Изделия машиностроительного производства. Назначение поверхностей деталей

Классификация технологических процессов.

В зависимости от условий производства и назначения проектируемого технологического процесса применяются различные виды и формы отраслевых технологических процессов.

Вид технологического процесса определяется количеством продукции, охватываемой процессом (одно изделие, группа однотипных или разнотипных изделий).

Классифицировать технологические процессы можно следующим образом:

1. Единичный технологический процесс – это технологический процесс изготовления продукции или изделия одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства (ГОСТ 3.1109-82). Разработка единичных технологических процессов характерна для оригинальной продукции и изделий, не имеющих общих конструктивных, параметричесих и технологических признаков с продукцией и изделиями, ранее изготовленными на предприятии (в организации).

2. Унифицированный технологический процесс – это технологический процесс, относящийся к группе изделий (деталей, сборочных единиц), характеризующихся общностью параметрических, конструктивных и технологических признаков. Унифицированные технологические процессы подразделяются на типовые и групповые. Унифицированные технологические процессы находят широкое применение в мелкосерийном, серийном и частично в крупносерийном производствах. Применение унифицированных технологических процессов зависит от наличия специализированных участков, рабочих мест, переналаживаемой технологической оснастки и универсального оборудования.

3. Типовой технологический процесс – это технологический процесс изготовления группы изделий с общими параметрическими, конструктивными и технологическими признаками (ГОСТ 3.1109-82). Типовой технологический процесс характеризуется общностью содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы таких изделий и применяется как информационная основа при разработке рабочего технологического процесса и как рабочий технологический процесс при наличии всей необходимой информации для изготовления продукции, а также служит базой для разработки стандартов на типовые технологические процессы. Использование типовых ТП для изготовления продукции наиболее характерно для крупносерийного и массового производства. В условиях мелко- и среднесерийного производств при изготовлении продукции небольшими партиями возникают потери времени, связанные с переналадкой оборудования при переходе от одной партии продукции к другой. В этих условиях целесообразно использовать групповой метод обработки.

4. Групповой технологический процесс – это технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками (ГОСТ 3.1109-82). В соответствии с этим определением групповой технологический процесс представляет процесс изготовления продукции различной номенклатуры, состоящий из комплекса групповых технологических операций, выполняемых на специализированных рабочих местах в последовательности технологического маршрута изготовления определенной группы изделий (ГОСТ 14.316-75). При этом под специализированным рабочим местом понимается рабочее место, которое предназначено для изготовления продукции одного наименования или группы продукции при общей наладке и отдельных подналадках в течение длительного интервала времени. Групповая технологическая операция характеризуется общностью используемого оборудования, технологической оснастки и наладки (при допущении только незначительной подналадки средств технического оснащения). Групповые технологические процессы разрабатывают в любой отрасли для всех типов производства только на уровне предприятия, организации, фирмы.

5. Перспективный технологический процесс – это технологический процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники в данной отрасли, методы и средства осуществления которого полностью предстоит освоить на предприятии, в организации,фирме.

6. Рабочий технологический процесс - это технологический процесс, выполняемый по принятой рабочей технологической и (или) конструкторской документации.

7. Проектный технологический процесс – это процесс, выполняемый по предварительному проекту технологической документации.

8. Временный технологический процесс – это технологический процесс, применяемый на предприятии в течении ограниченного периода времени из-за отсутствия надлежащего оборудования или в связи с аварией до замены на более современный.

9. Стандартный технологический процесс – это технологический процесс, установленный стандартом. Под стандартным технологическим процессом понимается технологический процесс, выполняемый по рабочей технологической и (или) конструкторской документации, оформленный стандартом (ОСТ, СТП) и относящийся к конкретному оборудованию, режимам обработки и технологической оснастке.

10. Комплексный технологический процесс – это технологический процесс, в состав которого включаются не только технологические операции, но и операции перемещения, контроля и очистки обрабатываемых заготовок (полуфабрикатов) по ходу технологического процесса. Комплексные технологические процессы проектируются при создании автоматических линий и гибких автоматизированных производственных систем.

