Файл: Konspekt_lektsiy_z_TOTVDSM_Ch_2.doc

ЛЕКЦІЯ 7 Розробка маршруту механічної обробки

Маршрут обробки деталі — це укрупнений план обробки заготовки, який встановлює послідовність операцій обробки різанням (механічної обробки), а також зміст і місце в плані обробки термічних, гальванічних, слюсарних та контрольних операцій.

Маршрут має обов’язково відповідати заданому типу виробництва і забезпечувати необхідну якість деталі. Таким чином, побудова маршруту обробки повинна бути підпорядкована одному з головних принципів — забезпечення виконання деталлю свого службового призначення.

Загальна послідовність обробки така:

- обробка чистових технологічних баз;

- попередня (чорнова) обробка площин, які є конструкторськими базами деталі;

- попередня (чорнова) обробка отворів, які є конструкторськими базами деталі (головних отворів);

- попередня (напівчистова) обробка площин, які є конструкторськими базами деталі;

- попередня (напівчистова) обробка отворів, які є конструкторськими базами деталі;

- обробка місцевих елементів — кріпильних поверхонь, фасок, лисок, канавок, різевих поверхонь, зубчастих вінців, шліцьових поверхонь, шпонкових пазів тощо;

- термічна обробка для забезпечення необхідних фізико-механічних показників матеріалу деталі у т. ч. — її поверхневого шару;

- остаточна (чистова) обробка площин, які є конструкторськими базами деталі;

- обробка головних отворів;

- остаточна (чистова) обробка різевих поверхонь, зубчастих вінців, шліцьових поверхонь;

- контроль точності обробки.

До важливих питань побудови маршрутів механічної обробки, який у значній мірі пов'язаний із типом виробництва і конкретними виробничими умовами, є питання ступеня концентрації і диференціації операцій.

Концентрацією (укрупненням) операцій називають поєднання декількох простих переходів в одну складну операцію.

Таким чином, технологічний процес, побудований за принципом концентрації операцій складається з невеликої кількості складних операцій і в сучасному машинобудуванні реалізується завдяки використання багатоцільових верстатів, автоматичних ліній (у т. ч. гнучких), агрегатних верстатів. Це дозволяє об’єднувати в одну операцію переходи попередньої і остаточної обробки, замінювати декілька установів одним установом і простих одноінструментальних переходів складними суміщеними переходами бугатоінструментальної і багатолезової обробки однієї або декількох поверхонь. При цьому підвищується:

- точність відносного розташування поверхонь завдяки обробці з одного установа;

- продуктивність обробки за рахунок суміщення в часі декількох переходів і, відповідно, скорочення витрат загального основного часу;

- продуктивність обробки за рахунок скорочення витрат додаткового часу (на встановлення і знімання заготовки, на заміну інструмента, на вмикання і вимикання верстата)

Крім того, скорочується тривалість виробничого циклу завдяки скороченню міжопераційного пролежування, оскільки зменшується загальна кількість операцій, а відповідно і обсяг незавершеного виробництва.

З побудовою операцій за принципом концентрації підвищуються вимоги до точності і технологічних можливостей верстатів і до кваліфікації робітників, оскільки їм доводиться виконувати як складну чистову обробку, так і попередню обробку на чорнових переходах.

Диференціацією (подрібненям) операцій називають побудову оберацій з невеликої кількості простих переходів в одну складну операцію.

Технологічний процес, побудований за принципом диференціації операцій складається зі значної кількості простих операцій.

Переваги диференціації операцій перш за все пов’язані із можливістю відокремлення складної і точної чистової обробки, яка вимагає високої кваліфікації робітників, від попередньої неточної обробки, яка може виконуватись високопродуктивними способами на відносно дешевих верстатах робітниками середньої кваліфікації.

В машинобудуванні використовуються обидва принципи побудови технологічних процесів, які вибираються технологами в залежності від конкретних умов виробництва.

У відповідності з методикою розробки й оформлення маршруту обробки, прийнятою на кафедрі ТАМ, він має бути поділений на операції, операції – на переходи. Формулювання переходів повинні відповідати ГОСТ 3.1702—79 [34].

Кожна з операцій має супроводжуватись ескізом заготовки, показаної у такому положенні, яке вона займатиме в робочій зоні верстата.

На кожному з ескізів показують схему базування і потовщеними лініями (у два рази ширшими за основні) – оброблені на цій операції поверхні. Всі конструктивні елементи, утворені на попередніх операція, показують на ескізі даної операції основними лініями.

Кількісні значення розмірів, шорсткості поверхонь та інших вимог точності на ескізах схем базування і обробки показувати не потрібно. Для наочності оброблені поверхні можуть бути пронумеровані.

Приклад оформлення таблиці маршруту обробки

Приклад оформлення таблиці маршруту обробки (розглянута лише перша операція) показаний у таблиці 2.

Таблиця 2 — Приклад оформлення таблиці маршруту обробки

Література − (С. 80-82, С. 128-135) 26.

ЛЕКЦІЯ 8 Вибір обладнання і різальних інструментів

8.1 Вибір обладнання (верстатів)

Вибираючи верстати для діючого виробництва, орієнтуються на обладнання, яке є на підприємстві з урахуванням фактичного завантаження окремих його груп.

