Иванов В.П._Фруцкий В.А. Технолог процессы в машиностр. Оборудование и технология высокоэффективных процессов обработки материалов Новополоцк пгу 2009
 Скачать 3.56 Mb.
|
|
1.6.6. Термическое оборудование На термическом участке имеется оборудование для очистки, нагрева, охлаждения и правки заготовок. Очистное оборудование необходимо для очистки деталей от техно- логических загрязнений до термической обработки, а в ряде случаев и по- сле нее. В печах и печах-ваннах выполняют основные операции термической обработки. Это оборудование различают по таким признакам: – широте выполняемых функций: универсальное и специальное; – значению температуры: низкотемпературное (до 250 о С), средне- температурное (250...1000 о С), высокотемпературное (свыше 1000 о С); 53 – тепловому источнику: оборудование, использующее твердое топ- ливо, мазут или газ, электрическое, индукционное; – характеру загрузки и выгрузки заготовок: камерное, шахтное, с вы- движным подом, элеваторное, со съемным сводом и др. Оборудование для нагрева заготовок оснащают контрольно- измерительными приборами и аппаратурой для поддержания необходимо- го теплового режима. Условное обозначение термических печей содержит буквы и числа. Буквы определяют вид нагрева, тип печи, среду и агрегатность (табл. 1.6), а цифры – размеры активного рабочего пространства (ширину, длину, вы- соту или диаметр и высоту) в дециметрах в числителе и максимальную ра- бочую температуру в сотнях градусов Цельсия в знаменателе. Таблица 1.6 Буквенное обозначение печей для термической обработки Первая буква Вторая буква Третья буква Четвертая буква О бо зн ач ен ие Вид нагрева О бо зн ач ен ие Основной конструк- тивный признак О бо зн ач ен ие Характер среды О бо зн ач ен ие Отдельные особенно- сти Г С И Т Газовый Сопротив- ление Индукцион- ный Пламенный А Б В Г Д Е И К Н П Р Т Ш Э Карусельная Барабанная Ванна Колпаковая Выдвижной под Подвесной конвейер Пульсирующий под Конвейерная Камерная Протяжная Рольганговая Толкательная Шахтная Элеваторная А В Г З М О П С Ц Азот Вакуум Металлы Защитная атмосфера Масло Окислитель- ная атмосфера Пар водяной – вода Соль (селитра) Цементаци- онный газ А Л В М Н П Агрегат Лабора- торная Верти- кальная Механизи- рованная Непре- рывного действия Периоди- ческого действия Например, обозначение СНЗА-5,0.10.3,2/10 означает – печь сопротив- ления (электрическая) камерная с защитной атмосферой, размерами печного пространства 500 1000320 мм и рабочей температурой до 1000 ºС. Для отжига, закалки и отпуска, например, используют электропечи СТО, СТЗ, СКЗА, универсальные камерные электропечи СНО, СНЗ, шахт- ные электропечи СШО, СШЗ, вакуумные СШВ, электрованны СВГ, СВС. Для химико-термической обработки широко используют шахтные безму- фельные электропечи, для газовой цементации – СШЦ, для газового азоти- рования – США. 54 Для индукционного нагрева применяют ламповые, машинные или тиристорные генераторы, согласующие трансформаторы и конденсаторы, а также технологические установки. В термических цехах применяют также закалочные баки и правиль- ные прессы. Вопросы для самоконтроля 1. С какой целью ведут термическую обработку деталей? 2. Каким образом по- вышают твердость поверхностей? 3. Как можно в условиях мастерской организовать цементацию деталей? 4. Какое оборудование необходимо для закалки заготовок? Практическое занятие № 4 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК Цель занятия – получить практические навыки по назначению тер- мической обработки заготовок. Индивидуальное задание. Получить у преподавателя рабочий чертеж изготавливаемой детали. Порядок выполнения задания. В процессе выполнения задания необ- ходимо ознакомиться с назначением, материалом детали, условиями ее ра- боты в узле или механизме. Для выполнения задания необходимо: – изучить чертеж узла или механизма, в котором работает деталь; – описать назначение поверхностей детали, для которых необходима индивидуальная термическая обработка; – выявить влияние твердости и структуры поверхностей детали на работу узла или механизма в целом; – привести данные о материале детали (химический состав, механи- ческие свойства); – привести свои соображения относительно выбора термической об- работки детали в целом и поверхностей детали, для которых необходима термическая обработка; – назначить термическую обработку и определить ее режимы; – оформить отчет. На чертеже привести: изображение детали, технологические требо- вания к ней, технологические требования к отдельным элементам детали, требующим особой термической обработки. Содержание отчета: название и цель работы; анализ условий рабо- ты детали; чертеж детали с указанием технологических требований; карту полной термической обработки детали. 55 1.7. Технологические режимы резания заготовок 1.7.1. Определение и содержание режима резания Технологический режим – совокупность значений параметров техно- логического процесса в определенном отрезке времени. К параметрам технологического процесса относят: скорость резания, подачу, глубину резания, температуру нагрева или охлаждения и др. При назначении режимов резания учитывают вид обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования. Справочные сведения о режимах обработки рассчитаны на применение инструментов с оптимальными зна- чениями геометрических параметров режущей части: с режущими элемен- тами из твердого сплава – заточенными алмазными кругами, а из быстро- режущей стали – кругами из эльбора. Элементы режима устанавливают в таком порядке: глубина резания t, подача s, скорость резания v, сила резания P z Глубину резания при черновой обработке назначают по возможности максимальной, равной припуску на обработку или наибольшей его части, при чистовой обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности. Припуск на чистовую обра- ботку снимают за два и более хода, каждый раз снимая все меньшую часть припуска. Подачу при черновой обработке выбирают из максимально возмож- ных подач, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка и прочности режущей части инструмента, при чистовой обработке – в зависимости от требований точности размеров и шерохова- тости обработанной поверхности. Скорость резания рассчитывают по эмпирическим формулам, уста- новленным для каждого вида обработки, которые имеют общий вид v v v x y m C v K T t s , м/мин, (1.3) где C v – коэффициент, зависящий от условий работы инструмента, твердо- сти и прочности материала; T – стойкость инструмента, мин; t – глубина резания, мм; s – подача, мм/об; m, x v , y v – показатели степеней; K – попра- вочный коэффициент, учитывающий свойства материалов заготовки и ин- струмента, а также состояние поверхности заготовки. По составляющей силы резания в направлении скорости резания оп- ределяют момент на шпинделе и мощность резания. Эту составляющую силы резания определяют по эмпирическим формулам. 