Маршрутный технологический процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций приводится без указания переходов и режимов обработки (технологический маршрут — последовательность прохождения заготовки, детали или сборочной единицы по подразделениям предприятия при выполнении технологического процесса изготовления или ремонта).

Операционный технологический процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки.

Маршрутно-операционный технологический процесс — технологический процесс, выполняемый по документации, в которой содержание отдельных операций излагается без указания переходов и режимов обработки.

Под изделием в соответствии с ГОСТ 15895—77 пони­мают единицу промышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках, экземплярах.

Изделия подразделяются по видам на :

-Детали;

-Сборочные единицы;

-Комплексы;

-Комплекты.

Изделия в зависимости от назначения делят на изделия основного производства и на изделия обеспечиваю­щего производства. Основное производство занято выпуском товарной продукции; обеспечивающее производство занято изго­товлением средств, необходимых для обеспечения функциониро­вания основного производства, например инструментальное про­изводство.

К изделиям основного производства относят те, которые пред­назначены для реализации; к изделиям обеспечива­ющего производства — изделия, используемые только для соб­ственных нужд предприятия, например инструмент, приспособ­ления и др.

Понятие «изделие» является частью более сложного понятия «продукция».

Продукция в соответствии с ГОСТ 15467—79 — мате­риализованный результат процесса трудовой деятельности.

Для машиностроительных и ремонтных заводов основной продукцией, которую они поставляют на горные предприятия в соответствии со структурной систематизацией, являются горные машины, комплексы и агрегаты, а также их составные элементы и запасные части.

Продукцией для данных заводов также являются и услуги, которые они оказывают горным предприятиям по монтажу и наладке оборудования (карьерные и роторные экскаваторы, шахт­ные подъемные установки); по монтажу и наладке оборудования, по техническому обслуживанию и теку­щему ремонту.

Каждая горная машина как изделие, согласно ГОСТ 2.101—68, включает в себя детали, сборочные единицы, комплексы, комп­лекты.

Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наи­менованию и марке материала без применения сборочных опера­ций.

К деталям относят валы, зубчатые колеса, штоки, различного вида крепеж и т. д.

Сборочная единица — изделие, составные части ко­торого подлежат соединению между собой на предприятии-изго­товителе с применением сборочных операций (свинчивание, соеди­нение клепкой, сваркой, пайкой, склеиванием и т. д.).

Сборочной единицей является функционально самостоятель­ная машина, например очистной комбайн, ленточный конвейер, карьерный экскаватор.

В соответствии с ГОСТ 23887—79 различают та­кие виды сборочных единиц, как узел и агрегат.

Узел — сборочная едини­ца, которая может собираться отдельно от других составных частей изделия.

Агрегат — сборочная единица, обладающая полной взаи­мозаменяемостью, и способностью выполнять определенную функцию в изделии или работать самостоятельно. Например, гидравлический насос механизма подачи комбайна.

Комплекс — два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными опе­рациями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. Например, ленточный конвейер, включающий в себя ленту, поддерживающие ролики, барабаны, секции рамы конвейерного става, редуктор, двигатель и др.

Комплект — два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представ­ляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное на­значение вспомогательного характера. Например, комплект за­пасных частей, комплект резцов исполнительного органа.

При разработке конструкции и организации производства горных машин необходимо стремиться к тому, чтобы в общей номенклатуре изделий на уровне деталей, сборочных единиц преобладали типовые изделия.

Типовое изделие — изделие, принадлежащее к группе близких по конструкции изделий и обладающее наибольшим ко­личеством общих для этой группы конструктивных и технологи­ческих признаков. Уровень применяемости типовых изделий в пределах одного типа машин должен составлять не менее 65—75 %.

Различают четыре основных вида поверхностей деталей: исполнительные, основные базы, вспомогательные базы и свободные поверхности.

Исполнительные поверхности – это поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение (шейка вала, центральное отверстие шестерни и т.д.).

Основные базы – поверхности, при помощи которых определяется положение данной детали в изделии (посадочные места подшипника качения, шпоночный паз и др.).

Вспомогательные базы – поверхности, при помощи которых определяется положение присоединяемой детали относительно данной (поверхность зубьев зубчатого зацепления и др.).

Свободные поверхности – поверхности, не соприкасающиеся с поверхностями других деталей.

