоков изготовления модулей и способствует широкому распространению передовой технологии на все машиностроительные предприятия, совершенствованию технологии с учетом последних достижений науки и техники, снижению трудоемкости технологической подготовки производства. Модульная технология позволяет организовывать потоки заготовок на станки, т.е. решать ту же задачу, что и групповая технология, но более успешно.

Широкое внедрение модульной технологии в производство позволит:

• сократить объемы и сроки технологической подготовки производства;

• снизить требуемую номенклатуру станочного оборудования и инструментальной оснастки;

• повысить производительность обработки заготовок на станках,

• увеличить выпуск деталей с тех же площадей, при тех же численности рабочих и числе оборудования;

• широко использовать типизацию, унификацию и стандартизацию технологических процессов, оборудования и оснастки;

• внедрить в единичное, мелкосерийное и серийное производство поточную форму организации и высокопроизводительные методы изготовления деталей и сборки изделий, рентабельные сегодня в крупносерийном и массовом производстве.

9.12. Проектирование технологической операции

При проектировании технологической операции решается комплекс вопросов

• уточняется содержание операции (намеченное при проектировании маршрута);

• определяется последовательность и содержание переходов;

• окончательно выбираются средства технологического оснащения (или составляются задания на их проектирование);

• устанавливаются режимы резания;

• определяются нормы времени;

• определяются настроечные размеры, и рассчитывается точность обработки,

• разрабатываются операционные эскизы и схемы наладок;

• подбирается состав СОЖ;

• определяется разряд работы.

Проектирование операции - многовариантная задача. Необходимо оценивать возможные варианты построения операций по производительности и себестоимости, руководствуясь технико-экономическими принципами проектирования: максимальная экономия времени и требуемая производительность, например, на рис. 9.11 представлены три варианта чернового точения ступенчатого вала, из них третий вариант наиболее производительный (рис 9.11, в).

Отдельная технологическая операция проектируется на основе принятого технологического маршрута, схемы базирования и закрепления заготовки на операции, данных о точности и шероховатости поверхностей до и после обработки на данной операции, припусков на обработку, такта выпуска или размера партии деталей (в зависимости от типа производства). При уточнении содержания операции окончательно устанавливается, какие поверхности детали будут обработаны на данной операции.

Структура операций характеризуется ее построением, обеспечивающим сочетание и определенную связь основных и вспомогательных переходов и потоков. Возможны структуры операции двух типов: простая, состоящая из одного-двух переходов, и сложная. Для структуры обоих типов обработка может быть однопоточной и многопоточной; при многопоточной обработке несколько деталей изготовляют по одинаковым переходам. Кроме того, технологический процесс осуществляется по одно- и многодетальной схеме, т. е. на каждой рабочей позиции может обрабатываться одна или несколько деталей сразу.

Рациональные структуры операции строят на основе совершенствования обрабатывающих систем и рационального построения операционных технологических процессов. Следует отдать предпочтение второму направлению, при котором проектирование обрабатывающей системы (станка, приспособлений, инструментальной оснастки) осуществляется как следствие оптимального технологического процесса.

Проектирование операционного технологического процесса делят на три этапа. На первом формируются элементарные структуры, реализующие элементарные технологические операции; на втором рассматривают возможность и целесообразность укрупнения технологических операций объединением однотипных элементарных операций и формирования для них совместного выполнения более сложных операций, сочетающих обработку отдельных поверхностей, третий этап -формирование структуры операции - предусматривает дальнейшее укрупнение операций за счет объединения различных методов и видов обработки

Использование более совершенных методов обработки (или их комплекса! позволяет упростить структуру операции или перейти на малооперационный технологический процесс изготовления деталей. Например, замена механической обработки электрохимической сокращает число переходов и тем самым позволяет упростить структуру операции, перейти к малооперационному технологическому процессу изготовления точных деталей сложной формы. Иногда, напротив, некоторое усложнение структуры операции позволяет применить более совершенные методы обработки: например, разделив чистовые и черновые рабочие ходы, можно обеспечить более эффективное выполнение каждого из них. При такой обработке возможно широкое внедрение электрофизических методов наряду с механическими.

Усложнение структуры операции - одно из основных резервов повышения производительности; оно достигается применением многоинструментной, многопозиционной, многодетальной и многопоточной обработок, совмещением рабочих переходов, а также рациональным распределением по времени основных и вспомогательных рабочих ходов.

Рис. 9.11. Схемы черновой обработки ступенчатых валов

Степень концентрации и дифференциации операций является важнейшим принципом при построении операции.

Концентрацией операций называют соединение нескольких простых технологических переходов в одну сложную операцию.

Дифференциацией операций называют разделение операций на несколько более простых.

При концентрации операций сокращают число установов заготовок на станок, применяют многоинструментную обработку одной или нескольких поверхностей, многоместную обработку. При этом повышается точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, производительность обработки за счет снижения основного и вспомогательного времени, сокращается длительность производственного цикла, упрощается календарное планирование, возрастают требования к точности станка, его технологическим возможностям

При дифференциации операций чистовую обработку выполняют на точном оборудовании с использованием рабочих высокой квалификации; черновую обработку производят простейшими и высокопроизводительными методами на простых станках рабочие более низкой квалификации.

В технологических процессах машиностроения применяют оба принципа в зависимости от конкретных условий.

Для технологических процессов единичного и мелкосерийного производства характерны операции, построенные на принципе их концентрации. По этому же принципу разрабатывают технологические процессы в крупном и тяжелом машиностроении. Это связано со значительной трудоемкостью установки и выверки крупногабаритных и тяжелых заготовок.

В среднесерийном производстве применяются оба принципа: концентрация операций предусматривается для обработки на станках с ЧПУ и быстроперена-лаживаемых агрегатных станках и автоматах, а дифференциация - на переменно-поточных линиях групповой обработки.

При использовании принципа концентрации операций в массовом и крупносерийном производстве применяют многошпиндельные автоматы, автоматизированные производственные системы, станки с ЧПУ. На поточных и автоматических линиях с применением высокопроизводительного, простого, специального оборудования применяют принцип дифференциации.

При определении последовательности и содержания переходов необходимо стремиться к сокращению времени обработки за счет рационального выбора средств технологического оснащения, числа переходов, их совмещения, перекрытия основного вспомогательного времени. Это определяется выбранной схемой построения операций: порядком выполнения переходов, числом одновременно устанавливаемых заготовок, числом одновременно работающих инструментов.

Схемы станочных операций можно подразделить по различным признакам

• одноместные и многоместные - по числу одновременно устанавливаемых для обработки заготовок;

• одноинструментные и многоинструментные - по числу участвующих в обработке инструментов;

• последовательного, параллельного и параллельно-последовательного выполнения переходов, определяемые последовательной или параллельной работой инструментов, а также последовательным или параллельным расположением нескольких заготовок по отношению к режущим инструментам.

Различное сочетание отмеченных признаков образует различные схемы станочных операций.

Последовательная или параллельная работа инструментов при обработке поверхностей заготовки, а также последовательное и параллельное расположение нескольких заготовок относительно режущих инструментов обуславливают схемы операций, различные по условиям совмещения переходов во времени. От числа устанавливаемых заготовок для одновременной обработки зависит возможность перекрытия времени их установки и съема. Одноместные схемы обработки исключают возможность перекрытия времени на установку и снятие основным временем. У многоместных схем имеется такая возможность. При последовательных схемах невозможно перекрытие переходов во времени Параллельные и параллельно-последовательные схемы совмещения переходов дают такую возможность.

При одноместных схемах в случае последовательной обработки основное время включает сумму времен всех переходов (рис. 9.12, а). При параллельной обработке (рис. 9.12, б) основное время определяется продолжительностью выполнения лимитирующего (наиболее длительного) перехода. При параллельно-последовательной обработке (рис. 9.12, в) неперекрываемое основное время равно сумме основного неперекрываемого времени лимитирующих переходов.

Многоместные схемы построения операций подразделяется на три группы:

• заготовки устанавливают на станке и обрабатывают станкопартией одновременно;

• заготовки устанавливают на станке независимо одна от другой и обрабатывают поочередно;

• заготовки обрабатываются на непрерывно вращающемся столе или барабане при непрерывной смене обрабатываемых заготовок.

В многоместных схемах первой группы (рис. 9.13) время обработки заготовки определяется путем деления общих затрат времени на число заготовок в операционной партии.

В многоместных схемах второй группы время на установку и снятие заготовки перекрывается основным временем (полностью или частично). Основное время при последовательной обработке (рис. 9.14, а) равно времени выполнения лимитирующего перехода. При параллельной и параллельно-последовательнойобработке нескольких деталей (рис. 9.14, б) основное время уменьшается соответственно числу одновременно обрабатываемых заготовок.

Рис. 9.12. Схемы одноместной обработки с последовательным (а), параллельным (б), параллельно-последовательным (в) выполнением переходов.

Третья группа многоместных схем характеризуется наиболее благоприятными условиями для совмещения элементов оперативного времени. Эти схемы осуществляются или как параллельно-последовательные или как последовательные (зависит от размерных соотношений обрабатываемых поверхностей и инструментов, см. рис. 9.15). Такие схемы осуществляются на станках с непрерывно вращающимися столами или барабанами. Установка и снятие заготовок производятся во время работы станка в его загрузочной зоне. Основное время обработки одной заготовки определяется делением времени оборота стола или барабана на число установленных на нем заготовок, а вспомогательное время полностью перекрывается основным временем и в расчетах не учитывается.

