Технологический процесс изготовления детали

Типовая технология изготовления корпусных деталей.

1.      Плоские поверхности сопряжения с другими деталями:

—          с фундаментом или станиной — точность по 7 … 8 кв., Ra 1,25 … 2,5. Точность относительного положения: плоскостность — 0,05; параллельность или перпендикулярность — 0,02 … 0,05 мм на всей длине поверхности.

—          прочие плоские поверхности — точность по 9 … 11 кв., Rz 40 … 20.

2.      Основные отверстия (под подшипниковые узлы) — точность 6 … 7 кв.; Ra 0,63 … 1,25 мкм.

3.      Мелкие и резьбовые отверстия (под крепеж) точные — по 7…8 кв., прочие по 9…11 кв.

Типовой технологический процесс включает следующие основные группы операций:

1.      Обработка базирующих поверхностей.

2.      Обработка плоских поверхностей со всех сторон.

3.      Черновое растачивание основных отверстий.

4.      Обработка классных и мелких резьбовых отверстий со всех сторон.

5.      Окончательная обработка основных отверстий.

Обработка базирующих поверхностей.

Технологическая практика показывает, что лучшая базовая поверхность — плоскость наибольшей протяженности и два точных отверстия, расположенных на максимальном расстоянии. При большом количестве установок (50 — 60 операций) готовят и вторую пару базовых отверстий. Оборудование для этих операций:

—          в мелкосерийном и единичном производстве — на универсальных станках (фрезерных и сверлильных) при отсутствии у детали других базовых поверхностей детали передают со станка на станок на приспособлениях спутниках.

—          в серийном производстве — на программных многоцелевых станках;

—          в массовом и крупносерийном производстве — на агрегатных станках.

Обработка плоских поверхностей со всех сторон.

Выполняется на продольно-фрезерных (для крупногабаритных деталей), фрезерных программных с магазином инструментов, агрегатных и многоцелевых, в массовом производстве для деталей допускающих обработку плоскостей напроход применяются карусельно-фрезерные станки.

z

Обработка мелких и резьбовых отверстий.

В единичном и мелкосерийном производстве выполняется на вертикально- и радиально-сверлильных станках. В крупносерийном производстве используется спец. оснастка типа многоинструментальных головок. Используются также программные сверлильные станки, многоцелевые и агрегатные станки.

Чистовая обработка основных отверстий.

Выполняется на алмазно-расточных или высокоточных координатно-расточных станках. Для обеспечения выполнения технических условий в большинстве случаев требуется проверка на соблюдение точности базирования детали.

Контроль корпусных деталей

К числу контролируемых параметров относятся:

—          геометрическая точность поверхностей;

—          качество поверхностей;

—          точность относительного положения поверхностей (основных отверстий, базовых плоскостей и т.п.).

Измерение геометрической точности плоских поверхностей по параметрам плоскостности или прямолинейности производят с помощью параболических линеек или контрольных плит.

Геометрическую точность мелких и резьбовых отверстий проверяют с помощью калибров.

Контроль качества поверхностей сводится к проверке твердости и микротвердости на специальных приборах, а также шероховатости с применением специальных эталонов.

Проверяется параллельность осей, соосность, перпендикулярность торцов и отверстий, межцентровое расстояние и др. Существует большое разнообразие конструкций измерительной оснастки и инструментов

Важной особенностью при их использовании является необходимость проверки погрешности измерений

5.1 Формирование заданий проектирования

От правильности назначения последовательности и перечня технологических операций напрямую зависит качество получаемой детали. Для правильной оценки технологического процесса необходимо руководствоваться типовым технологическим процессом. В качестве типового выбран техпроцесс обработки ступенчатых валов, но с учетом конструктивных особенностей и назначения исходной детали.

