ПРАКТИКА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОРГАНИЗАЦИИ ГРУППОВОГО ПРОИЗВОДСТВА В МАШИНОСТРОЕНИИ М.И. Бухалков, д-р экон. наук, профессор,

М.А. Кузьмин, аспирант,

В.В. Павлов, канд. экон. наук, доцент Самарский государственный технический университет, г. Самара

Рассматриваются научные основы организации группового производства на предприятиях машиностроительного комплекса, приводятся практические рекомендации по проектированию и построению графиков работы групповых поточных линий

Групповое производство представляет собой прогрессивную гибкую форму организации прерывных производственных процессов на предприятиях машиностроения, основанную на предметной специализации цехов и участков и типовой унификации технологических процессов. В зависимости от объема рыночного спроса на выпускаемую продукцию, существующего на предприятии направления специализации и достигнутого уровня технологической унификации принято различать шесть основных форм групповой организации производственных процессов. При подетальной специализации производства с применением единичной или типовой форм организации технологических процессов могут иметь место три первичные формы группового производства :

Подетальные специализированные цехи предприятия;

Подетально-специализированные участки цеха;

Многономенклатурные групповые поточные линии с переналадкой станков.

При подетальной специализации производства, сочетающейся с использованием групповой формы организации технологических процессов, создаются следующие вторичные формы группового производства:

Подетально-групповые механосборочные цехи;

Подетально-групповые производственные участки;

Групповые поточные линии с переналаживаемыми станками.

Вторичные формы организации группового производства основаны на повсеместном использовании высокопроизводительного оборудования, быстропе-реналаживаемой технологической оснастки, станков с числовым программным управлением, специальных обрабатывающих центров и специализированных станков и других технологических средств механизации и автоматизации основных и вспомогательных производственных процессов. Как свидетельствует отечественный передовой опыт, групповое производство на предприятиях машиностроения, создаваемое на основе конструктивной классификации выпускаемых изделий, унификации технологических процес-

сов и подетально-групповой специализации производственных подразделений, способствует в характерных для рынка условиях единичного, мелкосерийного и серийного типов производства широкому применению таких присущих для массового производства принципов рациональной организации производственного процесса, как специализация рабочих мест, непрерывность, ритмичность, прямоточность и т.д. С учетом степени полноты использования этих принципов групповое производство продукции может функционировать на предприятии при различных организационных формах и типах производства .

В единичном, мелкосерийном и серийном типах производства методы организации групповых процессов целесообразно использовать при изготовлении разнообразных деталей, сборке изделий и ремонте оборудования в основных и вспомогательных цехах. В крупносерийном и массовом производстве групповые формы его организации рекомендуется применять при высоком уровне специализации и коэффициенте закрепления операций за рабочим местом, равным или превышающим две выполняемые деталеоперации за один месяц, а также при незначительном производственном цикле изготовления деталей.

Коэффициент специализации или закрепления рабочих мест в различных подразделениях машиностроительных предприятий зависит от сочетания двух организационных показателей - объема выпуска и трудоемкости продукции, которые во многом определяют технологические или предметные формы специализации цехов и участков, производственную и организационную структуру предприятия, а также методы и формы организации группового производства. Постепенный переход от технологической формы специализации к подетально-групповой считается одним из важных прогрессивных направлений в совершенствовании организации современного машиностроительного производства.

Высшей формой развития группового производства является в рыночных условиях внедрение при соответствующих объемах выпуска товаров гибких быстропереналаживаемых поточных линий механической обработки деталей и сборки изделий.

Организация группового производства включает в себя следующий комплекс проектных работ, обеспечивающих создание и функционирование специализированных подразделений:

Анализ номенклатуры выпускаемых изделий и основных условий их производства;

Классификация и кодирование обрабатываемых деталей;

Группирование деталей по принятым классификационным признакам;

Унификация деталей и отработка их на технологичность;

Анализ действующих технологических процессов и разработка групповых;

Расчет трудоемкости выполнения групповых технологических процессов;

Определение состава производственных подразделений;

Проектирование организации группового производства изделий;

Определение потребного технологического оборудования в проекте;

Приобретение необходимых средств технологического оснащения;

Опытно-промышленное испытание и внедрение организации группового производства.

Основой организации группового производства, по оценке С.П.Митрофанова, служат унификация конструкций выпускаемых изделий и технологических процессов их изготовления . Важнейшими организационными направлениями конструктивной и технологической унификации в машиностроительном производстве при снижении рыночного спроса на продукцию стали разработка типовых технологических процессов и применение групповых методов обработки деталей. Типовые технологические процессы создаются на изготовление однотипных или стандартизированных деталей и применяются главным образом в крупносерийном и массовом производстве. Групповые технологические процессы разрабатываются на группы подобных по конструктивным или иным признакам деталей и используются в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства.

Типизация методов обработки основана на классификации деталей и их поверхностей. Классификация деталей и технологических процессов строится по схеме класс-группа-тип. Класс представляет собой совокупность деталей определенной конфигурации, характеризуемых общностью конструктивных форм и технологических процессов, например, валы, втулки, шестерни и т.д. Каждый класс разбивается на подклассы и группы, каждая группа - на подгруппы и типы. Группой считается совокупность деталей, объединяемая при обработке общностью оборудования, оснастки, наладки и технологического или операционного процесса. При создании групп учитываются габариты детали, геометрическая форма, общность

подлежащих обработке поверхностей, требуемые ква-литет точности, шероховатость поверхности, однородность заготовок, серийность выпуска, экономичность процесса и многие другие факторы. Группа служит промежуточным звеном классификации деталей, конечная цель которой состоит в установлении типов. Типом называется совокупность сходных деталей, имеющих в конкретных производственных условиях общий технологический процесс.

Типовые технологические процессы предназначаются для производства стандартных и унифицированных деталей, сборки узлов и сложных изделий. На предприятиях машиностроения используется два способа типизации технологических процессов. Первый способ заключается в проведении такой классификации деталей, в результате которой определяется количество существующих конструктивных типов изделий и на каждый из них составляется общий технологический процесс. Второй способ состоит в установлении ряда технологических методов обработки, относящихся к отдельным деталям или к их характерным поверхностям, имеющим конструктивные признаки сходства - основу для построения типовых процессов. Построение типовых процессов осуществляется на конструктивном сходстве или подобии обрабатываемых деталей и их поверхностей, а не на общности средств производства и орудий труда - станков, приспособлений, инструмента. Типовые процессы, характерные для данного конкретного предприятия, должны охватывать все детали, имеющие одинаковый маршрут обработки, однотипные станки, применяемую оснастку, а также режущий и мерительный инструмент. Такие процессы разрабатываются обычно с подробным описанием маршрутной технологии и составлением технологических карт для соответствующих типов деталей, в которых содержится перечень конкретных операций, оборудования и инструмента, режимов обработки, норм времени и других организационно-технических показателей.

Групповые технологические процессы разрабатываются для однородных по тем или иным конструктивно-технологическим признакам видов продукции с использованием унифицированной технологии производства и быстропереналаживаемой оснастки. Г рупповой метод обработки непосредственно связан с унификацией конструкции машин и их элементов, а также с организацией их производства. Чем выше уровень унификации технологии, тем соответственно выше и уровень специализации производства и тем, следовательно, совершеннее могут быть формы его организации на предприятии. Важнейшими организационными предпосылками применения групповых методов в машиностроительном производстве являются следующие:

Правильная классификация и группировка изготовляемых деталей, выполняемых работ и проектируемых технологических процессов;

Подбор и конструирование групповых приспособлений и другой технологической оснастки для осуществления принятой технологии;

Специализация и модернизация технологического оборудования с целью повышения эффективности его использования;

Внедрение групповых поточных и автоматических линий для производства деталей.