56 1.7.2. Расчет режимов обработки В машиностроительном производстве выполняют следующие основ- ные виды станочных работ: точение, сверление, фрезерование и шлифова- ние, хонингование и протягивание. Точение. Определение норм времени начинают с расчета скорости резания (1.3). Частота вращения заготовки з n при точении равна з з d v n 1000 , мин –1 , (1.4) где d з – диаметр обработки, мм. Сверление. Скорость резания при сверлении равна v v y m z c v s T D C v , м/мин, (1.5) где D с – диаметр сверления, мм; y v , z v – показатели степеней. Фрезерование. Скорость резания при фрезеровании v v v v q v ф р x y k m z ф C D v T t s B z , м/мин, (1.6) где С v – постоянная величина, зависящая от обрабатываемого материала, типа фрезы и подачи на один зуб; D ф – диаметр фрезы, мм; t – глубина фрезерования, мм; s z – подача на один зуб фрезы, мм/зуб; B ф – ширина фрезерования, мм; q, p v , k v – показатели степеней; z – число зубьев фрезы. Подача в минуту при фрезеровании s м , подача на один оборот фрезы s о , (мм/об) и подача на один зуб фрезы s z (мм/зуб) связаны зависимостями s м = s о n ф = s z zn ф , мм/мин, (1.7) где n ф – частота вращения фрезы, мин –1 Шлифование. Продольную подачу на один оборот обрабатываемой заготовки при круглом шлифовании s ш принимают в долях высоты шлифо- вального круга s ш = к ш B к , мм/об, (1.8) где B к – высота шлифовального круга, мм; к ш – коэффициент, определяю- щий долю высоты шлифовального круга. Линейная скорость v з обрабатываемой поверхности заготовки при шлифовании v v k v з з x y m C d v T t , (1.9) 57 где C v – постоянная величина, зависящая от обрабатываемого материала, характеристики круга и вида шлифования; k – показатель степени; β – ко- эффициент продольной подачи. Машинное время t о обработки в большинстве случаев определяют по формуле o з L t i n s , мин, (1.10) где L = l + l 1 +l 2 + l 3 – длина пути, пройденного инструментом в направле- нии подачи, мм; l – длина обрабатываемой поверхности, мм; l 1 – длина вреза- ния, мм; l 2 – длина перебега инструмента, мм (принимают 0,5…2,0 мм); l 3 – дополнительная длина для снятия пробной стружки, мм (принимают 2…5 мм в единичном производстве); i – число рабочих ходов. При точении, растачивании, подрезке торцов и отрезке величину l 1 определяют по формуле 1 tg t l , мм, (1.11) где φ – главный угол в плане. При глухом сверлении и сверлении напроход, а также при центрова- нии длину врезания определяют по формуле 1 2tg c D l , мм, (1.12) а при рассверливании, зенкеровании и развертывании напроход 1 ctg 2 рс c D D l , мм, (1.13) где D рс – диаметр рассверливания, зенкерования или развертывания, мм; D c – диаметр просверленного отверстия, мм. При глухом зенкеровании и развертывании, а также зенкеровании фасок и цековании l 1 принимают равной 0,5…2,0 мм. При нарезании резьбы метчиками в сквозном отверстии и наружной резьбы плашками 1 2 1 2 о пр об l l l l l l t n s n s , мин, (1.14) где l 1 – длина, равная 1…3 шагам нарезаемой резьбы, мм; l 2 – длина, рав- ная 2…3 шагам нарезаемой резьбы, мм; n пр и n об – частоты прямого и об- ратного вращения заготовки, мин –1 58 При нарезании резьбы метчиком в глухом отверстии 1 1 о пр об l l l l t n s n s , мин, (1.15) При фрезеровании плоскостей цилиндрической фрезой, пазов диско- вой фрезой, уступов концевой фрезой, плоскостей концевой фрезой (φ = 90 о ) основное время обработки определяют по формуле 1 2 о м l l l t i s , мин, (1.16) где l 1 = 2 t t D ф ) + (0,5…3,0), мм; l 2 – величина перебега фрезы, равная (0,03...0,05)D ф , мм; D ф – диаметр фрезы, мм; t – глубина фрезерования, мм. При фрезеровании шпоночной канавки концевой фрезой, когда ка- навка закрыта с двух сторон, (0,5...1,0) ш ф ш о вм гм l D h t s s , мин, (1.17) где h ш – глубина шпоночного паза, мм; l ш – длина шпоночного паза, мм; D ф – диаметр фрезы, мм; s вм – вертикальная минутная подача, мм/мин; s гм – горизонтальная минутная подача, мм/мин. Если канавка открыта с двух сторон или на ее концах просверлены отверстия на ее полную глубину, то 1 2 о м l l l t s , мин, (1.18) где l – длина канавки, мм; l 1 = 0,5D ф + (0,5…1,0), мм; l 2 = 1…2 мм. При наружном и внутреннем круглом шлифовании методом про- дольной подачи основное время определяют по формуле о ш з L h t K s n t , мин, (1.19) где L = l э – (0,2…0,4)В к при шлифовании напроход и L = l э – (0,4…0,6)В к при шлифовании в упор, мм; l э – длина обрабатываемого элемента, мм; h – снимаемый припуск, мм; t – глубина резания за один рабочий ход, мм; K – поправочный коэффициент, зависящий от вида шлифования. При наружном шлифовании в центрах и бесцентровом шлифовании методом врезания о м з поп h h t K s n s , мин, (1.20) где s поп – поперечная подача круга, мм/об. 59 При наружном круглом бесцентровом шлифовании напроход з к о m l m B t iK s m , мин, (1.21) где l з – длина обрабатываемой заготовки, мм; m – число заготовок в пар- тии, шлифуемых непрерывным потоком; s м = πD вк n вк sinα – продольная по- дача заготовки, мм/мин; D вк – диаметр ведущего круга, мм; n вк – частота вращения ведущего круга, мин –1 ; α – угол наклона ведущего круга; i – чис- ло рабочих ходов, осуществляемых без изменения режимов резания. При плоском шлифовании периферией круга на станках