Последовательность операций: Последовательность операций соответствует типовому технологическому процессу:

подготавливаются технологические базы

производится обтачивание в три стадии: (черновое, получистовое, чистовое)

фрезеруют шестигранник

получистовое шлифование рабочих поверхностей

полирование поверхностей под азотацию

накатывание резьбы

фрезерование паза

чистовое шлифование рабочих поверхностей

полирование 32h6

Общий анализ технологического процесса:

В заводском техпроцессе широко применяется разметка на операциях сверления и фрезерования. В связи с изменившимся типом производства предлагаю заменить разметку применением приспособлений. Применяемое оборудование по точности соответствует требованиям операций. Режущий инструмент в основном твердосплавный с напайными пластинами, марки инструментальных материалов выбраны в соответствии с типом операции, обладают высокой стойкостью и позволяют вести обработку на высоких режимах резания. Мерительный инструмент на операциях предварительной обработки — штангенциркуль и линейка, на чистовой и отделочной стадиях — предельные калибры-скобы. Данный мерительный инструмент позволяет вести измерения с необходимой точностью.

Так как шток это ответственная деталь, то в техпроцессе предусмотрены операции дефектоскопии. Первая — ультразвуковая, после чернового обтачивания: необходима для контроля за наличием пустот в объеме штока. Вторая — магнитная, проводится перед азотацией: необходима для контроля состояния поверхностного слоя штока.

Заготовка: На заводе данная деталь производилась в условиях единичного производства, этому производству соответствовал способ получения заготовки — ковкой на молотах, который характеризуется большими и неравномерными припусками, большими допусками. В связи с этим была необходимость введения обдирочных операций, большой объем механической обработки, а также сложность использования в качестве черновых баз наружных цилиндрических поверхностей. В связи с изменившимся типом производства предлагаю изменить способ получения заготовки на более точный с соответствующими технико-экономическими расчетами.

Анализ операций:

Типовой технологический процесс восстановления деталей, относящихся к классу некруглых стержней

К этому классу относятся балки передних осей, шатуны, рычаги, вилки переключения передач, колодки тормоза и др. Их изготовляют литьем, горячей штамповкой и штамповкой из листа. При механической обработке технологической базой вначале служат поверхности стержня и головки, а затем отверстие и обработанные поверхности головки.

Характерными неисправностями деталей этого класса являются остаточные деформации изгиба и закручивания детали, износ отверстий под втулки и вкладыши, износ отверстий под шкворень и под стопор, износ торцов бобышек и др. Для деталей этого класса наиболее распространенными способами восстановления являются правка и установка дополнительных ремонтных деталей.

При наличии схем типовых технологических процессов можно легко путем исключения отсутствующих дефектов разработать маршрутную карту технологического процесса восстановления конкретной детали.

Просмотров:
3 987

Разработка — типовой технологический процесс

Процентное соотношение деталей нормализованных, специальных и общего назначения для различных видов оборудования.

Разработка типовых технологических процессов на нормализованные детали проводится в следующем порядке.

Разработка типовых технологических процессов включает: а) выбор оптимальных, наиболее прогрессивных методов обработки типовых форм поверхностей деталей и их сочетаний; б) разработка наиболее рациональных технологических процессов ( маршрутной технологии) изготовления деталей на основе выбранных оптимальных технологических методов обработки; в) выбор элементов автоматизированного технологического процесса, обеспечивающих его оптимальную автоматизацию и легкую переналаживаемость.

Разработка типового технологического процесса в условиях единичного и серийного производства имеет целью сокращение цикла подготовки производства и уменьшение ее стоимости.

Разработка типовых технологических процессов на каждом уровне базируется на внедрении научно-технических достижений и передового опыта промышленности в области технологии машиностроения и рациональном использовании материальных и трудовых ресурсов производства с учетом конкретных производственных условий.

Разработка типовых технологических процессов для различных классификационных групп соединений и узлов, осуществленная на базе обобщения передового опыта в масштабе целой отрасли машиностроения, позволит создать более рациональную технологию. Благодаря этому использование типовой технологии на заводах при разработке конкретных процессов на новые изделия не только значительно сократит цикл подготовки производства и снизит затраты на эти цели, но и даст возможность создать высококачественный и экономичный процесс.