Групповой метод как основа унификации технологических процессов и средств их оснащения способствует сокращению их количества на изготовление однотипных деталей и одновременно расширяет применение прогрессивной технологии на производство большой номенклатуры продукции. На машиностроительных предприятиях принято различать два основ-

ных направления технологической унификации: типизация технологических процессов и групповой метод обработки деталей. Оба этих совершенно самостоятельных подходов, взаимодополняющих системное решение на предприятии общих технологических и организационных задач, представлены на рис. 1. Принципиальное их различие заключается в том, что типовые процессы характеризуются общностью последовательности и содержания операций (переходов) при обработке типовой группы деталей, а групповая технология характеризуется общностью оборудования и оснастки при выполнении отдельных операций или при полном изготовлении группы разнотипных деталей.

Унификация технологических процессов

Типизация технологических процессов

Методы групповой обработки

Рис. 1. Схема унификации технологических процессов

Групповые методы организации технологических процессов могут базироваться на различных подходах к классификации деталей и способов их обработки. Задачей любой классификации является установление определяющих признаков, предметов труда, необходимых для правильного группирования проектируемых объектов или выявления их основных свойств и характерных особенностей. Различные конструкции машин и приборов, виды изделий и деталей имеют большое количество одинаковых конструктивных, технологических, организационных и целый ряд иных общих признаков. Групповые процессы на предприятиях машиностроения принято классифицировать по следующим наиболее важным признакам:

По конструктивно-технологическому сходству изготовляемых деталей, в соответствии с которым типовыми совокупностями служат группы валиков, втулок, шпинделей, шлицевых валов, зубчатых колес и т.д.;

По элементарным поверхностям обрабатываемых деталей, позволяющим выбрать необходимый метод изменения их форм и размеров и составить из их комбинации совокупный технологический процесс обработки любой детали, содержащей те или иные

поверхности, например, круглые, плоские, а также пазы, отверстия и т.п.;

По типам применяемого технологического оборудования, включающего соответствующие виды и модели металлообрабатывающих станков, например, токарных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных и

По единству используемого технологического оснащения на различных операциях и видах оборудования, к примеру, по общности способов крепления детали, наладки оборудования и т.п.

Кроме того, во всех направлениях классификации групповых процессов обработки учитываются такие признаки, как назначение детали, сложность конструкции, точность и шероховатость поверхностей, сходство технологических маршрутов, объем выпуска продукции, методы оперативного регулирования производства, состав организационно-плановых нормативов и др. На предприятии могут применяться самые разнообразные признаки классификации обрабатываемой продукции, чем подтверждается гибкость группового производства и необходимость его использования в условиях рыночной неопределенности спроса на товары и услуги.

Разработанная С.П.Митрофановым система групповой классификации изделий и процессов строится на общности конструкции деталей, технологии обработки, применяемого оборудования, способов наладки станков, инструментальной оснастки. В основном обрабатываемые детали разбиваются на три характерные группы :

1) детали, имеющие законченный цикл обработки на одном типе оборудования как, например, заготовительные процессы, металлообработка резанием, термические операции, отделочные работы и т.п.;

2) изделия, имеющие общий многооперационный процесс, выполняемый на различных типах технологического оборудования в порядке последовательности операций с применением групповой оснастки;

3) группы деталей, имеющие общий технологический маршрут обработки, осуществляемой на разнотипном оборудовании с соблюдением принципа прямоточности движения обрабатываемых предметов.

Группирование деталей может осуществляться также и по степени унифицированности условий обработки на предприятии. При этом рекомендуется различать два способа группировки деталей:

Детали с унифицированными процессами обработки, когда их объединение проводится либо в пределах одного вида технологического процесса, выполняемого на оборудовании одного типа, либо в пределах нескольких видов обработки на оборудовании различных типов по общности технологических маршрутов;

Детали с частичной унификацией процессов обработки, когда группирование происходит либо нескольких различных изделий по одной технологической операции, либо нескольких смежных операций одной детали по действующему технологическому маршруту.

Группирование деталей во всех случаях должно охватывать номенклатуру реально выпускаемых деталей определенной конструкции. При необходимости можно создавать комплексные или условные детали, имеющие все геометрические элементы деталей данной группы. Комплексной может быть и реальная деталь, имеющая все основные характеристики наиболее сложной в данной группе детали. Выбранная комплексная деталь-представитель служит основой при разработке групповой технологии и групповой оснастки, представляющих собой совокупность приспособлений и инструментов и обеспечивающих обработку всех деталей данной группы при небольших подналадках оборудования. Составленный на комплексную деталь технологический процесс должен обеспечить изготовление любой детали данной группы в полном соответствии с требованиями заказчика к уровню качества и срокам выполнения. Каждый групповой техпроцесс состоит из ряда предусмотренных групповых технологических операций обработки или сборки изделия.

Групповой технологической операцией называется общая для данной группы различных по конструктивным признакам деталей часть техпроцесса, выполняемая с определенной групповой оснасткой на соответствующем оборудовании. Групповая операция охватывает столько деталеопераций, сколько деталей различных типов входит в данную группу. Деталео-перация представляет собой дифференцированный состав технологических переходов при обработке конкретной детали определенной группы, для которой разработана групповая операция. Совокупность групповых операций образуют групповой технологический процесс, обеспечивающий обработку различных деталей одной или нескольких групп по общему технологическому маршруту. При групповом технологическом маршруте некоторые детали или их группы могут не подвергаться обработке на каждой операции, т.е. пропускать отдельные станки или операции. Поэтому при образовании групп деталей с общим технологическим процессом необходимо учитывать объем выпуска отдельных деталей: трудоемкость выполняемых деталеопераций должна обеспечивать нормальную загрузку станков и рабочих-операторов на каждой операции.

Технологические маршруты, не имеющие некоторых операций или переходов, должны обеспечивать не только принцип прямоточности в пространстве, но и принцип пропорциональности работы оборудования во времени. На рис. 2 представлена схема подбора деталей и график работы групповой поточной линии, на которой в течение одной рабочей смены продолжительностью 480 мин обрабатываются на пяти операциях (станках) пять видов деталей. На приведенной схеме маршрут обработки каждой детали показан в виде сплошной линии с уголками, означающими наличие технологической операции. Над линией указано штучное время на операцию, под линией - время цикла обработки партии каждой детали. Так, деталь Б трудоемкостью 15 минут изготовляется в количестве 30 единиц на первой, третьей и пятой операциях, штучное время на которых равно соответственно 6, 4 и 5 мин. В этом случае расчетное время цикла обработки всей партии деталей Б на первой операции составит:

Тобр = N Тшт = 30 6 = 180 мин/партию

где N - размер партии деталей, шт.;

Тшт - штучное время выполнения первой операции, мин/шт.

Время обработки партии деталей на отдельных операциях и общее время прохождения каждой партии изделий по всему технологическому маршруту рассчитывается аналогичным образом по приведенной формуле. Коэффициенты загрузки оборудования могут быть найдены как отношение суммарного времени обработки всех групп деталей по отдельным операциям к продолжительности рабочей смены. Этот показатель при обработке группы деталей на первом станке или операции будет равен:

Тсм - продолжительность рабочей смены, мин.

где У Тобр - суммарное время обработки всех деталей на данной операции (станке), мин;

Группа деталей Расчетные показатели Номер операции (станка)

Тшт Нп-Тшт 1 2 3 4 5

Деталь А 30 12 360 /\ 3 ✓Ч 2 ✓■44 /\ 3

Деталь Б 30 15 450 А6 ✓Ч 4 ✓Ч 5

Деталь В 40 18 720 ^2 ✓"Ч4 ✓"Ч 4 ✓"Ч4 4 /ч 4

80" 160 160 160 160

Деталь Г 26 12 312 "Ч5 /\ 3 ✓Ч4

Деталь Д 18 8 144 у-Ч6 ^ч 2

Группа деталей А+Б+В+Г+Д I N IТ / -< шт I N Тшт Б+В+Г А+В+Д А+Б+В+Г А+В+Г А+Б+В+Д

Суммарные показатели 144 65 1986 390 358 418 384 436

Коэффициент загрузки станков - - 0,83 0,81 0,74 0,87 0,80 0,91

Рис. 2. График работы групповой поточной линии

Коэффициенты загрузки оборудования являются важными организационными показателями эффективности внедрения группового производства. В приведенном примере их индивидуальное значение по отдельным операциям находится в пределах от 0,74 до 0,91 при среднем значении на участке, равном 0,83. Эти коэффициенты свидетельствуют о высокой загрузке и эффективности использования в проекте технологического оборудования, а также о правильном подборе деталей на данном участке группового производства.