с прямо- угольным столом 1000 ст хк о ст поп L L h t K V s tm , мин, (1.22) где L ст = l ст + (10…15) – длина хода стола, мм; l ст – длина стола, занятая заготовками, мм; V ст – скорость продольного перемещения заготовок, мм/мин; L хк = (В мп + В к + 5) – длина хода круга в направлении подачи, мм; В мп – ширина магнитной плиты, занятая заготовками, мм; s поп – подача кру- га вдоль его оси, мм/мин; m – число одновременно обрабатываемых заго- товок. При плоском шлифовании торцом круга на станках с прямоугольным столом 1 2 1000 ст о ст l l l h t K V tm , мин, (1.23) где 2 2 1 ( 5 , 0 д к к B D D l ); l 2 = 5…10 мм; B д – ширина детали, мм. При плоском шлифовании торцом круга на станках с круглым столом о ст h t K tn m , мин, (1.24) где n ст = 1000V ст /πD ср , мин –1 ; V ст – линейная скорость вращения стола, м/мин; D ср – диаметр окружности стола, на котором расположены заготов- ки, мм, m – количество заготовок, размещаемых на окружности стола. При хонинговании отверстий основное время определяют по формуле о х h t tn , мин, (1.25) где n х = 1000V п /2(l + 2l п ) – число двойных ходов в минуту, необходимое для снятия припуска мин –1 ; V п – средняя поступательная скорость движе- ния брусков, мм/мин; l – длина отверстия, мм; l п = 25 мм – дополнительная 60 длина, характеризующая предельные положения брусков, мм; t – радиаль- ная подача на двойной ход инструмента, мм/двойной ход. При протягивании гладких и шлицевых отверстий (5...10) 1000 о пр l t v , мин, (1.26) где l – длина рабочей части протяжки, мм; v пр – скорость протягивания, м/мин. Значения поправочных коэффициентов и рекомендации по их при- менению в расчетах основного времени приведены в справочниках техно- лога. Там же имеются формулы машинного времени для других видов об- работки заготовок на автоматах, станках с ЧПУ и многооперационных станках. Время на наладку станка, вспомогательное время, связанное с пере- ходом и на установку и снятие детали, а также время на обслуживание ра- бочего места выбирают из нормативов. 1.7.3. Техническое нормирование Техническое нормирование в общем виде заключается в установле- нии технически обоснованных норм расхода производственных ресурсов (трудовых, материальных и энергетических) на уровне изделий или техно- логических операций. Техническое нормирование труда оказывает большое влияние на се- бестоимость продукции, поскольку в нее входят как непосредственно зара- ботная плата рабочих с начислениями, так и накладные расходы, состав- ляющие 200...900 % от заработной платы производственных рабочих. Не- обходимое условие роста производительности труда заключается в совер- шенствовании оборудования, технологии и организации производства, улучшении условий труда и повышении квалификации рабочих. Цикл технологической операции – это интервал времени от начала до конца периодически повторяющейся технологической операции независи- мо от числа одновременно изготавливаемых изделий. Штучное время t ш – интервал времени, равный отношению цикла технологический операции к числу одновременно изготавливаемых изде- лий или равный календарному времени сборочной операции. Подготовительно-заключительное время t пз – интервал времени на подготовку исполнителя и СТО к выполнению технологической операции и приведение последних в порядок после окончания смены или выполне- ния операции. Оно необходимо рабочему на первоначальное ознакомление с работой и документацией, подготовку рабочего места, наладку средств 61 оснащения и на действия, связанные с окончанием работы. Это время за- трачивается один раз в смену или на партию (если в течение смены про- изошел переход к обработке другой партии изделий). Поэтому, чем больше однотипных изделий, тем меньшие затраты подготовительно-заклю- чительного времени на одно изделие. Основное время t о – часть штучного времени, затрачиваемого на из- менение и (или) последующее определение состояния предмета труда. В зависимости от соотношения затрат энергии живой и неживой природы на технологическое воздействие различают такие виды основного времени: машинное, машинно-ручное и ручное. Вспомогательное время t в – часть штучного времени, затрачиваемого на выполнение приемов, необходимых для обеспечения изменения и по- следующего определения состояния предмета труда. Оно необходимо для установки заготовки, снятия обработанной детали, управления оборудова- нием, перестановки инструмента и других целей. Оперативное время t оп состоит из основного и вспомогательного времени. В течение оперативного времени рабочий воздействует на обра- батываемое изделие, наблюдает за ним, ведет измерения, базирование, за- крепление и снятие этого изделия. Дополнительное время t доп затрачивается на обслуживание рабочего места и на личные потребности рабочего. Время обслуживания рабочего места t орм – часть штучного времени, затрачиваемого исполнителем на содержание СТО в работоспособном со- стоянии и уход за ним и рабочим местом. Оно включает смазывание, очи- стку, осмотр и опробование оборудования, смену инструмента (без пере- точки), уборку рабочего места и др. Время на личные потребности t л – часть штучного времени, затрачи- ваемого исполнителем на личные потребности и, при утомительных рабо- тах, на дополнительный отдых. Оно включает перерывы на отдых в целях поддержания нормальной работоспособности, время на личную гигиену и естественные надобности рабочего. Штучно-калькуляционное время включает время: оперативное (ос- новное и вспомогательное), обслуживания рабочего места и на личные по- требности (дополнительное) и подготовительно-заключительное. Технологическая норма времени – это время, установленное одному или нескольким рабочим соответствующей квалификации для выполнения определенной работы в наиболее рациональных для данного предприятия условиях организации и технологии с учетом использования передового производственного опыта. 