Групповой технологический процесс обработки детали

Анализ планов обработки элементарных поверхностей.

В производстве работа, как правило, ведется методом автоматического получения размеров на предварительно настроенном станке, т. е. при проектировании операции необходимо выбрать метод размерной наладки станка (по пробным деталям, статическая и др.). Наладка станка связана с выбором (расчетом) наладочного размера и установлением допускаемых отклонений от него Обоснованный выбор наладочного размера исключает появление брака по непроходной стороне калибра сразу после настройки станка что позволяет более полно использовать поле допуска на износ инструмента.

При выборе метода обработки поверхности исходят из его технологических возможностей: обеспечения точности и качества поверхности; величины снимаемого припуска; времени обработки в соответствии с заданной производительностью. Обработка каждой поверхности детали представляет собой совокупность методов обработки, выполняемых в определенной последовательности. Последовательность устанавливается на основе требовании рабочего чертежа детали и исходной заготовки:

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

— вид исходной заготовки определяет методы начальной обработкиметоды окончательной и начальной обработки позволяют выбрать промежуточные методы. Каждый метод окончательной обработки требует определенного набора методов предшествующих;

— вид заданной термической обработки определяет ее место в последовательности обработки поверхности. Для одной и той же поверхности могут применяться различные варианты обработки. Выбор наилучшего варианта является трудоемкой, но необходимой задачей. Эта задача окончательно решается на основании экономического анализа. Предварительные решения по выбору рационального варианта принимаются либо на основе таблиц среднеэкономических достижимых точностей обработки разными методами (табл. 5.

13…

5.17), либо на основе расчетов точности.

Последовательность выбора методов обработки поверхностей рекомендуется следующая:

1) выбираются методы обработки поверхности на первом переходе (операции) в зависимости от способа получения заготовки и ее точности;

2) определяются методы окончательной обработки поверхности на последнем переходе (операции) в зависимости от комплекса требований по точности рассматриваемой поверхности (данные из чертежа);3) назначаются методы обработки поверхности на промежуточных переходах (операциях) на основе уже выбранных первого и последнего методов обработки. При этом следует учитывать, что каждому методу окончательной обработки предшествуют обычно несколько предварительных (менее точных) методов. Например, чистовому развертыванию отверстия предшествует предварительное развертывание, а предварительному — чистовое растачивание, зенкерование или сверление. При назначении промежуточных методов исходят из того, что каждый последующий метод должен быть точнее предыдущего в среднем на один квалитет точности. Допуск на промежуточный параметр точности должен всегда находиться в тех пределах, при которых возможно использование последующего метода обработки. Разрабатывая маршрут обработки поверхности, необходимо помнить, что одна и та же точность обработки может быть достигнута несколькими методами. Количество возможных вариантов маршрута обработки одной поверхности достаточно велико. Однако его можно значительно уменьшить, если учесть габариты детали, ее жесткость, способы установки для обработки, тип производства и т. п. Предварительный выбор маршрута обработки поверхности был осуществлен, когда технологический маршрут разбивался на этапы обработки (черновой, термической, получистовой и т. д.).

Более точная разбивка на этапы может быть проведена с помощью подробных таблиц технологических характеристик методов обработки. Окончательный маршрут обработки выбирают с помощью соответствующих таблиц [19], в которых представлены численные величины погрешностей размеров, формы, взаимного расположения и шероховатости поверхности. Для отдельных поверхностей численные величины погрешностей определяются расчетом. Особое внимание следует обращать на характеристику методов с точки зрения обеспечения точности взаимного расположения. Например, как правило, отделочные методы не исправляют погрешности формы и взаимного расположения, а служат лишь для уменьшения шероховатости. Анализ элементов режимов резания на основных переходах обработки.

Целью анализа элементов режима резания является выявление тенденций их изменения от этапа к этапу. Для выявления этих тенденций, величины элементов режима резания сводятся в таблицу 11. Таблица 11. Значения элементов режима резания№операции.

Наименованиеоперации№перехода005Заготовительная11,80,750,1518,5108,914,50,2 010.

Токарная10,50,1922,40,31 220,17519,90,3015.

Горизонтально-расточная140,450,0514,5706,128,50,4 020.

Фрезерная130,519,81 608,92,120,1025.

Сверлильная140,10,0218,70,9030.

Токарная140,519,8108,90,120,1035.

Внутри-шлифовальная10,030,7 512,628,312,60,3 040.

