Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Саратовской области

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Отделение машиностроительных технологий

Курсовая работа

по дисциплине: ТМС

на тему: РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Выполнил:

Пантелеев Виталий Алексеевич

Балаково, 2013 год



Содержание

Введение

1. Объём и содержание контрольной работы

1.1 Технологический процесс изготовления детали

1.2 Станочное (рабочее) или контрольное приспособление

1.3 Технологическая себестоимость изготовления детали

2. Требования к оформлению контрольной работы

2.1 Графическая часть

2.2 Технологическая документация

2.3 Пояснительная записка

3. Производственный и технологические процессы и их характеристика

3.1 Основные термины, определения, понятия

3.2 Основные типы производств

3.3 Основные виды и формы технологических процессов

3.4 Методы организации технологических процессов

4. Методология разработки технологических процессов изготовления детали

4.1 Содержание и последовательность разработки технологических процессов

4.2 Анализ исходных данных



Введение

Одной из важнейших задач, стоящих перед машиностроением, является всемерное повышение технического уровня производства. Решение этой задачи определяется требованиями качественного изготовления постоянно усложняющихся конструкций проектируемых транспортных и технологических машин, необходимостью повышения производительности труда и рационального использования материальных, трудовых и стоимостных ресурсов.

Одним из определяющих видов производств в машиностроении является механическая обработка.

Данный материал призвано оказать помощь студентам в освоении профессионального модуля «Разработка технологических процессов изготовления деталей машин» и выполнении дипломного проекта, содержанием которого является разработка технологического процесса изготовления детали.

В настоящее время в условиях жесткой конкуренции необходимо усилить на предприятиях технологическую дисциплину, повышать технический уровень и качество выпускаемых изделий, всесторонне совершенствовать технологию, методы организации и управления процессами производства. Широкому применению прогрессивных, типовых технологических процессов, оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации содействует Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), обеспечивающая для всех предприятий системный подход к оптимизации выбора метода и средств технологической подготовки производства (ТПП).

Технологическая подготовка производства, осуществляемая по ЕСТПП, создает условия для максимальной экономии времени, эффективного освоения новой техники, всестороннего совершенствования технологии и организации производства.

Характер изложения материала способствует самостоятельному изучению профессионального модуля «Разработка технологических процессов изготовления деталей машин» и выполнению работы. Выполнение реферата - один из методов самостоятельной творческой работы студентов с целью развития его инициативы в решении технических задач, детального анализа типовых технологических процессов изготовления деталей технологических и транспортных машин и оборудования. Наряду с этим выполнение контрольной работы должно научить студента пользоваться справочной литературой, стандартами, общемашиностроительными нормативами, нормами и таблицами, умело сочетать справочные данные с теоретическими знаниями.



1. Объём и содержание контрольной работы

Исходными данными для проектирования технологических процессов является:

- базовая информация - чертеж детали с техническими требованиями на изготовление;

- условия работы деталей;

- объем выпуска (производственная программа);

- плановые сроки выпуска;

- руководящая информация - стандарты, устанавливающие требования к технологическим процессам;

- стандарты на технологическое оборудование и средства технологического оснащения;

- документация на действующие типовые и групповые технологические процессы;

- производственные инструкции;

- нормативы и рекомендации по выбору технологических нормативов - припуски, режимы обработки, нормы времени, нормы расхода материалов;

- документация по охране труда;

- справочная информация - каталоги, паспорта, справочники;

- альбомы средств технологического оснащения;

- планировки производственных участков;

- производственная обстановка, если технологический процесс проектируется для действующего предприятия;

- наличие производственных площадей;

- состав и степень загрузки оборудования;

- наличие средств технологического оснащения (тех. оснастки);

- обеспеченность предприятия квалифицированной рабочей силой.

Задание студенту, контрольные сроки выполнения и чертеж детали, на которую требуется разработать технологический процесс, выдается преподавателем индивидуально. Остальные исходные данные студент принимает самостоятельно на основе информации, содержащейся в учебниках, учебных пособиях, справочниках, методических указаниях и рекомендациях.

В основу проектирования любого технологического процесса методологически должно быть положено три принципа: технический, экономический и социальный. В соответствии с первым принципом технологический процесс должен обеспечивать выполнение требований рабочего чертежа и технических требований. В соответствии со вторым - требуемая производительность труда и минимальные затраты на производство. В соответствии с третьим принципом технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и производственной санитарии по системе стандартов ССБТ.