На предприятиях коэффициенты загрузки оборудования во многом зависят от соотношения расчетного (проектного) и принятого (установленного) количества рабочих мест (станков), а также от количества и трудоемкости обрабатываемых деталей .

В групповом производстве требуемое число рабочих мест может рассчитываться по каждой отдельной операции или в целом по всему производственному подразделению на основе отношения соответствующей станкоемкости операции или участка к фонду времени работы оборудования. В общем случае количество необходимых рабочих мест на выполнение имеющихся заказов определяется по следующей формуле:

где Собщ - общее количество оборудования на групповом участке, шт.;

суммарная проектная станкоемкость

производственных заказов на участке, станко-час;

Фд - действительный фонд времени работы оборудования, час.

Г одовой фонд рабочего времени единицы оборудования при двухсменном режиме работы составляет примерно 4000 часов, месячный фонд при односменной работе - 175, недельный - 40 часов.

Рассчитанное количество станков на групповом участке распределяется по видам и моделям в соответствии с трудоемкостью (станкоемкостью) выполняемых по заказам работ. Станки на производственном участке располагаются с учетом необходимости соблюдения схемы движения деталей по ранее разработанному технологическому маршруту. В зависимости от принятой формы организации группового производства на участке могут быть использованы различные производственные схемы расположения технологического оборудования: точечная, линейная, ячеистая, технологическая и др. На рис. 3 приведены наиболее распространенные на американских фирмах варианты планировки технологического оборудования в групповом производстве .

Точечная

Т ехнологическая

Линейная

Ячеистая

Рис. 3. Схема планировки оборудования на участке

Как видно, групповое производство способствует экономии производственного пространства и рабочего времени при организации выпуска широкой номенклатуры товаров и услуг на предприятиях машиностроения по заказам основных потребителей продукции. Совершенствование организации группового производства может стать важным фактором модернизации отечественных промышленных предприятий

Таким образом, организация группового производства является в условиях рынка одним из важных направлений создания и функционирования многопродуктовых гибких производственных систем, учитывающих в ходе производства изменение рыночного спроса на продукцию и позволяющих производить товары и услуги высокого качества при наиболее полном использовании имеющихся на каждом предприятии производственных ресурсов.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Литература

1. Обоснование выбора заготовки

Оптимальный метод получения заготовки подбирают в зависимости от ряда факторов: материала детали, технических требований по ее изготовлению, объема и серийности выпуска, формы поверхностей и размеров деталей. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность и минимальную себестоимость считается оптимальным.

В машиностроении для получения заготовок наиболее широко применяют следующие методы:

литье;

обработку металлов давлением;

сварку;

комбинации этих методов.

Каждый из вышеперечисленных методов содержит большое число способов получения заготовок.

В качестве метода получения заготовки принимаем обработку металла давлением. Выбор обоснован тем, что материалом детали является конструкционная сталь 40Х. Дополнительным фактором, определяющим выбор заготовки, является сложность конфигурации детали и тип производства (условно принимаем что деталь изготавливается в условиях серийного производства. Принимаем штамповку на горизонтально-ковочных машинах.

Данный тип штамповок позволяет получать заготовки минимальной массой 0,1 кг, 17-18 квалитета точности с шероховатостью 160-320 мкм в условиях мелкосерийного производства.

заготовка машиностроение маршрут деталь

2. Разработка маршрута обработки детали

Маршрут обработки детали:

Операция 005. Заготовительная. Штамповка на КГШП.

Заготовительный цех.

Операция 010. Фрезерная.

Сверлильно-фрезерно-расточной станок 2254ВМФ4.

1. Фрезеровать плоскость, выдерживая размер 7.

2. Сверлить 2 отверстия D 12,5.

3. Зенкеровать отверстие D 26,1.

4. Зенкеровать отверстие D32.

5. Зенкеровать отверстие D35,6.

6. Развернуть отверстие D36.

7. Зенковать фаску 0,5 х 45 0 .

Операция 015. Токарная.

Токарно-винторезный 16К20.

1. Подрезать торец, выдерживая размер 152.

2. Точить поверхность D37, выдерживая размер 116.

3. Точить 2 фаски 2 х 45 0 .

4. Нарезать резьбу М30х2.

Операция 020. Фрезерная

Вертикально-фрезерный 6Р11.

1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размеры 20 и 94.

Операция 025. Вертикально-сверлильная.

Вертикально-сверлильный 2Н125.

Установ 1.

1. Сверлить 2 отверстия D9.

2. Сверлиль отверстие D8,5.

3. Нарезать резьбу К1/8 / .

Установ 2.

1. Сверлить отверстие D21.

2. Сверлить отверстие D29.

Операция 030 Слесарная.

Притупить острые кромки.

Операция 035. Технический контроль.

3. Выбор технологического оборудования и инструмента

Для изготовления детали "Наконечник" подбираем следующие станки

1. Сверлильно-фрезерно-расточной станок с ЧПУ и инструментальным магазином 2254ВМФ4;

2. Токарно-винторезный станок 16К20;

3. Вертикально-фрезерный станок 6Р11;

4. Вертикально-сверлильный станок 2Н125.

В качестве станочных приспособлений используем: для токарной-операции - 4-х кулачковый патрон, для остальных операций - специальные приспособления.

При изготовлении данной детали используется следующий режущий инструмент:

Фреза торцевая с механическим креплением многогранных пластин: фреза 2214-0386 ГОСТ 26595-85 Z = 8, D = 100 мм.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 8,5 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0020 ГОСТ 10903-77.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 9 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0023 ГОСТ 10903-77.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 12,5 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0040 ГОСТ 10903-77.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 21 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0073 ГОСТ 10903-77.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 29 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0100 ГОСТ 10903-77.

Зенкер цельный с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали, диаметром D = 26 мм. длиной 286 мм для обработки сквозного отверстия. Обозначение: 2323-2596 ГОСТ 12489-71.

Зенкер цельный с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали, диаметром D = 32 мм. длиной 334 мм. для обработки глухого отверстия. Обозначение: 2323-0555 ГОСТ 12489-71.

Зенкер цельный с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали, диаметром D = 35,6 мм. длиной 334 мм. для обработки глухого отверстия. Обозначение: 2323-0558 ГОСТ 12489-71.

Развертка машинная цельная с коническим хвостовиком D36 мм. длиной 325 мм. Обозначение: 2363-3502 ГОСТ 1672-82.

Зенковка коническая типа 10, диаметром D = 80 мм. с углом при вершине 90. Обозначение: Зенковка 2353-0126 ГОСТ 14953-80.

Резец правый проходной упорный отогнутый с углом в плане 90 o типа 1, сечения 20 х 12. Обозначение: Резец 2101-0565 ГОСТ 18870-73.

Резец токарный резьбовой с пластинкой из быстрорежущей стали для метрической резьбы с шагом 3 типа 1, сечения 20 х 12.

Обозначение: 2660-2503 2 ГОСТ 18876-73.

Метчик машинный 2621-1509 ГОСТ 3266-81.

Для контроля размеров данной детали, применяем следующий мерительный инструмент:

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89;

Штангенциркуль ШЦ-II-400-0,05 ГОСТ 166-89.

Для контроля размера отверстия D36 используем калибр - пробку.

Набор образцов шероховатости 0,2 - 0,8 ШЦВ ГОСТ 9378 - 93.