Для количественной оценки схем построения операций может служить коэффициент совмещения основного (или оперативного) времени:

           (9.10)

где t0 - основное неперекрываемое время;

- сумма основных времен всех переходов операции.

При проектировании операций с параллельными и параллельно-последовательными схемами обработки рост производительности в зависимости от числа инструментов в наладке происходит до определенного предела. Дальнейшее увеличение числа инструментов снижает производительность в связи с увеличением времени технического обслуживания на их смену и регулировку и снижения скорости резания (рис. 9 16). Это делает необходимым проведение расчетов целесообразной степени концентрации операций

Структура операций и последовательность выполнения переходов в значительной степени определяются средствами технологического оснащения

После определения структуры операций проектируются схемы наладки (настройки) станков для основных технологических операций. При этом выполняются необходимые расчеты точности настройки, определяются рабочие циклы станка, взаимное расположение инструментов и др.

Проектирование наладок производится в следующей последовательности

1. Расчеты точности настройки станка на настроечные размеры (определение среднего настроечного размера и допуска на настройку или расчет предельных настроечных размеров и переменных систематических погрешностей обработки). Настроечный размер определяет такое положение инструмента относительно рабочих элементов станка и приспособления, которое обеспечивает с учетом погрешностей, возникающих во время обработки, получение выдерживаемого размера в пределах установленного допуска. Настройка станка связана с выбором номинальной величины настроечного размера и его допускаемых отклонений. Настроечный

Рис. 9.13. Схемы многоместной обработки с одновременной установкой заготовок с последовательным (а), параллельным (б), параллельно-последовательным (в) выполнением переходов

 

Рис. 9.14. Схемы многоместной обработки с раздельной установкой заготовок: а - последовательная обработка; 1 - позиция загрузки и съема заготовки; 2 - позиция сверления малого отверстия; 3 - позиция сверления большого отверстия; б - параллельно-последовательная обработка; 1 - позиция загрузки и съёма заготовки; 2 - позиция сверления; 3 - позиция зенкерования

Рис. 9.15. Схемы многоместной обработки на непрерывно вращающемся столе с непрерывной (а) и периодической (б) установкой заготовок

 

размер должен учитывать влияние износа инструмента, упругих отжатий звеньев технологической системы и т.д. Схема определения настроечного размера для обработки заготовок на настроенном станке приведена на рис 9.17 Наибольшие и наименьшие действительные размеры поверхностей после обработки (^mnx, ^min) получаются соответственно из заготовок с наибольшим и наименьшим размерами ( Зшт). Для наружных поверхностей предельные величины настроечных размеров (CНmin, CHmax) при односторонней обработке:

CHmin=Bmin-ymin              

CHmax=CHmin+ΔH               (9.12)                

где Bmin - наименьший действительный размер обрабатываемой поверхности заготовки после обработки;

 ymin - наименьшее упругое отжатие режущего инструмента и заготовки,

 ΔH - погрешность настройки при данном методе. Упругое отжатие Утт берется в том сечении, где жесткость технологической системы наибольшая. Для многоинструментной обработки настроечный размер в первую очередь рассчитывается для поверхностей, обрабатываемых точнее. При многопереходной обработке расчет настроечных размеров должен обеспечить наиболее благоприятные условия обработки на всех переходах

2. Составление предварительного плана размещения инструментов в суппортах и инструментальных головкам по отдельным переходам и предварительный расчет режимов резания. Размещение одновременно работающих резцов должно, по возможности, предусматривать взаимное уравновешивание возникающих сил резания.

С увеличением одновременно работающих инструментов сокращается длина перемещения суппорта и повышается производительность обработки. Однако при чрезмерном увеличении количества одновременно работающих инструментов мощность станка может оказаться недостаточной и тогда приходится снижать режимы резания. С другой стороны, большое количество одновременно работающих режущих инструментов увеличивает простои станка, связанные с необходимостью смены затупившихся инструментов, что ведет к увеличению времени технического обслуживания (рис 9.16) Это делает необходимым проведение расчетов о целесообразной степени концентрации инструментов в наладке станка. Для этого производят техническое нормирование различных вариантов наладки и выбирают вариант с наивысшей производительностью обработки с учетом мощности станка, режимов резания, стойкости инструментов и потерь времени на их переточку, настройку, поднастройку

3. Окончательная компоновка инструментов в наладке станка и корректирование режимов резания.

4 Оформление схемы наладки станка с указанием размещения инструментов, рабочих и холостых движений; с расчетом циклов работы станка по данной

наладке.

5. Конструирование необходимой оснастки для наладки станка. Ожидаемая

точность обработки рассчитывается с помощью величины суммарной погрешности обработки.

После проектирования наладки станка оформляют операционные эскизы и

производят техническое нормирование всех операций технологического процесса с установлением необходимого разряда работы и соответствующих норм выработки (см. п. 9.4).

Рис. 9.16. Зависимость времени обработки от числа инструментов в наладке

Рис. 9.17. Схема определения настроечного размера

 

Нормирование операций осуществляется в соответствии с выбранными методами. Основное технологическое время устанавливается по всем переходам обработки с учетом совмещения переходов. Вспомогательное время определяется по нормативам по тем элементам, которые не перекрываются основным временем. Остальные составляющие времени обработки определяются в процентах от оперативного времени для данных конкретных условий обработки подготовительно-заключительное время определяется по нормативам в зависимости от оборудования и характера работы [9].

9.13. Выбор средств технологического оснащения

К средствам технологического оснащения относятся:

• технологическое оборудование;

• технологическая оснастка;

• средства механизации и автоматизации технологических процессов.

9.13.1. Выбор технологического оборудования Общие положения

К технологическому оборудованию относятся литейные машины, прессы, станки, печи, гальванические ванны, контрольные и испытательные стенды и т. д. Выбор технологического оборудования (станков) определяется:

• методом обработки;

• точностью и качеством обрабатываемой поверхности;

• габаритными размерами заготовок, размерами обработки и массой заготовок,

• мощностью, потребной на резание;

• экономически целесообразной производительностью и себестоимостью в соответствии с типом производства,

• возможностью уборки отходов и соблюдения правил экологии;

• возможностью приобретения и стоимостью станка;

• удобством и безопасностью работы.

По технологическому назначению все металлорежущие станки подразделяются на девять групп. В каждой группе предусмотрены девять типов станков. отличающихся друг от друга технологическим назначением, расположением их главных рабочих органов (например, вертикально- и горизонтально-фрезерные станки), степенью автоматизации (полуавтомат или автомат).

По степени универсальности станки подразделяются на универсальные, специальные и специализированные.

По массе - на легкие (до 1 т), нормальные (до 10 т), крупные (до 30 т), тяжелые (до 100 т) и уникальные (более 100 т).

По точности - нормальной (Н) точности, повышенной (П), высокой (В), особо высокой (А), особо точные или прецизионные (С).

При выборе оборудования в условиях действующего производства ориентируются на имеющееся в цехе оборудование с учетом степени фактической его загрузки.

Оборудование должно подбираться не только с точки зрения обеспечения предъявляемых к нему технических требований, но и с точки зрения достижения наивысших экономических показателей проектируемой операции.

В настоящее время в связи с необходимостью быстрого перехода производства на выпуск новых изделий в соответствии с требованиями рынка, возникает необходимость использования оборудования большой гибкости и быстрой переналадки на новое изделие с минимальными затратами. К быстроперенала-живаемому гибкому оборудованию относятся:

• станки с ЧПУ;

• гибкие производственные модули (ГПМ);

• гибкие производственные участки и линии, состоящие из комплектов ГПМ,

• гибкие полуавтоматические и автоматические линии, управляемые от ЭВМ Из числа высокопроизводительного оборудования в настоящее время применяются полуавтоматы и автоматы, агрегатные станки, компонуемые из унифицированных узлов, жесткие автоматические линии, в том числе и роторные

Оценка правильности выбора оборудования

Правильный выбор оборудования может оцениваться его рациональным использованием во времени и мощности. Для этого определяется коэффициент загрузки оборудования:

η=                (9.13)

где mp - расчетное количество станков на операции;

 mn - принятое количество станков.

Расчетное количество станков на операции определяется для крупносерийного и массового производства по формуле:

mp=                              (9.14)

где tср,шт, - среднее штучное время операций обработки заготовки;

τ - такт выпуска.

Для серийного производства:

                    (9.15)

где  - сумма штучно-калькуляционных времен операций;

F - фонд времени работы оборудования.

Для оценки использования оборудования по основному времени применяются коэффициенты использования оборудованию по основному времени:

- для массового производства,             (9.16)

 - для серийного производства,             (9.17)

где  - соответственно основное время, штучное время, штучно-калькуляционное время.

Для оценки использования оборудования по мощности служит коэффициент использования оборудования по мощности:

             (9.18)

где  - необходимая мощность на резание,

- мощность электродвигателя станка.

Выбор технологического оборудования определяет выбор средств технологической оснастки

9.13.2. Выбор технологической оснастки

Технологическая оснастка - орудия производства, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса. Оснастить рабочее место - значит снабдить его всем необходимым для высокопроизводительной работы. Основное требование при оснащении -полное соответствие средств оснащения содержанию производственного процесса, обеспечивающему рациональное использование орудий труда, фонда рабочего времени и безопасности труда работающих.