Основная задача выполнения контрольной работы состоит в разработке маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали машины или оборудования. Так как технологические процессы механической обработки многовариантны, то необходимо:

- обоснование выбранного варианта по технико-экономическими показателям;

- выбор и обоснование необходимых средств технологического оснащения и порядка их применения. На одну из операций разработанного технологического процесса необходимо спроектировать средство технологического оснащения - станочное (рабочее) или контрольное приспособление. Решение указанных задач зависит от большого числа факторов, связанных с назначением машины, ее конструкторско-технологическими параметрами и состоянием машиностроительного производства. Так как основная доля технологических и транспортных машин выпускается серийно, то и технологические расчеты в курсовой работе выполняются для серийного производства.



1.1 Технологический процесс изготовления детали

Таблица 1:

Графическая часть
Содержание	Специальность
	151901
Объем
Рабочий чертеж детали, выполненный на одном листе формата А1, A2 в графическом редакторе на ЭВМ	Х
Рабочий чертеж заготовки, выполненный на одном листе формата А2, A3 в графическом редакторе на ЭВМ. Примечание. При изготовлении детали из проката чертеж заготовки не выполняется	Х
Технологическая карта, выполняемая на одном листе формата А1. или Комплект технологической документации (ТЛ, МК, ОК (КТП), КЭ, КК)	Х
Пояснительная записка
Технологические расчеты
Исходные данные. Технологический анализ чертежа детали	Х
Обоснование выбранного типового технологического процесса	Х
Выбор исходной заготовки и способа ее получения	Х
Выбор технологических баз и схем установок заготовки	Х
Выбор способов обработки поверхностей	Х
Расчет (на 2 поверхности) и назначение припусков. Схема межоперационных припусков и допусков на припуски.	Х
Расчет режимов резания на 2 технологических перехода 2-х операций механической обработки, а на остальные - назначение режимов резания по нормативам	Х
	Х
Выбор технологического оборудования и средств технологического оснащения	Х
Расчет норм времени	Х
Профессии и квалификация рабочих	Х

1.2 Станочное (рабочее) или контрольное приспособление

Таблица 2:

Чертеж общего вида приспособления, выполняемый на одном листе формата A1 в графическом редакторе на ЭВМ с соблюдением требований стандартов к сборочным чертежам общих видов.	Х
Пояснительная записка
Технологические расчеты
Исходные данные. Обоснование выбранной схемы базирования и крепления детали для выполнения технологической операции	Х
Расчет точности механической обработки на технологической операции	Х
Спецификация общего вида приспособления	Х

1.3 Технологическая себестоимость изготовления детали

Таблица 3:

Пояснительная записка
Расчет технологической себестоимости изготовления детали методом прямого калькулирования (поэлементным методом)	Х
Расчет технологической себестоимости изготовления детали бухгалтерским методом	Х
Анализ технико-экономических показателей и составляющих технологической себестоимости детали	Х



2. Требования к оформлению контрольной работы

2.1 Графическая часть

Рабочий чертеж детали. При разработке чертежа детали следует пользоваться ГОСТ 2.109-73. Чертеж детали выполняется на отдельном листе формата, установленного ГОСТ 2.301-68.

Рабочий чертежи должен содержать все данные, необходимые для изготовления, контроля и испытания изделия. Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделий. Размеры и предельные отклонения указывают на рабочем чертеже в соответствии с ГОСТ 2.307-68.

Предельные отклонения формы и расположения поверхностей указывают на чертеже условными обозначениями по ГОСТ 2.308-79. Шероховатость поверхностей на чертеже назначают для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от способов их обработки.

Обозначения шероховатости поверхности, знаки и размеры условных знаков, а также правила нанесения обозначений шероховатости на чертежах устанавливает ГОСТ 2.309-73.

На чертеже помещают необходимые данные, характеризующие свойства материала готовой детали и материала, из которого деталь должна быть изготовлена.

Условные обозначения материала должны соответствовать обозначениям, установленным стандартам или техническими условиями на материал.

Обозначения материала должно содержать наименование, марку и номер стандарта, например: Сталь 45 ГОСТ 1050-88;Сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-71. Если в условное обозначение материала входит сокращенное его наименование «Ст», «СЧ», «КЧ», «Бр» и другие, то полные наименования не указывают, например: Ст З ГОСТ 380-94. Если деталь должна быть изготовлена из сортового материала определенного профиля и размера, то материал такой детали записывают в соответствии с присвоенным ему в стандарте на сортамент обозначением.