62 Норма выработки – это регламентированный объем работы, кото- рый должен быть выполнен в единицу времени в определенных производ- ственных условиях одним или несколькими исполнителями соответст- вующей квалификации. Норма выработки – величина обратно пропорцио- нальная норме времени, она выражается числом изделий, которое должно быть выпущено в единицу времени. Норма штучно-калькуляционного времени t шк – это норма времени на выполнение объема работы, равной единице нормирования, при выполне- нии технологической операции. Эта норма определяется организацией, ти- пом и техническим уровнем производства и слагается из норм основного, вспомогательного, дополнительного и подготовительно-заключительного времени (рис. 1.19). t шк = t пз /z + t о + t в + t доп = t пз /z + t оп + t орм + t л , мин, (1.27) где t пз – норма подготовительно-заключительного времени, мин; z – число изделий в партии или обрабатываемых за смену, ед.; t о , t в , t доп , t оп , t орм и t л – нормы времени основного, вспомогательного, дополнительного, оператив- ного, организации рабочего места и на личные потребности рабочего, со- ответственно, мин. В зависимости от вида основного времени, серийности производства и опыта нормирования применяют опытно-статистические и технически обоснованные нормы времени. Опытно-статистические нормы времени устанавливают с учетом существующих норм на подобные работы. Метод применяют в единичном и мелкосерийном производстве при нормировании ручных и машинно- ручных работ (разборочных, слесарных, сборочных и др.), он основан на применении статистических данных и личном опыте нормировщика. При- менение метода крайне ограничено, потому что его результаты не служат стимулом повышения производительности труда. Технически обоснованные нормы времени устанавливают аналитиче- ским методом. Он предусматривает: деление операции на элементы (пере- ходы или приемы); анализ факторов, влияющих на продолжительность или возможность исключения рассматриваемого элемента; использование на- учных (в том числе, статистических) методов; улучшение структуры опе- рации; расчет нормы времени по элементам операции; разработку меро- приятий, обеспечивающих возможность внедрения установленной нормы. Метод является основным в крупносерийном производстве. Технически обоснованные нормы получают аналитически-иссле- довательским и аналитически-расчетным методами. 63 Рис. 1.19. Структура штучно-калькуляционного времени Аналитически-исследовательский метод предусматривает непосред- ственное наблюдение за операцией на рабочем месте или в технологиче- ских лабораториях с помощью фотографии рабочего времени или хроно- метража. При этом тщательно анализируют организацию рабочего места и уточняют технологические режимы. Область применения метода – норми- рование ручных или машинно-ручных работ в серийном и крупносерий- ном производстве. Фотография рабочего времени заключается в непосредственном учете времени по частям операции. Наблюдения ведут за всеми затратами времени на рабочем месте в течение нескольких рабочих смен, одной сме- ны или некоторой ее части. Фотография рабочего времени служит в основ- ном для накопления материала для разработки нормативов на подготови- тельно-заключительное время, время обслуживания рабочего времени, регламентированных перерывов, отдыха и личных надобностей, выявления потерь рабочего времени и их причин для целей предупреждения. М аш ин но е М аш ин но -р уч но е Р уч но е В ре м я на у ст ан ов ку и с ня ти е де та ли В ре м я, с вя за нн ое с п ер ех од ом В ре м я об сл уж ив ан ия р аб оч ег о м ес та П од го то ви те ль но -з ак лю чи те ль но е вр ем я В ре м я на л ич ны е по тр еб но ст и Дополнитель- ное время Вспомога- тельное время Основное время Оперативное время Штучное время Штучно-калькуляционное время 64 Хронометраж применяют для измерения затрат рабочего времени на выполнение операций или ее элементов. Хронометраж необходим для подготовки материалов для разработки новых и изменения действующих норм времени. С помощью хронометража накапливают материал для раз- работки нормативов машинно-ручного и вспомогательного времени в ус- ловиях массового и крупносерийного производства, изучают методы вы- полнения комплексных приемов для выявления их лучших сочетаний и распространения передового опыта. Аналитически-расчетный метод предусматривает расчет нормы времени на основе использования заранее разработанных зависимостей. Его применяют при нормировании станочных работ с учетом заранее со- ставленных в технологических лабораториях нормативных данных по ре- жимам обработки и хронометражным исследованиям типового основного, вспомогательного и подготовительно-заключительного времени. Опытно-статистические нормы менее точны по сравнению с техни- чески обоснованными нормами времени, потому что устанавливаются ук- рупненно без разложения трудовых затрат на составные элементы и бази- руются на заранее достигнутом уровне производительности труда. В нормах времени используют их прогрессивные значения, которые выше уровня средних показателей, фактически достигнутых предприяти- ем, но ниже максимальных, достигнутых передовыми рабочими. Такие нормы стимулируют коллектив на полное использование резервов произ- водства и способствуют лучшей его организации. Вопросы для самоконтроля 1. Определите отношение понятий «технологический режим» и «технологиче- ская дисциплина». 2. С чего начинают расчет режима резания? 3. Приведите особенно- сти расчета режима шлифования заготовок. 4. Какое значение имеет техническое нор- мирование труда? Практическое занятие № 5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК Цель работы – получить практические навыки по расчету и назначе- нию технологических режимов механической обработки различных по- верхностей. Индивидуальное задание: Получить у преподавателя рабочий чертеж детали с техническими требованиями, годовой объем выпуска. Порядок выполнения задания. В процессе выполнения задания необ- ходимо ознакомиться с назначением, материалом детали, условиями ее ра- боты в узле или механизме. 