При анализе функций поверхностей деталей используются следующие обозначения:

исполнительные поверхности	----- | | | | | |
основные базы	----- • • • • •
вспомогательные базы	-----ΛΛΛΛΛ
свободные поверхности	-----XXXXX

Используя условные обозначения, проводят анализ функций каждой поверхности детали, как показано рис. 4.1.

Геометрический и кинематический анализ связей, определяющих требуемое положение или движение тела (детали) относительно выбранной системы координат проводится следующим образом (рис. 4.2.).

Рисунок 2.1 - Поверхности деталей

Рисунок 2.2 - Поверхности деталей

При неизменном положении твердого тела (детали) при наложении геометрических связей тело лишается трех перемещений и трех поворотов вокруг осей OX, OY, OZ. Для обеспечения неподвижности твердого тела в системе координат OXYZ необходимо наложение шести связей, лишающих тела шести степеней свободы (движение в шести направлениях). Эти шесть связей создаются контактом соединяемых тел в шести точках (правило шести точек).

При идеализации формы поверхностей считается, что необходимые связи осуществляются контактом тел по поверхностям. Реальные связи символизируются опорными точками, имеющими теоретический характер.

В случае движения твердого тела связями обеспечивается заданное его положение в системе координат OXYZ в каждый момент времени.

Жесткая связь системы O₁X₁Y₁Z₁ с телом дает возможность отнести связи, налагаемые на тело, к системе O₁X₁Y₁Z₁.

При рассмотрении вопросов базирования целесообразно координатные плоскости системы O₁X₁Y₁Z₁ строить на базовых поверхностях тела так, чтобы одна из них, принимаемая за начало отсчета (рекомендуется X₁O₁Y₁) была лишена одного перемещения и двух поворотов (перемещение вдоль оси OZ и поворот вокруг оси OX и OY). Другая плоскость (X₁O₁Z₁) – перпендикулярная к X₁O₁Y₁ и лишена одного перемещения (вдоль оси OX) и одного поворота (вокруг оси OZ). Третья плоскость (Y₁O₁Z₁) – перпендикулярная к O₁X₁Y₁ и X₁O₁Z₁ и лишена одного перемещения (вдоль оси OY). Таким образом, тело лишается трех перемещений вдоль осей и трех поворотов вокруг этих же осей (OX, OY, OZ).

В зависимости от характера и условий решаемой задачи координатные плоскости системы O₁X₁Y₁Z₁ либо представляются мысленно (когда требуется определить положение тела, используя его центр, оси поверхностей и плоскости симметрии), либо материализуются точками контакта или непосредственно поверхностями тела, используемыми в качестве баз. Материализация координатных плоскостей точками контакта исходит из физической сущности сопряжения по поверхностям, имеющим отклонения от идеальных. Положение тела, устанавливаемого на реальные поверхности, определяется через координаты точек контакта, возникающих на базах.

На рис. 4.2 приведен пример построения систем координат O₁X₁Y₁Z₁ комбинированным способом, когда положение детали определяется по ее оси с учетом контакта тел по реальным поверхностям.

4) Структура технологических процессов.

В целях обеспечения наиболее рационального технологического процесса изготовления продукции составляется план ее изготовления с указанием последовательности, порядка и способов изготовления.

В связи с этим весь процесс отраслевой технологии расчленяется на отдельные составные части: технологические операции, установы, позиции, переходы, ходы, приемы.

Для удобства и доступности информации в данном учебном пособии мы предусматриваем и конкретизируем ссылки для машиностроительной, деревообрабатывающей и других отраслей хозяйственной деятельности.

Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и оборудования по изготовлению продукции (одной или нескольких одновременно).

Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а потом после поворота, т.е. перестановки вала в центрах, без снятия его со станка, на другом конце - является одной операцией.

Если же все заготовки (валы) данной партией обтачиваются сначала на одном конце, а потом на другом, то это составит две операции.

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

Так, например, обтачивание вала при закреплении в центрах - первый установ; обтачивание вала после его поворота и закрепления в центрах для обработки другого конца - второй установ. При каждом повороте детали, на какой - либо угол создается новый установ (при повороте детали необходимо указывать угол поворота: 45°, 90° и т.д.).