Під час проектування технологічних процесів для нових підприємств технолог має керуватись лише економічними міркуваннями.

Обладнання вибирають паралельно з розробкою маршруту механічної обробки.

Згідно з класифікацією верстатів, запропонованою А. І. Каширіним, за ознакою широти використання верстатне обладнання поділяється на такі види:

- верстати широкого призначення (універсальні);

- верстати високої продуктивності;

- спеціалізовані верстати;

- спеціальні верстати.

Універсальні верстати можуть бути з ручним керуванням і з числовим програмним керуванням (ЧПК).

Верстати з ручним керуванням використовуються переважно в одиничному виробництві.

Верстати з ЧПК — це напівавтомати і автомати, всі робочі органи яких здійснюють робочі рухи за зазделегідь розробленою програмою. Можливість швидкого переналагодження робить рентабельним застосування цих верстатів для обробки невеликих партій заготовок і навіть для виготовлення одиничних деталей складної конфігурації. Гнучкість верстатів з ЧПК і простота їх включення в загальні системи керування від однієї ЕОМ у теперішній час роблять доцільним застосування таких верстатів і в умовах масового виробництва. Це пояснюється тим, що в сучасному масовому виробництві оновлення і зміна продукції, що випускається, відбувається досить часто.

Верстати високої продуктивності мають вужчі технологічні можливості у порівнянні з універсальними верстатами. Однак, завдяки підвищеній потужності і жорсткості, на них можна вести паралельну обробку декількома інструментами з підвищеними подачами і глибинами різання. До верстатів цього виду належать: фрезерно-центрувальні, багатошпиндельні токарні автомати і напівавтомати, безцентрово-шліфувальні, карусельно- і барабанно-фрезерні та ін. Такі верстати призначені для використання в крупносерійному і масовому виробництві. Слід зазначити, що сучасні верстати високої продуктивності зазвичай оснащуються системами ЧПК.

Спеціалізовані верстати створюють на базі верстатів високої продуктивності доповнюючи їх додатковими вузлами та спеціальними верстатними пристроями, за допомогою яких вони можуть продуктивно виконувати конкретні технологічні операції в умовах масового виробництва.

Спеціальні верстати проектують і виготовляють на замовлення і використовують для виконання певних операцій тільки у масовому виробництві.

Під час вибору верстатів враховують такі фактори:

- вид чи види обробки, які мають виконуватись на операції, для якої вибирається верстат;

- габарити, маса і конфігурація деталі;

- точність забезпечуваних на операції розмірів;

- бажана продуктивність обробки;

- можливість роботи на оптимальних режимах різання з необхідною подачею, швидкістю різання і потужністю.

Література − (С. 332-336) 14, (С. 128-132) 26.

8.2 Вибір різальних інструментів

Вибір різального інструменту для певної технологічної операції означає визначення для кожного з переходів типу і типорозміру інструмента, а також матеріалу і геометричних параметрів його різальної частини.

За ознакою широти використання різальні інструменти поділяють на універсальні (стандартизовані) і спеціальні.

Під час вибору різальних інструментів враховують такі фактори:

- тип виробництва;

- спосіб обробки;

- тип верстата;

- конфігурацію і розміри оброблюваної заготовки;

- форму і розміри оброблюваної поверхні;

- матеріал заготовки;

- вимоги до точності і шорсткості обробленої поверхні.

Тип виробництва впливає на вибір різального інструмента з економіко-організаційної точки зору. Наприклад, застосування спеціального багатолезового інструменту у масовому виробництві є доцільним, оскільки затрати на його виготовлення швидко компенсуються завдяки скороченню часу на обробку заготовок. В одиничному виробництві спеціальний інструмент використовують лише у випадках коли на наявному обладнанні, обробити заготовку універсальним інструментом неможливо. Слід зазначити, що використання верстатів з контурними системами ЧПК суттєво розширює можливості використання універсальних різальних інструментів для обробки складних фасонних поверхонь в одиничному і серійному виробництві.

Спосіб обробки, прийнятий для виконання на певному переході, визначає тип.

Тип верстата впливає на вибір інструменту у тому відношенні, що він, з одного боку, визначає спосіб обробки, а з другого — спосіб базування і закріплення інструмента на верстаті і відповідно визначає конструкцію його посадкового місця.

Конфігурація і розміри оброблюваної заготовки впливають на розміри і конструкцію інструмента. Великогабаритні заготовки зазвичай вимагають для обробки інструментів великих типорозмірів.

Матеріал оброблюваних заготовок впливає на вибір матеріалу і геометричних параметрів.

Вимоги до точності і шорсткості обробленої поверхні впливають на вибір типу і конструкції інструмента геометрію його різальної частини.

В сучасному машинобудування широкого розповсюдження набули інструменти, різальна частина яких виконана з надтвердих матеріалів — композитів на основі полікристалів кубічного нітриду бора, мінералокераміки і штучних алмазів. Такі інструменти характеризуються високою стійкістю і забезпечують високу якість оброблених поверхонь. Їх застосовують переважно для чистової лезової обробки замість малопродуктивного і вартісного шліфування.

Література − (С. 133-135) 26.