Здавалка
Главная | Обратная связь

Документация: основная документация, ТТП, ГТП, аналог ЕТП.



Этап 6. Разработка технологических операций

На этом этапе решаются следующие задачи:

— разрабатывается (или уточняется) последовательность переходов в операции;

— выбираются (или уточняются) средства технологического оснащения операций (СТО);

— назначаются или рассчитываются припуски и режимы обработки;

— выбираются и назначаются средства контроля изделия;

— выбираются средства транспортирования изделия.

Основная документация: стандарты по выбору СТО; руководящие материалы РД50-197-80 и РД50-198-80; каталоги, альбомы по выбору СТО; материалы по выбору технологических режимов, припусков и т.д.

Слой материала, который должен быть удален с заготовки в процессе обработки для получения детали, называется общим припуском. Он складывается из промежуточных припусков – слоев, снимаемых за операцию или переход.

Припуск всегда измеряется по нормали к обрабатываемой поверхности и задается в мм на сторону или диаметр.

Назначение рациональных общих и операционных припусков имеет важное значение. Увеличенный припуск приводит к увеличению времени обработки и толщины снимаемой стружки, что вызывает соответствующее увеличение усилий обработки, деформации детали и уменьшению точности ее изготовления, растет износ инструмента, СТО и оборудования, расход электроэнергии и др. Заниженный припуск не позволяет удалять дефектный слой материала, получить требуемую точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей.

При определении припуска необходимо учитывать конфигурацию и размеры заготовки, методы обработки, характеристики оборудования и его техническое состояние. Допускаемые отклонения величины припуска на обработку партии деталей определяется допуском на припуск или разностью между максимальным и минимальным припусками. Слишком малые допуски на припуск усложняют обработку, слишком большие – увеличивают припуск на последние операции. Допуск на общий припуск является допуском на заготовку.

Опытно-статистический метод определения припусков основан на использовании справочных данных. При этом не учитываются условия выполнения операции и обычно он дает их завышенные значения. Достоинство метода – простота, поэтому он рекомендуется для единичного и мелкосерийного производства. Порядок назначения припусков по этому методу следующий:

· по справочникам находят припуски и допуски на каждую операцию;

· определяют межоперационные размеры и размеры заготовок. При этом учитывается метод получения заготовки и технологический маршрут;

· заполняется таблица соответствующей формы и, при необходимости, изображается графически поле припусков и допусков.

Расчет промежуточных размеров следует вести, начиная с последнего перехода, т. е. исходя из размера детали.

Связь между исходными размерами заготовки (Dзаг), операционными размерами (Di), припусками (Zi), допусками (δi) и размерами детали (Dдет) показана для случая 3-переходной обработки наружной и внутренней поверхностей на схемах расположения операционных припусков и допусков (рис.8).

Припуски при массовом и крупносерийном производствах рассчитывают расчетно-аналитическим методом. Необходимая величина припуска на данном переходе или операции должна обеспечивать удаление погрешностей предыдущей, т. е. Zmin должно быть равно или больше геометрической суммы шероховатости , толщины деформированного слоя Ti-1, пространственных отклонений формы и погрешностей установки .

К пространственным отклонениям формы относятся: не параллельность поверхностей, несоостность отверстий, изогнутость, увод оси и др. Погрешность установки является геометрической суммой , , .

Следовательно, минимальный припуск: .

В частности для обработки внутренних и наружных поверхностей вращения и фасонных поверхностей:

;

при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний припуск):

.

 

D Z Z Z

 

 

Z Z

D Z

 

а)

D

Z

 

 

       
   
 
 

 


 


 

Z Z Z

 

Z Z

 

б)

Рис.8. Cхемы расположения операционных припусков Zi и допусков для

случаев обработки наружных (а) и внутренних (б) поверхностей

Величины составляющих Rz, T, ρ уменьшаются после каждой операции механической обработки и определяются по справочникам с учетом следующих соображений:

· при ТО качество поверхности улучшается, поэтому Тi-1= 0, как и при обработке литых чугунных заготовок, начиная со второго перехода;

· суммарное значение пространственных отклонений формы рассчитывается следующим образом: ρ1 = 0,06ρ0; ρ2 = 0,05ρ1 и ρ3 = 0,04ρ2;

· при установке в центрах εу=0; при работе с одной установки на многопозиционных станках εу второй позиции: εу2= 0,06 εу1+ 50 мкм, для третьей и последующих позиций εу = 50 мкм;

· при обработке наружных поверхностей минимальный операционный припуск (см. схему припусков и допусков):

· внутренних поверхностей:

· максимальный припуск (для обоих случаев):

На чертеже детали указывается размер, относящийся лишь к последнему переходу, поэтому надо устанавливать промежуточные размеры для всех предшествующих переходов:

· для наружных размеров:

· для внутренних:

Эти расчеты ведутся с последнего перехода (т. е. от размера детали) к первому – черновому переходу.

