ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КУЗНЕЧНО-ШТАМПОВОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ШТАМПОВОЙ ОСНАСТКИ. Электронный учебник ТП КШО и ШО. Д. В. Терентьев основы технологии производства кузнечноштамповочного оборудования и штамповой оснастки электронный учебник
 Скачать 1.4 Mb.
|
|
Физико-химические способы обработки. Применяются два способа физико-химической обработки: электрохимическая обработка; анодно-механическая обработка. Анодно-механическая. Быстровращающийся диск и подача электролита (рисунок 7.8). Из-за электролита между дисками возникает электрический ток. Электролит под действием тока растворяет тонкую пленку на заготовке и тут же снимается диском. То есть происходят два про- цесса – электромеханическое разъединение и электрическая эро- зия. Электролит – раствор жидкого стекла. Применяется при за- точке твердосплавного инструмента. Режимы: скорость вращения диска 15…25 м/с; напряжение тока 20…30 В (плотность тока низ- кая); сила тока в зависимости от сечения резания до 400А и боль- ше, сила прижима 0,5…2 кг/см 2 Особенности процесса – малый износ инструмента (до 30%), высокая производительность 35..200 мм 3 /c. Электрохимическая. Электрохимическое растворение ме- талла. инструмент заготовка – + рабочая жидкость анод Рис. 7.8. Принципиальная схема анодно- механической обработки 122 8. МЕТОДЫ СБОРКИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ. ТЕХНО- ЛОГИЯ РЕМОНТА. Сборка является одним из заключительных этапов изготов- ления машин, в которой сходятся результаты всей предшествую- щей работы, проделанной конструкторами и технологами по со- зданию машины [1, 2, 4]. В построении технологического процесса изготовления машины сборке принадлежит ведущая роль. Техно- логический процесс изготовления деталей обычно оказывается подчиненным технологии сборки машин, поэтому разработка тех- нологии начинается со сборочного процесса. Качество сборочных работ значительно влияет на работо- способность машин и ее долговечность. Объем сборочных работ значителен и достигает 20…50 % общей трудоемкость на изготов- лении машины. Время на сборочные работы приведены в таблице 8.1. Таблица 8.1. Соотношение времени сборочных работ и типов производства ТИП ПРОИЗВОДСТВА Время на сборочные работы в % от вре- мени на механиче- скую обработку В единичном и мелкосерийном произ- водстве 40…50 В серийном производстве 30 …35 В крупносерийном производстве 20…25 В массовом производстве 20 Принцип концентрирования и дифференцирования сбороч- ных работ. Сборку можно выполнять различными методами и средствами в зависимости от масштаба производства. При еди- ничном производстве она выполняется по принципу концентриро- вания операций. С увеличением масштаба производства происхо- дит переход от концентрации операций к их широкому дифферен- цированию. Виды изделий. Изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Согласно ГОСТ 2.101 устанавливаются следующие виды изделий: детали; сборочные единицы (узлы); комплексы; комплекты 123 Деталь является изделием, изготовленным из однородного материала, без применения сборочных операцией (валик, литой корпус, шатун, коленчатый вал). Сборочной единицей – узлом – называется изделие, состав- ные части которого подлежат соединению между собой на пред- приятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, клейкой, опрессовкой). Например, станок, автомобиль, редуктор, сварной корпус, вращающийся центр. Комплексом называется два и более специфированных из- делий, не соединенных на предприятии изготовителе сборочными операциями, но предназначенными для выполнения взаимосвя- занных эксплуатационных функций (стан, турбогенератор). Сюда же могут и входить монтажные устройства. Комплект представляет собой два или более изделия, не соединенных на предприятии- изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомога- тельного характера (запчасти, инструмент). Понятие сборки. Сборка – образование разъемных или неразъемных соеди- нений составных частей детали или изделия. Узловая сборка – сборка, объектом которой является со- ставная часть изделия – сборочная единица (узел). Общая сборка – сборка, объектом которого является изде- лие в целом. Сборочный комплект – группа составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборке изделия или его составной части. Исходные данные для проектирования технологическо- го процесса сборки. Основой для проектирования технологического процесса сборки являются: 1) чертежи сборочные и общих видов сборочных единиц (узлов) и изделий; 2) технические условия на приемку и испытания изделий; 3) производственная программа сборки (программа сбороч- ного цеха) составленная по производственной программе пред- приятия; 4) спецификация поступающих на сборку узлов и деталей. Производственная программа сборки должна содержать наименование собираемых узлов и машин, массу, годовой выпуск. 