Разработка типовых технологических процессов для различных классификационных групп соединений и узлов, осуществленная на базе обобщения передового опыта в масштабе целой отрасли машиностроения, позволит создать более рациональную технологию. Вследствие этого использование типовой технологии на заводах при разработке конкретных процессов на новые изделия не только значительно сократит цикл подготовки производства и снизит затраты на эти цели, но и даст возможность создать высококачественный и экономический процесс. Опыт показывает, что типовые процессы обеспечивают широкое внедрение прогрессивных методов сборки и высокопроизводительной оснастки, снижение трудоемкости, повышение качества и уровня механизации сборочных работ, упрощают нормирование и дают возможность резко расширить применение технически обоснованных норм.

Разработка типовых технологических процессов осуществляется На базе Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения и Классификатора технологических операций, утвержденных Госстандартом.

Разработка типовых технологических процессов на вкладыши проведена с учетом индивидуального производства компрессоров.

Разработка типовых технологических процессов позволяет значительно упростить нормирование путем разработки типовых технических норм на намоточные работы применительно к конкретной номенклатуре катушек.

Разработка типовых технологических процессов сдерживается в определенной мере трудностями создания классификаторов деталей и узлов. Имеющиеся классификаторы, как правило, универсальны, включают большое количество разновидностей деталей, что связало с трудностями при практическом их использовании.

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью, зависящей от количества однотипных изделий, выявленных при группировании их по конструктивным и технологическим признакам.

Идея разработки типовых технологических процессов родилась у нас в Союзе в 1932 — 1935 гг., когда началось широкое развитие машиностроения и потребовалось быстро и качественно разрабатывать технологические процессы на большое число новых машин и их деталей при проектировании новых заводов и внедрении новых машин на действующих предприятиях.

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью и зависит от количества однотипных изделий, выявленных при группировании их по конструктивным и технологическим признакам. До разработки любого ( единичного или типового) технологического процесса изготовления детали конструкция должна быть отработана на технологичность.

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью, зависящей от числа изделий, вошедших в группы, и частоты их применяемости.

Технологическая подготовка производства

Технологический процесс (ТП) — часть производственного процес­са, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства.

Технологическая подготовка производства (ТПП) представляет собой совокупность мероприятий, обеспечивающих на предприятии наличие полных комплектов конструкторской и технологической до­кументации и средств технологического оснащения, которые необхо­димы для производства заданного объема продукции установленного качества.

Технологическая подготовка производства новых изделий реша­ет задачи:

  • обеспечения технологичности конструкции изделий;
  • разработки технологических процессов и методов их конт­роля;
  • проектировки и изготовления технологической оснастки и не­
    стандартного (специального) оборудования;
  • организации и управления процессом ТПП.

Технологические процессы разрабатываются технологом в виде плана-графика, в котором устанавливаются этапы освоения изделия, перечень работ по ТПП и продолжительность их выполнения, состав подразделений-исполнителей и ответственные исполнители по каж­дому подразделению.

При проектировании технологического процесса можно разрабо­тать несколько его вариантов, а затем выбрать тот вариант, который при прочих равных условиях дает возможность изготовить изделие при наименьших затратах на его производство, т.е. по наименьшей себестоимости.

Общие правила разработки технологических процессов определяются ГОСТ 14.301-83.

Новые технологические процессы обычно не сразу внедряются в производство, а сначала подвергаются проверке в экспериментальных цехах, после которой в основных цехах производится отладка.

Технологическая подготовка производства может быть организована по централизованной, децентрализованной или смешанной системам.

При централизованной системе ТПП сосредоточивается в отделе главного технолога. Децентрализованная система предполагает рассредоточение технологической подготовки по основным производственным цехам, где технолог выполняет лишь роль руководителя.  Смешанная система организации технологической подготовки заключается в том, что разработка проводится частично в отделе главного технолога и частично в производственных цехах.