Порядок расчета припусков и предельных размеров по переходам следующий:

1. По таблицам определяются значения Rz, T, ρ, ε и допуски δi.

2. Рассчитывается Zmin по всем технологическим переходам.

3. Определяются минимальные и максимальные промежуточные размеры.

4. Определяются минимальные и максимальные промежуточные предельные припуски Zmax.

5. Определяются минимальные и максимальные общие припуски:

.

6. Проверяется правильность произведенных расчетов по формулам:

Все данные рекомендуется заносить в таблицу следующей формы:

 

Переходы обработки поверх-тей Rz, мкм T, мкм ρ, мкм δy, мкм Zi, мкм Di, мм δi, мм Di, мм Zi, мкм
max min max min
                       

Этап.7. Выбор технологического оборудования

Правила выбора технологического оборудования даются ГОСТами ЕСТПП и учитывают: тип производства и его организационную структуру; вид изделия и программу его выпуска; характер технологии; возможности группирования технологических операций; максимального применения стандартного оборудования и СТО; равномерной загрузки оборудования. Основой выбора оборудования должен быть анализ затрат на реализацию ТП в установленное время при заданном качестве изделий.

Технологическое оборудование подразделяют на 4 группы:

1. Универсальные станки с широким диапазоном параметров, размеров. Целесообразны в единичном и мелкосерийном производстве. Их возможности расширяются за счет приспособлений, приставок и дополнительных механизмов.

2. Станки высокой производительности (полуавтоматы и автоматы) с ограничением по параметрам, виду и размеру заготовок. Серийное и массовое производство.

3. Специализированные и агрегатные станки, приспособленные для обработки одной или группы деталей. Применяют в крупносерийном и массовом производстве и в серийном производстве для групповой обработки деталей.

4. Специальные станки — спроектированные и изготовленные для обработки заготовки в определенной технологической операции. Имеют большую производительность, так как режимы обработки на них соответствуют расчетным. Производятся в единичном исполнении. Рентабельны в массовом производстве при длительном выпуске деталей.

Тип станка выбирают по возможности обеспечить точность изготовления и качество поверхности детали. Если имеется выбор, то учитывают: соответствие габаритов станка и заготовки; тип производства (производительность станка); рациональность использования по режимам и мощности и др.

Целесообразность выбранного оборудования определяется после расчетов режимов обработки и норм времени путем расчетов коэффициентов использования оборудования по времени , мощности и технологической себестоимости операции :

или ,

где , и — основное (машинное), штучное и штучно-калькуля-ционное время, [мин]. Чем ближе к 1, тем лучше (меньше вспомога-тельное время и обслуживания)

,

где — мощность обработки, [квт]; — полезная мощность ( — мощность двигателя, — к.п.д.),

,

где — заработная плата рабочего; — амортизация; — затраты на ремонт и наладку станка к данной технологической операции; — амортизация и обслуживание СТО для данной технологической операции; — расходы ан инструмент; — затраты на электроэнергию; — доплаты и начисления на .

В соответствие с ЕСТПП, дополнительными критериями рациональности выбора оборудования в серийном и массовом производстве является коэффициент применения автоматов и полуавтоматов:

и коэффициент применения агрегатного оборудования:

,

где , , — количество автоматов и полуавтоматов, агрегатных станков м всего оборудования, применяемого в ТП, соответственно.

В единичном и мелкосерийном производстве это коэффициент применения станков с ЧПУ:

.

 

Этап 8. Выбор технологической оснастки

СТО — это приспособления, вспомогательный режущий и мерительный инструмент, средства механизации и автоматизации. Правила выбора СТО регламентируются ЕСТПП с учетом конкретных производственных условий. Например, в серийном производстве с меняющейся номенклатурой стремятся к максимально возможному использованию одной СТО за счет ее унификации, типизации ТП и групповой обработки. Эффективным способом интенсификации производства является создание переналаживаемой СТО.