124 В спецификации поступающих на сборку деталей и узлов указыва- ются их наименование, номер, количество на одно изделие и отку- да поступало на сборку. На чертежах должны быть указаны допуски на линейные и угловые размеры, определяющие взаимное расположение дета- лей, конструктивные зазоры, а так же особые требования, касаю- щиеся сборки машин (например, «раскернить», «развальцевать»). На чертежах должны быть даны все проекции и разрезы. На пред- приятии веден технологический контроль сборочных чертежей. Он имеет цель проверить, обеспечивают ли они возможность рацио- нальной сборки и наличие всех необходимых для сборки сведений, обусловливающих правильность сборки. Сборочные работы выполняются в сборочных отделениях и цехах завода. Место и организация сборки определяется характе- ром выпускаемых изделий, технологическим процессом, объемом производства. В единичном, мелкосерийном и серийном производстве сборка производится в сборочных цехах или сборочных отделени- ях механосборочных цехов. В крупносерийном и массовом производстве сборка изделий производится в конце поточных линий или в тех отделениях меха- нического цеха, где обрабатывают детали данных узлов. В этом случае осуществляется принцип законченного цикла производства данного узла, включающего механическую обработку деталей и сборку узла. Общая сборка машин выполняется в сборочном цехе. Соединения деталей и способы их выполнения. При сборке основным видом работ является выполнение различных соединений. Соединение можно быть подвижным и не- подвижным. При неподвижном соединении собранные детали или сборочные единицы сохраняют неизменное взаимное положение. При подвижном соединении сопряженные детали имеют возмож- ность определенного взаимного перемещения. Кроме того, соединения могут быть неразборными (неразъ- емными) и разборными (разъемными). Первые применяются, когда при эксплуатации машины разборка соединенных деталей не предусмотрена. Неподвижные неразъемные соединения осу- ществляются различными способами: сваркой (электрической и га- зовой); пайкой (мягким и твердым припоем); посадкой под прессом; нагреванием охватывающей детали и охлаждением охватываемой детали. 125 Способ насадки нагреванием охватывающей детали исполь- зуется преимущественно для втулок больших диаметров при ма- лой длине. Температура, требуемая для нагрева, назначается в зависимости от конструкции детали и металла, из которого она сделана, а также требуемого натяга. Нагрев можно осуществлять в кипящей воде или в нагретом масле, а также паром, газовой горел- кой, в газовой или электрической печах, ТВЧ. В тех случаях, когда требуется соблюдение равномерного нагрева, целесообразно применять нагрев в жидкости. Охлаждение деталей до 70…80 0 С осуществляют в твердой углекислоте. Если необходимо получить температуры 200…220 0 С, то охлаждение производят в жидком азоте или жидком воздухе. Неподвижные разборные соединения осуществляются путем соединения сопрягаемых деталей с посадками (с натягом или пе- реходными), резьбовыми соединениями и посадкой на конус. Резьбовые соединения применяются преимущественно для сопряжения плоских поверхностей. Посадка на конус – применяется для местных соединений, подвергающихся частой и быстрой разборке. Подвижные соединения являются разборными. Они осу- ществляются при подвижных посадках (с зазором или переходны- ми) при соединении шаровых, конических и вистовых поверхно- стей. 8.1. Технологический процесс сборки. Технологический процесс сборки заключается в соединении деталей в узлы и узлов и отдельных деталей – в механизмы и в целую машину. Поэтому все работы сборочный процесс разбива- ется на отдельные последовательные стадии (сборка узлов, сбор- ка агрегатов, механизмов, общая сборка), которые далее расчле- няются на отдельные последовательные операции, переходы, приемы. Операция может выполняться при нескольких установках. Под операцией в сборочном процессе понимают часть сбо- рочного процесса, по какому либо узлу одним или несколькими ра- бочими на одном рабочем месте. Операция состоит из переходов. Под переходом понимают часть операции, которая вполне закончена и не может быть расча- лена на другие переходы и выполняется без смены инструмента одним или несколькими рабочими одновременно. 