МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

Кафедра технологии РЭА

Пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу "Технология машиностроительного производства"

на тему "Разработка технологического процесса изготовления детали

экран РГРА 745 561.002"

Проект выполнила

студентка гр. 070 А. А. Болтукова

Руководитель проекта

С. А. Лобанов

Рязань 2003
Задание
Чертеж детали
Содержание

Задание………………………………………………………………………………………………………………..2

Чертеж детали………………………………………………………………………………………………………..3

Введение………………………………………………………………………………………………………………5

1.Проектирование технологического процесса с использованием типового……………….……..……..6

1.1 Анализ исходных данных…………………………………………………………………………...…….6

1.2 Определение конструкторско-технологического кода детали……………………………………..7

2. Оценка показателя технологичности конструкции детали………………………………………………8

3. Выбор метода изготовления детали………………………………………………………………………...9

4. Выбор заготовок и технологических баз…………………………………………………………………..10

5. Назначение режимов обработки…………………………………………………………………………....12

6. Выбор технологической оснастки…………………………………………………………………………..13

7. Техническое нормирование………………………………………………………………………………….14

7.1 Раскрой на гильотинных ножницах……………………………………………………………………14

7.2 Холодная штамповка…………………………………………………………………………………….15

8. Определение типа производства…………………………………………………………………………...17

9. Технико-экономические показатели разработанного технологического процесса………………...18

10. Расчет размера партии деталей, заготовок………………………………………………………………21

12. Мероприятия по безопасности труда………………………………………………………………………23

13. Заключение……………………………………………………………………………………………………..24

14. Библиографический список………………………………………………………………………………….25

Приложение 1………………………………………………………………………………………………..…26

Приложение 2………………………………………………………………………………………………..…27

Приложение 3………………………………………………………………………………………………..…28

Приложение 4………………………………………………………………………………………………..…29

Введение

В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.

Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.

Целью данного курсового проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.

Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.

Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.

Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.

1. Проектирование технологического процесса с использованием типового

Технологический процесс - главная часть производственного процесса, включающая действия по изменению размеров, формы, свойств и качества поверхностей детали, их взаимного расположению с целью получения нужного изделия.

Типовой технологический процесс является унифицированным для наиболее типичных деталей, обладающих сходными технико-конструктивными параметрами. Инженерами высокого класса разрабатывается технологический процесс для типовых деталей, а затем, с их помощью, составляют рабочие технологические процессы для конкретной детали. Использование типового технологического процесса позволяет упростить разработку тех. процессов, повысить качество этих разработок, сэкономить время и сократить затраты на технологическую подготовку производства.

Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы :

Определение технологической классификационной группы детали;

Выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода получения детали);

Выбор заготовок и технологических баз;

Уточнение состава и последовательности операций;

Уточнение выбранных средств технологического оснащения.

1.1 Анализ исходных данных

Для определения технологической классификационной группы детали необходимо изучить исходные данные, в которых содержится информация о детали и располагаемом для ее изготовлению оборудовании.

Исходные данные содержат:

· чертеж детали

· сборочный чертеж штампа

· спецификация

В результате изучения этих данных, получаем:

Деталь - экран - представляет собой плоскую деталь с конструкторским кодом:

РГРА. 755561.002.

Материал: Сталь 10 ГОСТ 914- 56 - качественная низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,2 %. Этот сплав хорошо сваривается и обрабатывается резанием, а также давлением в холодном состоянии. Эти свойства доказывают целесообразность использования холодной штамповки для изготовления этой детали.

Сортамент: лист толщиной 1 мм. Из данного материала обычно изготавливают горячекатаные листы.

Шероховатость: для всей поверхности детали высота неровностей профиля по десяти точкам R z =40 мкм, среднеарифметическое отклонение профиля R a =10 мкм. Класс шероховатости 4. Поверхность детали образуется без удаления верхнего слоя.

Степень точности: наибольший квалитет 8

Технологический процесс: в данном случае наиболее целесообразно применять холодную штамповку.

Холодная штамповка - это процесс формообразования поковок или готовых изделий в штампах при комнатной температуре.

Масса детали:

M = S*H*r, где S – площадь детали, мм 2 ; H – толщина, мм; r - плотность, г/мм 3

Штамп последовательный

Штамп - деформирующий инструмент, под воздействием которого материал или заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие поверхности или контуру этого инструмента . Основными элементами штампа являются пуансон и матрица.

Конструкция данного штампа включает пуансон для пробивки отверстия диаметром 18 мм, а также пуансон для вырубки наружного контура детали.

Этот штамп является последовательным многооперационным штампом, который предназначен для штамповки деталей из листового материала. Изготовление заготовки проходит в 2 этапа: сначала пробиваются отверстие диаметром 18 мм, затем получение наружного контура детали.

1.2 Определение конструкторско-технологического кода детали

При нахождении технологической классификационной группы детали необходимо к уже имеющемуся конструкторскому коду детали добавить технологический код детали.

Для определения технологического кода детали по имеющимся данным определим ряд признаков, а затем найдем их код по "Конструкторско-технологическому классификатору деталей" :

Таблица 1.