К технологической оснастке относятся:

• приспособления;

• режущий инструмент;

• вспомогательный инструмент;

• контрольно-измерительный инструмент.

Выбор приспособлений

Одна из важнейших задач разработки технологических процессов - установление вида и конструкции приспособления. Приспособление (станочное) -технологическая оснастка, предназначенная для закрепления заготовки на станке при выполнении технологической операции. Приспособления являются наиболее сложной и трудоемкой частью технологической оснастки.

Сложность построения технологических процессов в машиностроении обуславливает большое разнообразие конструкций приспособлений и высокий уровень предъявляемых к ним требований.

Применение приспособлений расширяет технологические возможности металлорежущего оборудования.

Конструкции приспособлений с учетом стандартных и типовых решений для данного вида технологических операций определяются на основе:

• габаритных размеров изделий;

• вида заготовок,

• материала изделий;

• точности обработки, качества поверхности;

• конфигурации изделия;

• схем базирования и закрепления;

• характеристик оборудования;

• типа производства.

Различают следующие системы установочно-зажимных станочных приспособлений:

• неразборные специальные (НСП);

• универсально-наладочные (УНП),

• универсально-сборные (УСП),

• сборно-разборные (СРП);

• универсально-безналадочные (УБП);

• специализированные наладочные (СНП);

По возможности следует применять универсальные, переналаживаемые и быстродействующие приспособления. Применение специальных приспособлений должно быть экономически оправдано.

Выбор режущего инструмента

Режущий инструмент выбирается с учетом:

• максимального применения нормализованного и стандартного инструмента,

• метода обработки;

• размеров обрабатываемых поверхностей и размеров станков;

• заданной точности обработки и качества поверхности;

• условий работы;

• промежуточных размеров и допусков на эти размеры;

• требуемой производительности;

• обрабатываемого материала;

• стойкости инструмента, его режущих свойств, жесткости и прочности;

• стадии обработки (черновая, чистовая, отделочная);

• стоимости инструмента;

• типа производства.

Размеры мерного режущего инструмента определяются исходя из промежуточных размеров обработки (зенкеры, развертки, протяжки и т.д.), размеры других видов инструмента (резцы, расточные борштанги и т.д.) должны определяться из расчета по прочности и жесткости.

Основные виды режущего инструмента классифицируются по разным признакам, главные из которых - назначение и способ крепления. Большинство конструкций инструмента стандартизировано.

Всегда необходимо стремиться к использованию стандартного инструмента. Специальный и комбинированный режущий инструмент применяется только в случае невозможности обработки стандартным или при явной экономической целесообразности.

Большинство режущего инструмента крепится на станке при помощи вспомогательного инструмента.

Выбор вспомогательного инструмента

Вспомогательный инструмент выбирают по уже выбранному режущему инструменту. Вспомогательный инструмент должен иметь, с одной стороны, установочные поверхности и элементы крепления, соответствующие режущему инструменту, а с другой - поверхности установки и элементы крепления, соответствующие посадочным местам станка. К вспомогательному инструменту относятся:

• для резцов - резцедержатели;

• для насадных фрез - оправки, концевых - цанговые патроны, переходные втулки;

• для осевого инструмента с коническим хвостовиком (сверла, зенкеры) -переходные втулки, с цилиндрическим хвостовиком - сверлильные патроны, в том числе быстросменные;

• для метчиков и плашек - специальные патроны;

• для расточных резцов - оправки и борштанги;

• для разверток - оправки качающиеся.

Большинство вспомогательного инструмента стандартизовано [8] При выборе вспомогательного инструмента необходимо:

• определить конструкцию режущего инструмента, форму и конструктивные особенности его установочных поверхностей и элементов крепления;

• установить вид и характер посадочного места данного станка, форму установочных поверхностей, особенности элементов и требуемый характер крепления;

• сравнить установочные поверхности и элементы крепления режущею инструмента и посадочного места станка;

• подобрать по стандартам или спроектировать вспомогательный инструмент, который по своим данным явился бы согласующим промежуточным звеном между ними,

• проверить соответствие выбранного вспомогательного инструмента характеру выполняемого перехода операции технологического процесса.

Выбор методов и средств измерений

Измерение - нахождение физической величины с помощью специальных технических средств

В технике наряду с понятием «измерение» применяется понятие «контроль». Под контролем в широком смысле имеется в виду понятие, включающее в себя определение как количественных, так и качественных характеристик, например, контроль дефектов наружных поверхностей и др.

Под методом измерения понимается совокупность используемых измерительных средств и условий их применения.

Различают абсолютный метод измерения и метод сравнения с мерой (сравнительный). При абсолютном методе измерения измерительное средство показывает абсолютное значение измеряемой величины, например, измерение микрометром, штангенциркулем. При сравнительном методе измерительное средство показывает отклонение значения измеряемой величины от размера установочной меры или иного образца, например, измерение оптиметром, индикаторным нутрометром.

При обоих методах измерения могут быть прямыми или косвенными. При прямом измерении значение искомой величины или отклонение от нее отсчитывается непосредственно по прибору, например, контроль диаметров микрометром или индикатором на стойке. При косвенном измерении значение искомой величины или отклонение от нее находят по результатам измерения другой величины, связанной с искомой определенной зависимостью, например, кон-фоль диаметра по длине дуги и углу, опирающемуся на нее; контроль диаметра по длине окружности.

Измерительные средства (средства контроля) - это технические устройства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства.

Правила выбора средств технологического контроля регламентированы стандартом. В соответствии с ГОСТ 14.306-73 выбор средств контроля основывается на обеспечении заданных показателей процесса контроля и анализа затрат на его реализацию. Средства технического контроля выбираются с учетом;

• организационно-технических форм контроля,

• точности измерений;

• достоверности контроля;

• трудоемкости контроля;

• масштаба производства;

• стоимости контроля;

• конструктивных характеристик измеряемых деталей;

• требований техники безопасности и удобства работы.

Установлены обязательные показатели процесса контроля: точность измерений, достоверность и трудоемкость контроля, стоимость контроля.

Контрольные операции в маршрутной технологии в процессе обработки предусматриваются с целью обеспечения заданных параметров качества обрабатываемой детали. Технолог устанавливает объект контроля и его место, обращая внимание на операции, при которых точность обеспечивается наиболее трудно; назначает методы и средства контроля.

При выборе средств контроля используются конструкторская и технологическая документация на изделие, стандарты на средства контроля, каталоги и классификаторы средств контроля.

При необходимости разрабатывается задание на конструирование специальных измерительных средств.

Для правильного выбора методов и средств контроля необходима обязательная оценка влияния погрешности измерения на результаты контроля. В зависимости от номинального размера и допуска на изготовление изделия по ГОСТ 8.051-81 определяют предельно допустимую погрешность измерения Ориентировочно, допустимая погрешность измерения не должна превышать 20 % допуска на размер. Пользуясь справочником по производственному контролю, выбирают такой измерительный инструмент, предельная погрешность измерения которого не превышает допустимую погрешность измерения.

По месту выполнения контрольные операции делятся на стационарные и скользящие. Первые выполняются на стационарных контрольных пунктах, вторые - непосредственно на рабочих местах. Стационарные контрольные операции планируют для проверки большого числа одинаковых деталей, которые удобно контролировать на специальном оборудовании на отдельном рабочем месте. Скользящие контрольные операции предусматривают на месте изготов-

ления деталей больших габаритов и массы, а также при малом числе проверяемых деталей.

По степени охвата различают сплошные и выборочные контрольные операции. Сплошной контроль осуществляют после тех операций обработки, где вероятен повышенный брак, перед сложными операциями, после операций, имеющих решающее значение для качества последующей обработки, а также в конце обработки при приемочном контроле. Выборочный контроль выполняют при высокой устойчивости технологического процесса, при большом числе одинаковых деталей, а также после второстепенных операций обработки По форме организации выборочный контроль может быть статистическим и летучим, выполняемым контролером при систематическом обходе прикрепленных рабочих мест.

Контроль делят на пассивный и активный. Пассивный контроль применяют при сплошной приемке готовых деталей, сортировке деталей на размерные группы, проверке качества особо ответственных деталей. При устойчивом технологическом процессе эффективен пассивный статистический контроль. При малоустойчивом процессе для предотвращения брака необходимо использовать активный контроль. Активный контроль - это любой контроль, по результатам которого производится вмешательство (вручную или автоматически) в технологический процесс изготовления изделия.

Перед контрольными операциями для надежности контроля в технологическом маршруте необходимо предусматривать операции очистки и промывки проверяемых деталей, а также удаление с их поверхности заусенцев

На предприятиях за правильным выбором средств измерения, их поверку, поддержание работоспособности и ремонт отвечает отдел главного метролога.

Технический уровень технологического процесса в некоторой степени определяется оснащенностью технологического процесса - степенью насыщения процесса нормальным и специальным режущим, измерительным, вспомогательным инструментами и приспособлениями:

                          (9.19)

где B - количество наименований специальных инструментов и приспособлений,

     n - количество наименований оригинальных деталей в машине.