4. Определение промежуточных припусков, допусков и размеров

4.1 Табличным методом на все поверхности

Необходимые припуски и допуски на обрабатываемые поверхности выбираем по ГОСТ 1855-55.

Припуски на механическую обработку детали "Наконечник"

4.2 Аналитическим методом на один переход или на одну операцию

Расчет припусков аналитическим методом производим для поверхности Шероховатость Ra5.

Технологический маршрут обработки отверстия состоит из зенкерования, чернового и чистового развертывания

Технологический маршрут обработки отверстия состоит из зенкерования и чернового, чистового развертывания.

Расчет припусков производим по следующей формуле:

(1)

где R - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

- глубина дефектного слоя на предшествующем переходе;

- суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционное) на предшествующем переходе;

- погрешность установки на выполняемом переходе.

Высоту микронеровностей R и глубину дефектного слоя для каждого перехода находим в таблице методического пособия.

Суммарное значение, характеризующее качество поверхности штампованных заготовок составляет 800 мкм. R= 100 мкм; = 100 мкм; R= 20 мкм; = 20 мкм;

Суммарное значение пространственных отклонений оси обрабатываемого отверстия относительно оси центра определится по формуле:

, (2)

где - смещение обрабатываемой поверхности относительно поверхности используемой в качестве технологической базы при зенкеровании отверстий, мкм

(3)

где - допуск на размер 20 мм. = 1200 мкм.

- допуск на размер 156,2 мм. = 1600 мм.

Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом сечении.

, (4)

где - величина удельного коробления для поковок. = 0,7, и L - диаметр и длина обрабатываемого отверстия. = 20 мм, L = 156,2 мм.

мкм.

мкм.

Величина остаточного пространственного отклонения после зенкерования:

Р 2 = 0,05 Р = 0,05 1006 = 50 мкм.

Величина остаточного пространственного отклонения после чернового развертывания:

Р 3 = 0,04 Р = 0,005 1006 = 4 мкм.

Величина остаточного пространственного отклонения после чистового развертывания:

Р 4 = 0,002 Р = 0,002 1006 = 2 мкм.

При определении погрешности установки д У на выполняемом переходе при определении промежуточного припуска требуется определить погрешность закрепления (погрешность базирования для тел вращения равна нулю). Погрешность закрепления заготовки при закреплении ее в призматическом зажиме: 150 мкм.

Остаточная погрешность при черновом развертывании:

0,05 150 = 7 мкм.

Остаточная погрешность при чистовом развертывании:

0,04 150 = 6 мкм.

Производим расчет минимальных значений межоперационных припусков: зенкерование.

мкм.

Черновое развертывание:

мкм.

Чистовое развертывание:

мкм.

Наибольший предельный размер по переходам определяем последовательным вычитанием от чертежного размера минимального припуска каждого технологического перехода.

Наибольший диаметр детали: d Р4 = 36,25 мм.

Для чистового развертывания: d Р3 = 36,25 - 0,094 =36,156 мм.

Для чернового развертывания: d Р2 = 35,156 - 0,501 = 35,655 мм.

Для зенкерования:

d Р1 = 35,655 - 3,63 = 32,025 мм.

Значения допусков каждого технологического перехода и заготовки принимаем по таблицам в соответствии с квалитетом, используемого метода обработки.

Квалитет после чистового развертывания: ;

Квалитет после чернового развертывания: H12;

Квалитет после зенкерования: H14;

Квалитет заготовки: .

Наименьшие предельные размеры определяем вычетанием допусков от наибольших предельных размеров:

d MIN4 = 36,25 - 0,023 = 36,02 мм.

d MIN3 = 36,156 - 0,25 = 35,906 мм.

d MIN2 = 35,655 - 0,62 = 35,035 мм.

d MIN1 = 32,025 - 1,2 = 30,825 мм.

Максимальные предельные значения припусков Z ПР. МАХ равны разности наименьших предельных размеров. А минимальные значения Z ПР. МIN соответственно разности наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Z ПР. МIN3 = 35,655 - 32,025 = 3,63 мм.

Z ПР. МIN2 = 36,156 - 35,655 = 0,501 мм.

Z ПР. МIN1 = 36,25 - 36,156 = 0,094 мм.

Z ПР. МAX3 = 35,035 - 30,825 = 4,21 мм.

Z ПР. МAX2 = 35,906 - 35,035 = 0,871 мм.

Z ПР. МAX1 = 36,02 - 35,906 = 0,114 мм.

Общие припуски Z О. МАХ и Z О. МIN определяем, суммируя промежуточные припуски.

Z О. МAX = 4,21 + 0,871 + 0,114 = 5, 195 мм.

Z О. МIN = 3,63 + 0,501 + 0,094 = 4,221 мм.

Полученные данные сводим в результирующую таблицу.

Технологические переходы обработки поверхности	Элементы припуска	Расчетный припуск, мкм.	Допуск д, мкм	Предельный размер, мм.	Предельные значения припусков, мкм
Заготовка
Зенкерование
Развертывание черновое
Развертывание чистовое

Окончательно получаем размеры:

Заготовки: d ЗАГ. =;

После зенкерования: d 2 = 35,035 +0,62 мм.

После чернового развертывания: d 3 = 35,906 +0,25 мм.

После чистового развертывания: d 4 = мм.

Диаметры режущих инструментов отображены в пункте 3.

5. Назначение режимов резания

5.1 Назначение режимов резания аналитическим методом на одну операцию

010 Фрезерная операция. Фрезеровать плоскость, выдерживая размер 7 мм.

а) Глубина резания. При фрезеровании торцевой фрезой глубина резания определяется в направлении параллельном оси фрезы и равна припуску на обработку. t =2,1 мм.

б) Ширина фрезерования определяется в направлении, перпендикулярном к оси фрезы. В = 68 мм.

в) Подача. При фрезеровании различают подачу на зуб, подачу на один оборот и подачу минутную.

(5)

где n - частота вращения фрезы, об/мин;

z - число зубьев фрезы.

При мощности станка N = 6,3 кВт S = 0,14.0,28 мм/зуб.

Принимаем S = 0,18 мм/зуб.

мм/об.

в) Скорость резания.

(6)

Где Т - период стойкости. В данном случае Т = 180 мин. - общий поправочный коэффициент

(7)

- коэффициент учитывающий обрабатываемый материал.

nV (8) НВ = 170; nV = 1,25 (1; с.262; табл.2)

1,25 =1,15

- коэффициент, учитывающий материал инструмента; = 1

(1; с.263; табл.5)

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; = 0,8 (1; с.263; табл.6)

C V = 445; Q = 0,2; х = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; P = 0; m = 0,32 (1; с.288; табл.39)

м/мин.

г) Частота вращения шпинделя.

n (9) n об/мин.

Корректируем по паспорту станка: n = 400 об/мин.

мм/мин.

д) Фактическая скорость резания

(10)

м/мин.

е) Окружная сила.

(11)

n (12)

где n = 0,3 (1; с.264; табл.) 0,3 = 0,97

С P =54,5; Х = 0,9; Y = 0,74; U = 1; Q = 1; W = 0.

5.2 Табличным методом на остальные операции

Назначение режимов резания табличным методом произоводится согласно справочнику режимов резания металлов. Полученные данные вносим в результирующую таблицу.

Режимы резания на все поверхности.

Наименование операции и перехода	Габаритный размер	Глубина резания, мм.	Подача, мм/об.	Скорость резания, м/мин	Частота вращения шпинделя, об/мин.
Операция 010 Фрезерная
1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 7
2. Сверлить 2 отверстия 12,5
3. Зенкеровать отверстие 26,1.
4. Зенкеровать отверстие 32.
5. Зенкеровать отверстие 35,6
6. Развернуть отверстие D36
7. Зенковать фаску 0,5 х 45 o
Операция 015 Токарная
1. Подрезать торец, выдерживая размер 152
2. Точить поверхность D37, выдерживая размер 116
3. Нарезать резьбу М30х2
Операция 020 Фрезерная
Фрезеровать поверхность, выдерживая размеры 20 и 94
Операция 025 Вертикально-сверлильная
1. Сверлить 2 отверстия 9
2. Сверлить отверстие 8,5
3. Сверлить отверстие 21
4. Сверлить отверстие 29

6. Компоновка станочного приспособления на одну из операций механической обработки

Проектируем станочное приспособление для вертикально-сверлильного и вертикально-фрезерных станков.