Разработка, приемка и передача в производство новых технологических процессов осуществляется в соответствии с требованиями  стандартов ИСО серии 9000.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТРОЛЬНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Контрольное приспособление — для проверки отклонения от симметричности
шпоночных пазов.

Это приспособление для контроля смещения шпоночного паза относительно оси
вала. Оно состоит из измерительной каретки 1 и двух щупов 2. Размеры концов
обоих щупов выполнены в соответствии с допуском на ширину шпоночного паза,
разделенным на четыре группы, что обеспечивает беззазорную посадку щупа в паз.

При контроле каретка устанавливается на верхнюю поверхность щупа, плотно
вставленного в паз вала 3. Стрелку ИГ ставят на нуль по наивысшей точке вала,
после чего каретку переставляют на противоположную сторону щупа и опять находят
наивысшую точку вала. Полуразность показаний ИГ соответствует действительному
смещению паза.

Прибор прост в изготовлении и позволяет быстро производить измерение без
снятия обрабатываемой детали со станка.

Заключение

В данном курсовом проекте спроектирован технологический
процесс изготовления шестерни.

В ходе проектирования проведен анализ технологичности детали,
выбран вид и метод получения заготовки. Определен маршрут последовательности
обработки, проведен размерный анализ и определены размеры заготовки.
Пронумерованы операции, получены исходные данные для обработки детали.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Косилова, А.Г. Справочник технолога — машиностроителя. В 2
— х т./ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. — 4 — изд., перераб. и доп. —
М.: Машиностроение, 2010. ил.

Добрыднев, И.С. Курсовое проектирование по предмету
«Технология машиностроения»: Учеб. пособие для техникумов по специальности
«Обработка металлов резанием»/ Добрыднев, И.С. — М.: Машиностроение, 2009. —
184 с., ил.

Козлов, А.В. Проектирование заготовок: Учебное пособие./
Решетников Б.А., Бобылев А.В. — Челябинск: Изд — во ЮУрГУ, 2012. — 34 с.

Схиртладзе, А.Г. Технологическая оснастка машиностроительных
производств: Учебное пособие / Составитель проф. Схиртладзе А.Г.: В 2 ч. — М.:
МГТУ «Станкин», 2009.

Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. — 5-е
изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2008. — Т. 1. — 728с.

Обработка деталей типа ступенчатых валов

1.      посадочные шейки (для подшипников скольжения или качения) — 7 квалитет, Ra 0,63 … 1,25

2.      точные торцовые поверхности (Ra 1,25, отклонение от перпендикулярности к посадочным шейкам — 0,05 … 0,1 на всей длине).

3.      цилиндрические поверхности под сопряжения (с муфтами, шестернями, шкивами и т.п.) — 8 — 9 квалитет, шероховатость от Ra 2,5 … Rz 20.

4.      шлицевые, шпоночные, резьбовые — 9 — 10 квалитет, Rz 20, соосность с поверхностями посадочных шеек » 0,05 мм, между собой — 0,05 … 0,1 мм.

5.      канавки — 10…12 квалитет, Rz 40.

Заготовка:

—          пруток (прокат), при разности диаметров DD = 10 … 15 мм.

—          штамповка (на горизонтально-ковочных машинах или штампах).

Пример: Типовая технология изготовления ступенчатых валов без центровых отверстий, шлицев и зубчатых колес.

Маршрут обработки:

1.      Подготовка базовых поверхностей (фрезерно-центровальная операция).

2.     

3.     

4.      Обработка шпоночных канавок (шпоночно-фрезерные, или фрезерные операции).

5.      Термообработка.

6.      Правка центровых отверстий.

7.      Шлифовка посадочных шеек.

8.      Слесарная, моечная, контроль.

метод копированияметод обкатки

Обработка по методу обкатки при достаточно высокой производительности позволяет достичь более высокой точности. Однако в этом случае используется более дорогой инструмент: шлицевые червячные фрезы, а также требуется специальное более дорогое оборудование — зубо- или шлицефрезерные станки.