Оснащенность технологического процесса примерно составляет: при единичном производстве - 0.02...0.1; мелкосерийном – О.11...0.4; среднесерийном 0.4... 0.8; крупносерийном - 0.8... 2.5; массовом - 2.5... 10 и выше.

9.14. Определение и расчет припусков на обработку

9.14.1. Понятие о припусках на обработку заготовок

Обеспечение точности параметров деталей, подвергаемых механической обработке, осуществляется снятием с поверхности слоя материала, называемого припуском. Последовательной обработкой заготовки получают готовую деталь с заданными параметрами, обеспечивающими ее качество:

• точность размеров, формы и расположения поверхностей;

• шероховатость и микротвердость поверхностей;

• глубину наклепанного слоя и знак поверхностных напряжений и т. д.

Таким образом, припуск есть слой материала, снимаемый с поверхности детали для обеспечения заданного качества. Величина снимаемого припуска должна быть оптимальной, обеспечивающей заданное качество при минимальном расходе материала и времени на обработку. Увеличенные припуски приводят к удалению наиболее износоустойчивых поверхностных слоев детали. Кроме того, увеличение припусков снижает экономические показатели технологического процесса, так как ведет к увеличению времени обработки. Малые припуски на обработку не обеспечивают возможности удаления дефектных поверхностных слоев металла, повышают требования к точности заготовок

Различают припуски общие, операционные, промежуточные и припуски, снимаемые за один рабочий ход.

Операционный припуск Z, - это припуск, удаляемый при выполнении одной технологической операции.

Промежуточный припуск - это припуск, удаляемый при выполнении одного технологического перехода. Определяется разностью размеров, полученных на предшествующем и выполняемом переходе.

Поскольку технологический переход может состоять из одного или нескольких рабочих ходов, то необходимо различать припуск, снимаемый за один рабочий ход.

Деление припусков на операционные и промежуточные является условным, поскольку каждый технологический переход обработки поверхности при определенных условиях может быть выделен в отдельную операцию и наоборот

Общим припуском называется слой материала, необходимый для выполнения всей совокупности операций и переходов от заготовки до готовой детали Он равен сумме операционных припусков:

                             (9.20)

где п - число операций (переходов).

Припуски на обработку могут быть симметричными и асимметричными Симметричные припуски имеют место при обработке наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей вращения, а также одновременной.

обработке противолежащих поверхностей с одинаковыми припусками Асимметричный припуск будет в том случае, когда противолежащие поверхности обрабатываются независимо одна от другой.

        Односторонний припуск является частным случаем асимметричных припусков, когда одна из противоположных сторон не обрабатывается.

Во всех случаях установленный минимальный припуск не должен быть меньше минимальной толщины стружки, которую может снять режущий инструмент. Например, после непродолжительной работы заточенного резца минимальная толщина снимаемой стружки составляет 0.02-0.05 мм; при других видах обработки она может быть больше (фрезерование) или меньше (абразивная обработка).

Припуск по существу является компенсатором всех погрешностей предыдущей обработки заготовки и погрешностей, связанных с выполнением данной технологической операции.

        На припуск устанавливают допуск, который является разностью между наибольшим и наименьшим значениями припуска.

Значения припусков и допусков определяют промежуточные (операционные) размеры.

Наряду с припуском в машиностроении существует понятие напуска, под которым понимают также слой материала, подлежащего удалению. Напуски увеличивают величину припусков, из-за чего возрастает трудоемкость обработки. В отличие от припуска образование напуска связано с особенностями технологии получения заготовок. К напускам относятся: штамповочные и формовочные уклоны, непролитые и непрошитые отверстия, слои металла у сортового проката, различные впадины, заполняемые металлом при ковке и штамповке и т. п.

9.14.2. Методы определения припусков на обработку

Существует два метода определения припусков: опытно-статистический и расчетно-аналитический.

Следствием первого метода является разработка таблиц для определения общих и операционных припусков. Таблицы составлены на основе обобщения и систематизации производственных данных передовых заводов и некоторые из них стандартизированы. Например, на отливки - ГОСТ 26645-85, штампованные поковки - ГОСТ 7505-89 и др. Табличные значения припусков во избежание получения брака, как правило, завышены и не учитывают конкретных условий обработки (последовательности выполнения операций, схем базирования и др.). В связи с этим возникла необходимость разработки научно обоснованного метода определения припусков. Такой метод был разработан профессором В..М. Кованом - расчетно-аналитический. Метод основан на учете конкретных условий выполнения технологического процесса обработки путем анализа и выявления факторов, влияющих на величину припуска. К таким факторам относятся:

• величина микронеровностей поверхности Rz;

• глубина дефектного слоя поверхности h,

• пространственные отклонения поверхностей . К пространственным отклонениям относятся коробление и кривизна поверхности, эксцентричность оси отверстия, несовпадение положения осей и т. д.;

• погрешность установки заготовки .

Припуск на обработку должен быть таким, чтобы при его снятии устранялись дефекты обработки и дефекты поверхностного слоя, полученные при предшествующей обработке, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки при выполняемой обработке. Из факторов, влияющих на величину припуска, Rz ,h,  относятся к предшествующей обработке, и им присваивается индекс i-1, относится к выполняемой обработке и имеет индекс i.

На рис. 9.18 показано схематическое изображение величины минимального припуска и факторов, влияющих на его величину.

С учетом изложенного минимальный промежуточный припуск на выполняемом переходе в общем виде можно определить по формуле:

Zi min= (RZi-1+hi-1)+i-1+1 ,               (9.21)

Пространственные отклонения и погрешности установки представляют собой векторы, так как они имеют не только величину, но и направление. Их суммируют по правилу сложения векторов. При обработке плоских поверхностей имеем коллинеарные векторы:

                                                                                    i-1 + i=                      (9.22)

при обработке поверхностей вращения, когда невозможно предвидеть направление векторов суммирование производится по правилу квадратного корня:

                                                     i-1 + i  = ,                                  (9.23)

      Минимальный припуск на обработку плоскостей определяется по формуле:

Z i min =(RZ i-1 +h i-1 )+( i-1 + 1).                  (9.24)

Для поверхностей вращения припуск обычно считается сразу на диаметр:

2Zi min = 2[(R Z i-1 +h i-1 )+ ,                  (9.25)

Из общих формул расчета припусков могут быть получены частные формулы для конкретных случаев обработки, например:

• при обработке цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах, погрешность установки отсутствует:

2Z i min =2(RZ i-1 +h i-1 + i-1 );                       (9.26)

• при обработке отверстий плавающей разверткой и при протягивании не устраняется смещение и увод оси; в этом случае также отсутствует погрешность установки:

2Zmin=2(RZi-1+hi-1);                             (9.27)

при обработке, целью которой является лишь уменьшение шероховатости поверхности (полирование, суперфиниширование), минимальный припуск определяют по формуле:

2Zmin=2RZi  ;                              (9.28)

• при шлифовании заготовок после их термической обработки поверхностный слой должен быть сохранен; следовательно, в расчетных формулах будет отсутствовать слагаемое h i-1 .

Составляющие расчетной формулы минимального припуска приведены в технических справочниках [14] в зависимости от конфигурации и размеров заготовки, материала, метода получения, способа установки на станке.

Величина припуска, снимаемого с поверхности каждой детали партии, зависит от ряда случайных факторов и поэтому является случайной величиной .При однопроходной обработке деталей на предварительно настроенных станках в результате упругих деформаций технологической системы имеет место явление копирования. Оно заключается в том, что при обработке заготовки с меньшим размером аmin (рис. 9.19) выдерживаемый размер bmin получится меньшим и наоборот, большему размеру заготовки amax соответствует большее значение выдерживаемого размера bmax. Таким образом, действительные припуски на обработку в партии заготовок будут колебаться вследствие колебаний размеров заготовок, а также твердости их материала.

Из представленной схемы (рис. 9.19) можно записать зависимости для минимального и максимального припусков наружных поверхностей:

                                                                            Zimin=amin-bmin ,                    (9.29)

                                                                       Zimax = amaxbmax.                     (9.30)

Учитывая, что

                                                                              amax=amin+Ta ,                     (9.31)

                                                                               bmax=bmin+Тb ,                    (9.32)

получим

Zi max=amin+Ta-bmin- Tb=Zi min+Ta+Tb ,               (9.33)


где Ta, - допуск на размер заготовки,

    Tb - допуск на выполняемый размер.

После вычислений минимального и максимального общего припуска рассчитывается припуск номинальный. Для наружного размера:

Zном= Zi min+ei заг-eiдет ,                                                        (9.34)

где eiзаг - нижнее отклонение размера заготовки,

eiдет - нижнее отклонение размера детали.

Величина номинального припуска необходима при конструировании штампов, пресс-форм, моделей, стержневых ящиков, приспособлений и т. д.

Расчет минимальных и максимальных промежуточных припусков на обработку производят для определения расчетных размеров обрабатываемой поверхности по всем технологическим переходам от готовой детали до исходной заготовки.

Имея расчетные величины операционных припусков и заданные чертежом предельные размеры рассматриваемой поверхности, можно определить предельные операционные размеры по всем технологическим переходам при обработке этой поверхности, включая размеры исходной заготовки.