Кругло-шлифовальная10,050,7 515,431,40,01 В результате анализа были выявлены следующие тенденции изменения элементов режима резания:

при последовательном изменении этапов, применительно к отдельным методам обработки, глубина резания уменьшается;

— при последовательном изменении этапов, применительно к отдельным методам обработки, подача инструментов уменьшается;

— при последовательном изменении этапов скорость резания должна увеличиваться, но по данным технологии это определить затруднительно. АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИАнализ приспособлений.

На основании информации, приведенной в технологической документации, составляется перечень применяемого оборудования и рассматривается с конструктивной и технологической точек зрения. Результаты анализа оформляются в виде таблицы.

Таблица 12. Технологическая характеристика применяемого оборудования№ опера-ции.

Тип оборудования.

Технологические возможности станка.

Точность станка.

Схемы установки деталей.

Кол-во установов.

Кол-во позиций.

Количество переходов.

Типовые виды режущих инструментов.

Последовательность выполнения установов, позиций и переходов010,020,045,070Токарно-фрезерный центр с ЧПУ вертикальный5-осныйDMU 210 FDПВ патрон, в центрахне огр.

не огр.

1 или 2Резцы, свёрла, развёртка.

Последо-вательно025Токарно-фрезерный станок для6-сторонней комплексной обработки CTX gamma 1250 TCНВ приспособлениеделительная головкане огр.

не огр.

1Торцевая фреза.

Последо-вательно050,060Круглошлифо-вальный станок 3Б151ВВ центрахне огр.

по плану обр.

1Круг шлифова-льный.

Последо-вательно055Плоскошлифо-вальный станок С-827ВВ приспособлениене огр.

по плану обр.

1Круг шлифова-льный.

Последо-вательно.

В результате анализа было выявлено следующее:

все станки наиболее полно используют конструктивные и технологические возможности;

— станки, в соответствии с их точностью, используются рационально: станок 16К20 с повышенным классом точности используется при черновой, получистовой, чистовой, повышенной точности обработках; станок с нормальным классом точности используется при получистовой обработке, что увеличивает срок службы станка с сохранением требуемой точности обработки;

— на станках используются типовые схемы обработки деталей. Анализ обрабатывающего инструмента.

Данный технологический процесс был разработан для условий мелкосерийного производства, поэтому все инструменты являются универсальными. Приведем нормативные значения геометрических параметров и режимов резания в виде таблицы 14Таблица 14 — Нормативные параметры. Вид режущего ин-та.

Этап обрабо-тки.

Геометрические параметры.

Режимы резанияγ, °α, °λ, °φ, °S, мм/обV, м/мин.

Материал режущей части.

РезецЧерновой4…86…812…1545…600,05…0,4130…165Т15К6Получис.

4…86…80…660…900,5 130Т15К6Чистовой4…810…120…660…900,5 130Т15К6Пов. точн4…810…120…660…900,5 130Т15К6Сверло.

Черновой─12…16─590,5 130Р6М5Фреза.

Получис.-5…+512…1612…1515…600,2145Т5К10Развертка.

Выс. точ.

0…56…8−3…50,725…50Т15К6Для изготовления шлифовальных кругов применяется электрокорунд белый, марки 23А. Область применения марок материала режущей части:

ВК8: Черновое точение (в динамических условиях), строгание, черновое фрезерование, сверление, черновое рассверливание и зенкерование серого чугуна, цветных металлов и их сплавов;

— Р6М5: Для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых, легированных, конструкционных сталей (предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а также инструмента, работающего с ударными нагрузками);

— Т5К10: Черновое точение, прерывистое резание, фрезерование по окалине и корке; отрезка поковок, штамповок, отливок, по корке и окалине углеродистых и легированных сталей;

— Т15К6 Чистовое и получистовое точение, фрезерование, растачивание, развёртывание и т. п. углеродистых и легированных сталей;

— Электрокорунд белый марки 23А — для обработки всех материалов повышенной прочности: углеродистой и легированной сталей, ковкого и высокопрочного чугуна, никелевых и алюминевых сплавов; для операций окончательного и профильного шлифования. В результате анализа можно сделать следующие выводы:

виды инструментов соответствуют применяемому оборудованию;

— виды инструментов изменяются в соответствии с этапами обработки: сверла — для черновой обработки, развертки — для обработки высокой точности обработок;

— режимы резания и геометрия инструмента изменяются в зависимости от этапа обработки: при переходе к более точному этапу обработки передние и задние углы увеличиваются. Анализ средств измерения и метрологическая экспертиза чертежа.