Приспособление представляет собой плиту (поз 1.) на которую с помощью штифтов (поз.8) и винтов (поз.7) монтируются 2 призмы (поз.10). Со стороны одной из призм расположен упор (поз.3) с расположенным в нем пальцем, служащим для базирования заготовки. Прижим детали обеспечивается за счет планки (поз 3), которая одним краем свободно вращается вокруг винта (поз.5), а в другой ее край, имеющий форму прорези, входит винт с последующим прижимом гайкой (поз.12).

Для фиксации приспособления на столе станка в теле плиты выполнены проушены и вмонтированы 2 шпонки (поз.13), служащие для центрования приспособления. Транспортировка осуществляется в ручную.

7. Расчет приспособления на точность механической обработки

При расчете точности приспособления необходимо определить допускаемую величину погрешности е пр, для чего определяем все составляющие погрешности. (в качестве координирующего размера принимаем D29 +0 .2 8)

В общем случае погрешнось определяется по формуле:

где - допуск на координирующий размер. В данном случае Т = 0,28 мм;

- коэффициент точности, учитывающий возможное отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения (= 1,0…1,2 в зависимости от количества значимых слагаемых, чем их больше, тем коэффициент меньше), принимаем;

- коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления: = 0,3…0,5; принимаем = 0,3;

Остальные значения формулы представляют собой совокупность погрешностей, определяемых ниже.

1. Погрешность базирования б возникает при несовпадении измерительной и технологической баз. При обработке отверстия погрешность базирования равна нулю.

2. Погрешность закрепления заготовки е з возникает в результате действия сил зажима. Погрешность закрепления при использовании ручных винтовых зажимов равна 25 мкм.

3. Погрешность установки приспособления на станке зависит от зазоров между присоединительными элементами приспособления и станка, а также от неточности изготовления присоединительных элементов. Она равна зазору между Т-образным пазом стола и установочным элементом. В используемом приспособлении размер ширины паза равна 18H7 мм. Размер установочной шпонки 18h6. Предельные отклонения размеров и. Максимальный зазор и соответственно максимальная погрешность установки приспособления на станке = 0,029 мм.

4. Погрешность износа - погрешность, вызванная износом установочных элементов приспособлений, характеризующее отклонение заготовки от требуемого положения вследствие износа установочных элементов в направлении выполняемых размеров.

Приближенно износ установочных элементов может определяться по следующей формуле:

где U 0 - средний износ установочных элементов для чугунной заготовки при усилии зажима W = 10 кН и базовом числе установок N = 100000;

k 1 , k 2 , k 3 , k 4 - коэффициенты, учитывающие соответственно влияние на износ материала заготовки, оборудования, условий обработки и числа установок заготовки, отличающиеся от принятых при определении U 0 .

При установке на опорные гладкие пластины U 0 = 40 мкм.

k 1 = 0,95 (сталь незакаленная); k 2 = 1,25 (специальное); k 3 = 0,95 (лезвийная обработка стали с охлаждением); k 4 = 1,3 (до 40000 установок)

мкм.

5. Геометрическая погрешность станка е ст после чистовой обработке равна 10 мкм.

6. Погрешность настройки станка на размер е н. ст зависит от типа обработки и выдерживаемого размера. В данном случае е н. ст =10 мкм.

Определяем погрешность приспособления:

мкм.

Суммарная погрешность обработки заготовки по координирующему размеру с использованием приспособления не должна превышать величину допуска Т на него, указанному в чертеже. Приведенное условие имеет вид:

где - статические погрешности, связанные с приспособлением, а также погрешности, в явном виде влияющие на точность изготовления приспособления.

- погрешности, зависящие от технологического процесса и в явном виде на точность изготовления приспособления не влияющие.

Значения погрешностей первой группы найдены выше.

Суммарная погрешность обработки, не зависящая от приспособления определяется как часть допуска на координирующий размер:

мкм

мкм.

мкм. - Условие выполняется.

Литература

1. Справочник технолога машиностроения; - М.: "Машиностроение" под редакцией А.Г. Косиловой, Р.К. Мещеряков; 2 тома; 2003 г.

2. Н.А. Нефедов, К.А. Осипов; Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту; - М.: "Машиностроение"; 1990 г.

3. Б.А. Кузьмин, Ю.Е. Абраменко, М.А. Кудрявцев, В.Н. Евсеев, В.Н. Кузьминцев; Технология металлов и конструкционные материалы; - М.: "Машиностроение"; 2003 г.

4. А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред; Курсовое проектирование по технологии машиностроения; - М.: "Машиностроение"; 1995 г.

5. В.Д. Мягков; Допуски и посадки. Справочник; - М.: "Машиностроение"; 2002 г.

6. В.И. Яковлева; Общемашиностроительные нормативы режимов резания; 2-е издание; - М.: "Машиностроение"; 2000 г.

7. В.М. Виноградов; Технология машиностроения: введение в специальность; - М.: "Академия"; 2006 г.;

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Выбор способа получения заготовки. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор методов обработки поверхности заготовки, схем базирования заготовки. Расчет припусков, промежуточных технологических размеров. Проектирование специальной оснастки.

курсовая работа , добавлен 04.02.2014


Анализ эксплуатационных свойств и технологичности конструкции детали. Выбор заготовки и способа ее получения. Проектирование техпроцесса обработки. Расчет погрешностей базирования, припусков на обработку, режимов резания, размеров заготовок, норм времени.

курсовая работа , добавлен 09.03.2014


Характеристика обрабатываемой детали, материала заготовки. Выбор оптимального метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута обработки детали. Центрирование заготовок на токарно-винторезных станках. Расчет приспособления на точность.

контрольная работа , добавлен 04.12.2013


Анализ технологичности детали "Диск". Анализ способов получения заготовки и выбор оптимального. Составление технологического маршрута обработки детали. Выбор оборудования и инструментов. Расчет припусков на механическую обработку и режимов резания.

курсовая работа , добавлен 26.01.2013


Анализ технологичности детали качественным и количественным методом. Материал вала-шестерни и его свойства. Выбор вида и метода получения заготовки. Разработка маршрута технологического процесса. Расчёт межоперационных припусков, допусков и размеров.

курсовая работа , добавлен 22.04.2016


Основные процессы технологии машиностроения. Определение типа производства. Выбор метода получения заготовки. Технологический процесс изготовления детали "Ролик", выбор оборудования, приспособления, режущего инструмента. Расчет припусков и режима резания.

курсовая работа , добавлен 04.09.2009


Описание и конструкторско-технологический анализ шестерни ведущей. Назначение детали, описание материала. Выбор вида заготовки и метод её получения. Определение промежуточных припусков, технологических размеров и допусков. Расчёт режимов резания.

курсовая работа , добавлен 14.01.2015


Описание служебного назначения конструкции узла, детали. Выбор метода получения заготовки и его техническое обоснование. Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров. Техническое нормирование и принципы операции нарезания зубчатого венца.

курсовая работа , добавлен 22.10.2014


Описание служебного назначения детали и ее технологических требований. Выбор типа производства. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрута изготовления детали. Расчет и определение промежуточных припусков на обработку поверхности.

курсовая работа , добавлен 09.06.2005


Краткие сведения о детали - вал-шестерня. Материал детали и его свойства. Анализ технологичности. Выбор типа производства и оптимального размера партии. Обоснование метода получения заготовки. Расчет промежуточных припусков. Расчет режущего инструмента.