Величина операционного допуска принимается в соответствии с экономической точностью метода обработки, используемого на данном этапе обработки. Допуски на размеры, выполняемые на операциях окончательной обработки, выбираются в соответствии с экономической точностью метода обработки и в том случае, если по чертежу требуется меньшая точность выдерживаемого размера .Такая необходимость появляется в тех случаях, когда целью окончательной обработки является достижение малой шероховатости поверхности, а не высокой точности размера. Достоинством этого принципа является обеспечение окончательной обработки при малых колебаниях припуска вследствие уменьшения допуска на выполняемый размер. Если устанавливать допуск в соответствии с указанной в чертеже точностью, то не будет гарантировано получение качества поверхности, так как при широком допуске на размер окончательной обработки не может быть регламентирована глубина снимаемого слоя металла. Вследствие увеличения колебания припуска снижается производительность окончательной обработки.

Если размер, координирующий положение обрабатываемой на данной операции поверхности, отсчитывается от другой, необработанной поверхности заготовки, то допуск на этот размер принимается ниже экономической точности метода обработки:

Т=,                            (9.35)

где Tзаг - допуск размера заготовки;

Тобр - допуск, соответствующий экономической точности метода обработки.

Схема образования промежуточных размеров наружной цилиндрической поверхности при ее обработке черновым, чистовым и тонким точением приведена на рис. 9.20, а, где приняты следующие обозначения: d3 min, d3 max - предельные размеры поверхности, заданные чертежом (обеспечиваются при выполнении третьей операции тонким точением); d2 min, d2 max - предельные размеры поверхности после выполнения второй операции (чистового точения); d1 min,d1 max - предельные размеры после первой операции (чернового точения); Dmin, Dmax - предельные размеры исходной заготовки; цифровой индекс в приведенных и остальных обозначениях означает порядковый номер операции в маршруте обработки данной поверхности.

Рассмотренная схема образования промежуточных размеров справедлива для тех случаев, когда промежуточный припуск снимается за один рабочий ход при обработке на предварительно настроенных станках.

Когда обработка выполняется по методу последовательного приближения к заданному размеру (шлифование и др.), схема образования промежуточных размеров изменяется. В этом случае упругие отжатая элементов технологической системы из-за малых сил на последних рабочих ходах практически отсутствуют, и рабочий стремится закончить выполнение операции, когда действительный размер детали достигает предельного значения соответствующего началу поля допуска. При этом условии минимальный промежуточный припуск равен разности наименьшего предельного размера заготовки на предшествующем переходе и наибольшего предельного размера на выполняемом переходе. Например, если маршрут обработки наружной цилиндрической поверхности включает черновое и чистовое точение, а затем шлифование, то минимальный припуск на шлифование 2Z3 min=d2 min-d2 max, (рис.9.20, 6).

Так как расчеты припусков непосредственно связаны с проектированием маршрута обработки и с проектированием операций, то работу на этих этапах рекомендуется выполнять параллельно с расчетами.

Примеры определения припусков расчетно-аналитическим методом приведены, например, в работах [11, 14].

Ориентировочно на практике можно пользоваться следующими рекомендациями: 60 % суммарного припуска отводить для черновой, а остальную часть (40 %) - для чистовой обработки; при черновой, получистовой и чистовой обработке припуск может составлять соответственно 45, 30 и 25 % общего припуска.

9.15. Выбор и расчет режимов обработки

Режимы обработки (резания) определяются глубиной резания t, подачей S

и скоростью резания V.

Режимы обработки определяют: точность обработки, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки, условия работы оборудования и рабочих.

Факторами, влияющими на выбор режимов резания, являются:

• материал, форма, жесткость и прочность обрабатываемой заготовки,

• вид режущего инструмента, его материал, жесткость и прочность;

• способ закрепления заготовки на станке;

• мощность станка

Принятые режимы резания должны удовлетворять технологическим требованиям по заданной шероховатости и точности обрабатываемой поверхности

В порядке возрастания влияния на стойкость инструментов составляющие режимов резания располагаются следующим образом: t, S, V. Поэтому для одноинструментной обработки при определении режимов резания в первую очередь назначают глубину резания, а затем подачу и скорость резания.

Расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью, измеренное в перпендикулярном направлении к обработанной, называется глубиной резания t (измеряется в миллиметрах).

Величина глубины резания зависит от величины припуска, мощности станка, прочности и жесткости составляющих технологической системы и назначается с учетом предполагаемой подачи. При однопроходной обработке на настроенном станке глубина резания равна величине припуска. При многопроходной обработке глубина резания на первом рабочем ходе берется максимальная, на последующих рабочих ходах уменьшается с целью достижения заданной точности. При чистовой лезвийной обработке глубина резания не должна превышать 0.5 мм. При назначении глубины резания необходимо стремиться к тому, чтобы число рабочих ходов было наименьшим.

Величина перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали или этой детали относительно инструмента в направлении движения подачи за определенный отрезок времени, за один оборот детали или инструмента или за один рабочий ход инструмента называется подачей S (измеряется на один оборот обрабатываемой детали или за один рабочий ход, или на один зуб инструмента, в миллиметрах или в миллиметрах в минуту) Подача может быть продольной - вдоль оси обрабатываемой детали, поперечной поперек этой оси, наклонной - под углом к этой оси, вертикальной или круговой.

Исходя из максимальной производительности, подача S' назначается максимально допустимая. При черновой обработке ее величина ограничивается жесткостью и способом крепления обрабатываемой детали, прочностью и жесткостью инструмента, прочностью механизма подачи станка. При чистовой обработке подача определяется заданной точностью и шероховатостью обработки Величина подачи выбирается по нормативам, либо рассчитывается, исходя из заданной точности [10, 15]. Найденное значение подачи корректируется по паспорту станка.

Величина перемещения режущей кромки инструмента в единицу времени относительно обрабатываемой поверхности называется скоростью резания V (измеряется в метрах в минуту или в метрах в секунду). Скорость резания зависит от физико-механических свойств, качества и марки обрабатываемого материала; вида инструмента, геометрии и материала его режущей части, назначенных величин глубины резания и подачи, условий работы (например, наличия охлаждения) и других факторов.

Скорость резания при вращательном движении определяется по формуле:

                                 V= (м/мин)   ,                                                   (9.36)

где d- диаметр обрабатываемой детали или вращающегося инструмента (мм);

п - число оборотов в минуту.

При поступательном движении скорость резания определяется по формуле:

V=  (м/мин),                        (9.37)                                

где / - длина хода, мм;

     tx - время одного хода, мм.

Скорость резания рассчитывается по формулам теории резания или устанавливается по нормативам, исходя из условий выполнения обработки .При определении скорости резания ориентируются на среднюю экономическую стойкость инструмента. Например, при точении скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле [15]

V=                                                           (9.38)

где СV, - коэффициент, определяющий условия по обработки, в том числе марку материала режущего инструмента;

- среднее значение стойкости режущего инструмента (период работы инструмента до затупления), мин;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;                                              

т, х, у - показатели степени;

KV - поправочный коэффициент,

KV,=Kmv·Knv·Kuv·KφvKφ1vKrv ,

     Кmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

  Кnv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки,

   Кuv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента;

Kφv, Kφ- коэффициенты, учитывающие влияние главного и вспомогательного углов в плане;

Кrv - коэффициент, учитывающий влияния радиуса при вершине резца.

Эмпирические формулы расчета скорости резания для различных видов обработки приведены в литературе, например [15].

Ориентировочно величины скоростей резания при обработке конструкционных сталей в зависимости от марки режущего инструмента составляют:

• инструментальные стали (У10А, У12А) - 5...15 м/мин;

 • быстрорежущие стали - 30.. .80 м/мин;

• твердые сплавы - 100.. .130 м/мин  ;

• композиты ( на основе нитрида бора )- 50..160 м/мин (для закаленных сталей)-.

При обработке цветных сплавов скорости резания выше приведенных в 2…3 раза.

При шлифовании скорости кругов при обработке сталей составляют 30…70

м/с; а в экспериментальных условиях – до 500 м/с.Скорости перемещения заготовки относительно круга лежат в широком диапазоне :

          •круглом наружном шлифовании 10… 30 м/мин;

       • при бесцентровом -до 150 м/мин ;

    • при заточке инструмента –1…6 м/мин;

По скорости резания определяется частота вращения шпинделя или число двойных ходов (стола или ползуна ).Эти величины согласовываются с паспортными данными станка. После назначения режимов резания подсчитывается суммарная сила резания и по ней эффективная мощность. Эта мощность сравнивается с мощностью станка , и окончательно корректируются режимы резания.

        При выборе режимов резания следует иметь в виду, что нормативные материалы предусматривают средние значения, и на практике эти значения могут быть увеличены или уменьшены.

      Для многоинструментной обработки блоком, состоящим из нескольких режущих инструментов, режимы резания назначаются следующим образом .Для каждого инструмента устанавливают глубину резания и подачу так же, как и для одноинструментной обработки.

    Из назначенных подач для каждого инструмента выбирают наименьшую подачу и корректируют по паспортным данным станка. Далее определяют инструмент , при отдельной работе которого потребовалась бы наименьшая скорость резания. Этот инструмент называется лимитирующим по скорости резания.

    Сначала выделяют из всех инструментов несколько, которые могут быть лимитирующими. Для каждого из этих инструментов определяют коэффициент λ времени резания : λ= l / lp.x., где l- длина резания данного инструмента, lp.x.- длина рабочего хода инструментального блока.

