Разработка технологических процессов

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

НЕКОТОРЫХ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

 

Учебно-методическое пособие

 

 

Киров

2012

 

 

Рекомендовано к изданию методическим советом

факультета автоматизации машиностроения ФГБОУ ВПО «ВятГУ»

в качестве учебно-методического пособия для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения»

 

 

Рецензент:

 

 

Разработка технологических процессов механической обработки некоторых типовых деталей: учебно-методическое пособие [Текст]/ Ю.И Кувалдин, Е.А. Куимов, В.Д. Перевощиков, К.В. Иванов-Польский. – Киров: ПРИП ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2012. - с.

 

 

В учебном пособии рассмотрены общие принципы разработки технологических процессов обработки. На примере некоторых типовых деталей приведены возможные варианты технологических процессов их механической обработки. Учебное пособие будет полезно при проведении практических занятий и самостоятельном изучении соответствующих разделов дисциплины «Технология машиностроения». В пособии приводятся рекомендации по подготовке к выполнению практического задания как составной части государственного экзамена по специальности «Технология машиностроения».

 

 

Редактор

 

 

© Кувалдин Ю.И., 2012

© Куимов Е.А., 2012

© Перевощиков В.Д., 2012

© Иванов-Польский К.В., 2012

© ФГБОУ ВПО «ВятГУ», 2012.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 7

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ.. 9

1.1 Исходные данные и этапы разработки технологического процесса обработки детали 9

1.2. Основные рекомендации по выполнению некоторых этапов разработки технологического процесса механической обработки заготовок. 11

1.2.1. Выбор процесса и метода получения заготовки. 11

1.2.2. Разработка маршрута обработки основных поверхностей. 14

1.2.3. Разработка маршрутного технологического процесса. 17

1.2.4. Разработка операций технологического процесса. 21

1.3. Особенности работы и оформления материалов ответа на вопросы практического задания в рамках государственного экзамена по специальности «Технология машиностроения». 24

1.3.1. Ознакомление с содержанием задания. 24

1.3.2. Изучение чертежа детали. 25

1.3.3. Выбор заготовки и метода ее получения. 26

1.3.4. Эскиз заготовки. 26

1.3.5. Разработка маршрутного технологического процесса. 27

1.3.6. Разработка операций технологического процесса. 28

1.3.7. Оформление технологических документов. 29

2. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ВАЛ». 32

2.1. Технологические задачи при обработке валов. 32

2.2. Заготовки валов. 33

2.3. Предварительная обработка заготовок валов. 35

2.3.1. Правка заготовок. 35

2.3.2. Калибровка (обдирка) прутков. 35

2.3.3. Резка прутков. 36

2.3.4. Центрование. 42

2.4. Основные схемы базирования. 43

2.5.Типовой маршрут изготовления валов. 45

2.6. Изготовление валов-шестерен. 49

2.6.1. Особенности технологического процесса. 49

2.6.2. Основные операции механической обработки вала-шестерни (7-я степень точности) 49

2.7. Технологический процесс механической обработки детали «Вал-шестерня» 52

2.7.1. Маршрутный технологический процесс. 52

2.7.2. Расчет режима резания и основного времени для одного из переходов обработки поверхности М.. 59

2.7.3. Пример оформления карты эскизов и операционной карты (для операции 130) 61

3. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ДИСК». 64

3.1. Общая характеристика и технологические задачи. 64

3.2. Основные схемы базирования. 64

3.3. Типовой маршрут изготовления дисков (шкивов) в крупносерийном производстве 65

3.4. Изготовление фланцев. 67

3.4.1. Служебное назначение фланцев и основные технологические задачи 67

3.4.2. Типовой маршрут изготовления фланцев. 67

3.5. Технологический процесс механической обработки детали «Шкив». 70

3.5.1. Маршрутный технологический процесс. 70

3.5.2. Пример оформления карты эскизов и операционной карты (для операции 110) 76

3.6. Технологический процесс механической обработки детали «Крышка подшипника» 76

3.6.1. Маршрутный технологический процесс. 76

3.6.2. Пример оформления карты эскизов и операционной карты (для операции 115) 85

2. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ВТУЛКА». 87

4.1. Общая характеристика класса втулок и технологические задачи. 87

4.2. Материалы и заготовки для втулок. 89

4.3. Основные варианты базирования втулок. 89

4.3.1. Основные конструкторские базы.. 89

4.3.2. Технологические базы.. 90

4.3.3. Варианты технологии механической обработки втулок. 91

4.4. Типовые маршруты изготовления втулок. 92

4.4.1. Обработка «за один установ». 92

4.5. Технологический процесс механической обработки детали «Стакан» 95

4.5.1. Маршрутный технологический процесс. 95

4.6.2. Пример оформления карты эскизов и операционной карты (для операции 115) 102