65 Для выполнения задания необходимо: – изучить чертеж узла или механизма, в котором работает деталь; – описать назначение поверхностей детали, для которых необходима механическая обработка; – выявить влияние точности взаимного расположения и формы, раз- меров, шероховатости поверхностей детали на работу узла или механизма в целом; – привести данные о материале детали (химический состав, механи- ческие свойства); – привести свои соображения относительно выбора технологическо- го оборудования, инструментов и приспособлений для обработки заданных поверхностей; – рассчитать технологические режимы токарной (шлифовальной) операции; – назначить технологические режимы токарной (шлифовальной) опе- рации; – оформить отчет. На чертеже необходимо привести: изображение детали, технологи- ческие требования к ней. Содержание отчета: название и цель работы; анализ условий рабо- ты детали; чертеж детали с указанием технологических требований; расчет технологических режимов токарной (шлифовальной) обработки; назначе- ние технологических режимов токарной (шлифовальной) обработки. 1.8. Технологическая документация 1.8.1. Виды и комплекты технологических документов Технологический документ – это документ, который отдельно или в совокупности с другими документами определяет технологический про- цесс или операцию изготовления изделия. Документы на технологические процессы оформляют в соответствии с требованиями стандартов ЕСТД. Основные технологические документы бывают общего и специального назначения. К первым относят: титульный лист, карту эскизов и технологическую инструкцию. Ко вторым – карты маршрутную, технологического, типового (группового) процесса, опера- ционную, наладки, комплектовочную и другие, ведомости оснастки, обо- рудования и материалов и другие. Технологические документы делят на текстовые и графические. Текстовые документы содержат в основном сплошной текст или текст, разбитый на графы, разделы и подразделы. При разработке тексто- 66 вых документов в зависимости от вида и характера производства приме- няют следующие виды описания технологических процессов: маршрутное, операционное, маршрутно-операционное. Маршрутное описание техноло- гического процесса включает сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов. Операционное описание технологического процесса включает полное описание всех технологиче- ских операций в последовательности их выполнения с указанием перехо- дов и технологических режимов. Маршрутно-операционное описание тех- нологического процесса включает сокращенное описание технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с пол- ным описанием отдельных операций в других технологических докумен- тах. При разработке технологических процессов в основном применяют их маршрутно-операционное описание. Графические документы, содержащие изображение изделия, служат наглядной дополнительной информацией к текстовым документам для ил- люстрации выполняемых действий. К графическим документам относят эскизы на изделия или на их со- ставные части, технологические установы и позиции, технологические схе- мы (кинематические, электрические, гидравлические и т.п.), графики и др. К документам маршрутного и маршрутно-операционного описания допускается не разрабатывать эскизы, а применять соответствующие кон- структорские документы, оформленные в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. Совокупность технологических документов, необходимых и достаточ- ных для выполнения технологического процесса или операции, представляет собой комплект документов технологического процесса (операции). 1.8.2. Содержание технологических документов Технологический процесс изготовления изделия содержит описание действий рабочих и СТО над этим изделием с целью достижения параметров его качества, которые определены конструкторской документацией. Техно- логический процесс разрабатывают на основе передовых и производитель- ных способов обработки с учетом типа производства и имеющегося оборудо- вания. Технолог обеспечивает ограничения по качеству продукции и объему ее выпуска при минимальных затратах производственных ресурсов. Технологический документ содержит сведения о типе и модели при- меняемого оборудования, последовательности операций и переходов, ба- 67 зах и способах установки изделий, приспособлениях и инструменте. В нем определены мероприятия по охране труда, назначены технологические ре- жимы, рассчитаны материальные и трудовые нормативы. Последовательность прохождения изделия по подразделениям завода при выполнении технологического процесса изготовления этого изделия представляет собой технологический маршрут. Технологические документы оформляют на бланках, соответствую- щих типу производства и видам обработки изделий. Информацию излага- ют на листах стандартных форм и размеров. Предусмотрены формы с вер- тикальными и горизонтальными полями подшивки для описания единич- ных, типовых и групповых технологических процессов, выполняемых раз- личными методами обработки. Операционный эскиз изделия содержит его изображение, размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости, баз, опор, зажимов и установочно-зажимных устройств. Изделия на эскизах изображают с при- мерным соблюдением пропорций, в рабочем положении на операции. Все размеры или конструктивные элементы нумеруют арабскими цифрами. Обрабатываемые поверхности обводят линией двойной толщины. Номера размеров проставляют в окружности диаметром 6…8 мм и соединяют с размерной или выносной линией. Номера проставляют по часовой стрелке, начиная с левой верхней части эскиза. При этом значения размеров и пре- дельных отклонений обрабатываемой поверхности в тексте содержания операции не указывают. Графические обозначения опор, зажимов и уста- новочных устройств приведены в ГОСТ 3.1107-81. Воздействия на изделие записывают в технологической последова- тельности операций, переходов, приемов работ и физических и химиче- ских процессов. Операции нумеруют числами ряда арифметической про- грессии (5, 10, 15 и т. д.), допускается к числам слева добавлять нули, пе- реходы – числами натурального ряда (1, 2, 3 и т. д.), а установы – пропис- ными буквами русского алфавита (А, Б, В и т. д.). Для обозначения пози- ций и осей применяют римские цифры. Технические требования к изделию оформляют по ГОСТ 2.316-68. При изложении технологических процессов информацию вносят по- строчно. Для изложения технологического процесса в маршрутной карте предусмотрен ряд типов строк, каждому из которых соответствует свой служебный символ (табл. 1.6). 