Чертеж (эскиз) приспособления. Сборочный чертеж. Правила выполнения сборочных чертежей устанавливает ГОСТ 2.109-73. Сборочный чертеж должен содержать:

- изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей и обеспечивающее возможность сборки и контроля этой сборочной единицы;

- количество видов, разрезов, сечений должно быть минимальным, но достаточным для того, чтобы дать полное представление о конструкции изделия и компоновке основных узлов и деталей;

- на главном виде необходимо указывать изображение, дающее максимальную информацию о существе изделия, его форме и в положении, соответствующем установке его на объекте;

- размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования, которые должны быть выполнены и проконтролированы по этому чертежу;

- указания о характере сопряжения и способе соединения неразъемных соединений;

- номера позиций составных частей;

- спецификацию.

2.2 Технологическая документация

Общие положения единой системы технологической документации (ЕСТД) изложены в ГОСТ 3.1001-81. Основные термины и понятия, которыми следует пользоваться в области технологии производства изделий машиностроения, установлены ГОСТ 3.1109-82. Стадии разработки и виды документов регламентирует ГОСТ 3.1102-81. Формы, размеры и порядок заполнения граф основных надписей в технологических документах даны в ГОСТ 3.1103-82.

В соответствии с ГОСТ 3.1109-82 маршрутное описание технологического процесса - это сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте (МК) в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Требования к заполнению маршрутных карт устанавливает ГОСТ 3.1118-82.

Операционное описание технологического процесса - это полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционное описание технологического процесса - это сокращенное описание технологических операций в МК в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций. Операционное и маршрутно-операционное описание технологического процесса применяется во всех типах производства.

Именно такое описание позволяет студентам применять в полном объеме свои теоретические и практические знания, достижения науки и техники в области машиностроения и сфере услуг технического сервиса.

Требования к построению и заполнению операционных карт (ОК) устанавливает ГОСТ 3.1404-86 (формы 1, 1а и 2а, 3 и 3а). Этот стандарт предусматривает возможность применения форм маршрутных карт (МК), в качестве других технологических документов - карт технологического процесса (КТП), карт типового технологического процесса (КТТП), карт технологической информации (КТИ).

2.3 Пояснительная записка

Состав и структура пояснительной записки. Структура пояснительной записки должна обеспечивать максимальную доступность информации, содержащейся в проекте. Оформленная пояснительная записка должна иметь следующие составные части:

- титульный лист (форма утверждена методической комиссией Колледжа);

- задание на проектирование;

- содержание;

- введение;

- основную часть;

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения (комплект технологической документации, технологическая карта).

Требования к оформлению пояснительной записки.

Пояснительная записка печатается на принтере на листах размером 210 x 297 мм., (А4) на одной стороне листа, соблюдая при этом следующие размеры полей: правое - 10 мм., верхнее - 20 мм., левое и нижнее - 20 мм. Ее объем должен быть 35-45 страниц. Все листы записки необходимо пронумеровать и аккуратно переплести. Номер страницы указывается в правой нижней части страницы без точки. При этом титульный лист включается в нумерацию страниц, но номер не проставляется, задание не включается в нумерацию страниц. Обложкой может служить папка или ватман с наклеенным титульным листом.

Все страницы записки, начиная с введения, должны содержать рамку с основной надписью (форма 2 и 2а по ГОСТ 2.104-68).

Пояснительная записка должна быть краткой, четкой. Терминология и определения должны быть едиными и соответствовать установленным стандартам или общепринятым в технической литературе.

Условные буквенные обозначения механических, математических величин, а также условные графические обозначения должны соответствовать установленным стандартам.

Единица измерения одного и того же параметра должна быть постоянной в пределах всего текста. Необходимо применять только Международную систему единиц измерения СИ.

Построение основной части пояснительной записки. При написании текста необходимо выделить абзацами связанные по смыслу положения, объединенные общей темой и изложенные в нескольких предложениях.

Основная часть пояснительной записки делится на разделы, составляющие структуру дипломного проекта с обязательной нумерацией каждого раздела арабскими цифрами - без точки после цифры - и записанное с абзаца.

Разделы делятся на подразделы, которые нумеруются последовательно в пределах каждого раздела. Разделы должны иметь заголовки. Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце заголовка не ставят.