5.ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО» 104

5.1. Основные разновидности зубчатых колес. 104

5.2. Общие принципы обработки зубчатых колес. 104

5.3. Технологические задачи и типовые требования к точности некоторых поверхностей зубчатых колес. 105

5.3.1. Точность размеров. 105

5.3.2. Точность формы.. 106

5.3.3. Точность взаимного расположения. 106

5.3.4. Твердость рабочих поверхностей. 107

5.3.5. Шероховатость базовых поверхностей. 107

5.4. Материалы и заготовки. 108

5.5. Технологические базы и основные схемы базирования. 109

5.5.1. Требования к выбору технологических баз. 109

5.5.2. Основные схемы базирования. 110

5.5.3. Основные рекомендации по выбору баз при обработке зубьев. 111

5.6. Типовые маршруты обработки зубчатых колес. 114

5.6.1. Общие технологические решения при изготовлении зубчатых колес 114

5.6.2. Изготовление одновенцовых зубчатых колес со ступицей. 116

5.6.3. Изготовление плоских зубчатых колес. 123

5.7. Технологический процесс механической обработки детали «Колесо зубчатое» в серийном производстве. 129

Приложение А.. 139

Библиографический список. 141

ВВЕДЕНИЕ

 

Важной составляющей курса «Технология машиностроения» является изучение и разработка технологических процессов изготовления типовых деталей: валов, втулок, дисков, зубчатых колес.

В предлагаемом учебное пособие сделана попытка облегчить освоение

Учебное пособие предназначено в первую очередь для самостоятельной работы студентов, изучающих курс «Технология машиностроения». В этой связи авторы сочли уместным сопроводить предлагаемый материал не только примерами технологических процессов, но и некоторыми основополагающими теоретическими положениями, связанными с основными правилами технологического проектирования.

В первом разделе пособия рассмотрены общие вопросы, связанные с разработкой технологических процессов механической обработки деталей, последовательность разработки технологии, основные правила технологического проектирования. Несмотря на важность и необходимость каждого этапа технологического проектирования, авторы делают упор на нескольких ключевых, по их мнению, этапах. Это этапы, связанные с выбором процесса и метода получения заготовки; составлением маршрута обработки основных поверхностей детали; составлением маршрутной технологии; разработкой операций технологического процесса; оформлением технологической документации.

Последующие разделы учебного пособия посвящены специфике проектирования технологических процессов изготовления деталей классов «Валы», «Диски», «Втулки», «Зубчатые колеса». Принятая последовательность изложения материала в этих разделах предусматривает формулировку основных технологических задач, которые должен решить технолог при разработке технологического процесса. Приводятся сведения о применяемых видах заготовок и методах их получения. Достаточное внимание уделяется рассмотрению основных схем базирования заготовок при обработке. Приводятся типовые технологические процессы изготовления некоторых деталей. Рассмотрение особенностей обработки каждого класса деталей завершается примером технологического процесса изготовления конкретной детали. Следует иметь в виду, что приводимые примеры технологических процессов ориентированы на условия серийного производства.

Понимая, что учебное пособие может быть использовано при самостоятельной подготовке обучающихся к выполнению практического задания на государственном экзамене по специальности «Технология машиностроения», авторы сочли необходимым изложить основные рекомендации по выполнению этого задания. Именно поэтому структура приводимых примеров технологических процессов соответствует структуре практического задания государственного экзамена. Приведены необходимые пояснения к выбору заготовки, требования к оформлению графических иллюстраций, технологических документов и технологических расчетов. На конкретных примерах показаны требования к оформлению графических материалов, сопровождающих разработку технологического процесса изготовления детали. Приводимые рекомендации определяют своего рода алгоритм действий студента на государственном экзамене и, по мнению авторов, позволят успешно и качественно выполнить это задание с минимальными затратами времени.

 

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

 

1.1 Исходные данные и этапы разработки технологического процесса обработки детали

 

Исходными данными для технологического проектирования являются:

а) Базовая информация - при проектировании технологических процессов для новых заводов или производств

1. Рабочий чертёж;

2. Технические условия и требования на изготовление детали;

3. Программа выпуска.

4. Сведения о наличии средств технологического оснащения, производственных площадях и прочих местных условиях, справочная информация (нормативные материалы, каталоги и паспорта технологического оборудования и оснастки, нормативы режимов резания и времени) - для технологического процесса, разрабатываемого применительно к существующему производству;

б) Справочная информация – нормативные материалы, каталоги и паспорта технологического оборудования, альбомы СТО, ГОСТы и нормали на режущий инструмент, нормативы точности, шероховатости, расчета припусков, режима резания, тарифно-квалификационные справочники и другие вспомогательные материалы.