68 Таблица 1.6 Информация технологического документа, определяемая служебными символами Служебный символ Содержание информации, вносимой в графы, расположенные на строке А Номер цеха, участка, рабочего места, номер, код и наименование опе- рации (для форм с горизонтальным полем подшивки) Б Код, наименование оборудования и информация о трудозатратах (для форм с горизонтальным полем подшивки) В Номер цеха, участка, рабочего места, номер, код и наименование опе- рации (для форм с вертикальным полем подшивки) Г Обозначение документов, применяемых для выполнения операции (для форм с вертикальным полем подшивки) Д Код, наименование оборудования (для форм с вертикальным полем подшивки) Е Информация о трудозатратах (для форм с вертикальным полем под- шивки) К Информация по комплектации изделия (для форм с горизонтальным полем подшивки) М Информация о материале О Содержание операции Т Информация об оснастке Л Информация по комплектности изделия (для форм с вертикальным по- лем подшивки) Н Информация по комплектности изделия с указанием, откуда поступают его составные части (для форм с вертикальным полем подшивки) Служебные символы предназначены для обработки содержания ин- формации средствами автоматизации. Строки разделяют на графы верти- кальными отрезками прямой линии длиной 0,5…1,5 мм. Для различных документов предусматривают графы разной длины, которые шифруют. Документ принимает структуру таблицы. Служебные символы и наимено- вание графов определяют состав информации, размещенной в графах дан- ного типа строки. В качестве обозначения служебных символов приняты буквы русского алфавита, проставляемые перед номером соответствующей строки и выполняемые прописными буквами, например, М01, А12, и т.д. Эти символы проставляют на строках ниже граф, в которых указаны их наименования и обозначения. Информация, которую вносят в соответст- вующие графы документа, и последовательность заполнения этой инфор- мации для каждой операции определена ГОСТ 3.1118-82. Применительно к обработке резанием правила оформления техноло- гических документов изложены в ГОСТ 3.1404-86, общие требования к формам, бланкам и документам – в ГОСТ 3.1104-81, а комплектность до- 69 кументов – в ГОСТ 3.1119-83. Правила записи операций и переходов для обработки резанием приведены в ГОСТ 3.1702-79. Маршрутная карта содержит сведения о всем технологическом про- цессе. Информацию на строках, имеющих служебный символ О, приводят в технологической последовательности по всей длине строки с возможно- стью переноса на следующие строки. Содержание операции включает дей- ствия исполнителя, окончательные параметры изделия и его комплектую- щие части. В маршрутной карте название операций записывают в форме прилагательного к слову «операция» и краткое содержание работ. Опера- ция получает название от наименования того оборудования, на котором она выполняется. Краткую запись содержания операции делают с указани- ем вида обработки и обрабатываемых поверхностей. Информацию на строках, имеющих служебный символ Т, приводят в следующей последо- вательности: приспособления, вспомогательный инструмент, режущий ин- струмент, средства измерений. При разработке типовых и групповых технологических процессов в маршрутной карте указывают только постоянную информацию, относя- щуюся ко всей группе изделий. Операционная карта описывает одну операцию. Применительно к механической обработке в ней указывают: – наименование изделия и детали; вид и материал заготовки, его твердость; – наименование и модель станка, сведения о приспособлениях; – способ установки заготовки; – содержание переходов с указанием режимов обработки; – наименование режущего инструмента и средств измерений; – машинное и вспомогательное время обработки. Состав сведений должен быть достаточным для выполнения опера- ции с необходимым качеством. Запись содержания перехода включает: – ключевое слово из рекомендуемых, характеризующее способ обра- ботки и выраженное глаголом в неопределенной форме (например, точить, сверлить и т.д.); – наименование обрабатываемой поверхности, конструктивных эле- ментов или предметов производства (например, цилиндр, галтель и т. д.); – информацию о размерах или их условных обозначениях и конст- руктивных элементах; 70 – дополнительную информацию, характеризующую количество од- новременно или последовательно обрабатываемых поверхностей, характер обработки (например, предварительно, одновременно, по копиру и т.д.). При записи содержания операции используют полную или сокра- щенную форму. Полную форму записи выполняют при отсутствии графи- ческих изображений и для комплексного отражения всех действий, выпол- ненных исполнителями. Сокращенную запись выполняют при наличии графических изображений, которые достаточно полно отражают всю необ- ходимую информацию по обработке. Содержание перехода в документах приводят по всей длине строки с возможностью переноса информации на последующие строки. В записи информации о переходе не рекомендуется указывать шероховатость обра- батываемых поверхностей. Запись вспомогательных переходов выполняют в соответствии с за- писью основных переходов. Данные о технологической оснастке с указанием ее наименования приводят с использованием классификаторов и стандартов на кодирование. Информацию дают в последовательности, указанной для маршрутной кар- ты. Технологические режимы приводят после записи состава применяемой технологической оснастки. В технологических документах для каждой операции обязательно приводят требования безопасности труда по ГОСТ 3.1120-83 со ссылка- ми на действующие на данном предприятии инструкции по охране труда (ИОТ), соответствующие требования стандартов ССБТ, санитарные нормы и правила и другие документы. Конкретное изложение требова- ний безопасности в документах зависит от вида опасных и вредных про- изводственных факторов и характера их воздействия на работающих, возможности возникновения пожара или взрыва при выполнении техно- логического процесса от применяемых материалов, СТО и действий, выполняемых исполнителями. Указывают средства индивидуальной (респираторы, наушники, пинцеты, щипцы и др.) и коллективной (огра- ждения, экраны, вентиляционные устройства и др.) защиты. Сведения приводят в строках для записи технологической оснастки. Допускается текстовое изложение этих требований. Ссылки на ИОТ делают в графе строки О, следующей за наименованием операции. В карте эскизов де- лают дополнительные пояснения. 