№	Признак	Значение	Код
1	Метод изготовления	Холодная штамповка	5
2	Вид материала	Углеродистая сталь	У
3	Объемно-габаритные характеристики	Толщина 1 мм	6
4	Вид дополнительной обработки	С заданной шероховатостью	1
5	Уточнение вида дополнит. обработки	галтовка	1
6	Вид контролируемых параметров	Шероховатость, точность	М
7	Количество исполнительных размеров	3	1
8	Количество констр. элементов, получаемых дополнит. Обработкой	1	1
9	Количество типоразмеров	4	2
10	Сортамент материала	лист горячекатаный	5
11	Марка материала	Сталь 10КП лист 1,0-II-H ГОСТ 914-56	Д
12	Масса	6 г	4
13	Точность	квалитет-8, Rz=40, Ra=10	П
14	Система простановка размеров	прямоугольная система координат последовательно от одной базы	3

Таким образом, полный конструкторско-технологический код детали имеет вид:

РГРА. 745561.002 5У611М.1125Д4П3

2. Оценка показателя технологичности конструкции детали

Технологичность - это свойство конструкции изделия, обеспечивающее возможность его выпуска с наименьшими затратами времени, труда и материальных средств при сохранении заданных потребительных качеств .

Значение показателя технологичности определяется как комплексное через значения частных показателей в соответствии с ОСТ 107.15.2011-91 по формуле:

k i - нормированное значение частного показателя технологичности детали

Конструкция детали является технологичной, если рассчитанное значение показателя технологичности не меньше его нормативного значения. В противном случае конструкция детали должна быть доработана конструктором.

Оценка технологичности детали 5У611М.1125Д4П3

Таблица 2

Наименование и обозначение частного показателя технологичности	Наименование классификационного признака	Код градации признака	Нормированное значение показателя технологичности
Показатель прогрессивности формообразования К ф	Технологический метод получения, определяющий конфигурацию (1-й разряд технологического кода)	5	0,99
Показатель многономенклатурности видов обработки К о	Вид дополнительной обработки (4-й разряд технологического кода)	1	0,98
Показатель многономенклатурности видов контроля К к	Вид контролируемых параметров (6-й разряд технологического кода)	М	0,99
Показатель унификации конструктивных элементов К у	Количество типоразмеров конструктивных элементов (9-й разряд технологического кода)	2	0,99
Показатель точности обработки К т	Точность обработки (13-й разряд технологического кода)	П	0,96
Показатель рациональности размерных баз К б	Система простановки размеров (14-й разряд технологического кода)	3	0,99

Нормативное значение показателя технологичности равно 0,88. Рассчитанный . Следовательно, конструкция детали технологична.

3. Выбор метода изготовления детали

Технологическому процессу сопутствует ряд вспомогательных процессов: складирование заготовок и готовых изделий, ремонт оборудования, изготовление инструмента и оснастки.

Технологический процесс условно состоит из трех стадий:

1. Получение заготовок.

2. Обработка заготовок и получение готовых деталей.

3. Сборка готовых деталей в изделие, их настройка и регулировка.

В зависимости от требований, предъявляемых к точности размеров, формы, относительного положения и шероховатости поверхностей детали с учетом ее размеров, массы, свойств материала, типа производства, выбираем один или несколько возможных методов обработки и тип соответствующего оборудования .

Деталь представляет собой плоскую фигуру, поэтому она может быть изготовлена из листового материала с помощью штампа.

Маршрут изготовления изделия:

1) подготовительная операция:

1.1) выбор заготовок;

1.2) составление карт раскроя материала;

1.3) расчет режимов обработки;

2) заготовительная операция - на гильотинных ножницах разрезают листы на полосы согласно карте раскроя; эта операция выполняется низко квалифицированным (1…2 разряд) резчиком с помощью гильотинных ножниц.

3) штамповочная операция - придание заготовке формы, размеров и качества поверхности, заданных чертежом; эта операция исполняется более квалифицированным (2…3 разряд) рабочим - штамповщиком, с применением штампа, оснащенного прессом.

4) галтовочная операция - снятие заусенцев; эту операцию выполняет слесарь 2…3 разряда на вибрационной машине

5) контрольная операция - контроль после каждой операции (визуальный), выборочный контроль на соответствие чертежу. Контроль размеров проводится с помощью штангенциркуля - для контура детали, и с помощью пробок - для отверстий.

4. Выбор заготовок и технологических баз

Заготовки необходимо подбирать таким образом, чтобы обеспечить наиболее рациональное использование материала, минимальную трудоемкость получения заготовок и возможность снижения трудоемкости изготовления самой детали.

Так как деталь изготавливается из плоского материала, то в виде исходных материалов целесообразно использовать листы. Вследствие того, что деталь изготавливается методом холодной штамповки в последовательном штампе, то листы для подачи в штамп нужно разрезать на полосы. Необходимо найти как можно более рациональный способ раскройки материла, который определяется с помощью формулы:

где А - наибольший размер детали, мм

δ - допуск на ширину полосы, нарезанной на гильотинных ножницах, мм

Zн - гарантийный наименьший зазор между направляющими планками и полосой, мм

δ" - допуск на расстояние между направляющими планками и полосой, мм

а - боковая перемычка, мм

С помощью таблиц определяем для данной детали:

Для данной детали подойдут круглые заготовки.