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное, единичное (ГОСТ 14.004-83). Отношение числа всех различных технологических опера-ций О, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест Р называют коэффициентом закре-пления операций

Коэффициент закрепления операций является одной из ос-новных характеристик типа производства.

При переменно-поточном методе за каждым станком линии (участка) закреплено по несколько операций для технологиче-ски однотипных деталей, запускаемых в производство попере-менно. В течение определенного периода времени (обычно не-сколько смен) на линии ведется обработка заготовок определен-ного типоразмера. Затем, линию переналаживают для обработки закрепленных за данной линией заготовок другого типоразмера СТО, например приспособления на переменно-поточных лини-ях постоянно закреплены на технологическом оборудовании. Приспособления конструируют так, чтобы в них можно было обрабатывать заготовки любых типоразмеров закрепленной группы. Это значительно сокращает время переналадки линии, которую обычно выполняют в перерыве между сменами. Распо-лагая оборудование по ходу ТП, получают движение деталей от одного рабочего места к другому, хотя и прерывистое (партия-ми), но поточное (прямоточное). Пропуская через группу рабо-чих мест (последовательность технологического оборудования) сменяемые партии деталей, получают непрерывно-поточное (в пределах одной партии) производство с поштучной передачей деталей от одного рабочего места к другому. Для повышения за-грузки оборудования в серийном производстве применяют мно-гономенклатурные поточные линии (переменно-поточные, групповые, предметно-замкнутые участки линий).

При групповой обработке на каждом рабочем месте линии одновременно выполняют несколько операций разных ТП. Это обеспечивается применением специальных многоместных при-способлений. При групповой обработке повышается загрузка оборудования, а линия работает без переналадки оборудования. Число деталей в группе обычно составляет 2...8. Переменно-по-точную и групповую обработку (сборку) выполняют на обычных и автоматических линиях.

Для обработки конструктивно и технологически сходных за-готовок применяют предметно-замкнутые участки. ТП обработ-ки этих заготовок имеют одинаковую структуру, однородные операции и одинаковую последовательность их выполнения и строятся на основе обобщения ТП изготовления деталей со сходными конструктивно-технологическими параметрами.

Поточный метод работы обеспечивает значительное сокра-щение (в десятки раз) цикла производства, межоперационных заделов и незавершенного производства, возможность примене-ния высокопроизводительного оборудования, снижения трудо-емкости изготовления изделий, простоту управления производ-ством.

В серийном производстве при построении технологических операций применяют как дифференциацию, так и концентра-цию технологических переходов. Структура операции формиру-ется в результате компромисса указанных принципов с учетом конкретных условий и методов работы. Применение поточного метода в серийном производстве требует, как правило, при по-строении операций приоритета дифференциации переходов.

При незначительных объемах выпуска, частых сменах вы-пускаемых изделий, а также невозможности использования по-точного метода применяют непоточный метод работы. Этот ме-тод используют в условиях серийного производства, он является наиболее характерным для мелкосерийного и единичного про-изводств. При непоточном методе работы строгого закрепления операций за конкретными рабочими местами не проводят, дли-тельность операций не синхронизируют по такту выпуска, на рабочих местах создают заделы заготовок (сборочных единиц), необходимые для обеспечения загрузки рабочих мест. При не-поточном методе работы стремятся на каждом рабочем месте осуществить максимальное технологическое воздействие на предмет труда, уменьшить число операций в ТП, строить техно-логические операции на основе концентрации переходов. Сте-пень концентрации возрастает по мере уменьшения объема вы-пуска.

Характеристики производства отражены в решениях, прини-маемых при технологической подготовке производства.

1. Обоснование выбора заготовки

2. Разработка маршрута обработки детали

3. Выбор технологического оборудования и инструмента

4. Определение промежуточных припусков, допусков и размеров

4.1 Табличным методом на все поверхности

4.2 Аналитическим методом на один переход или на одну операцию

5. Назначение режимов резания

5.1 Назначение режимов резания аналитическим методом на одну операцию

5.2 Табличным методом на остальные операции

6. Компоновка станочного приспособления на одну из операций механической обработки

7. Расчет приспособления на точность механической обработки

Литература

1. Обоснование выбора заготовки

Оптимальный метод получения заготовки подбирают в зависимости от ряда факторов: материала детали, технических требований по ее изготовлению, объема и серийности выпуска, формы поверхностей и размеров деталей. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность и минимальную себестоимость считается оптимальным.

В машиностроении для получения заготовок наиболее широко применяют следующие методы:

обработку металлов давлением;

комбинации этих методов.

Каждый из вышеперечисленных методов содержит большое число способов получения заготовок.

В качестве метода получения заготовки принимаем обработку металла давлением. Выбор обоснован тем, что материалом детали является конструкционная сталь 40Х. Дополнительным фактором, определяющим выбор заготовки, является сложность конфигурации детали и тип производства (условно принимаем что деталь изготавливается в условиях серийного производства. Принимаем штамповку на горизонтально-ковочных машинах.

Данный тип штамповок позволяет получать заготовки минимальной массой 0,1 кг, 17-18 квалитета точности с шероховатостью 160-320 мкм в условиях мелкосерийного производства.

заготовка машиностроение маршрут деталь

2. Разработка маршрута обработки детали

Маршрут обработки детали:

Операция 005. Заготовительная. Штамповка на КГШП.

Заготовительный цех.

Операция 010. Фрезерная.

Сверлильно-фрезерно-расточной станок 2254ВМФ4.

Фрезеровать плоскость, выдерживая размер 7.

2. Сверлить 2 отверстия D 12,5.

Зенкеровать отверстие D 26,1.

Зенкеровать отверстие D32.

Зенкеровать отверстие D35,6.

Развернуть отверстие D36.

Зенковать фаску 0,5 х 45 0 .

Операция 015. Токарная.

Токарно-винторезный 16К20.

Подрезать торец, выдерживая размер 152.

2. Точить поверхность D37, выдерживая размер 116.

Точить 2 фаски 2 х 45 0 .

Нарезать резьбу М30х2.

Операция 020. Фрезерная

Вертикально-фрезерный 6Р11.

Фрезеровать поверхность, выдерживая размеры 20 и 94.

Операция 025. Вертикально-сверлильная.

Вертикально-сверлильный 2Н125.

Установ 1.

Сверлить 2 отверстия D9.

2. Сверлиль отверстие D8,5.

Нарезать резьбу К1/8 / .

Установ 2.

Сверлить отверстие D21.

Сверлить отверстие D29.

Операция 030 Слесарная.

Притупить острые кромки.

Операция 035. Технический контроль.

3. Выбор технологического оборудования и инструмента

Для изготовления детали "Наконечник" подбираем следующие станки

1. Сверлильно-фрезерно-расточной станок с ЧПУ и инструментальным магазином 2254ВМФ4;

2. Токарно-винторезный станок 16К20;

Вертикально-фрезерный станок 6Р11;

Вертикально-сверлильный станок 2Н125.

В качестве станочных приспособлений используем: для токарной-операции - 4-х кулачковый патрон, для остальных операций - специальные приспособления.

При изготовлении данной детали используется следующий режущий инструмент:

Фреза торцевая с механическим креплением многогранных пластин: фреза 2214-0386 ГОСТ 26595-85 Z = 8, D = 100 мм.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 9 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0023 ГОСТ 10903-77.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 12,5 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0040 ГОСТ 10903-77.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 21 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0073 ГОСТ 10903-77.

Сверло спиральное с коническим хвостовиком обычной точности, диаметром D = 29 мм. с нормальным хвостовиком, класса точности Б. Обозначение: 2301-0100 ГОСТ 10903-77.

Зенкер цельный с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали, диаметром D = 26 мм. длиной 286 мм для обработки сквозного отверстия. Обозначение: 2323-2596 ГОСТ 12489-71.

Зенкер цельный с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали, диаметром D = 32 мм. длиной 334 мм. для обработки глухого отверстия. Обозначение: 2323-0555 ГОСТ 12489-71.