Оформление иллюстраций. Иллюстрации в пояснительной записке - схемы, диаграммы и т. д. - (обозначаются словом «Рисунок») и нумеруются последовательно арабскими цифрами в пределах текста пояснительной записки. Иллюстрации размещают после первого упоминания о них в тексте записки. Слово «Рисунок» и наименование помещают под рисунком после пояснительных данных.

Формулы. Формулы в тексте пояснительной записки имеют сквозную нумерацию и только те, на которые в тексте имеются ссылки. Номер формулы ставится в круглых скобках с правой стороны листа на уровне формулы. Значения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа даются c новой строки в той последовательности, в какой они приводятся в формуле. Первая строка расшифровки должна начинаться со слова «где», без двоеточия после него.

Построение таблиц. Цифровой материал оформляют в виде таблиц. Таблицы применяют для лучшей наглядности и удобства сравнения показателей. Табличная информация носит обобщающий характер или статистический материал на который необходимо давать ссылку на источник информации.

Таблицу следует располагать в тексте непосредственно после текста, в котором она упоминается впервые, или на следующей странице.

Название таблицы должно отражать ее содержание, быть точным и кратким. Нумерация таблиц аналогична нумерации формул и рисунков. Над левым верхним углом таблицы помещают надпись с указанием порядкового номера таблицы, например, «Таблица 1», даже если таблица одна.

Заголовки граф (столбцов) и строк таблицы нужно писать с прописной буквы в единственном числе, а подзаголовки граф - со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят.

Таблицы слева, справа и снизу, как правило, ограничивают линиями. Допускается применять размер шрифта в таблице меньший, чем в тексте.

На все таблицы должны быть ссылки в тексте. При ссылке следует писать слово «таблица» с указанием ее номера.

Если все параметры, размещенные в таблице, имеют только одну размерность (например, миллиметры), обозначение единицы измерения помещают над таблицей без сокращения, например, «Размеры в миллиметрах».

Числовые величины в одной графе должны иметь одинаковое количество десятичных знаков.

Ссылки Повторения в пояснительной записке не допускаются, при необходимости делается ссылка.

Ссылки в тексте выполняются следующим образом:

- на стандарты - ГОСТ 2.403-75;

- на страницу текста - с. 34;

- пункты или подраздел текста - п. 3.2.6 или 3.2;

- на формулу в тексте - в формуле (2.5);

- на таблицу в тексте - таблица 2.4;

- на рисунок в тексте - в соответствии с рисунком 2.5;

- на приложение - приложение А;

- на используемую литературу - [8, с. 14].

В список использованных источников включается только та литература, которая использовалась непосредственно при разработке курсовой работы и на которую есть ссылки в тексте пояснительной записки. Сведения об источниках следует располагать в порядке появления ссылок на источники в тексте пояснительной записки и нумеровать арабскими цифрами без точки (ГОСТ 7.1-84).



3. Производственный и технологические процессы и их характеристика

3.1 Основные термины, определения, понятия

Производственный процесс - это совокупность действий работающих и средств производства (труда), необходимых на данном предприятии, для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. В состав производственных процессов входят процессы основного производства - это процессы изготовления заготовок, деталей, сборочных единиц (технологические процессы), а также процессы, обеспечивающие основное производство - вспомогательные и обслуживающие.

В зависимости от назначения выделяются следующие производственные процессы:

- основные, предназначенные для изменения формы или состояния материала продукции, являющейся в соответствии со специализацией предприятия товарной (продукция предназначенная для продажи). Например, в автомобилестроительном (тракторостроительном) производстве - это процессы изготовления деталей автомобиля, трактора и сборки из них узлов, агрегатов и автомобиля (трактора) в целом;

- в моторостроительном производстве - двигателя;

- на инструментальных заводах - это изготовление инструмента. Однако, необходимо здесь обратить внимание, что изготовление инструмента для нужд основного производства не является основной продукцией предприятия - это вспомогательная;

- вспомогательные, в результате которых получается продукция, как правило, используемая на самом предприятии, для обеспечения нормального функционирования основных производственных процессов. Например, изготовление средств технологического оснащения, средств механизации и автоматизации собственного производства, запасных частей для ремонта действующего оборудования, производства всех видов энергии;

- обслуживающие, обеспечивающие основные и вспомогательные производственные процессы услугами, необходимыми для их нормального функционирования, например, транспортные, складские и др.