Наибольший размер детали А = 36 мм.

Перемычки а=1,2 мм; в=0,8 мм

Допуск на ширину полосы, нарезанной на гильотинных ножницах δ=0,4 мм

Гарантийный наименьший зазор между направляющими планками и полосой Zн=0,50 мм

Допуск на расстояние между направляющими планками и полосой δ"=0,25

Продольный раскрой:

Получаем коэффициент использования материала:

Где S А - площадь детали, мм 2 ;

S Л - площадь листа, мм 2 ;

n - количество деталей, полученных из листа.

В результате получаем:

Проанализируем поперечный раскрой:

Таким образом, продольный раскрой более экономичен, так как при этом раскрое коэффициент использования материала больше, чем при поперечном.

Приведем схемы раскрой для продольного раскроя материала (рис. 1, 2)

а=1,2 t=D+в=36,8

Рис. 1. Раскрой полосы

2000

Рис. 2. Раскрой листа.

Исходя из конструкции штампа, базирование заготовки осуществляется с помощью упора и направляющих планок штампа, а базирование пуансонов - по геометрическому центру пуансона матрицы (по контору детали).

Наибольшую точность обеспечивает совпадение конструкторской и технологической баз. В данном случае будет трудно обеспечить высокую точность, так как последовательный штамп предполагает движение заготовки от пуансона к пуансону, что, естественно, увеличивает погрешность изготовления детали.

5. Назначение режимов обработки

Режимы обработки представляют собой совокупность параметров, определяющих условия, при которых изготавливаются изделия.

Штамп последовательного действия предполагает сначала - пробивка отверстий, а затем - вырубка по контуру. Вырубка и пробивка являются операциями отделения части листа по замкнутому контуру в штампе, после которых готовая деталь и отход проталкиваются в матрицу.

Для детали, получаемой штамповкой, расчет режимов заключается в определении усилий штамповки. Полное усилие штамповки складывается из усилий пробивки, вырубки, снятия и проталкивания детали.

Условие пробивки определяется по формуле:

где L - периметр пробиваемого отверстия, мм;

h - толщина детали, мм;

σ ср - сопротивление срезу, МПа.

Из таблицы находим: σ ср =270 МПа.

Таким образом,

Усилие вырубки детали по контуру определяется по той же формуле:

Определение требуемых усилий проталкивания детали (отхода) сквозь матрицу производится по формуле:

где К пр - коэффициент проталкивания. Для стали K пр =0,04

Аналогично определяется усилие снятия отхода (детали) с пуансона:

;

где K сн - коэффициент проталкивания. Для стали K сн =0,035

Полное усилие штамповки найдем по формуле:

где 1,3 - коэффициент запаса на усиление пресса.

Для данной детали получим полное усилие штамповки:

6. Выбор технологической оснастки и оборудования

Технологическая оснастка представляет собой дополнительные устройства, применяемые для повышения производительности труда, улучшения качества.

Для изготовления детали сепаратор, исходя из имеющегося оборудования, целесообразно применять штамп последовательного действия, когда вырубка отверстий и контура детали производится последовательно, что позволяет использовать простую конструкцию штампа, а в качестве оборудования по технологическому процессу требуются гильотинные ножницы и механический пресс.

Гильотинные ножницы представляют собой станок для резки бумажных кип, металлический листов и т.д., в котором один нож неподвижно закреплен в станине, а другой, поставленный наклонно, получает возвратно-поступательное движение.

Главными параметрами, который является наиболее показательным для выбираемого оборудования и который обеспечивает выполнение режимов, предусмотренных технологическим процессом, для пресса является усилия штамповки, прессования, а для гильотинных ножниц - наибольшая толщина разрезаемого листа и его ширина.

Таблица 3

Характеристики ножниц Н475

Рассчитанное усилие штамповки Р п =63,978 кН выбираем [по приложению 5, 3051] пресс таким образом, чтобы его номинальное усилие превышало значение требуемого усилия штамповки.

Таблица 4

Характеристики пресса КД2118А

7. Техническое нормирование

Нормирование технологического процесса состоит в определении величины штучного времени Т ш для каждой операции (при массовом производстве) и штучно-калькуляционного времени Т шт (при серийном производстве). В последнем случае рассчитывается подготовительно-заключительное время Т пз.

Величины и Т шк определяют по формулам:

; Т шк = Т ш + Т пз /n,

где Т о - основное технологическое время, мин;

Т в - вспомогательное время, мин

Т об - время обслуживания рабочего места, мин;

Т д - время перерывов на отдых и личные надобности, мин;

Т пз – подготовительно-заключительное время, мин;

n – количество деталей в партии.

Основное (технологическое) время затрачивается непосредственно на изменение форм и размеров детали.

Вспомогательное время расходуется на установку и снятие детали, управление станком (прессом) и изменение размеров детали.

Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем.