Контроль ступенчатых валов.

К числу основных контролируемых параметров относятся:

—          точность геометрической формы поверхностей;

—          точность относительного положения поверхностей;

—          качество поверхностей;

Точность геометрической формы проверяется для посадочных шеек, шпоночных, шлицевых, зубчатых и резьбовых поверхностей. Для контроля геометрической точности посадочных шеек по параметрам овальности и конусности используются микрометры, измерительные скобы и средства активного контроля.

Геометрическая точность шпоночных и шлицевых поверхностей контролируется с помощью калибров.

Контроль точности относительного положения производится с помощью спец-приспособлений с индикаторами или другими чувствительными элементами.

Обработка дерева и металла

На практике одну и ту же деталь, одного и того же размера и веса, из одного и того же материала можно изготовить разными, иногда сильно отличающимися друг от друга методами.

На этапе конструкторско-технологической подготовки производства конструкторы и технологи совместно прорабатывают несколько вариантов описания технологического процесса, изготовления и последовательности обработки изделия. Эти варианты сравниваются по ключевым показателям, насколько полно они удовлетворяют:

  • техническим условиям на конечный продукт ;
  • требованиям производственного плана, срокам и объемам отгрузки;
  • финансово-экономическим показателям, заложенным в бизнес-план предприятия.

На следующем этапе проводится сравнение этих вариантов, из них выбирается оптимальный. Большое влияние на выбор варианта оказывает тип производства.

https://youtube.com/watch?v=w_HRE4yRJxY

В случае единичного, или дискретного производства вероятность повторения выпуска одной и той же детали невелика. В этом случае выбирается вариант с минимальными издержками на разработку и создание специальной оснастки, инструмента и приспособлений, с максимальным задействованием универсальных станков и настраиваемой оснастки. Однако исключительные требования к точности соблюдения размеров или к условиям эксплуатации, таким, как радиация ил высоко агрессивные среды, могут вынудить применять и специально изготовленную оснастку, и уникальные инструменты.

При серийном же выпуске процесс производства разбивается на выпуск повторяющихся партий изделий. Технологический процесс оптимизируют с учетом существующего на предприятии оборудования, станком и обрабатывающих центров. Оборудование при этом снабжают специально разработанной оснасткой и приспособлениями, позволяющими сократить непроизводительные потери времени хотя бы на несколько секунд. В масштабе всей партии эти секунды сложатся вместе и дадут достаточный экономический эффект. Станки и обрабатывающие центры подвергают специализации, за станком закрепляют определенные группы операций.

При массовом производстве размеры серий весьма высоки, а выпускаемые детали достаточно долгий срок не подвергаются конструктивным изменениям. Специализация оборудования заходит еще дальше. В этом случае технологически и экономически оправдано закрепление за каждым станком одной и той же операции на все время выпуска серии, а также изготовление спецоснастки и применение отдельного режущего инструмента и средств измерений и контроля.

Оборудование в этом случае физически перемещают в цеху, располагая его в порядке следования операций в технологическом процессе

Определение типа производства

В машиностроении в зависимости от программы выпуска изделий и характера изготовляемой продукции различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое.

Тип производства согласно ГОСТ 3.1108–74 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования. Тип производства определяется коэффициентом:

К3.0=Q/PM,                                       (2.1)

где Q – число различных операций; PM – число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.

Для предварительного определения типа производства можно использовать годовой объём выпуска и массу детали. Учитывая, что объём выпуска детали «хвостовик» составляет 80000 штук в год, а масса детали – 0,1 кг, на основании таблицы 3.1 определяем тип производства как крупносерийное.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпуска. Коэффициент закрепления операций для крупносерийного производства составляет 1–10.