126 Переход состоит из приемов. Приемом называется часть пе- рехода, состоящая из ряда простейших рабочих движений, выпол- няемых одним рабочим. Под установкой понимают придание определенного поло- жения собираемых деталей и соединениям. К технологическому процессу сборки относятся так же опе- рации, связанные с проверкой правильности действия сборочных единиц и деталей, например, плавности и точности относительных перемещений действия смазочной системы, последовательности включения отдельных механизмов и переходы, связанные с очист- кой, мойкой, окраской и регулировкой машины и ее механизмов. После того, как изучена конструкция машины, выявлена вза- имосвязь сборочных единиц и деталей в машине, установлены ме- тоды и средства достижения требуемой точности и произведена корректировка размеров и их допусков в чертежах, приступают к разработке последовательности сборки машин, используя резуль- таты произведенного размерного анализа машины. Последовательность общей сборки машины в основном определяется ее конструктивными особенностями и заложенными в конструкции методами получения требуемой точности машин. В меньшей мере на последовательность сборки оказывает влияние организация сборочного процесса. Общие указания о последовательности сборки машин состо- ят в следующем: 1) по чертежам машины и прилыгаемой к ним спецификации необходимо выявить все составляющие машину узлы, подузлы, комплекты и отдельно входящие в нее детали; 2) общую сборку машины и сборку любой сборочной едини- цы следует начинать с установки на сборочном стенде или кон- вейере основной базирующей детали; 3) смонтированные в первую очередь сборочные единицы и детали не должны мешать установке последующих деталей и уз- лов; 4) в первую очередь необходимо монтировать сборочные единицы и детали, выполняющие наиболее ответственные функ- ции в работе машины; 5) при наличии параллельно связанных размерных цепей в машине, сборку следует начинать с установки тех сборочных еди- ниц и деталей, размеры или относительные повороты поверхно- стей которых являются общими звеньями и принадлежат большо- му количеству размерных цепей. 127 Из многочисленных вариантов возможной последовательно- сти сборки машин лишь некоторые из них позволяют собрать ма- шину заданного качества при наименьших затратах средств и тру- да. Нахождение такого варианта представляет довольно сложную задачу, успешному решению которой в значительной мере способ- ствует проведение размерного анализа машины. Стадии сборочного процесса. Многие детали, перед тем как направить их на место сборки всей машины, соединяют с другими деталями, образуя сборочную единицу. Соединение нескольких сборочных единиц (а сборочная единица, в свою очередь, может состоять из уже собранных дета- лей – подузлов) составляют агрегат или механизм. Из агрегатов, узлов и отдельных деталей собирают машину (целое изделие). Каждое из указанных соединений представляет собой кон- структивно – сборочную единицу той или иной степени сложности: подузел представляет собой конструктивно – сборочную единицу I- ой степени сложности, узел – II-ой, и агрегат (механизм) – III-ей. Целое изделие в зависимости от его сложности может быть расчленено на большее или меньшее число конструктивно – сбо- рочных единиц. Сборочный процесс, таким образом, состоит из следующих стадий: 1) ручная слесарная обработка и пригонка (применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производстве, в серийном – редко, в массовом – нет); 2) предварительная сборка – соединение деталей в агрегаты и механизмы; 3) общая (или окончательная) сборка – сборка всей машины; 4) регулирование – установка и выверка правильности взаи- модействия частей машины. В общую сборку могут входить следующие операции: крепление деталей; сборка деталей неподвижных; сборка деталей движущихся; сборка деталей вращающихся; сборка деталей, передающих движение; разметка для сборки (в единичном производстве); взвешивание и балансировка узлов деталей; установка станин, рам, плит, корпусов. В зависимости от того, какую по степени сложности конструк- тивно-сборочную единицу выпускает предприятие в качестве гото- 128 вой продукции, изделие можно расчленить на большее или мень- шее количество промежуточных сборочных соединений как пока- зано на рисунке 8.1 (цифры в кружках – детали). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Сб1 Сб2 Сб4 Сб3 Сб5 Сб6 Сб7 Сб8 Сб9 Машина 20 21 Рис. 8.1. Пример разбивки технологического процесса сборки в ви- де блок-схемы. Если машина сложной конструкции, то составить на нее об- щую сборочную схему (пути движения) бывает очень трудно ввиду большого количества деталей и соединений, поэтому в таких слу- чаях составляют отдельные схемы сборки узлов, затем схему сборки всей машины из агрегатов, узлов и отдельных деталей. Для каждого типа машин расчленение на агрегаты и узлы носит индивидуальный характер; общих правил нет, но следует ру- ководствоваться следующим: 1) выделение того или иного соединения в сборочную еди- ницу должно быть возможным как в конструктивном, так и техноло- гическом отношении; 2) должна быть обеспечена правильная технологическая связь и последовательность сборочных операций; 3) на общую сборку должны подаваться в возможно боль- шем количестве предварительно скомплектованные сборочные единицы и в возможно меньшем количестве отдельных деталей. 