Время обслуживания рабочего места складывается из времени технического обслуживания (смена инструмента, подналадка станка) и времени на организационное обслуживание рабочего места (подготовка рабочего места, смазка станка и т.д.)

Подготовительно-заключительное время нормируется на партию деталей (на смену). Оно расходуется на ознакомление с работой, настройку оборудования, консультации с технологом и т.д.

Рассчитаем нормирование технологического процесса нарезки листа материала на полосы.

7.1 Раскрой на гильотинных ножницах.

Так как в последовательный штамп подаются полосы материала, то требуется разрезать листы стали 10 на полосы, ширина которых равна ширине заготовок. Для этого используем гильотинные ножницы

Операция - резка полос из стального листа 710 х 2 000;

шаг - 38,75 мм;

18 полос из листа;

18 х 54 = 972 шт. -заготовок из листа;

ручной способ подачи и установки листа;

ручной способ удаления отхода;

оборудование - гильотинные ножницы Н475;

40 ходов ножа в минуту;

способ включения ножной педалью;

муфта включения фрикционная;

положение рабочего - стоя.

1. Расчет нормы штучного времени на резку стального листа

1.1. Взять лист из стопы, положить на стол ножниц, установить по заднему упору. Время на эти операции зависит от площади листа и обычно указывается в расчете на 100 листов.

При площадь листа время на 100 листов- 5,7 мин.

Следуя указаниям по расчетам:

1.1.1) при подсчете нормы штучного времени на заготовку, время по нормативам делим на число заготовок, получаемых из листа;

1.1.2) при установке листа по заднему упору, время по нормативам принимаем с коэффициентом, равным 0,9;

1.1.3) поправочный коэффициент при толщине листа стали 1 мм - 1,09.

1.2. Включить ножницы 18 раз. Так как требуется получить 18 полос: 17 включений ножниц для того, чтобы отделить полосы одну от другой и еще одно - чтобы отделить последнюю полосу от остатка листа. Время, затрачиваемое на это, зависит от способа включения гильотинных ножниц.

При нажатии педали сидя - 0,01 мин на полосу.

АΔmax и AΔmin входят в допустимый интервал. В результате при сборке обеспечивается точность исходного звена. 2. Разработка технологического процесса изготовления плиты нижней Служебное назначение детали Плита нижняя представляет собой базовую деталь, на которую устанавливают другие детали и сборочные единицы, точность относительного положения которых должна обеспечиваться...

Введение

1.Проектирование технологического процесса с использованием типового

1.1 Анализ исходных данных

1.2 Определение конструкторско-технологического кода детали

2. Оценка показателя технологичности конструкции детали

3. Выбор метода изготовления детали

4. Выбор заготовок и технологических баз

5. Назначение режимов обработки

6. Выбор технологической оснастки

7. Техническое нормирование

7.1 Раскрой на гильотинных ножницах

7.2 Холодная штамповка

8. Определение типа производства

9. Технико-экономические показатели разработанного технологического процесса

10. Расчет размера партии деталей, заготовок

12. Мероприятия по безопасности труда

13. Заключение

14. Библиографический список

Введение

1. Проектирование технологического процесса

с использованием типового

Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы :

Определение технологической классификационной группы детали;

Выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода получения детали);

Выбор заготовок и технологических баз;

Уточнение состава и последовательности операций;

Уточнение выбранных средств технологического оснащения.

1.1 Анализ исходных данных

Исходные данные содержат:

· чертеж детали

· сборочный чертеж штампа

· спецификация

В результате изучения этих данных, получаем:

Деталь - экран - представляет собой плоскую деталь с конструкторским кодом:

РГРА. 755561.002.

Сортамент: лист толщиной 1 мм. Из данного материала обычно изготавливают горячекатаные листы.

Шероховатость: для всей поверхности детали высота неровностей профиля по десяти точкам Rz=40 мкм, среднеарифметическое отклонение профиля Ra=10 мкм. Класс шероховатости 4. Поверхность детали образуется без удаления верхнего слоя.

Степень точности: наибольший квалитет 8

Технологический процесс: в данном случае наиболее целесообразно применять холодную штамповку.

Масса детали:

M = S*H*r, где S – площадь детали, мм2 ; H – толщина, мм; r - плотность, г/мм3

Штамп последовательный

Технологический процесс (ТП) - это установленная соответствующими технологическими документами последовательность действий, взаимосвязанных между собой и направленных на объект процесса с целью получения требуемого результата. Технологические процессы состоят из рабочих операций, которые могут быть связаны друг с другом с помощью технологических переходов.

Принято различать три вида технологических процессов (ТП):

единичный
типовой
групповой

Каждый ТП разрабатывается при подготовке производства изделий после отработки конструкции на технологичность (ГОСТ 14.201-83). Технологический процесс разрабатывается для изготовления нового изделия или совершенствования выпускаемого (в соответствии с достижениями науки и техники).

Основой для нового ТП обычно служит имеющийся типовой или групповой технологический процесс. Если таковые отсутствуют, то за основу берут действующие единичные технологические процессы изготовления аналогичных изделий.