Зенкер цельный с коническим хвостовиком из быстрорежущей стали, диаметром D = 35,6 мм. длиной 334 мм. для обработки глухого отверстия. Обозначение: 2323-0558 ГОСТ 12489-71.

Развертка машинная цельная с коническим хвостовиком D36 мм. длиной 325 мм. Обозначение: 2363-3502 ГОСТ 1672-82.

Зенковка коническая типа 10, диаметром D = 80 мм. с углом при вершине 90. Обозначение: Зенковка 2353-0126 ГОСТ 14953-80.

Резец правый проходной упорный отогнутый с углом в плане 90 o типа 1, сечения 20 х 12. Обозначение: Резец 2101-0565 ГОСТ 18870-73.

Резец токарный резьбовой с пластинкой из быстрорежущей стали для метрической резьбы с шагом 3 типа 1, сечения 20 х 12.

Обозначение: 2660-2503 2 ГОСТ 18876-73.

Метчик машинный 2621-1509 ГОСТ 3266-81.

Для контроля размеров данной детали, применяем следующий мерительный инструмент:

Штангенциркуль ШЦ-I-125-0,1 ГОСТ 166-89;

Штангенциркуль ШЦ-II-400-0,05 ГОСТ 166-89.

Для контроля размера отверстия D36 используем калибр - пробку.

Набор образцов шероховатости 0,2 - 0,8 ШЦВ ГОСТ 9378 - 93.

4. Определение промежуточных припусков, допусков и размеров

4.1 Табличным методом на все поверхности

Необходимые припуски и допуски на обрабатываемые поверхности выбираем по ГОСТ 1855-55.

Припуски на механическую обработку детали "Наконечник"

Размер, мм.	Шерохова-тость, мкм.	Припуск, мм.	Допуск на размер, мм	Размер с учетом припуска, мм.
		Черновая 8 Получистовая 1,5 Чистовая 0,5
		Черновая 3,0 Чистовая 3,0

4.2 Аналитическим методом на один переход или на одну операцию

Расчет припусков аналитическим методом производим для поверхности Шероховатость Ra5.

Технологический маршрут обработки отверстия состоит из зенкерования, чернового и чистового развертывания

Технологический маршрут обработки отверстия состоит из зенкерования и чернового, чистового развертывания.

Расчет припусков производим по следующей формуле:

где R - высота неровностей профиля на предшествующем переходе;

Глубина дефектного слоя на предшествующем переходе;

Суммарные отклонения расположения поверхности (отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечения осей, позиционное) на предшествующем переходе;

Погрешность установки на выполняемом переходе.

Высоту микронеровностей R и глубину дефектного слоя для каждого перехода находим в таблице методического пособия.

Суммарное значение , характеризующее качество поверхности штампованных заготовок составляет 800 мкм. R= 100 мкм; = 100 мкм; R= 20 мкм; = 20 мкм;

Суммарное значение пространственных отклонений оси обрабатываемого отверстия относительно оси центра определится по формуле:

, (2)

где - смещение обрабатываемой поверхности относительно поверхности используемой в качестве технологической базы при зенкеровании отверстий, мкм

(3)

где - допуск на размер 20 мм. = 1200 мкм.

Допуск на размер 156,2 мм. = 1600 мм.

Величину коробления отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом сечении.

где - величина удельного коробления для поковок. = 0,7, и L - диаметр и длина обрабатываемого отверстия. = 20 мм, L = 156,2 мм.

мкм.

Величина остаточного пространственного отклонения после зенкерования:

Р 2 = 0,05 Р = 0,05 1006 = 50 мкм.

Величина остаточного пространственного отклонения после чернового развертывания:

Р 3 = 0,04 Р = 0,005 1006 = 4 мкм.

Величина остаточного пространственного отклонения после чистового развертывания:

Р 4 = 0,002 Р = 0,002 1006 = 2 мкм.

Остаточная погрешность при черновом развертывании:

0,05 ∙ 150 = 7 мкм.

Остаточная погрешность при чистовом развертывании:

0,04 ∙ 150 = 6 мкм.

Производим расчет минимальных значений межоперационных припусков: зенкерование.

Черновое развертывание:

Чистовое развертывание:

Наибольший предельный размер по переходам определяем последовательным вычитанием от чертежного размера минимального припуска каждого технологического перехода.

Наибольший диаметр детали: d Р4 = 36,25 мм.

Для чистового развертывания: d Р3 = 36,25 - 0,094 =36,156 мм.

Для чернового развертывания: d Р2 = 35,156 - 0,501 = 35,655 мм.

Для зенкерования:

Р1 = 35,655 - 3,63 = 32,025 мм.

Значения допусков каждого технологического перехода и заготовки принимаем по таблицам в соответствии с квалитетом, используемого метода обработки.

Квалитет после чистового развертывания: ;

Квалитет после чернового развертывания: H12;

Квалитет после зенкерования: H14;

Квалитет заготовки: .

Наименьшие предельные размеры определяем вычетанием допусков от наибольших предельных размеров:

MIN4 = 36,25 - 0,023 = 36,02 мм. MIN3 = 36,156 - 0,25 = 35,906 мм. MIN2 = 35,655 - 0,62 = 35,035 мм. MIN1 = 32,025 - 1,2 = 30,825 мм.

Максимальные предельные значения припусков Z ПР. МАХ равны разности наименьших предельных размеров. А минимальные значения Z ПР. МIN соответственно разности наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

ПР. МIN3 = 35,655 - 32,025 = 3,63 мм. ПР. МIN2 = 36,156 - 35,655 = 0,501 мм. ПР. МIN1 = 36,25 - 36,156 = 0,094 мм. ПР. МAX3 = 35,035 - 30,825 = 4,21 мм. ПР. МAX2 = 35,906 - 35,035 = 0,871 мм. ПР. МAX1 = 36,02 - 35,906 = 0,114 мм.

Общие припуски Z О. МАХ и Z О. МIN определяем, суммируя промежуточные припуски.

О. МAX = 4,21 + 0,871 + 0,114 = 5, 195 мм. О. МIN = 3,63 + 0,501 + 0,094 = 4,221 мм.

Полученные данные сводим в результирующую таблицу.

Технологические переходы обработки поверхности Элементы припуска

Расчетный припуск , мкм. Допуск δ, мкмПредельный размер, мм. Предельные значения припусков, мкм
Заготовка
Зенкерование
Развертывание черновое
Развертывание чистовое

Окончательно получаем размеры:

Заготовки: d ЗАГ. =;

После зенкерования: d 2 = 35,035 +0,62 мм.

После чернового развертывания: d 3 = 35,906 +0,25 мм.

После чистового развертывания: d 4 = мм.

Диаметры режущих инструментов отображены в пункте 3.

5. Назначение режимов резания

5.1 Назначение режимов резания аналитическим методом на одну операцию

Фрезерная операция. Фрезеровать плоскость, выдерживая размер 7 мм.

а) Глубина резания. При фрезеровании торцевой фрезой глубина резания определяется в направлении параллельном оси фрезы и равна припуску на обработку. t =2,1 мм.

б) Ширина фрезерования определяется в направлении, перпендикулярном к оси фрезы. В = 68 мм.

в) Подача. При фрезеровании различают подачу на зуб, подачу на один оборот и подачу минутную.

где n - частота вращения фрезы, об/мин;- число зубьев фрезы.

При мощности станка N = 6,3 кВт S = 0,14.0,28 мм/зуб.

Принимаем S = 0,18 мм/зуб.

Мм/об.

в) Скорость резания.

(6)

Где Т - период стойкости. В данном случае Т = 180 мин. - общий поправочный коэффициент

Коэффициент учитывающий обрабатываемый материал.

nV (8) НВ = 170; nV = 1,25 (1; с.262; табл.2)

1,25 =1,15

Коэффициент, учитывающий материал инструмента; = 1

(1; с.263; табл.5)

Коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; = 0,8 (1; с.263; табл.6)

V = 445; Q = 0,2; х = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; P = 0; m = 0,32 (1; с.288; табл.39)

М/мин.

