№1 Производственный и технологический процессы. Типы производства и их характеристики. Структура технологического процесса

Под производственным процессом понимают совокупность отдельных процессов, осуществляемых для получения из материала полуфабрикатов готовых машин (изделий).

В производственный процесс входят не только основные, т.е. непосредственно связанные с изготовлением деталей и сборкой из них машины, процессы, но и все вспомогательные процессы, обеспечивающие возможность изготовления продукции (например, транспортирование материалов и деталей, контроль деталей, изготовление приспособлений и инструмента, заточка последнего и т.д.).

Технологическим процессом называют последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.

В зависимости от размеров производственной программы, характера продукции, а также технических и экономических условий осуществления производственного процесса все разнообразные производства условно делятся на три основных вида (или типа): единичное (индивидуальное), серийное и массовое.

Единичным называется такое производство, при котором изделия изготавливаются единичными экземплярами, разнообразными по конструкции или размерам, причем повторяемость этих изделий редка или совсем отсутствует. Единичное производство универсально, т.е. охватывает разнохарактерные типы изделий, поэтому оно должно быть очень гибким, приспособленным к выполнению разнообразных заданий. Для этого завод должен располагать комплектом универсального оборудования, обеспечивающим изготовление изделий сравнительно широкой номенклатуры. Технологический процесс изготовления деталей при этом виде производства имеет уплотненный характер: на одном станке выполняются несколько операций, и часто производится полная обработка деталей разнообразных конструкций и из различных материалов.

Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым производством. При серийном производстве изделия изготовляют 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 (серии) целиком как в обработке деталей, так и в сборке. В серийном производстве в зависимости от количества изделий в серии. Их характера и трудоемкости, частоты повторяемости серий в течение года различают производство мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

В серийном производстве технологический процесс преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками. Серийное производство значительно экономично, чем единичное, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции.

Массовым называется производство, в котором при достаточно большом количестве одинаковых выпусков изделий изготовление их ведется путем непрерывного выполнения на рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций. Массовое производство бывает следующих видов:

а) поточно-массовое производство, при котором осуществляется непрерывность движения деталей по рабочим местам, расположенным в порядке последовательности технологических операций, закрепленных за определенными рабочими местами и выполняемых примерно в одинаковый (или кратный) промежуток времени, соответствующий такту выпуска деталей;

б) массовое прямоточное производство. Здесь технологические операции также выполняются на определенных рабочих местах, расположенных в порядке операций, но время на выполнение отдельных операций не всегда одинаково (или кратно такту), вследствие чего у некоторых станков образуются заделы и движение деталей протекает перерывами.

Массовое производство возможно и экономически выгодно при выпуске достаточно большого количества изделий, когда все затраты на организацию массового производства окупаются и себестоимость единицы выпускаемой продукции получается меньше, чем при серийном производстве.

В целях обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами. В связи с этим веси процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные чести: технологические операции, установы, позиции, переходы, ходы, приемы.

Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких одновременно).

Установом называют часть операции, выполняемою при одном закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых) на станке или в приспособлении, или собираемой сборочной единицы.

Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении. Операция разделяется на переходы – технологические и вспомогательные.

Технологический переход – законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей образуемых обработкой, или режима работы станка.

Вспомогательный переход – законченная часть технологической операции, состоящая из действия человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимым для выполнения технологического перехода.

Под рабочим ходом понимают часть технологического перехода, охватывающую все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности обработки и режима работы станка.

Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

Под приемом понимают законченные действия рабочего.

№ 6 Нормирование точности резьб и шлицевых соединений.

Для выбора степени точности в зависимости от длины свинчивания резьбы и требований к точности соединения устанавливаются 3 группы длин свинчивания: S – короткие, N – нормальные, L – длинные. Поля допусков сгруппированы в 3 класса точности: точный, средний и грубый. Их используют для сравнительной оценки точности резьбы. Точный класс точности рекомендуется для ответственных статически нагруженных резьбовых соединений; средний класс – для резьб общего применения и грубый для резьб, нарезаемых на горячекатаных заготовках, в длинных глухих отверстиях и т. п. При одном и том же классе точности допуск на средний диаметр при длине свинчивания L рекомендуется увеличивать, а при длине S уменьшать на 1 ступень по сравнению с допусками, установленными для N. Такая система позволяет выбирать точность резьбы в зависимости от конструкции и технологических требований.

Шлицевые соединения : 1) прямобочные шлицевые соединения; 2) эвольвентные

1) соединения: по впадинам, по вершинам, по боковым поверхностям; базирование : по b, по D, по d, (один элемент базовый, другие с зазором).

Центрирование по внутреннему диаметру d – когда втулка имеет высокую твердость и ее нельзя обработать чистовой протяжкой используют для подвижных соединений.