Работа по разработке технологических процессов начинается с анализа исходных данных для разработки ТП (первый этап). Необходимо по имеющимся сведениям о программе выпуска и конструкторской документации на изделие ознакомиться с его назначением и конструкцией, требованиями к изготовлению и эксплуатации.

Затем последовательно выбирают действующий типовой, групповой ТП или аналог единичного процесса. Формируют технологический код изделия по технологическому классификатору, обрабатываемое изделие относится к соответствующей классификационной группе на основе кода и к действующему единичному или типовому процессу.

По классификатору заготовок, методике расчета и технико-экономической оценки выбора заготовок, стандартам и техническим условиям на заготовку и основной материал выбирают исходную заготовку и методы ее изготовления, дается технико-экономическое обоснование выбора заготовки.

Выбирают технологические базы, оценивают точность и надежность базирования (используют классификаторы способов базирования и существующую методику выбора технологических баз).

По документации типового, группового или единичного ТП составляют маршрут обработки, определяют последовательность технологических операций и состав технологического оснащения.

В основу построения маршрута обработки (плана операций) должны быть положены следующие принципы:

в первую очередь необходимо назначать те операции, при выполнении которых в наименьшей степени уменьшается жесткость детали, а также те поверхности, при обработке которых легче выявляются дефекты заготовки и в наибольшей степени перераспределяются внутренние напряжения, в связи с чем уменьшается возможность деформации детали в последующих операциях
операции, при выполнении которых можно ожидать повышенного брака, следует выполнять в начале технологического процесса
в разрабатываемом технологическом процессе обработки детали необходимо предусмотреть раздельное выполнение черновых, чистовых и отделочных операций, в противном случае это может привести к снижению точности обработки
точно скоординированные соосные отверстия необходимо обрабатывать с одной установки
план операций механической обработки должен быть связан с термообработкой, так как последняя влияет не только на маршрут движения детали, но и на обрабатываемость металла и качество обработанных поверхностей
отделочные операции обработки поверхностей следует выполнять в конце технологического процесса

Важный этап - разработка технологических операций и расчет режимов обработки. На основании документации типовых, групповых или единичных технологических процессов и классификатора технологических операций составляют последовательность переходов в каждой операции, выбирают средства технологического оснащения (СТО), в том числе средства контроля и испытаний (используют стандарты, каталоги, альбомы).

На этом же этапе выбирают средства механизации и автоматизации процесса и внутрицеховые средства транспортирования. Назначают и рассчитывают режимы обработки на основании тех-нологических нормативов.

Необходимо осуществить нормирование ТП: установить исходные данные для расчета норм времени и расхода материалов, рассчитать затраты труда и расход материалов, определить разряд работ и профессии исполнителей операций (используют нормативы времени и расхода материалов, классификаторы разрядов работ и профессий).

По методике расчета экономической эффективности процессов (просчитывается несколько вариантов) выбирают оптимальный ТП.

На заключительном этапе на основании стандартов ЕСТД технологический процесс оформляется документально, осуществляется нормоконтроль технической документации.

Выбор технологического оборудования. Этот этап начинают с анализа формирования типовых поверхностей деталей для определения наиболее эффективных методов их обработки, учитывая при этом назначение и параметры изделия. Результаты анализа представляют в виде отношений затрат основного и штучного времени и приведенных затрат на выполнение работ различными методами. Лучшим вариантом считается тот, значения показателей которого минимальные.

Выбор оборудования осуществляют по главному параметру, в наибольшей степени выявляющему его функциональное значение и технические возможности. Физическая величина, характеризующая главный параметр, устанавливает взаимосвязь оборудования с размером изготовляемого изделия.

При выборе оборудования учитывают также минимальный объем приведенных затрат на выполнение технологического процесса при максимальном сокращении периода окупаемости затрат на механизацию и автоматизацию. Годовая потребность в оборудовании определяется по годовому объему работ, устанавливаемому статистическим анализом затрат средств и времени на изготовление изделий. Годовые приведенные расходы на использование оборудования определяются размерами затрат на его эксплуатацию.

Производительность оборудования определяют на основании анализа времени изготовления изделия заданного качества.

Выбор технологической оснастки и средств контроля. При выборе технологической оснастки и средств контроля предусматривается проведение следующего комплекса работ:

анализ конструктивных характеристик изготавливаемого изделия (габаритные размеры, материалы, точность, геометрия и шероховатость поверхностей и т. д.), организационных и технологических условий изготовления изделия (схема базирования и фиксации, вид технологической операции, организационная форма процесса изготовления и т. д.)
группирование технологических операций для определения наиболее приемлемой системы технологической оснастки и повышения коэффициента ее использования
определение исходных требований к технологической оснастке
отбор номенклатуры оснастки, соответствующей установленным требованиям
определение исходных расчетных данных для проектирования и изготовления новых конструкций оснастки
выдача технического задания на разработку и изготовление технологической оснастки

Конструкцию оснастки определяют на основе стандартов и типовых решений для данного вида технологических операций с учетом габаритных размеров изделий, вида и материала заготовок, точности параметров и конструктивных характеристик обрабатываемых поверхностей, влияющих на конструкцию оснастки, технологических схем базирования и фиксации заготовок, характеристик оборудования и объемов производства.