Применяемые в данном технологическом процессе универсальные измерительные устройства сведем в таблицу.Таблица. Универсальные измерительные устройства и приспособления№п/пНаименование приспособления.

Применяемая операция.

Примечание1Штангенциркуль.

ШЦ-I-125−01−1ГОСТ 166−89 010, 020, 025, 030, 0552.

Микрометр МКО-25ГОСТ 6507−90 050; 060для контроля Ø36;Ø30;Ø24Проверка правильности выбора средств измерений.

Устанавливаем допуск на изготовление (IT) и допускаемую погрешность измерения (δ):Ø36 (h8) IT = 0,039 мм δ = 10 мкмØ30 (f7) IT = 0,021 мм δ = 7 мкмØ24 (e8) IT = 0,033 мм δ = 8 мкмØ21,1 (h11) IT = 0,1 мм δ = 25 мкм19 (f7) IT = 0,021 ммδ = 6 мкм5 ±0,015 (js9) IT = 0,03 ммδ = 8 мкм.

Условие правильного выбора средств:Δ ≤ δ, где Δ - предельная погрешность измерительного средства. Определим предельную погрешность измерительных средств:

Штангенциркуль ШЦ-I-125−0,1−1 ГОСТ 166–89 Δ = 150 мкм.

Микрометр МКО-25 ГОСТ 6507–90 Δ = 10 мкм.

В результате анализа универсальных измерительных средств можно сделать следующие выводы:

При контроле размера Ø30 (f7) и Ø24 (e8) микрометр с ценой деления 0,01 следует заменить на микрометр с ценой деления 0,002 мм (Δ = 6);

— При контроле размеров Ø21,1 (h11) штангенциркуль следует заменить на микрометр с ценой деления 0,01 мм (Δ = 10);

— При контроле размеров 19 (f7) и 5 ±0,015 (js9) штангенциркуль следует заменить на нутромер индикаторный НИ-10 с ценой деления 0,001 мм (Δ = 5,5).СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМКачество продукции обеспечивается совместной деятельностью всех структурных подразделений, служб и отделов предприятия. Интегральным экономическим фактором обеспечения качества продукции является цена качества, которая определяется суммой расходов, затраченных на контроль, и издержек, понесенных предприятием вследствие отказов изделий. Система управления качеством продукции представляет собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры, процессы и ресурсы, необходимые для управления качеством. Важное место в этой системе занимает служба управления качеством, основными задачами которой являются:

• защита репутации предприятия;

• защита потребителя от дефектной продукции;

• сокращение объема непроизводственных работ;

• предупреждение брака;

• участие в разработке новой продукции и технологических процессов. При решении этих основных задач служба управления качеством выполняет многие функции, важнейшие из которых следующие:

• координация работ по достижению требуемого уровня качества на всех стадиях жизненного цикла товара (научные исследования, изготовление, контроль, сервисное обслуживание);

• расчет затрат по обеспечению качества продукции в цехах и на предприятии в целом;

• определение затрат, обусловленных влиянием различных факторов на достижение требуемого уровня качества с целью устранения или сокращения отходов;

• координация деятельности всех служб, сотрудничающих в вопросах качества, в разработке конкретных целей в этой области и информация их о достигнутых результатах;

• сотрудничество со службой материально-технического обеспечения, оказание ей содействия в выборе поставщиков и постоянного обновления их «рейтинга» по качеству и участие в разработке четко сформулированных требований с указанием расчетов, предъявляемых поставщикам;

• организация обучения качеству работы своих сотрудников, а также сотрудников других служб, занимающихся вопросами качества;

• активное участие в подготовке кадров и в других действиях с целью стимулирования качества продукции. Выработка и реализация многих управленческих решений в области качества происходят в процессе технического контроля, представляющего систему методов, средств и мероприятий, в результате которых идентифицируется качество готовой продукции, полуфабрикатов и сырья требованиям стандартов и межцеховым нормам, а также обеспечивается выработка высококачественной продукции в соответствии с этими нормативными документами и стандартами. Задачи технического контроля:

• предупреждение влияния случайных и субъективных факторов на качество выпускаемой продукции;

• обеспечение соблюдения заданного технологического режима;