4) общая сборка должна быть максимально освобождена от мелких операций и других вспомогательных работ. Методы сборки. В процессе сборки детали располагаются друг относительно друга с определенной точностью. Эта точность, определяющая ка- чество получаемых соединений, может быть достигнута с помо- щью различных методов сборки. В настоящее время широкое применение получили следую- щие методы сборки: сборка по методу полной или частичной взаи- 129 мозаменяемости; метод пригонки деталей по месту с неподвиж- ным компенсатором и метод регулировки (с подвижным компенса- тором). Сборка по методу полной взаимозаменяемости заключает- ся в том, что все детали или узлы при их сборке в машине не тре- буют какой – либо механической обработки или пригонке по месту и замена деталей не изменяет характера работы машины. Точ- ность замыкающего звена размерной цепи при этом методе дости- гается каждый раз, когда в размерную цепь включают или заменя- ют в ней звенья без их выбора, подбора или изменения их величи- ны. Сборка коробки передач – берутся все детали, входящие в нее, производят расчет допусков на их изготовление. Указанная сборка может быть быстро осуществлена при современных мето- дах изготовления деталей с заданной точностью или в пределах заданных отклонений. Сборка по принципу полной взаимозаменя- емости наиболее проста и экономична. К достоинствам этого метода относятся: возможность сборки машин рабочими невысокой квалифи- кации; наибольшая простота достижения требуемой точности за- мыкающего звена, так как построение размерной цепи сводится к простому соединению всех составляющих звеньев; возможность экономической организации сборки на поток; простота и дешевизна ремонта машин, которая объясня- ется тем, что детали не требуют прогонки по листу; возможность кооперации при изготовлении деталей и уз- лов. Недостатком этого метода является высокая стоимость из- готовления оснастки для производства деталей и сборки. Принципы взаимозаменяемости окупается при массовом производстве. Создаются условия для осуществления автомати- зации сборочного процесса. Сущность метода частичной взаимозаменяемости заклю- чается в том, что требуемую точность замыкающего звена дости- гается не во всех размерных цепях, а у подавляющего их боль- шинства. Отличие этого метода от предыдущего заключается в установлении больших по величине допусков на составляющие звенья. Сборку с неполной взаимозаменяемостью можно произво- дить и путем применения жестких или регулируемых компенсато- ров длиной размерной цепи; в качестве жестких компенсаторов 130 могут служить прокладки, кольца, втулки или одна из собираемых деталей, размер которой дополнительно пригоняется обработкой. Метод пригонки деталей по месту с неподвижным компен- сатором. Этот метод сборки применяется в тех случаях, когда до- пуск основных размеров деталей, образующих размерную цепь, технологически выполнять затруднительно. В этом случае деталь изготовляют по размерам с расширенными допусками, а требуе- мая точность механизма достигается пригонкой. Чтобы выполнить пригонку с помощью выбранного непо- движного компенсирующего звена необходимо изменить его номи- нальный размер на величину припуска на пригонку, достаточную для компенсации расширенных погрешностей звеньев цепи. Величина компенсации k определяется 1 1 ' ' ) ( m i i k , (8.1) где ' - величина погрешности замыкания звена, полученная при расширенных допусках всех звеньев; - допускаемая величина погрешности замыкающего звена; m - общее количество всех звеньев размерной цепи + замы- кающей цепи; ' i - экономически достижимый допуск i – го звена. При сборке машин пригоночные работы выполняются с по- мощью опиловки, зачистки, притирки, полировки и шабровки. Вы- полняя пригонку, необходимо добиваться высокого качества рабо- чих поверхностей. Метод пригонки применяется в единичном, мел- косерийном и серийном производстве, а так же при ремонте ма- шин. Достоинством этого метода является возможность получе- ния требуемой точности сборки при сравнительно широких допус- ков на все звенья размерной цели и незначительных затратах на оснастку. Наибольший эффект такой сборки получается в много- звеньевых размерных цепях. Недостатком метода пригонки является высокая трудоем- кость пригоночных работ, достигающая 40…50 % общей трудоем- кости сборки машины и необходимость в рабочих высокой квали- фикации. Метод регулировок. Этот метод заключается в том, что тре- буемая точность замыкающего звена достигается путем изменения 131 величины заранее выбранного компенсирующего звена без снятия с него слоя материала. Такие звенья или детали получили назва- ния подвижных компенсаторов. Достижение требуемой точности А достигается при перемещении вверх замыкающего звена втул- ки по оси. При окончании регулировки втулки стопорится стопор- ным винтом. Примером подвижного компенсатора может служить клин в направляющих салазках токарного станка, механизм поджатия и регулировки положения колец подшипников качения. Преимущество этого метода заключается в том, что возмож- но восстановление первоначальной точности после ремонта ма- шины или узла. |