При разработке процессов контроля выявляют характеристики объекта контроля; показатели процесса контроля, определяющие выбор средств; уточняют методы и схемы измерений, для чего требуется конструкторская документация на изделие, технологическая документация на его изготовление и контроль, методика расчета показателей контроля.

Состав средств контроля должен обеспечивать заданные показатели с учетом метрологических и эксплуатационных характеристик (используются государственные, отраслевые стандарты и стандарты предприятий на средства контроля, классификаторы и каталоги средств контроля). Произведенный выбор средств контроля обосновывается экономически выдаются исходные данные и технические задания для проектирования недостающих средств. Затем составляют ведомости отобранных средств. По результатам выбора средств контроля оформляют технологическую документацию согласно требованиям стандартов.

Формы организации технологических процессов. Форма организации технологических процессов изготовления изделия зависит от установленного порядка выполнения операций, расположения технологического оборудования, числа изделий и направления их движения в процессе изготовления.

Существуют две формы организации ТП - групповая и поточная:

Групповая форма организации ТП характеризуется однородностью конструктивно-технологических признаков заготовок, единством средств технологического оснащения одной или нескольких технологических операций и специализацией рабочих мест. Группы заготовок для обработки в определенном структурном подразделении (цехе, участке и т. д.) должны устанавливаться с учетом трудоемкости обработки и объема выпуска. Окончательно номенклатуру групп заготовок, подлежащих обработке на конкретном участке (цехе), следует устанавливать после расчета загрузки оборудования.
Поточную форму отличает специализация каждого рабочего места на определенной операции, согласованное и ритмичное выполнение всех операций технологического процесса на основе постоянства такта выпуска и размещение рабочих мест в последовательности, строго соответствующей ТП.

При рассмотрении факторов, определяющих форму организации ТП, сначала устанавливают виды изделий, затем их группируют по общности конструктивно-технологических признаков. Это позволяет в каждом случае определить тип производства изделий и их составных частей.

Учитывая заданную программу выпуска каждого изделия, намечают календарные сроки выполнения заданий на основе длительности производственных процессов. Одновременно определяют необходимое оборудование, коэффициент его загрузки, а также показатель относительной трудоемкости.

Организация ТП должна обеспечивать ритмичный выпуск изделий при условии их прохождения по всем операциям с наименьшими перерывами, т. е. максимально приближаться к поточной форме. Поточная форма организации ТП в зависимости от номенклатуры одновременно обрабатываемых заготовок может реализовываться на однономенклатурных и многономенклатурных поточных линиях. Первая поточная линия характеризуется обработкой заготовок одного наименования по закрепленному ТП в течение длительного периода времени. На многономенклатурных поточных линиях обрабатывается группа конструктивно подобных деталей с однородными операциями обработки, причем каждая деталь имеет серийный выпуск.

Разработка типовых и групповых технологических процессов. Типовой технологический процесс характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций для группы деталей, обладающих общими конструктивными признаками.

Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа множества действующих и возможных технологических процессов на типовые представители групп деталей. Типизация обеспечивает устранение многообразия технологических процессов обоснованным сведением их к ограниченному числу типов. Типизация технологических процессов основана на классификации объектов производства, она заключается в разделении их по конструктивным признакам на отдельные группы, для которых возможна разработка общих технологических процессов или операций.

Начальным этапом разработки типовых технологических процессов является классификация объектов производства. Затем для каждого класса деталей разрабатывают основные маршруты изготовления, включая заготовительные процессы. Затем выбирают заготовку и методы ее изготовления. Руководствуясь классификатором способов базирования и методикой выбора технологических баз, выбирают схему базирования, оценивают точность и надежность базирования.

Составляют технологический маршрут в порядке последовательности операций, определяют группы оборудования для выполнения операций.

При разработке технологических операций — выбирают их структуру, последовательность переходов в операции, подбирают оборудование и оснастку, обеспечивающие оптимальную произво-дительность при заданном качестве, рассчитывают загрузку оборудования, определяют оптимальные режимы резания, припуски на обработку, а также нормы времени. Устанавливают разряд работ и профессии исполнителей операций.

Оценка вариантов типовых технологических процессов для выбора оптимального осуществляется по методикам расчета точности, производительности и экономической эффективности.

Заключительным этапом разработки типовых технологических процессов является оформление их согласно требованиям стандартов ЕСТД.

Групповой технологический процесс (ГТП) предназначен для совместного изготовления группы изделий различной конфигурации в конкретных условиях производства на специализированных рабочих местах. ГТП разрабатывается с целью экономически целесообразного применения методов и средств крупносерийного и массового производства в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. Групповой технологический процесс состоит из комплекса групповых технологических операций, разрабатываемых для выполнения на специализированных рабочих местах согласно технологическому маршруту изготовления определенной группы изделий.

При разработке групповой технологической операции следует предусмотреть достаточную величину суммарной трудоемкости технологически однородных работ для обеспечения непрерывной загрузки средств технологического оснащения без их полной переналадки в течение экономически целесообразного периода. Основой разработки ГТП и выбора общих средств технологического оснащения для совместной обработки группы изделий является комплексное изделие.