В зависимости от характера технологических операций различают также производственные процессы:

- заготовительные, в результате которых могут быть получены литые, кованные, сварные заготовки;

- обрабатывающие - это обработка резанием, термическая обработка;

- сборочные, обеспечивающие сборку узлов и машин.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащий целенаправленные действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства (труда). При изготовлении детали это последовательное изменение формы, размеров и свойств материал заготовки с целью получения готовой детали в соответствии с заданными чертежом техническими требованиями.

Труд человека - это (его) целенаправленная производственная деятельность.

Предмет труда - то, на что направлена деятельность человека (в машиностроении - это заготовки, детали, сборочные единицы, изделия).

Средства труда - это технологическое оборудование, инструмент, приспособления, с помощью которых происходит изменение предметов труда.

Изделие - единица промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках или экземплярах (деталь, сборочная единица и т. п.). В зависимости от характера производства изделия могут быть изделиями основного или вспомогательного производства.

Заготовка - предмет труда из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь.

Заготовка перед первой технологической операцией называется исходной заготовкой.

Деталь - это изделие, изготовленное из одноименного по наименованию и марке материала без применения сборки.

3.2 Основные типы производств

Тип производства:

Это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции и определяется тактом выпуска изделий и коэффициентом серийности.

Объем выпуска продукции - количество изделий определенных наименований и типоразмеров, изготовленных или ремонтируемых предприятием в течение планируемого интервала времени.

Программа выпуска - перечень изделий, изготовленных на предприятии, с указанием объема выпуска по каждому наименованию в течение календарного периода.

Под тактом выпуска изделий понимается промежуток времени между выпуском двух следующих одна за другой машин, деталей или заготовок.

То есть такт выпуска - это отрезок времени, необходимый для изготовления одной детали при 100% выполнении программы выпуска. При проектировании технологических процессов величина такта выпуска определяется по формуле:

мин/штук

Где:

- действительный годовой фонд работы оборудования, час;

m - число рабочих смен;

N - годовая программа выпуска изделий, шт.

Определение коэффициента.

Коэффициент серийности показывает количество различных операций, закрепленных за одним станком, и рассчитывается по формуле:

Где:

- такт выпуска изделий, мин;

- штучное время по операциям, мин.

Критерием серийности служит коэффициент закрепления операций () - отношение числа всех технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца к числу рабочих мест.

Различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое. Для мелкосерийного производства характерны значения = 21-40, для среднесерийного - 11-20, крупносерийного - 2-10.

Единичное производство характеризуется малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление которых, как правило, не предусматривается.

Именно такое производство характерно для предприятий технического сервиса, ремонтных мастерских и ремонтно-механических мастерских лесопромышленных предприятий.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно небольшим объемом выпуска. В зависимости от количества изделий в партии или серии различают мелкосерийное, среднесерийное или крупносерийное производства.

Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного времени. На большинстве рабочих мест выполняется одна постоянно повторяющаяся операция (=1).

Сравнительная технико-экономическая характеристика типов производства представлена в табл. 4.

Таблица 4. - Сравнительная технико-экономическая характеристика типов производства:

Факторы	Типы производства
	единичный	серийный	массовый
Номенклатура изделий	Неограниченная	Ограниченная сериями	Одно наименование
Постоянство номенклатуры	Не повторяется	Периодически повторяется	Постоянный выпуск изделий узкой номенклатуры
Специализация рабочих мест	Отсутствует. Разные операции	Периодически повторяющиеся операции	Одна постоянно повторяющаяся операция
Коэффициент закрепления операций ()	>40 Мелкосерийное 20…40	Среднесерийное 10.. 20 Крупносерийное 1…10	1
Оборудование	Универсальное	Универсальное, с ЧПУ, специализированное	Преимущественно специальное
Расположение производственного (технологического) оборудования	Технологический принцип (по группам станков)	Предметный и технологический принцип (по группам, по участкам, по технологическому процессу)	Предметный принцип по технологическому процессу
Технологическая оснастка (приспособления, режущий и измерительный инструменты и др.)	Универсальная, стандартная нормализованная и унифицированная.	Стандартная, нормализованная и специализированная. Универсальный и предельный.	Специальная и нормализованная. Предельный и специальный
Детализация разработки технологической документации	Маршрутная	Маршрутно-операционная	Подробная маршрутно-операционная вплоть до разработки отдельных приемов
Квалификация основных рабочих	Высокая	Средняя, высокая на станках с ЧПУ	Невысокая на поточных линиях, высокая на ГАЛ
Себестоимость изделий	Высокая	Средняя	Низкая
Производственный цикл	Длительный	Средний	Минимальный
Производительность труда	Невысокая	Средняя	Максимальная
Нормирование труда	Опытно-статистическое	Расчетное и опытно-статистическое	Расчетное с экспериментальной проверкой

Тип производства решающим образом влияет на эффективность использования ресурсов предприятия.