Центрирование по наружному диаметру D – втулка термически необработанна или когда твердость ее материала после термической обработки допускает калибровку протяжкой, а вал – фрезерование. Такой способ проще и экономичнее. Его используют для неподвижных соединений, для подвижных, воспринимающих небольшую нагрузку; увеличивается соосность; нельзя передавать больших нагрузок.

Центрирование по боковым сторонам зубьев b – не обеспечивается точности соосности деталей и поэтому не может использоваться для передачи больших скоростей и в точных устройствах.

Шпоночные соединения: поля допусков на «b» шпонок, пазов, валов и втулок.

Ширина шпонки – h9; высота – h11; длина – h14.

Свободные соединения: «b» – на валу – H9; «b» - паза во втулке – D10  зазор.

Нормальное соединение: N9 и Js9

Плотные соединения: P9 и P9 переходные посадки

Шлицевые соединения: D – 8  36  40 H8/h7  7 F10/h9;

D – центрирование по наружному диаметру, 8 – число зубьев, 36 – диаметр внутренний, 40 – наружный, H8/h7 – посадка по центрирующему , 7 толщина зуба, F10/h9 – посадка в системе вала.

Резьбовые соединения

M18-6H - гайка; M121,5-7g6g-18-R: 12 – наружный диаметр, 1,5 – шаг, 7g – средний , 6g – наружный , 18 – длина свинчивания, R – требования к впадинам (радиус исполнения)

М12-6g – болт.

I том Анурьева стр.582.. И II том стр.830..

№ 11 Качество пов-тей деталей и заготовок. Факторы, влияющие на качество обрабат-мых пов-тей. Хар-ки качества пов-тей и их обозначения на чертежах.

В отличие от теоретической поверхности деталей, изображаемых на чертеже, реальная поверхность всегда имеет неровности различной формы и высоты, образующиеся в процессе обработки. Высота, форма, характер расположения и направление неровностей поверхностей обрабатываемых заготовок зависят от ряда причин: режима обработки, условий охлаждения и смазки режущего инстру­мента, химического состава и микроструктуры обрабатываемого ма­териала, конструкции, геометрии и режущей способности инстру­мента, типа и состояния оборудования, вспомогательного инструмента и приспособлений. Различают следующие отклонения от теоретической поверхности: макрогеометрические, волнистость и микрогеометрические.

Макрогеометрические отклонения — единич­ные, не повторяющиеся регулярно отклонения от теоретической формы поверхности, характеризующиеся большим отношением протяженно­сти поверхности L к величине отклонения h, которое больше 1000. Макрогеометрические отклонения характеризуют овальность, конусообразность и другие отклонения от правильной геометрической формы.

Волнистость поверхности представляет собой сово­купность периодически чередующихся возвышений и впадин. Волнистость является следствием вибрации системы СПИД, а также неравномерности процесса резания.

Микрогеометрические отклонения, или микро­неровности, образуются при обработке заготовок в результате воздей­ствия режущей кромки инструмента на обрабатываемую поверхность, а также вследствие пластической деформации обрабатываемого мате­риала в процессе резания. Микронеровности определяют шероховатость обра­ботанной поверхности.

М икрогеометрические отклонения характеризуются небольшим зна­чением отношения шага микронеровностей S к их высоте h. S/h < 50. Для оценки шероховатости поверхности установ­лены следующие два параметра: среднее арифметическое отклонение профиля — R_A и высота неровностей — R_Z. Среднее арифметическое отклонение про­филя R_A есть среднее значение расстояний (у₁, у₂, ..., у_n) точек изме­ренного профиля до его средней линии: ; где у_i — абсолютные (без учета алгебраического знака) расстояния до средней линии; п — число измеренных отклонении.

Средняя линия профиля делит измеряемый профиль таким об­разом, что в пределах длины участка поверхности, выбираемого для, измерения шероховатости, сумма квадратов расстояний (у₁, у₂, ..., у_n) точек профиля для этой линии минимальна.

Длина участка поверхности, выбираемая для измерения шерохо­ватости, называется базовой длиной и обозначается l. Высота неровностей R_z характеризует среднее расстоя­ние между находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии, где h₁, h₃, ..., h₉ —расстояние от высших точек выступов до линии, параллельной средней линии; h₂, h ₄, ..., h₁₀ — расстояние от низших точек впадин до линии, параллельной средней линии. R_Z = [(h₁ +h₃+...+h₉)-( h₂ +h₄+...+h₁₀)]/5.

Шероховатость поверхности — это совокуп­ность неровностей с относительно малыми шагами (расстоянием между вершинами характерных неровностей измеренного профиля), образую­щих рельеф поверхности и рассматриваемых в пределах участка, длина которого выбирается в зависимости от характера поверхности и равна базовой длине.

Шероховатость поверхности появляется в результате обработки независимо от метода и представляет собой сочетание наложенных друг на друга неровностей с различными шагами.