Стойкость каждого выделенного инструмента рассчитывают по формуле T=Tm, где Tm - условно-экономическая стойкость лимитирующих режущих инструментов данной наладки, учитывающая число инструментов в наладке, их типы и размеры, равномерность их загрузки и другие факторы. Значение Tm определяется по нормативным данным.

Для выделенных инструментов, которые могли бы быть лимитирующими, с помощью нормативных данных определяют по стойкости скорость резания (так же, как и для одноинструментной обработки). Наименьшая скорость резания будет у лимитирующего инструмента.

9.16. Основные технико-экономические показатели технологического процесса

9.16.1. Общие положения

При разработке технологического процесса изготовления изделий для обоснования выбранного варианта необходим анализ его технической, организационной, социальной и экономической целесообразности.

Анализ технической целесообразности заключается в установлении возможности изготовления изделия в соответствии с техническими условиями и выявление преимуществ и недостатков с точки зрения повышения технического уровня.

Анализ организационной целесообразности позволяет оценить варианты по длительности производственного цикла, обеспечению ритмичности производства.

Анализ социальной целесообразности характеризует изменение профессионального и квалификационного состава рабочих, повышение уровня механизации и автоматизации труда, улучшение условий труда и его привлекательности.

Экономический анализ позволяет сделать объективный вывод о целесообразности принимаемого варианта. Он состоит из расчета и анализа технико-экономических показателей, из расчета годового экономического эффекта, из определения области наиболее выгодного применения сравниваемых средств, установления их экономически оправданных параметров. Технико-экономические показатели подразделяются на абсолютные и относительные.

9.16.2. Абсолютные показатели

Станкоемкость - суммарное основное время выполнения операций технологического процесса изготовления детали, определяется по формуле:

                                                                                T0=t0i ,                       (9.39)

где п - число технологических операций.

Трудоемкость изготовления детали представляет собой время, затраченное на изготовление детали, выраженное в человеко-часах. Определяется по формуле:

T=tшкi ,                              (9.40)

По трудоемкости сравнивается производительность вариантов технологических процессов.

Из затрат прошлого труда, овеществленного в используемых средствах производства, и затрат живого труда, выраженных заработной платой работников, занятых в технологическом процессе, складывается наиболее общий экономический показатель - себестоимость, Выбор наиболее эффективного варианта по себестоимости производится только в случае, если капитальные вложения не меняются от варианта к варианту. Различают себестоимость технологическую, цеховую и заводскую. Технологическая себестоимость включает те затраты, которые изменяются с изменением варианта технологического процесса Цеховая себестоимость учитывает цеховые расходы. Заводская себестоимость учитывает общезаводские расходы. При сравнении вариантов изготовления деталей используется технологическая или цеховая себестоимость. Разработаны различные методы расчета себестоимости:

• бухгалтерский,

• прямого калькулирования (поэлементный);

• нормативный.

Бухгалтерский метод

В общем виде технологическая себестоимость механической обработки S, годовой программы деталей может быть представлена в виде:

ST=SV· N+Sc ,                                                                    (9.41)

где N - годовая программа изготовления детали;

SV - переменные затраты, размер которых примерно прямо пропорционален N;

    Sc - условно-постоянные затраты, которые мало зависят от N.

 Технологическая себестоимость изготовления одной детали :

S T = S V+.                                                            (9.42)

К переменным (текущим) относятся следующие затраты:

• на основной материал, технологическое топливо и технологическую энергию;

• на заработную плату производственных рабочих при сдельной оплате (основную и дополнительную с начислениями);

• связанные с работой оборудования (на электроэнергию, текущий ремонт, на амортизационные отчисления по универсальному оборудованию);

   • на эксплуатацию и амортизационные отчисления по универсальной технологической оснастке, в том числе режущему инструменту (со сроком  службы более года). В состав условно-постоянных включаются следующие затраты:

• на зарплату наладчиков (основная и дополнительная с начислениями), а также производственных рабочих при повременной оплате;

• на амортизационные отчисления по специальному оборудованию;

• на эксплуатацию и амортизационные отчисления по специальной технологической оснастке со сроком службы более одного года.

Зависимости (9.41), (9.42) показаны графически на рис 9.21 и 9 .22.

По формуле 9.42 и согласно кривым, приведенным на рис. 9.21 с увеличением количества деталей себестоимость их обработки снижается по гиперболической зависимости. Однако это снижение происходит в определенных границах увеличения количества изготавливаемых деталей. При некотором значении годовой программы деталей это количество уже не может быть изготовлено при данном варианте технологического процесса в установленный срок, поэтому потребуется введение дополнительного оборудования с соответствующим увеличением условно-постоянных затрат Sс  .

Определив для сопоставляемых вариантов значения технологической себестоимости, можно установить область их экономически целесообразного применения

При определенной годовой программе изготовления детали, сравниваемые варианты будут равноценны. Эту программу называют критической (Nk ):

                                                      Nk=.                                            (9.43)

Анализ зависимости (9.41) при различных значениях ее составляющих позволяет сделать следующие выводы. Точка пересечения прямых ST1 и ST2 определяет критическую годовую программу (Nk). Если N > Nk, целесообразно выбрать второй вариант технологического процесса, более дорогой по условно-постоянным затратам, так как он будет оправдан экономией на переменных затратах .Если N<Nk, предпочтение следует отдать первому варианту, имеющему меньшие условно-постоянные затраты; затраты Sc2, не могут быть оправданны, так как они в этом случае приводят к большей технологической себестоимости.

В некоторых случаях производят сравнение вариантов технологических процессов по цеховой себестоимости. Цеховые расходы SЦ принято при калькулировании себестоимости бухгалтерским методом определять в процентах от заработной платы основных рабочих:

                                                                   S Ц=SЗАГ+SЗО·(1+),              (9.44)

где SЗАГ себестоимость изготовления заготовки за вычетом стоимости реализуемых отходов (стружки);

SЗО — заработная плата основных рабочих;

Рис. 9.21. Зависимость технологической себестоимости изготовления деталей от годовой программы производства

Рис. 9.22. Сопоставление двух вариантов технологических процессов по технологической себестоимости

Р - сумма всех цеховых расходов, выраженная в процентах от заработной платы основных рабочих ( процент накладных расходов).

Бухгалтерский метод расчёта себестоимости обработки прост и нагляден, однако принятый за его основу способ выражения цеховых расходов в процентах от заработной платы основных рабочих не даёт возможность учесть разницу в расходах по эксплуатации и амортизации оборудования и универсальной оснастки, различной по сложности и размерам. При расчёте этим методом более производительные технологические процессы оказываются более экономичными даже в случаях применения очень сложного и дорогого оборудования и оснастки.

Бухгалтерский метод может быть использован только при приближенном определении себестоимости сравнительно однородной продукции, изготавливаемой на  оборудовании и оснастке , одинаковых по степени сложности и размерам.

                                                                                                                          

Метод прямого калькулирования (поэлементный метод)

Данный метод является более точным и достаточно широко используется на практике для расчета себестоимости. Сущность его заключается в том, что по соответствующим формулам и нормативам определяют значения каждого элемента, входящего в себестоимость. Это позволяет учесть зависимость составляющих себестоимости от изменения отдельных элементов технологического процесса.

В общем случае цеховая себестоимость при расчете поэлементным методом складывается из следующих составляющих:

▪ заработная плата основных рабочих с начислениями;

▪ заработная плата наладчиков с начислениями;

▪ затраты на силовую электроэнергию;

▪ закаты на вспомогательные материалы (смазочно-обтирочные материалы и                 смазочно-охлаждающиежидкости);                                                                                                                                ▪ затраты на амортизацию, заточку и ремонт универсального и специального

режущего инструмента;

▪ затраты на амортизацию и ремонт универсального и специального мерительного инструмента;

▪ затраты на амортизацию оборудования;

▪ затраты на ремонт и модернизацию оборудования;

▪ закаты на ремонт и амортизацию универсальных и специальных приспособлений;

▪ затраты на амортизацию, ремонт, отопление, освещение и уборку производственного помещения;

▪ затраты на общие цеховые расходы (заработная плата вспомогательных  инжернотехнических работников и служащих цеха с начислениями, расходы по ремонту и амортизации вспомогательного оборудования и инвентаря цеха; расходы по охране труда и др.);

             • стоимость исходной заготовки (включая стоимость ее изготовления и материала за вычетом стоимости реализуемых отходов стружки).

           При сравнении вариантов технологических процессов в расчетах можно не учитывать затрат, которые остаются постоянными, а определять себестоимость только по затратам, зависящим от сравниваемых технологических процессов Такая неполная себестоимость, включающая в себя только изменяющиеся затраты, называется технологической. Например, при сопоставлении вариантов изготовления детали из одинаковых исходных заготовок в себестоимости опускается стоимость заготовки.

Элементный метод расчета себестоимости является основным методом сопоставления экономичности технологических процессов во всех ответственных случаях, особенно в условиях массового и крупносерийного производств. Однако этот метод трудоемок. В менее ответственных случаях, а также при расчете себестоимости для серийного и мелкосерийного производств этот метод применяется с учетом укрупненных нормативов затрат.