К самостоятельному типу относится опытное производство. Его цель - производство образцов, партий или серий изделий для проведения исследовательских работ, испытаний, доводки конструкции и на основе этого - разработка конструкторской и технологической документации для промышленного производства. Изделия опытного производства не являются товарной продукцией и обычно не поступают в эксплуатацию.

3.3 Основные виды и формы технологических процессов

Технологический процесс - часть производственного процесса, представляющая собой совокупность действий с предметами труда, связанных с последовательным изменением формы, размеров или свойств материала заготовки или полуфабриката с целью получения детали или изделия с заданными техническими характеристиками.

В зависимости от условий производства и назначения проектируемого технологического процесса применяются различные виды и формы технологических процессов (ГОСТ 3.1109-82).

По этапам применения технологические процессы могут быть: проектными, рабочими, временными и перспективными.

По степени унификации:

- единичные технологические процессы на каждую деталь;

- типовые и групповые.

По подробности разработки и описания технологические процессы имеют три вида: маршрутный, маршрутно-операционный и операционный.

Для изделий единичного производства разрабатываются маршрутные технологические процессы. На изделия серийного и крупносерийного типов производства разрабатываются маршрутно-операционные и операционные технологические процессы. Для массового производства применяют операционные технологические процессы, в которых указаны все переходы, режимы обработки, эскизы наладок, способы крепления и измерения деталей, планировки рабочих мест.

Основным видом технической документации при разработке технологических процессов являются маршрутные (МК), операционные карты (ОК), карты технологических процессов (КТП) и карты эскизов (КЭ).

Технологический процесс изготовления детали разбивается на операции, установки, позиции, переходы, рабочие ходы и приемы, выполняемые на рабочих местах (ГОСТ 3.1109-82).

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких, одновременно обрабатываемых).

В условиях работы автоматической линии операция - это законченная часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на линии. Далее заготовка передается на другую операцию с помощью транспортных устройств. В условиях гибкого автоматизированного производства (ГАП) операция может прерываться для подачи заготовки на промежуточный склад в периоды между позициями, выполняемыми на разных технологических модулях.

Технологическая операция - основная часть технологического процесса. По ее продолжительности определяют станковая емкость и трудоемкость, количество рабочих, оборудования, инструмента и др.

Технологическая операция является основной расчетной единицей при проектировании, планировании и калькуляции технологического процесса изготовления или восстановления детали.

Кроме основных операций в технологическом процессе имеют место вспомогательные операции (без снятия стружки): транспортировка, контроль, маркировка и др.

Рабочее место - часть производственной площади цеха, оборудованной применительно к выполняемой операции. На рабочем месте размещены один или несколько исполнителей работы и обслуживаемая ими технологическая единица оборудования или часть конвейера, а также оснастка и (на ограниченное время) предметы производства. Заготовка может быть передвинута, переставлена, но все действия, связанные с обработкой этой заготовки на данном рабочем месте, относятся к одной операции. Например, если партию деталей типа валов нужно шлифовать по цилиндрическим поверхностям с двух концов вала, то обработка может быть выполнена на кругло-шлифовальных станках за одну или две операции. При шлифовании за одну операцию каждую деталь шлифуют в центрах с одного конца (стороны), а затем его переставляют на станке и шлифуют с другого конца. Шлифование вала за две операции производится на одном или двух станках: вначале все валы шлифуют только с одного конца, а затем с другого на этом или другом станке. Шлифовка за две операции, но на одном станке - одно рабочее место.

Установка - часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемой сборочной единицы. Так при обработке резанием изменение положения заготовки относительно поверхности стола (станины) или приспособления означает новый установки. Рассмотренное ранее шлифование цилиндрических поверхностей детали вал на кругло-шлифовальном станке за одну операцию было произведено с двух установок заготовок: первый - для шлифования поверхности с одного конца, а второй для шлифования поверхности с другого конца вала. В серийном производстве часто установки выделяют в отдельные операции.

Позиция - фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.