Дополнительно: влияние СОЖ при резание сводиться: 1. охлаждающему действию; 2. пластифицированию поверхностного слоя. Путем отсорбирования поверхностно активных в-в. 3. к смазочному и химическому воздействию.

I том глава 2 + I том Анурьева стр. 331..

№ 16 Факторы, влияющие на технологический процесс механической обработки заготовок. Исходные данные для проектирования технологических процессов

1. Определение величины партии деталей, запускаемой в производство (серийное производство) и определение величины такта выпуска деталей (поточное).

2. Выбор вида заготовок, определение их размеров и способов их получения.

3. Установление планов и методов механической обработки поверхностей деталей с указанием последовательности механической обработки.

4. Выбор типов и определение технических характеристик станочного оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента, их необходимое количество.

5. Определение размеров обрабатываемой поверхности деталей.

6. Определение режимов работы на выбранных станках на каждой позиции.

7. Определение нормы времени на выполнение каждой операции.

8. Определение квалификации рабочего.

9. Оценка технико-экономической эффективности спроектированного технологического изделия.

10) Оформление документации технологического процесса.

Для новых заводов исходными данными являются: рабочий чертеж, определенный материал, конструктивные формы и размеры детали, технические условия на изготовление детали, характерные точность и качество обрабатываемых поверхностей, а также особые требования (твердость и структура материала, термическая обработка, балансировка и т.п.); объем выпуска изделий, в состав которых входит изготовленная деталь, с учетом выпуска запасных частей; планируемый интервал времени выпуска изделий и запасных частей. Необходимо также знать оборудование, площади и другие местные производственные условия; возможности технолога при проектировании и корректировании технологических процессов механической обработки.

Использование также справочной литературы, каталогов, паспортов оборудования, ГОСТов, нормативов на режущие инструменты, точность, шероховатость, расчет припусков, режимов резания и технических нормативов времени и т.п.

Содержание технологического процесса механической обработки зависит от ряда факторов:

1) конструктивных форм и размеров обрабатываемых заготовок, а также требуемой точности и класса чистоты обрабатываемых поверхностей;

2) материала заготовок и требуемых физико-механических свойств, обуславливающих необходимость и характер термической обработки;

3) характера заготовок, определяемых методами изготовления;

4) программа выпуска;

5) наличного парка оборудования, на котором осуществляется технологический процесс.

I том стр.375-377…

№21 Нормирование величин припусков и допусков заготовки при обработки давлением

Допуск на размер D₂ задается несимметрично с большим значением – Es, меньшим Ei.

На прессах: 1) гладкие круглые поковки

2) гладкие поковки квадратного и прямоугольного сечения

3) поковки типа дисков и муфт сплошные и с отверстием

После назначения припусков и допусков на поковки по специальным формулам и таблицам определяется величина напусков, т.т\е. Дополнительная масса металла, остающаяся после рубки осадки, и не формируемая припусками и допусками.

Штамповки: исходный индекс равен G+C+M+T - для определения допускаемых отклонений.

G – индекс массы поковки; М – индекс группы материала; С – индекс степени сложности; Т – индекс класса точности.

Штамповочные уклоны их величины зависят от поверхности и вида штампов.

Обработка Ме давлением, группа технологических процессов, в результате которых изменяется форма Ме заготовки без нарушения её сплошности за счёт относительного смещения отдельных её частей, т. е. путём пластической деформации. Основные виды О. м. д.: прокатка, прессование, волочение, ковка и штамповка (кузнечно-штамповочное производство). О. м. д. также применяется для улучшения качества поверхности. О. м. д. может применяться, но и как отделочная операция после обработки детали резанием (дорнование, обкатка роликами и шариками и т.п.) с целью уменьшения шероховатости поверхности, упрочнения поверхностных слоев детали и создания желательного распределения остаточных напряжений, при котором служебные свойства детали улучшаются. Различают горячую и холодную О. м. д. Горячая О. м. д. характеризуется явлениями возврата и рекристаллизации, отсутствием упрочнения (наклёпа); мех-го и физико - хим-го свойства Ме изменяются сравнительно мало. Пластическая деформация не создаёт полосчатости (неравномерности) микроструктуры, но приводит к образованию полосчатости макроструктуры у литых заготовок (слитков) или к изменению направления волокон макроструктуры (прядей неметаллических включений) при О. м. д. заготовок, полученных прокаткой, прессованием и волочением. При холодной О. м. д. процесс пластической деформации сопровождается упрочнением, которое изменяет механ. и физико-хим. характеристики Ме, создаёт полосчатость микроструктуры и также изменяет направление волокон макроструктуры. При холодной О. м. д. возникает текстура, создающая анизотропию не только мех-ких, но и физико-хим. свойств Ме. Используя влияние О. м. д. на свойства Ме, можно изготавливать детали с наилучшими свойствами при минимальной массе.

№ 26 Размерные цепи, их структура и основные методы расчета.