71 1.8.3. Оформление документов Технологический процесс вначале разрабатывают для изготовления изделия нового вида, а затем этот процесс совершенствуют с учетом опыта его применения и анализа, а также достижений науки и производства. Оформление технологического документа включает комплекс проце- дур, необходимых для его подготовки и утверждения в соответствии с по- рядком, установленным на предприятии. Технологическую документацию разрабатывают технологи заво- дского технологического (технического) отдела или цехового технологи- ческого бюро. Работа отдела или бюро планируется и подчинена техноло- гической подготовке производства. Документацию учитывают и хранят в заводском архиве. Технологическую документацию разрабатывают в две стадии: для опытного (литера О) и серийного производства (литера А). На первой ста- дии обычно разрабатывают единичный процесс маршрутного описания. Маршрутная карта является основным и обязательным документом, в ко- тором описывается весь процесс в технологической последовательности. Маршрутное описание процесса с течением времени превращается в маршрутно-операционное или операционное. Процедура внесения измене- ний в технологическую документацию стандартизована. По мере разработки и накопления технологических документов ста- новится целесообразной технологическая унификация в виде разработки типовых, групповых или модульных процессов. В производстве нашли широкое распространение типовые технологические процессы нанесения электрохимических и наплавочных покрытий, окрашивания и сборки изде- лий. Технологические карты модульного технологического процесса раз- рабатывают по стандартам предприятия. Технологическая документация проходит технологическую экспер- тизу и нормоконтроль на предмет обеспечения требований, установленных конструкторскими и нормативными документами. На титульном листе имеется согласующая подпись начальника ОТК и утверждающая – главного инженера завода. Вопросы для самоконтроля 1. Какими нормативными документами регламентируют содержание и формы технологических документов? 2. Какое существует описание технологических доку- ментов? 3. Как выражают требования охраны труда в технологических документах? 4. Каков порядок оформления технологических документов? 72 Практическое занятие № 6 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ Цель работы – получить практические навыки по оформлению тех- нологической документации. Индивидуальное задание: Получить у преподавателя рабочий чертеж детали с техническими требованиями, технологический маршрут обработ- ки детали. Порядок выполнения задания. В процессе выполнения задания необ- ходимо ознакомиться с технологическим маршрутом обработки детали. Для выполнения задания необходимо: – выбрать поверхности детали, для которых проводилась механиче- ская обработка; – выявить точность, взаимное расположение и форму, размеры, ше- роховатость поверхностей детали; – привести данные о материале детали (химический состав, механи- ческие свойства); – привести данные об операции механической обработки поверхно- сти детали; – привести свои соображения относительно выбора технологическо- го оборудования, инструментов и приспособлений для обработки заданных поверхностей; – привести данные о технологических режимах обработки; – составить технологическую карту на операцию механической об- работки; – оформить отчет. На карте необходимо привести: изображение детали, технологические переходы, технологическое оборудование и оснастку, применяемую СОЖ. Содержание отчета: название и цель работы; анализ технологиче- ских режимов механической обработки; технологическую карту механиче- ской обработки. 1.9. Унификация технологических процессов 1.9.1. Необходимость и содержание унификации Преемственность технических решений в виде технологической унификации уменьшает разнообразие процессов и СТО, исключает дубли- рование работ в технологической подготовке производства, уменьшает ее трудоемкость и длительность, расширяет масштабы применения прогрес- сивных средств и процессов, реализует политику ресурсосбережения и обеспечивает гибкость производства. Основное средство технологической 73 унификации – это обоснование минимального числа разновидностей тех- нологических процессов, близких по содержанию. Существуют следующие виды технологической унификации: типо- вая, групповая и модульная. 1.9.2. Виды технологической унификации Первым видом технологической унификации обработки заготовок была типовая. Разработка типовых процессов базируется на классифика- ции деталей. Класс представляет собой множество деталей схожей формы, связанных общностью технологических задач. Детали одного класса обра- батывают по типовым технологическим процессам, которые характеризу- ются единообразием содержания и последовательности выполнения боль- шинства технологических переходов. Типовые технологические процессы для обработки классов конструктивно подобных заготовок предложил проф. А.П. Соколовский. Этот вид унификации получил наибольшее распространение в про- изводстве в виде типовых технологических процессов листовой штампов- ки, нанесения металлических и лакокрасочных покрытий, обработки заго- товок резанием и сборки. Групповая обработка устанавливает одинаковые способы обработки заготовок с одинаковыми технологическими, но разными конструктивны- ми признаками с использованием быстропереналаживаемых СТО. Группо- вую обработку заготовок предложил проф. С.