Нормативный метод

Нормативный метод позволяет в значительной степени сократить трудоемкость расчетов. Расчет технологической себестоимости в этом случае производится также поэлементно, однако отдельные слагаемые себестоимости находят не прямым расчетом по точным формулам, а по нормативным таблицам затрат , приходящимся на 1 час или на 1 мин работы станка.

Подобные нормативы по всем элементам технологической себестоимости составлены (за исключением стоимости исходной заготовки, которая определяется прямым калькулированием) для всех основных типоразмеров металлорежущего, литейного, кузнечно-прессового и т. д. оборудования в условиях любого типа производства. Нормативы рассчитаны с учетом средних условий выполнения операций.

Затраты на силовую энергию и режущий инструмент вычисляются пропорционально основному времени, а все остальные элементы - пропорционально штучному.

Расчет технологической себестоимости по стоимости станко-часа (или станко-минуты) сводится к определению по нормативным таблицам затрат по каждому из элементов себестоимости приходящихся на один час (минуту) работы станка, суммированию этих затрат в соответствии с принятой для данною расчета структурой себестоимости и умножению полученной суммы на трудоемкость выполнения данной операции.

        Поскольку нормативный метод определения себестоимости основан на средних данных, то погрешность расчета может достигать 15-20 % по сравнению с элементным методом. Однако для большинства случаев точность такого расчета является достаточной, и метод имеет широкое практическое применение.

Оценка экономической эффективности варианта по

приведенным  затратам

Оценка вариантов технологических процессов по себестоимости и производительности обработки достаточно объективна когда затраты на оснастку и оборудование этих вариантов различаются незначительно.

Когда один из сравниваемых вариантов предусматривает более значительные капитальные вложения сравнение экономичности только по себестоимости и трудоемкости недостаточно.

Поскольку высокопроизводительная оснастка и специальное оборудование, как правило, обеспечивают меньшие затраты на обработку заготовки, то сравнение по себестоимости и трудоемкости может оказаться в пользу варианта с большими капитальными вложениями.

В этом случае, а также когда сравнивается несколько вариантов технологических процессов, оценка их экономической целесообразности производится по приведенным затратам (W):

W=Sτ+Eн· K,                            (9.44)

где К - капитальные вложения на осуществление данного варианта технологического процесса;

Eн - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений. Приведенные затраты складываются из себестоимости годового выпуска (Sτ) и нормативной годовой экономии, которая должна быть получена при рациональном использовании капитальных вложений (Ен·К).

Приведенные затраты позволяют установить экономическую целесообразность отвлечения капитальных средств от других объектов отрасли промышленности и использования их для осуществления проектируемого технологического процесса.

Вариант с наименьшими приведенными затратами считается наиболее эффективным.

      Методика расчета капитальных вложений приведена, например, в работе [15]. Нормативный коэффициент экономической эффективности установлен для определения экономической целесообразности введения новой техники и определяет минимальную величину годовой экономии на себестоимости продукции на 1 рубль дополнительных капитальных затрат.

Рассчитав приведенные затраты по вариантам, можно определить годовой экономический эффект и срок окупаемости дополнительных капитальных вложений. Годовой экономический эффект от внедрения лучшего варианта по сравнению с любым другим определяется разностью приведенных затрат этих вариантов.

Технико-экономический анализ вариантов технологических решений может производиться по всему технологическому процессу или по его отдельным операциям.

9.16.3. Относительные показатели

Коэффициент основного времени операции представляет собой отношение основного времени к штучному:

                                                                          0=                               . (9.45)

Чем выше величина коэффициента, тем производительнее используется станок. Для оценки всего технологического процесса:

0 =                                 (9.46)

Коэффициент использования материала в механических цехах равен:

                                                                                       1 =                       (9.47)

где g - масса готовой детали;

G - масса заготовки.

Для массового производства средняя величина - 0.85; для серийного - 07:

для единичного - 0.5...0.6.

В заготовительных цехах:

                                                                           2=                                (9.48)

где G - масса заготовки;

М - масса материала, израсходованного на заготовку. Для отливок и штампованных заготовок 1 0.75. Общий коэффициент использования материала:

=1.2.                            (9.49)

 Коэффициент загрузки оборудования:

                                                                                З=                             (9.50)

где mр - расчетное число станков на операцию;

      тn - принятое число станков.

В массовом производстве средняя величина коэффициента загрузки 0.85-09; в серийном - 0.6-0.7..

Степень механизации и автоматизации технологического процесса:

                                   M=.,                                                                   (9.51)

 

где T1 - трудоемкость проектируемого технологического процесса;

Т2 - трудоемкость сравниваемого механизированного технологического процесса.

Относительные показатели используются для дополнения абсолютных .Если сравниваемые технологические процессы однородны по структуре, то проводится сравнение возможных вариантов выполнения различающихся операций.

9.17. Оформление технологической документации

Технологической документацией называется комплекс графических и текстовых документов, определяющих технологию изготовления (ремонта) изделия, которые содержат данные для организации производственного процесса. В отечественном машиностроении государственными стандартами установлена Единая система технологической документации (ЕСТД), являющаяся составной частью ЕСТПП Основное назначение стандартов ЕСТД - установление на всех предприятиях единых правил оформления и ведения технологической документации. ЕСТД обеспечивает стандартизацию обозначений и унификацию документации на различные виды работ, предусматривает возможность обмена между предприятиями технологическими документами без их переоформления Это обеспечивает стабильность комплектности документации, исключающую их повторную разработку предприятиями.

Основные технологические документы подразделяются на документы общего и специального назначения. К первым относятся технологические документы, применяемые независимо от характера технологических методов изготовления или ремонта изделий.

Документами общего назначения являются карта эскизов (КЭ) и технологическая инструкция (ТИ).

Карта эскизов - графический документ, содержащий эскизы, схемы и таблицы, предназначенные для пояснения выполнения технологического процесса, операции или перехода изготовления или ремонта изделия, включая контроль и перемещения. КЭ оформляется на каждую операцию и установ. На эскизе приводится схема установки заготовки, указываются размеры с допусками и шероховатость поверхностей, обрабатываемых на данной операции (установе), а также необходимые дополнительные сведения (требования к форме, взаимному расположению и т.д.). В единичном и мелкосерийном производстве допускается не разрабатывать операционных эскизов.

Технологическая инструкция предназначена для описания технологических процессов, методов и приемов, повторяющихся при изготовлении изделий, правил эксплуатации средств технологического оснащения и используется в целях сокращения объема разрабатываемой технологической документации.

Документы специального назначения предназначены для описания технологических процессов и операций в зависимости от типа и вида производства и заранее предусмотренных технологических методов изготовления или ремонта изделий. К числу обязательных документов такого рода относится маршрутная карта (МК).

Маршрутная карта - документ, содержащий полное описание технологического процесса изготовления изделия по всем операциям, включая контроль и перемещение изделия, в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных, трудовых и других затратах.

Взамен маршрутной карты допускается использовать соответствующие карты технологического процесса (КТП). Она предназначена для операционного описания технологического процесса изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта с указанием переходов, технологических режимов и данных о технологических средствах оснащения, материальных и трудовых затратах.

Для единичных технологических процессов разрабатывается операционная карта (ОК), в которой содержится описание технологической операции с указанием последовательного выполнения переходов, данных о средствах технологического оснащения, режимах и трудовых затратах.

В условиях единичного и мелкосерийного производства допускается не заполнять операционные карты. Вся необходимая информация в этом случае заносится в маршрутные карты или КТП.

Формы операционных карт согласно ГОСТ 3.1404-86 отличаются в зависимости от применяемого вида оборудования (универсальное, специализированное, специальное). Универсальное оборудование делится на две группы без жесткой связи и с жесткой связью командоаппарата. К универсальному оборудованию с жесткой связью командоаппарата относят одношпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы, токарные автоматы продольного точения Операционные карты для оборудования с жесткой связью командоаппарата отражают его специфические особенности. Имеет свои особенности документация для изготовления изделий на автоматических линиях (см. ГОСТ 3.1404-86)

Карта типового (группового) технологического процесса (КТТП) предназначена для описания типового (группового) технологического процесса изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта с указанием переходов и общих данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых затратах.

Кроме указанных выше документов применяются другие: комплектовочная карта, ведомость оснастки, ведомость технологических документов, ведомость операций и др.

Степень подробности заполнения документации зависит от типа и характера производства, а также от сложности и точности обрабатываемых изделий .В соответствии с ГОСТ 3.1109-82 в технологической документации могут быть приняты приведенные ниже описания технологического процесса.

Маршрутное описание технологического процесса, при котором производится сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте без указания переходов и технологических режимов. Маршрутное описание используется в единичном, мелкосерийном и опытном производствах.

Операционное описание технологического процесса, при котором производится полное описание всех технологических операций с указанием переходов и технологических режимов. Операционное описание применяется в серийном и массовом производствах и для особо сложных и дорогих деталей в мелкосерийном и единичном.

Маршрутно-операционное описание технологического процесса, при котором производится сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте с полным описанием отдельных операций в других технологических документах. Маршрутно-операционное описание рекомендуется к применению в серийном, мелкосерийном и опытном производствах, когда изготовляемое изделие включает в себя отдельные сложные и точные детали.

Выбор комплекта форм документов для технологического процесса производится в зависимости от типа и характера производства и видов разрабатываемых и применяемых технологических процессов.