Установленная и закрепленная заготовка может изменять свое положение на станке относительно его рабочих органов под воздействием перемещающих и поворотных устройств, занимая новую позицию.

Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемая ею относительно оборудования при неизменном ее закреплении.

Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах деталь при одном ее закреплении занимает различные положения относительно станка путем вращения стола (или барабана), последовательно подводящего деталь к разным инструментам.

Операции разделяются на переходы - технологические и вспомогательные.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой, или режима работы оборудования.

Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действия человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т.д.

Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход.

Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.

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

На станках, обрабатывающих тела вращения, под рабочим ходом понимают непрерывную работу инструмента. Например, на токарном станке снятие резцом одного слоя стружки непрерывно, на строгальном станке - снятие одного слоя металла по всей поверхности.

Если слой материала не снимается, а подвергается пластической деформации (например, при образовании рифления или при обкатывании поверхности гладким роликом с целью ее уплотнения), также применяют понятие рабочего хода, как и при снятии стружки.

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

Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приемы. Под приемом понимаются законченное действие рабочего. Обычно приемами являются вспомогательные действия, например постановка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи и т.п. Понятие «прием» используется при техническом нормировании операции.

В план механической обработки включают также промежуточные работы - контрольные, слесарные и другие, необходимые для дальнейшей обработки, например спайка, сборка двух деталей, запрессовка сопрягаемых деталей, термическая обработка и т.д. Окончательные операции для других видов работ, выполняемых после механической обработки, вносятся в план соответствующих видов обработки.

Операциям и переходам в технологической документации придают порядковые номера, причем операции обозначаются римскими цифрами, а переходы - арабскими. Порядковые номера переходов дают в каждой операции самостоятельно, начиная с первого номера. Установы обозначаются буквами, причем в каждой операции буквенное обозначение начинается с первой буквы алфавита. Ходы знаками не обозначают, но указывают их число.

Содержание операций и переходов с указанием их номеров и буквенных обозначений установок, наименования оборудования, приспособлений, инструментов, режимов работы, норм времени и другие данные, необходимые для выполнения технологического процесса, указываются в технологической документации.

Операции формулируют кратко по виду обработки, например, токарная, фрезерная, сверлильная, шлифовальная и т.д. Переходы излагаются подробно с указанием наименования, порядкового номера или размера обрабатываемой поверхности. В записи содержания технологических операций следует использовать ключевые слова: врезаться, долбить, заточить, зенкеровать, нарезать. отрезать, развернуть, сверлить, точить, фрезеровать, шлифовать, центровать, хонинговать, суперфинишировать.

Для более ясного и точного представления плана и способа обработки технологический процесс иллюстрируется графическими изображениями (эскизами) переходов обработки со схематическим указанием поверхностей обработки, способа крепления детали на станке (в приспособлении), положения детали, приспособления и инструмента. детали. Эскиз дается для каждого перехода отдельно.

Специфические особенности отраслевых технологий связаны с видом и наименованием продукции, типом производства, параметрическими и технологическими характеристиками, существующими отраслевыми нормативными документами, техническими требованиями и техническими условиями на изготовление, сложившейся в отрасли технологической системой и технологическими процессами производства продукции, технической базой и оснащенностью, подготовленностью и квалификацией персонала, менеджеров, достижениями науки в развитии и внедрении в отрасли прогрессивных технологий, политикой руководства предприятия в области качества продукции и реальными ресурсами по его достижению.

Второй и решающей группой факторов, влияющих на принятие структуры и технологии в отрасли являются затраты предприятия на производство данной продукции и эффективность окупаемости затрат.В связи с этим экономическому анализу предполагаемых производственного и технологического процессов на стадии их планирования и проектирования уделяется большое внимание, включая технико-экономическое обоснование рассматриваемых вариантов отраслевых технологических процессов и проект бизнес-плана принимаемого варианта технологического процесса.

В структуре технологического процесса с момента его рассмотрения необходимо учитывать факторы его отраслевой производственной специфики. Он может быть материалоемким, трудоемким, энергоемким, наукоемким или включать два – три перечисленные факторы одновременно.

Дата добавления: 2014-01-11