СТО позволяет:

- правильно расположить заготовку на станке;

- не делать разметки под обработку;

- устранить влияние ошибок рабочего при установке;

- одновременно обрабатывать несколько заготовок;

- повысить производительность обработки за счет уменьшения вспомогательного времени (нет выверки, ускоряется подвод и отвод инструмента, установка и снятие детали и т.п.);

- использовать наличное оборудование при переходе на новые виды изделий;

- сократить сроки их освоения;

- расширить технологические возможности станков и др.

По целевому назначению приспособления делят на группы:

1. Станочные для установки и закрепления заготовок (сверлильные, фрезерные, токарные, спецназначения (гибка и т.д.) и т.д.).

2. Станочные для установки и закрепления инструмента (патроны, многошпиндельные головки, инструментальные державки и т.д.).

3. Сборочные (для соединения деталей в изделие).

4. Контрольные (проверка заготовок, контроль деталей, при сборке).

5. Для захвата, перемещения и позиционирования заготовок и деталей.

По степени специализации приспособления бывают универсальные, переналаживаемые и специальные.

1. Универсальные (применяются в единичном и мелкосерийном производстве) — стандартные (тиски, патроны, головки и т.п.) изготавливаются централизовано для деталей широкой номенклатуры и различных размеров; специальные — для определенных деталей.

7. Переналаживаемые (в мелко- и среднесерийном производстве): универсально-сборные и сборно-разборные, собираемые из набора нормализованных деталей и допускающие многократную перекомпоновку; универсально-наладочные (со сменными наладками); групповые переналаживаемые.

8. Специальные для определенных технологических операций, то есть непереналаживаемые одноцелевого назначения (в массовом производстве). Они высокопроизводительны, так как в них применяются быстродействующие установочные и зажимные устройства, а также многоместная и многоинструментная обработка. Трудоемкие и дорогие, изготавливаются методами единичного производства.

Этап 9. Нормирование технологического процесса

Состоит в определении технической нормы времени для каждой технологической операции. При массовом производстве техническая норма времени – это штучное время , а при серийном — штучно-калькуляционное время :

; ,

где — основное (технологическое) время (затрачивается непосредственно на изменение характеристик детали, может быть машинным, машинно-ручным, ручным); — вспомогательное (затрачивается на действия, обеспечивающие выполнение основной работы, оно повторяется на каждом изделии — установка и снятие деталей, инструмента, измерения и т.п.); технического обслуживания рабочего места; организационного обслуживания рабочего места (подналадка оборудования, смена инструмента и т.п.); — необходимые перерывы; — подготовительно-заключительное (ознакомление с чертежами и работой, наладка оборудования, СТО и инструмента, заключительные действия после работы; затрачивается один раз на ТО и не зависит от количества деталей в партии); обслуживания рабочего места; а — оперативное время.

Нормирование ТП производится после определения содержания технологических операций, выбора оборудования, инструмента, СТО; расчета режимов обработки в следующей последовательности:

1. Из режимов по каждому переходу технологической операции вычисляется основное технологическое время (машинное время).

2. По содержанию каждого технологического перехода, с учетом размеров и массы детали, способа ее установки и закрепления по нормативам определяется вспомогательное время (учитываются совмещения и перекрытия ).

3. По нормативам вычисляется обслуживания рабочего места (обе его части задаются в % от операционного времени станка ).

4. По нормативам (в % от ) определяется и .

Технические нормы времени устанавливаются для каждой технологической операции и типа производства (так как на выполнение одинаковой работы требуется различное время). Сумма штучных по всем технологическим операциям составляет ТП.

Различные варианты ТП, в общем обеспечивающие требованиям чертежа и ТУ, имеют различную себестоимость из-за многообразия методов обработки, оборудования, оснастки и т.д. Из технически равноценных вариантов выбирается один с минимумом суммарных затрат на единицу продукции. (Учитываются только те затраты, которые изменяются для разных вариантов ТП.)

Переменная доля затрат на ТП:

,

где — стоимость заготовки; — стоимость выполнения -й технологической операции; — количество операций в составе ТП. Стоимость заготовки:

,

где — базовая стоимость единицы массы заготовок в зависимости от метода их получения и группы материалов; ; ; ; ; — коэффициенты, учитывающие точность размеров, группу сложности формы, массу, марку металла и объем производства заготовок соответственно; и — массы заготовки и детали; — стоимость реализуемых отходов.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.