Технологический переход (переход) - законченная часть технологической операции, которая характеризуется постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке. При этом чаще всего режим работы станка не меняется. При работе на станках с ЧПУ, а также с использованием адаптивных систем режим работы станка может меняться. При изменении одного из этих элементов появляется новый технологический переход. Например, обработку точного отверстия в заготовке на токарном станке производят последовательно сверлом, зенкером, разверткой, что составляет три перехода, после каждого инструмента образуется поверхность, характеризующаяся определенными параметрами шероховатости.

При много инструментальной обработке одновременно нескольких поверхностей имеет место один переход. Иногда используют такое понятие, как элементарный переход как часть технологического перехода (операции), выполняемая одним инструментом на одном участке поверхности заготовки без изменения режима работы станка (при этом могут быть два или несколько рабочих ходов).

Рабочий ход (ранее название «проход») - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемое изменением формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.

Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, несопровождаемая изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки, но необходимая для рабочего хода.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки, но необходимы для выполнения технологического перехода (установка заготовки, замена инструмента, измерение детали и т. д.) для рабочего хода.

Прием - законченное действие рабочего (используется при техническом нормировании). Например, закрепить резец в резцедержателе, измерить деталь, переключить скорости станка и т. д.

Элемент приема - это движение, поддающееся наблюдению. Например, взять ключ, завернуть винт, протереть деталь и т. д.

3.4 Методы организации технологических процессов

Технологические процессы делятся на два вида: поточный и не поточный.

Под поточным видом организации технологического процесса понимается такой его вид, при котором заготовка, деталь или собираемые изделия в процессе их производства находятся в движении, причем это движение осуществляется с постоянной величиной такта. Это значит, например, что поступающая на первую операцию заготовка сразу после окончания операции передается на вторую, после окончания второй - на третью и т. д.

До последней операции, после которой деталь сразу передается на сборку. Время «пролеживания» детали между операциями в таких случаях равно или кратно такту.

Под не поточным видом организации технологического процесса понимается такой его вид, при котором заготовки, детали и собираемые изделия в процессе из производства находятся в движении с различной продолжительностью операций и «пролеживания» между ними, в результате чего процесс осуществляется с меняющейся величиной такта.

Из приведенных определений видно, что поточный метод организации технологического процесса, прежде всего, можно использовать в массовом и крупносерийном производствах.



4. Методология разработки технологических процессов изготовления детали

4.1 Содержание и последовательность разработки технологических процессов

Основы методологии разработки технологических процессов отражены в стандартах единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) ГОСТ Р50995.3.1-96, ГОСТ Р50995.0.1-96, ГОСТ Р15.000-94 и единой системы технологической документации (ЕСТД) по ГОСТ 3.1109-82. Процесс технологического проектирования содержит ряд взаимосвязанных и выполняемых в определенной последовательности этапов. Этапы разработки технологического процесса в соответствии с рекомендациями Р50-54-93-88 приведены на рис.

Рис. - Этапы разработки технологического процесса:

К ним относятся:

- анализ исходных данных;

- технологический контроль чертежа;

- определение типа и организационной формы производства;

- выбор вида исходной заготовки и способа ее получения;

- выбор вида технологического процесса;

- выбор технологических баз и схем базирования заготовки;

- выбор способов обработки поверхностей заготовки;

- проектирование (разработка) маршрута обработки;

- разработка структуры операций;

- выбор средств технологического оснащения (оборудования, приспособлений, вспомогательной оснастки, режущих и измерительных инструментов);

- расчет и назначение режимов обработки;

- расчет и назначение припусков и операционных размеров;

- определение норм времени;

- определение квалификации работы и профессий рабочих;

- составление технологической планировки (по необходимости) и разработка схемы (грузопоток) перемещения деталей и отходов;

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

- технико-экономическая оценка технологического процесса;

- оформление технологической документации.

Разработку технологического процесса необходимо начинать с анализа рабочего чертежа детали, установления необходимых размеров, требований к точности и шероховатости обработки, требований к погрешности формы и взаимного расположения поверхностей и ее термообработки.

4.2 Анализ исходных данных

Технические требования к детали.

Прежде всего следует выяснить назначение детали в узле машины и определить степень ее важности для эксплуатации машины. Затем провести подробный анализ технических требований к детали. При необходимости для решения возникающих задач привлекают методы теории размерных цепей. Результатами этого анализа должны быть формулировка основных технологических задач, которые необходимо решать при обработке детали, и корректировка чертежа детали.