На предприятиях серийного производства значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащённых как специальными, так и универсально-наладочными (УНП) и универсально-сборочными (УСП) приспособлениями, что позволяет снизить трудоёмкость и удешевить производство. Представляется также возможным располагать оборудование в последовательности технологического процесса для одной или нескольких деталей, требующих одинакового порядка обработки, с соблюдением принципов взаимозаменяемости при обработке. При небольшой трудоёмкости обработки или недостаточно большой программе выпуска изделий целесообразно обрабатывать заготовки партиями, с последовательным выполнением операций, т.е. после обработки всех заготовок партии на одной операции производить обработку этой партии на следующей операции. При этом время обработки на различных станках не согласуют. Заготовки во время работы хранят у станков, а затем транспортируют целой партией.

В серийном производстве применяют также переменно-поточную форму организации работ. Здесь оборудование также располагают по ходу технологического процесса. Обработку производят партиями, причём заготовки каждой партии могут несколько отличаться размерами и конфигурацией, но допускают обработку на одном и том же оборудовании. В этом случае время обработки на смежных станках согласуют, поэтому движение заготовок данной партии осуществляется непрерывно, в порядке последовательности технологического процесса. Для перехода к обработке партии других деталей переналаживают оборудование и технологическую оснастку (приспособления и инструмент).

Обзор особенностей проектирования типовых и групповых технологических процессов.

При всем многообразии деталей машиностроительного производства среди них можно обнаружить большое количество деталей аналогичной конфигурации, близких по точности, материалам, требованиям, предъявляемым к качеству обработки их основных поверхностей, а также сравнительно мало отличающихся по размерам. С целью достижения наивысшей производительности и экономичности производства выполняется типизация технологических процессов по следующим направлениям:

—          обработка отдельных поверхностей;

—          обработка отдельных типовых сочетаний поверхностей;

—          обработка заготовок.

Разработка типовой технологии в условиях предприятия должна производиться для двух ее вариантов: рабочего и перспективного, учитывающего все возможности современных видов обработки, новейшего оборудования и прогрессивных форм организации производства. В комплект технологической документации для типовых технологических процессов входят классификатор заготовок и типовые процессы обработки. Типовые техпроцессы составляются в двух разновидностях:

—          в виде типовых карт, содержащих перечень операций и оборудования с указанием количества установов и краткого порядка выполнения работы;

—          в виде карт нормального техпроцесса для заготовок, отличающихся только размерами при тождественной форме. В них содержатся подробные данные о технологическом процессе и отдельных операциях: эскиз заготовки, номера нормалей и ГОСТов, предельные габаритные размеры заготовок, точность обработки и качество поверхности, материал, последовательность и содержание операций и переходов, оборудование, приспособление и инструмент и т.д.

По ГОСТ 14.004-83 под групповой организацией производства понимается форма организации производства, характеризуемая совместным изготовлением или ремонтом групп изделий различной конфигурации на специализированных рабочих местах. При построении технологической классификации заготовок для групповой обработки под классом понимается совокупность деталей, характеризуемая общностью типа оборудования, необходимого для получения или обработки заготовки в целом или отдельных ее поверхностей.

На первом этапе разработки групповой технологии создаются классы заготовок по видам обработки (изготовляемые на токарных, револьверных, фрезерных, сверлильных станках, а также получаемые литьем под давлением, холодной и горячей штамповкой). На следующем этапе производится формирование групп по отдельным технологическим операциям. Основным признаком для объединения деталей в группы является общность обрабатываемых поверхностей или их сочетаний. При формировании группы заготовок учитываются следующие признаки: общность элементов, составляющих конфигурацию заготовки, точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей, однородность исходной заготовки и обрабатываемого материала, позволяющая осуществлять обработку одинаковыми способами и общими режущими инструментами, близость размеров исходных заготовок, позволяющая обрабатывать их на обном и том же оборудовании в однотипных приспособлениях (групповых переналаживаемых приспособлениях). Групповая обработка может быть введена для отдельных групповых операций (заготовительных, отделочных и т.п.), а также для построения группового технологического процесса в целом, в т.ч. на базе организации поточных линий.