П. Митрофанов. Сущность модульной технологии заключается в создании процессов из блоков (модулей), сочетание которых определяется конкретными зада- чами и условиями производства. Модульная технология основана на пред- ставлении детали совокупностью геометрических модулей, под которыми понимают сочетание поверхностей, предназначенных для совместного вы- полнения служебной функции. Модульный принцип формирования техни- ки разработал проф. А.Л. Васильев, а модульную технологию предложил и развил проф. Б.М. Базров. Технологическую унификацию процессов выполняют на трех уров- нях: государственном, отраслевом и предприятия. Множества изделий, обрабатываемых с применением типовой и групповой технологий, обладают одинаковыми технологическими призна- ками, однако при типовой унификации это множество состоит из изделий с одинаковыми конструктивными признаками, а при групповой – с разными. Классификации и группированию изделий способствует их кодирование. Работы по разработке типового технологического процесса начина- ются с классификации изделий и количественной оценки полученных 74 классов. Далее выбирают изделие-представитель, в котором имеются все конструктивные элементы изделий класса. Разрабатывают маршрут изго- товления типового изделия, при этом выбирают технологические базы, ви- ды обработки и оборудование. Разрабатывают технологические операции с выбором их структуры, рациональной последовательности переходов и ос- настки. Оснастка должна обеспечивать возможность обработки на ней всех изделий класса. Определяют припуски на обработку, ее режимы, матери- альные и трудовые нормативы. В завершение процессы согласовывают со всеми заинтересованными службами и утверждают их. Правила разработки и применения типовых технологических про- цессов регламентированы ГОСТ 14.303-83. При разработке типовых или групповых процессов в маршрутной карте указывают только постоянную информацию, относящуюся ко всей группе изготавливаемых изделий. Пе- ременные сведения по различным изделиям класса вводятся в технологи- ческую документацию в виде табличных данных. Групповой технологический процесс предназначен для совместного изготовления группы изделий различной формы в конкретных условиях производства в последовательности технологического маршрута на спе- циализированных рабочих местах. При обработке группы изделий воз- можна подналадка СТО. Организация группового производства сущест- венно повышает серийность производства. Особенность образования групп обрабатываемых изделий различной формы состоит в выявлении технологического подобия изделий с учетом основных факторов организации производства. Основой разработки груп- пового технологического процесса и выбора СТО является комплексное изделие. Его конструкция должна содержать основные, подлежащие обра- ботке элементы изделий группы. В качестве комплексного изделия прини- мают: одно из изделий группы; реально существующее изделие, но отсут- ствующее в группе; условное изделие. Комплексное изделие может быть заменено двумя или несколькими изделиями группы. Правила разработки групповых технологических процессов опреде- лены ГОСТ 14.316-83. Основным элементом разработки процесса является группирование изделий с его количественной оценкой и выбором ком- плексного изделия. Затем разрабатывают маршрут изготовления ком- плексного изделия, определяют количество и последовательность группо- вых технологических операций. Рассчитывают точность, производитель- ность и эффективность вариантов групповых технологических процессов, определяют трудовые и материальные нормативы. В заключение разраба- тывают мероприятия для реализации группового производства и оформ- ляют документацию. 75 Модульный технологический процесс представляет собой ряд техноло- гических операций изготовления одного модуля поверхностей. Каждая опе- рация обеспечена соответствующим типовым оборудованием, приспособле- ниями, инструментами и средствами измерений. Модульный процесс объе- диняет в себе преимущества единичного процесса (учитывает особенности конкретной детали), типового процесса (сохраняет идею типизации на уровне изготовления модуля поверхностей), группового процесса (объединяет раз- ные детали в группы даже в единичном производстве) и придает производст- ву гибкость. Основная особенность модульной специализации заключается в применении ограниченного количества модульных технологических опера- ций к изготовлению неограниченного количества деталей. Модульная технология позволяет внедрить поточную организацию изготовления деталей в мелкосерийном и единичном производствах. Про- изводство, построенное на модульном принципе, становится гибким, спо- собным в кратчайшие сроки с минимальными затратами перейти на изго- товление деталей новых видов с минимальной трудоемкостью технологи- ческой подготовки производства. Применение модульных технологий наиболее эффективно при под- готовке многономенклатурного производства. Это позволяет широкое ис- пользовать отдельные средства и процессы при изготовлении сложной техники. Особую актуальность это направление приобретает в настоящих условиях при отсутствии централизованного финансирования и нежелания нарождающегося бизнеса вкладывать средства в долгосрочные проекты. Капитальные затраты на создание модульного комплекса оборудова- ния ниже, чем типового оборудования, реконструкция производства может выполняться поэтапно, средства, полученные от эксплуатации первых мо- дулей, могут быть использованы для изготовления нового оборудования. Возможно перепрофилирование производства при его расширении, при этом уменьшаются сроки его освоения. Вопросы для самоконтроля 1. Обоснуйте необходимость технологической унификации. 2. Приведите пре- имущества и недостатки технологической унификации. 3. Приведите примеры техноло- гической унификации в производстве. 4. Изложите суть модульных технологических процессов. |