Основные технологические задачи включают получение:

- Точности размеров: диаметральных, линейных, угловых;

- Точности формы: для цилиндрических деталей в продольном и поперечном направлениях (отклонения профиля продольного сечения, отклонения от круглости и цилиндричности), для плоскостных деталей (отклонения от плоскостности и прямолинейности);

- Точности взаимного расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, симметричности, пересечения осей);

- Качества поверхностного слоя обработанных поверхностей:

- высота микронеровностей профиля (Rz, Ra, tp);

- твердость (HRCЭ, HB);

- численное значение, знак и глубина распространения внутренних остаточных напряжений.

Кроме того, на чертежах могут быть указаны и специальные технические требования: покрытия, термическая обработка, окраска, подгонка массы и т. п.

По всем группам технологических задач необходимо подробно изучить технические требования на изготовление с перечислением наиболее ответственных. В результате формулируются основные технологические задачи, определяющие структуру технологического процесса, применяемое оборудование, средства технологического оснащения, квалификацию исполнителя, контрольные операции и др.

При технологическом контроле чертежей проверяют, содержит ли чертеж все сведения о детали: необходимые проекции, разрезы и сечения, размеры с допусками, требования к точности формы и взаимного расположения, требования к качеству поверхности. Отработку конструкции детали на технологичность проводят в соответствии с общими правилами, установленными ГОСТ 14.201-83. Анализ технологичности конструкции изделия направлен на повышение производительности труда, снижения затрат и сокращение времени на технологическую подготовку производства (ТПП). Конструкция изделия может быть признана технологичной, если она обеспечивает простое и экономичное изготовление детали и удовлетворяет следующим требованиям:

- конфигурация деталей и их материал позволяют применять наиболее прогрессивные заготовки, сокращающие объем механической обработки;

- при конструировании изделий используются простые геометрические формы, позволяющие применять высокопроизводительные методы производства. Предусмотрена удобная и надежная технологическая база в процессе обработки;

- обоснованы заданные требования к точности размеров и формы детали;

- использована стандартизация и унификация деталей и их элементов;

- для уменьшения объема механической обработки предусмотрены допуски только по размерам посадочных поверхностей;

- обеспечена достаточная жесткость детали;

- предусмотрена возможность удобного подвода жесткого и высокопроизводительного инструмента к зоне обработки детали;

- обеспечен свободный вход и выход инструмента из зоны обработки;

- учтена возможность одновременной установки нескольких деталей.

Конструкция изделия в значительной степени определяет содержание технологического процесса, его построение (маршрут), структуру операций, применяемые методы обработки, оборудования, оснастку и инструменты.

Общие требования к технологичности формы детали:

1. Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом;

2. Детали должны изготовляться из стандартных или унифицированных заготовок. Формы заготовки должны приближаться к форме и размерам готовой детали;

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

4. Размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные и обоснованные точность и шероховатость поверхностей. Оптимальными считаются точность и шероховатость поверхности экономически и конструктивно обоснованные;

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, ее форма и размеры должны соответствовать требованиям технологии изготовления (включая процессы упрочения, коррозийной защиты и пр.), хранения и транспортирования;

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. Поверхности отверстий также должны соответствовать по форме стандартному инструменту, например, глухие отверстия следует проектировать с коническим дном, образуемым режущей кромкой сверла (угол затоки сверла 2ц = 118 - 120о). Отверстия должны соответствовать по размерам стандартным сверлам (ГОСТ 886-77), не следует предусматривать сквозные отверстия с отношением длины к диаметру более 10, т. к., требуются специальные сверла;

13. Глубина глухих отверстий не должна превышать шести диаметров, для глухих отверстий, подвергаемых чистовой обработке следует указать ее длину, т. к., по всей длине трудно достичь шероховатости;

14. Глубина резьбы в глухих отверстиях должна быть согласована с размерами рабочей части метчика, не рекомендуется назначать резьбы длиной более 3-х диаметров, т. к., при этом затрудняется свинчиваемость деталей; производственный машиностроение технологический

15. Конструкции деталей должны обеспечивать минимальную деформацию при термообработке;

16. Детали, обрабатываемые на станках токарной группы должны иметь максимальное число поверхностей вращения и минимальное число изменений диаметра сечения;

17. Детали, обрабатываемые на протяжных станках, должны иметь равномерную жесткость по длине и достаточную прочность;

18. При обработке на станках с ЧПУ к конструкции обрабатываемых деталей предъявляют менее жесткие требования (например, сложные, фасонные, контурные и объемные поверхности можно получить без особых трудностей).

Размещено на Allbest.ru

...