При выборе комплексного изделия следует учитывать, что его конструкция должна содержать основные элементы всех изделий группы, подлежащие обработке. Комплексное изделие может быть одним из изделий группы, реально существующим или искусственно созданным (т. е. условным).

При значительном разнообразии конструкций, затрудняющих искусственное создание комплексного изделия, его заменяют двумя или несколькими характерными деталями группы. Групповые технологические процессы и операции разрабатывают для всех типов производства только на уровне предприятия в соответствии с требованиями стандарта.

С 1975 г. у нас в стране реализуется единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), основное назначение которой - установление системы организации и управления технологической подготовкой производства, регламентированной государственными стандартами.

По ГОСТ14.004-83 под технологической подготовкой производства понимается совокупность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства (наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения) для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями.

Основой ЕСТПП является разработка технологических процессов.

Степень детализации описания технологических процессов указана в ГОСТ З.1109-82,

1. Маршрутное описание технологического процесса - это сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов. Такое описание технологических процессов осуществляется в единичном, а для неответственных деталей и в мелкосерийном производствах.

2. Операционное описание технологического процесса - это полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов. Операционные технологические процессы применяются в крупносерийном и массовом производствах.

3. Маршрутно-операционное описание технологического процесса - это маршрутное описание всего технологического процесса и операционное описание некоторых операций, как правило, формирующих качество изделия. Такие технологические процессы используются в мелкосерийном и среднесерийном производствах.

По организации производства технологические процессы разделяют на:

1) типовой технологический процесс - это технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками;

2) групповой технологический процесс - это технологический процесс изготовления труппы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками;

3) единичный технологический процесс - это технологический процесс изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и исполнения.

Исходными данными для проектирования технологических процессов обработки заготовок являются:

1) рабочий чертеж, определяющий материал, конструктивные формы и размеры детали;

2) технические условия по изготовлению детали, характеризующие точность размеров и качество поверхностей, а также особые требования (твердость, структура, термическая обработка, балансировка, подгонка по весу и др.);

3) годовая программа выпуска.

При проектировании технологических процессов для существующих производств, кроме того, необходимо располагать сведениями о наличии оборудования и его загрузки, мерительных и режущих инструментах, технологической оснастки, свободных площадях и других условиях производства. Кроме того, при проектировании используются: справочные и нормативные материалы; каталоги и паспорта оборудования; альбомы приспособлений; ГОСТы и нормали на режущий и мерительный инструмент, технологическую оснастку; нормативы по точности, шероховатости, расчету припусков, режимам резания и техническому нормированию; тарифно-квалификационные справочники и другие вспомогательные материалы.

В основу разработки технологических процессов закладываются два основных принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим принципом спроектированный технологический процесс должен полностью обеспечивать выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий по изготовлению заданной детали.

В соответствии с экономическим принципом изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства. Технологический процесс изготовления изделий должен выполняться с наиболее полным использованием технических возможностей средств производства, при наименьших затратах времени и себестоимости изделий.

Для установления возможности обеспечения требуемой точности проводят размерный анализ технологического процесса.

Построение цепи начинают с поставленной задачи. Исходным или замыкающим звеном технологической размерной цепи может быть: 1) чертежный размер с регламентированным допуском, непосредственно невыдерживаемым при обработке; 2) операционный припуск на обработку, исходя из минимального значения которого следует установить операционные размеры по всем этапам обработки данных взаимосвязанных поверхностей. Последовательно пристраивают к нему составляющие звенья, участвующие в решении поставленной задачи, до тех пор, пока цепь не станет замкнутой.

На рис. 6.12 приведены примеры построения размерных цепей исходя из различных условий. Обработка торцевых поверхностей 1 - 5 (рис. 6.12, а ) выполняется за четыре операции. Выдерживаемые при этом линейные размеры показаны на операционных эскизах. Для каждого операционного эскиза составляются размерные цепи.

На первой фрезерно-центровальной операции обрабатываются торцы 1 и 5 (рис. 6.12,б), выдерживая размеры Б 1 и Б 2 . Так как технологический размер Б 2 совпадает с конструкторским А 4 , то его нет необходимости пересчитывать. Торец 2 в последующем необходимо обработать, поэтому технологический размер Б 1 не является конструкторским, а следовательно, необходим его пересчет. Для этого составляется размерная цепь на первую операцию (рис. 6.12, в). Замыкающим звеном в этой размерной цепи является припуск на обработку Z 1 .

Рис. 6.12 Размерный анализ технологического процесса

На второй токарной операции обрабатываются торцы 3 и 4 (рис. 6.12, в) и выдерживаются размеры В { и В 2 . Поверхность 3 является настроечной базой для получения размера В 2 . Так как в последующем предполагается чистовая обработка торцов 3 и 4, то технологические размеры и В 2 не являются конструкторскими, следовательно, необходим их пересчет. Для этого составляются две размерные цепи (рис. 6.12, з). При определении размеров В 1 и В 2 замыкающими звеньями являются припуски, соответственно Z 2 и Z 3 .