• установление требуемого качества готовой продукции. Функции технического контроля выполняет служба технического контроля предприятия, которая может включать отдел технического контроля, центральную лабораторию, лаборатории цехов, группы контроля и др. Служба технического контроля подчиняется непосредственно директору предприятия. На предприятиях технический контроль осуществляется по двум направлениям:

• контроль качества сырья, полуфабрикатов и товарной продукции;

• контроль параметров технологического режима. Технический контроль охватывает все стадии производства и должен быть профилактическим, оперативным, точным, обязательным. При его организации необходимо установить: вид контроля (предварительный, промежуточный, окончательный), форму (лабораторный, визуальный), методы (сплошной, выборочный), частоту (периодичность), органы контроля, документацию по контролю и экономические санкции при несоблюдении стандартов и норм. Наиболее успешно проблема самоконтроля качества решена на японских предприятиях, где для широкого использования этого метода и изучения проблем качества на каждом участке производства организуются кружки качества — небольшие группы рабочих (до 10 человек) данного цеха, занимающихся на добровольных началах проблемами дальнейшего повышения качества продукции с целью содействия развитию и совершенствованию выпускаемой ими продукции на основе обучения и самостоятельных занятий с тем, чтобы расширить кругозор и границы мышления. При этом в программу обучения входят такие вопросы, как требования к качеству продукции и методы его улучшения, самые современные научные методы контроля, включая статистические, и др. Все это позволяет не только обеспечивать высокое качество выполнения работ на каждой операции, но и намечать и реализовывать пути дальнейшего повышения на каждом участке производства. По оценке специалистов, использование самоконтроля на рабочем месте не только позволяет обеспечить высокое качество продукции, но и способствует решению важных экономических и организационных вопросов (обеспечение гибкости производства, снижение себестоимости, активизация человеческого фактора и др.). Для этого широко используются механические и автоматические устройства, позволяющие при обработке деталей отключать оборудование в случае отклонения от требований чертежей и появления брака или даже при обработке определенного количества деталей, чтобы не допустить обработки деталей сверх необходимого количества и тем самым предупредить образование сверхнормативного задела. Даже если рабочий пересекает свою рабочую зону, конвейер автоматически останавливается. При этом причины отключения или брака тщательно исследуются и намечаются мероприятия по совершенствованию технологического процесса. ВЫВОДЫ:

При выполнении данной курсовой работы был разработан один из возможных вариантов технологического процесса обработки детали «Фланец».Было подобрано соответствующее оборудование и станочные приспособления с установлением рациональных режимов резания и технологически обоснованных норм времени, режущий, вспомогательный и измерительный инструмент. Произведен расчет припусков на обрабатываемые поверхности детали. Проделанная работа позволила закрепить и применить полученные знания по курсам: Технология машиностроения; Метрология, стандартизация, сертификация. Выполнение данной курсовой работы способствовало более подробному ознакомлению с принятой в машиностроении терминологией, с общей последовательностью выполнения проектных работ; получению навыков оценки степени технологичности изделия и способам ее повышения., а также получению первичных знаний и навыков варианта технологического процесса, обеспечивающего получение заданного качества изделия наиболее производительными и рентабельными способами. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1. Петровский А. Н., Куликова Е. А. Комплекс учебно-методических материалов по изучению дисциплины «Автоматизация производственных процессов в машиностроении». НГТУ, Н. Новгород, 2016 г. — 135 с.

2. Мельников Г. Н., Вороненко В. П. Проектирование механосборочных цехов. — М.: Машиностроение, 1990. — 352 с. 3. Тудакова Н. М., Схиртладзе А. Г., Пахомов Д. С., Устинов Б. В. Т816 Проектирование участков и цехов обрабатывающего производства: учебник /Н.М. Тудакова, А. Г. Схиртладзе, Д. С. Пахомов, Б. В. Устинов; 2016. 226 с. 4.

Классификатор ЕСКД. — М.; Изд — во стандартов, 1986. 5. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения.

М., Изд.- во стандартов, 1976. 6. ГОСТ 1643–81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Допуски.» 7. Технология машиностроительного производства: курс лекций часть 2 для направления подготовки магистров 15.

04.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» профиль «Технология машиностроения» / НГТУ; Сост. Д. С. Пахомов, г. Н. Новгород, 2016. ;

68 с. 8. Справочник технолога — машиностроителя. В 2-х т. С74 T. I/Подред.

А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г.

Суслова. — 5-е изд., перераб. и доп. ;

М.: Машиностроение-!, 2001 г. 912 с., ил. 10.