Выбор и определение состава документов на технологический процесс определяет разработчик документов.

В таблице 9.6 приведены рекомендации по выбору комплекта форм технологической документации в зависимости от типа производства и вида технологического процесса.

9.18. Технологическое обеспечение повышения производительности труда

Разработка и внедрение прогрессивных технологических процессов, рациональное построение их операций, применение средств механизации и автоматизации - главные направления повышения производительности труда. Анализ формулы штучно-калькуляционного времени показывает возможность его уменьшения уменьшением основных составляющих: основного времени, вспомогательного и подготовительно-заключительного.

Основное время рассчитывается по формуле (9.3).Его сокращение может быть осуществлено за счет:

• уменьшения припусков на обработку (уменьшается  число рабочих    ходов i ),

  • повышения режимов резания (t, s, v) на основе рационального выбора материала режущего инструмента, применения новых инструментальных материалов, применения систем автоматического регулирования, повышения жесткости технологической системы;

  • уменьшения расчетной длины перемещения инструмента путем сокращения ее составляющих. Величины врезания и перебега, уменьшаются при подборе рациональной геометрии инструмента, создании предварительного натяга в системе, одновременной обработкой нескольких деталей. При одновременной обработке деталей длина врезания и перебега. приходящиеся на одну деталь, уменьшаются пропорционально количеству деталей (рис. 9 23, а). Применение многоинструментальной обработки поверхности позволяет уменьшить длину рабочего хода каждого инструмента (рис. 9.23, б);

 • совмещения переходов во времени путем их параллельного или параллельно-последовательного выполнения.

Сокращение вспомогательного времени может быть осуществлено за счет:

 • сокращения времени на установку и снятие деталей путем применения быстродействующих зажимных приспособлений, приспособлений, исключающих выверку деталей, применения автоматизированной загрузки и смены деталей;

 • сокращения времени на управление станками на основе увеличения степени автоматизации оборудования;

 • сокращения времени на контроль путем использования метода автоматического получения размеров, использования систем автоматического управления точностью обработки;

 • комплексной механизации и автоматизации;

 • частичного или полного совмещения затрат времени вспомогательных приемов с основным технологическим временем. Например, для случая (рис. 9.13) сокращается время на установку заготовок и снятие деталей и время, затрачиваемое на приемы управления станком, пропорционально количеству обрабатываемых деталей.

Сокращение подготовительно-заключительного времени достигается за счет:

  • рациональной организации производства (своевременная доставка технологической документации и объектов производства на рабочее место),

  • применения быстросъемной оснастки;

  • правильного базирования приспособлений на рабочем столе станка с использованием правила шести точек;

  • использования прогрессивных способов настройки;

Таблица 9.6. Технологические документы, используемые при разработке технологических процессов изготовления деталей (по ГОСТ 3.1119-83 и ГОСТ 3.1121-84)

Тип производства

Технологический процесс

Описание технологического процесса (операции)

маршрутное

маршрутно-операционное

операционное

Единичное, мелкосерийное

Единичный

ТЛ, МК*, ВО, КК, КЭ ТЛ. МК*, ВО, КК, КТИ*, КЭ

ТЛ, КТП*, ВО,КК,КЭ ТЛ, МК*, ВО, КК, КТИ*, КЭ

Средне- и крупносерийное, массовое

ТЛ, МК*, ВО, КК, ОК*, КЭ ТЛ, МК*, ВО, КК, ВОП*, ОК, КЭ ТЛ, МК, КТП*, ВО, КК, ОК, КЭ

Единичное, серийное, массовое

Типовой, групповой

ТЛ, МК*, ВТД, ВТП*. ВО

 

ТЛ, МК*, ВТД ВО. КК, КТИ*, КЭ ТЛ, КТТП*, ВТД, ВТП*, ВО, КК, КЭ

ТЛ, МК*, ВТД, ВО, КК, КТИ*, КЭ ТЛ, КТТП*, ВТД, ВО, КК, КТИ*, КЭ

Условные обозначения:

ТЛ - титульный лист;

ВТД - ведомость технологических документов,

МК - маршрутная карта;

ВТП (ВТО) - ведомость деталей (сборочных единиц) к типовому (групповому)

ВО - ведомость оснастки;  

КК - комплектовочная карта,

КТП - карта технологического процесса,

КЭ - карта эскизов;            

КТТП - карта типового (группового) технологического процесса,

КТИ - карта технологической информации,

ОК - операционная карта,

ВОП - ведомость операций,

Примечание Звездочкой отмечены документы, необходимые для разработки.

Остальные документы выбираются по усмотению разработчика.


• использования инструментальных блоков и других приспособлений для установки инструментов на размер вне станка;

• четкого и грамотного заполнения технологической документации;

• механизации и автоматизации складских работ;

• четкой организации работы инструментальной службы цеха;

• применения станков с программным управлением;

• увеличения числа деталей в партии.

Увеличению производительности труда способствуют также следующие мероприятия, которые необходимо учитывать при проектировании технологических процессов:

• улучшение технологичности конструкций изделий. Позволяет применять наиболее рациональные методы изготовления изделий в определенных производственных условиях;

• специализация и централизация обслуживания рабочих мест позволяет сократить потери рабочего времени и улучшить качество применяемого инструмента и оснастки;

• научная организация труда (на основе постоянного внесения изменений в технологию и организацию производства достижений науки и техники);

• применение передовых методов получения заготовок и деталей приводит к уменьшению числа операций, переходов и рабочих ходов (литье под давлением, по выплавляемым моделям, порошковая металлургия и т..п.);

• совмещение профессий и многостаночное обслуживание;

• улучшение условий и охраны труда,

• внедрение типовых технологических процессов и групповой обработки.


Рис 9.23. Схемы уменьшения длины обработки: а - сокращением длины врезания 11 и перебега 12, приходящихся на одну деталь;

б - сокращением длины рабочего хода инструмента


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

64806. МЕТОДИ СИНТЕЗУ ТА АНАЛІЗ ВИСОКОТОЧНИХ СИСТЕМ ПОЗИЦІЙНОГО КЕРУВАННЯ НЕВИЗНАЧЕНИМИ БАГАТОМАСОВИМИ ОБ’ЄКТАМИ 11.17 MB
  Постійне підвищення вимог до кількості та якості продукції що випускається призводить до необхідності підвищення точності та швидкодії керування різноманітними об’єктами транспорт оброблювальні верстати системи прицілювання стрілецької зброї у тому числі й на рухомій основі...
64808. Описово-статистичні джерела дослідження землеволодіння та землекористування в Північному Приазов’ї (друга половина ХІХ - початок ХХ ст.) 185.5 KB
  Аналіз описовостатичних джерел передбачає врахування регіональних особливостей динаміки землеволодіння та землекористування що зумовлено як різноманіттям шляхів заселення так і особливостями етнічного складу поселян.
64809. СУЧАСНИЙ УКРАЇНСЬКИЙ КОНСТИТУЦІОНАЛІЗМ: ТЕОРІЯ І ПРАКТИКА 277.5 KB
  Визначальна роль і значення для державотворення та правотворення в Україні конституційних цінностей і пріоритетів принципів верховенства права демократизму конституційної законності визнання людини найвищою соціальною цінністю як основних орієнтирів що зумовлюють сутність...
64810. ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ТА СТРУКТУРНО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТАБЛЕТОК З ПЛІВКОВИМИ ПОЛІМЕРНИМИ ПОКРИТТЯМИ 635 KB
  При огляді літературних даних і відгуків споживачів препаратів в формі таблеток непокритих і покритих оболонками, в Україні відзначені випадки недоброякісних таблеток з різними видами браку продукції, особливо в таблетках, упакованих в первинну паперову упаковку...
64811. УДОСКОНАЛЕННЯ БЕЗКОНТАКТНОГО ВИЗНАЧЕННЯ СТРУМІВ В СТІНКАХ ПІДЗЕМНИХ ТРУБОПРОВОДІВ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЇХ ІЗОЛЯЦІЙНОГО ПОКРИТТЯ 280.5 KB
  Існуючі методи і засоби оперативного контролю стану ізоляційного покриття які базуються на безконтактному визначенні струмів у стінках підземних трубопроводів і оцінці характеру зміни цих струмів вздовж траси не завжди...
64812. Заохочувальні адміністративні процедури 143.5 KB
  Актуальність визначення сутності заохочення як методу діяльності органів державного управління обумовлена потребою підвищення ефективності управлінського впливу на суспільні відносини які весь час змінюються і потребують адекватного правового регулювання.
64813. Наукові основи моделювання процесів різання з використанням числових методів 762.5 KB
  Теорія різання спираючись головним чином на глибокі експериментальні дослідження досягла значних успіхів не тільки у розумінні процесів та явищ що відбуваються під час стружкоутворення на контактних поверхнях різального інструмента та в обробленій поверхні...
64814. ОРГАНІЗАЦІЯ ВИСОКОПРОДУКТИВНИХ ТА ЕКОНОМІЧНИХ ОБЧИСЛЮВАЧІВ ДЛЯ СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ СИСТЕМ 1022.5 KB
  Вирішення численних науковотехнічних завдань розв’язання яких неможливе без використання високопродуктивних та економічних обчислювачів у зв’язку із підвищеними і специфічними вимогами до оброблення інформації. Такі завдання можна об'єднати в основні групи...