На третьей токарной операции обрабатывается торец 2 (рис. 6.12, г) и выдерживается размер Г. Этот размер не является конструкторским, поэтому для его определения строится размерная цепь (рис. 6.12, и). Замыкающим размером в этой цепи является А 1 .

На четвертой круглошлифовальной операции окончательно обрабатываются торцы 3 и 4 (рис. 6.12, д). Поверхность 3 на данной операции является настроечной базой для получения технологического размера D 2 , который совпадает с конструкторским размером А 3 , поэтому нет необходимости в его пересчете. Для определения технологического размера D 1 составляем размерную цепь (рис. 6.12, к), замыкающим звеном в которой является размер А 2 .

Совмещение построенных операционных размерных цепей (рис. 6.12, е) позволяет осуществить размерный анализ всего технологического процесса.

В соответствии с ЕСТПП разработка технологических процессов изготовления деталей машин для нового производства осуществляется в следующей последовательности.

1. Установить тип производства с расчетом такта или размера партии.

2. Предварительно выбрать возможные методы получения заготовок, произвести их технико-экономическое сравнение и выбрать оптимальный вариант.

3. Составить несколько возможных вариантов маршрутных технологий, произвести их технико-экономическое сравнение и выбрать оптимальный вариант.

4. Разработать операционную технологию изготовления детали:

а) план обработки поверхностей для достижения требуемой точности и шероховатости;

б) выбор оборудования;

в) выбор схем базирования;

г) расчет и назначение припусков;

д) размерный анализ технологического процесса;

е) выбор инструмента, его материала и технологической оснастки, при необходимости их проектирование;

ж) расчет и назначение режимов обработки;

з) выбор мерительных средств, при необходимости их проектирование;

и) нормирование и назначение разряда рабочих.

5. Расчет технико-экономических показателей спроектированного технологического процесса.

6. Проектирование участков, отделений, цехов.

Работа по созданию технологических процессов для существующего производства имеет некоторые особенности. Она включает в себя:

1. Анализ исходных данных для разработки технологического процесса.

2. Подбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса.

3. Выбор исходной заготовки и метод ее изготовления,

4. Выбор технологических баз.

5. Составление технологического маршрута обработки применительно для существующего оборудования.

6. Разработка технологических операций.

7. Выбор средств технологического оснащения контроля и испытаний. При необходимости их заказ.

8. Выбор средств транспортирования.

9. Назначение и расчет припусков.

10. Нормирование.

11. Расчет экономической эффективности.

12. Оформление технологических процессов.

Одним из наиболее прогрессивных направлений по разработке технологических процессов изготовления деталей машин является их типизация.

Под типизацией технологических процессов понимается такое направление в технологии, которое заключается в классификации и типизации деталей машин и их элементов и затем в комплексном решении задач, возникающих при осуществлении технологических процессов каждой классификационной группы.

Правило разработки применения типовых технологических процессов регламентировано ГОСТ 14.303-83.

Первым этапом работ по типизации является проведение классификации деталей.

Классом называется совокупность деталей, характеризуемых общностью технологических задач, решаемых в условиях определенной конфигурации этих деталей.

Признаком для классификации деталей являются:

1) конфигурация детали;

2) размеры детали;

3) точность обработки и качество обрабатываемых поверхностей;

4) материал детали.

Учитывая эти признаки, детали можно разбить на 17 классов: валы, втулки, диски, эксцентриковые детали, крестовины, рычаги, плиты, крышки, корпуса, шпонки, стойки, угольники, бабки, зубчатые колеса, фасонные кулачки, ходовые винты и червяки, мелкие крепежные детали.

Причем, с развитием машиностроения к этой классификации добавляются и другие классы деталей, характерные для отдельных отраслей промышленности (например: турбинные лопатки, шариковые подшипники и т.п.)

В свою очередь, классы подразделяются на подклассы, группы и т.д.: например, валы гладкие, ступенчатые, полые.

Проектирование типовых техпроцессов ведется в следующем порядке:

1. По чертежам изделия завода производится отбор деталей, сходных по конструктивным и технологическим признакам (рис. 6.13, а - и).

2. Производится создание комплексной детали (рис. 6.13, к). При этом руководствуются следующим:

а) за комплексную деталь принимается наиболее сложная деталь группы, включающая в себя все поверхности, встречающиеся у остальных деталей группы (рис. 6.13, ж). Если среди более простых деталей группы встречаются отдельные поверхности (например, конус, фаска), отсутствующие у сложной детали, то эти поверхности искусственно добавляются в чертеж этой детали;

б) габаритные размеры комплексная деталь имеет наибольшие;

в) точность размеров наивысшую;

г) параметры шероховатости наименьшие из деталей, входящих в группу

Устанавливается последовательность и содержание технологических операций и изготовления комплексной детали.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

Кафедра технологии РЭА

Пояснительная записка к курсовому проекту

по курсу «Технология машиностроительного производства»

на тему «Разработка технологического процесса изготовления детали

экран РГРА 745 561.002»