г) Частота вращения шпинделя.

(9) n об/мин.

Корректируем по паспорту станка: n = 400 об/мин.

Мм/мин.

д) Фактическая скорость резания

м/мин.

е) Окружная сила.

(11)

где n = 0,3 (1; с.264; табл.) 0,3 = 0,97

С P =54,5; Х = 0,9; Y = 0,74; U = 1; Q = 1; W = 0.

5.2 Табличным методом на остальные операции

Назначение режимов резания табличным методом произоводится согласно справочнику режимов резания металлов. Полученные данные вносим в результирующую таблицу.

Режимы резания на все поверхности.

Наименование операции и перехода	Габаритный размер		Глубина резания, мм.	Подача, мм/об. (мм/мин)	Скорость резания, м/мин	Частота вращения шпинделя, об/мин.
Операция 010 Фрезерная
1. Фрезеровать поверхность, выдерживая размер 7
2. Сверлить 2 отверстия 12,512,576,250,0815,7400
3. Зенкеровать отверстие 26,1. 26,11523,050,0820,49250
4. Зенкеровать отверстие 32. 321122,950,0825,12250
5. Зенкеровать отверстие 35,635,6921,80,0817,89160
7. Зенковать фаску 0,5 х 45 o
Операция 015 Токарная
1. Подрезать торец, выдерживая размер 152
2. Точить поверхность D37, выдерживая размер 116
3. Нарезать резьбу М30х2
Операция 020 Фрезерная
Фрезеровать поверхность, выдерживая размеры 20 и 94
Операция 025 Вертикально-сверлильная
1. Сверлить 2 отверстия 995,54,50,0811,3400 Проектируем станочное приспособление для вертикально-сверлильного и вертикально-фрезерных станков. Приспособление представляет собой плиту (поз 1.) на которую с помощью штифтов (поз.8) и винтов (поз.7) монтируются 2 призмы (поз.10). Со стороны одной из призм расположен упор (поз.3) с расположенным в нем пальцем, служащим для базирования заготовки. Прижим детали обеспечивается за счет планки (поз 3), которая одним краем свободно вращается вокруг винта (поз.5), а в другой ее край, имеющий форму прорези, входит винт с последующим прижимом гайкой (поз.12). Для фиксации приспособления на столе станка в теле плиты выполнены проушены и вмонтированы 2 шпонки (поз.13), служащие для центрования приспособления. Транспортировка осуществляется в ручную. 7. Расчет приспособления на точность механической обработки При расчете точности приспособления необходимо определить допускаемую величину погрешности ε = 0,3…0,5; принимаем = 0,3; Остальные значения формулы представляют собой совокупность погрешностей, определяемых ниже. Погрешность базирования e б возникает при несовпадении измерительной и технологической баз. При обработке отверстия погрешность базирования равна нулю. Погрешность закрепления заготовки ε з возникает в результате действия сил зажима. Погрешность закрепления при использовании ручных винтовых зажимов равна 25 мкм. Погрешность установки приспособления на станке зависит от зазоров между присоединительными элементами приспособления и станка, а также от неточности изготовления присоединительных элементов. Она равна зазору между Т-образным пазом стола и установочным элементом. В используемом приспособлении размер ширины паза равна 18H7 мм. Размер установочной шпонки 18h6. Предельные отклонения размеров U Б.А. Кузьмин, Ю.Е. Абраменко, М.А. Кудрявцев, В.Н. Евсеев, В.Н. Кузьминцев; Технология металлов и конструкционные материалы; - М.: "Машиностроение"; 2003 г. А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред; Курсовое проектирование по технологии машиностроения; - М.: "Машиностроение"; 1995 г. В.Д. Мягков; Допуски и посадки. Справочник; - М.: "Машиностроение"; 2002 г. В.И. Яковлева; Общемашиностроительные нормативы режимов резания; 2-е издание; - М.: "Машиностроение"; 2000 г. В.М. Виноградов; Технология машиностроения: введение в специальность; - М.: "Академия"; 2006 г.;

В зависимости от размера производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса различают три основных типа производства: единичное, серийное, массовое.

Необходимо отметить, что на одном и том же предприятии и даже в одном и том же цехе могут существовать различные типы производства. Например, в тяжелом машиностроении, имеющем характер единичного производства, мелкие детали, требующиеся в большом количестве, могут изготавливаться по принципу серийного или даже массового производства.

Единичным (индивидуальным) называется такое производство, при котором изделия изготавливают единичными экземплярами, разнообразными по конструкции или размерам, причем повторяемость этих изделий редка или совсем отсутствует.

Единичное производство универсально , т.е. охватывает различные типы изделий, а следовательно, должно быть гибким, быстро — переналаживаемым.

Технологический процесс изготовления деталей при этом типе производства имеет «уплотненный» характер: на одном станке выполняются несколько операций и часто производится полная обработка заготовок разнообразных конструкций и из различных материалов.

Для единичного производства характерны следующие особенности:

оборудование ставится по типам станков;

используется универсальное оборудование;

обслуживающий персонал высокой квалификации;

длительное время обработки;

высокая стоимость обработки;

низкая производительность;

высокая точность обработки.

Серийным называется производство, в котором выпуск изделий осуществляется партиями или сериями, состоящими из одноименных, однотипных по конструкции и одинаковых по размерам изделий, запускаемых в производство одновременно. Основным принципом этого вида производства является изготовление всей партии целиком как в обработке деталей, так и в сборке.

При серийном производстве изделия выпускаются повторяющимися сериями по неизменным чертежам. В зависимости от числа выпускаемых изделий и их повторяемости в течение года производство может быть мелко-, средне- или крупносерийным. Мелкосерийное производство приближается по организации к единичному, а крупносерийное - к массовому.

Отнесение серийного производства к тому или иному типу осуществляется на основании коэффициента закрепления операций - отношения числа всех технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест. Для мелкосерийного производства значения этого коэффициента находятся в пределах 20…40, для серийного - 10… 20, для крупносерийного - I… 10 включительно.

В серийном производстве технологический процесс дифференцирован. Отдельные операции закреплены за определенными станками. Используются станки универсальные, специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные. После окончания изготовления одной серии деталей станки на данном производственном участке переналаживают на изготовление другой серии деталей.

Серийное производство значительно экономичнее , чем единичное, так как лучше используется оборудование, выше специализация рабочих, ниже себестоимость продукции.

Массовым называется производство , в котором при достаточно большом числе одинаковых выпусков изделий изготовление ведется путем непрерывного выполнения на рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций.

Для массового производства характерны следующие основные признаки:

большинство операций по обработке заготовок закрепляется за отдельными станками;

на линии обработки имеет место непрерывное перемещение заготовок с одного рабочего места на другое;

оборудование специализированное или специальное;

низкая трудоемкость и стоимость обработки;

короткий технологический цикл.

Коэффициент закрепления операций в этом типе производства принимают равным единице. Массовое производство позволяет производить значительные затраты на оборудование, так как последнее легко окупается.

При массовом производстве имеется возможность использовать самое высокопроизводительное оборудование и технологическую оснастку. Массовое производство может быть организовано по поточному и непоточному методам. Оборудование в этом случае устанавливается в виде поточных автоматических или автоматизированных линий.

Высшей формой массового производства является производство непрерывным потоком, характеризуемое тем, что время выполнения каждой операции равно или кратно времени по всему потоку, что позволяет производить обработку без заделов с определенным тактом выпуска, который рассчитывается по формуле

где Р - фонд времени (за год, смену и т.д.), мин; N - выпуск изделий сборочных единиц за соответствующий период времени, шт.

На операциях, длительность которых не укладывается в определенный такт выпуска, устанавливается дополнительное оборудование. При непрерывном потоке передача заготовки с позиции на позицию осуществляется непрерывно в принудительном порядке, что обеспечивает параллельное одновременное выполнение всех операций на технологической линии.