в) Руководящая информация (перспективные тех. процессы в отрасли и стандарты на тех. процессы и их документацию).

Разработка технологического процесса изготовления детали включает следующие этапы:

a) Анализ технических требований и условий изготовления изделия на данном предприятии.

b) Определение типа производства и метода организации работы.

c) Технологический контроль чертежа детали на соответствие требованиям технологичности.

d) Выбор заготовки и метода её изготовления.

e) Определение маршрутов обработки основных поверхностей заготовки.

f) Выбор технологических баз.

g) Составление маршрута изготовления детали (т.е. определение последовательности выполнения технологических операций).

h) Расчёт или назначение припусков и определение промежуточных размеров исходной заготовки.

i) Завершающие технологические разработки (построение операции, назначение режимов для технологических переходов, расчёты точности обработки, выбор модели оборудования и конкретных видов технологической оснастки).

j) Расчёт технико-экономических показателей спроектированных возможных вариантов технологических процессов и выбор наиболее рационального.

k) Оформление необходимой для данного типа производства технологической документации.

 

 

1.2. Основные рекомендации по выполнению некоторых этапов разработки технологического процесса механической обработки заготовок

1.2.1. Выбор процесса и метода получения заготовки

При выборе заготовки необходимо определиться с процессом и методом получения заготовки. На выбор процесса и метода получения заготовки влияют:

a) Технологическая характеристика материала заготовки и его свойства, что определяет возможность литья, пластического деформирования, сварки или порошковой металлургии.

b) Физико-механические свойства материала в процессе формообразования.

c) Конструктивные формы, размеры детали и её масса.

d) Программа выпуска.

e) Наличие технологического оборудования и возможность изготовления заготовок на специальных заводах по кооперации.

Выбрать заготовку – значит:

a) Определить её рациональный вид, конфигурацию заготовки, напуски и уклоны, толщины стенок, наличие и размеры отверстий, припуски на обработку, размеры заготовки и допуски на точность их изготовления.

b) Назначить технические условия на изготовление заготовки.

c) Выбрать оборудование.

Для серийного производства, согласно заданию, необходимо выбирать прогрессивные методы получения заготовок, обеспечивающие максимальное приближение формы заготовки к форме готовой детали. Практика показывает, что в большинстве вариантов затраты на материал при определении себестоимости заготовки являются определяющими и зависят от потерь металла.

На рис. 1.1, а, б приведены эскизы двух ступенчатых валов и возможные варианты исходных заготовок для них.

В случае ступенчатого вала со сравнительно малым перепадом диаметров (рис. 1.1, а) рассматриваются два варианта получения заготовки:

- горячая объемная штамповка Ø92max, длина 612 мм;

- горячекатаный прокат Ø90 мм, длина 606 мм).

Следует отметить, что штамповка в этом случае оправдает себя только при достаточной серийности.

В случае ступенчатого вала с фланцем (рис. 1.1, б) следует сравнить варианты получения заготовки из проката (КИМ 0,4), поковки ГКМ (КИМ 0,66), ковки на молоте или прессе (КИМ 0,58).

Применительно к данной детали разъемный штамп достаточно дорог и окупится только в массовом производстве. Приемлемым вариантом получения заготовки в серийном производстве является ковка на молоте или прессе.

На основании предшествующего анализа выполняется эскиз заготовки. На эскиз заготовки следует наложить контур готовой детали: тонкой штрих-пунктирной линией с двумя точками для штамповки (поковки) и тонкой сплошной линией (для отливки). При достаточной серийности производства следует стремиться к максимальному приближению конфигурации исходной заготовки к конфигурации готовой детали. Так, перепад ступеней вала, превышающий 5 мм по диаметру, предполагает возможность выполнения соответствующих ступеней в исходной заготовке. Это обеспечивает максимальную экономию металла при незначительном усложнении штамповой оснастки.

 

            а

   

              б

Рис. 1.1. Выбор варианта получения заготовки

 

На эскизе заготовки следует указать также:

а) метод ее получения (поковка ГКМ, горячая объемная штамповка, поковка, отливка в кокиль, отливка в песчаные формы и т.п.);

б) шероховатость поверхностей заготовки, соответствующую принятому методу ее получения;

в) исходные базы для механической обработки;

г) линию разъема (для заготовок, получаемых пластическим деформированием);

д) твердость, с которой заготовка поступает на механическую обработку резанием.

1.2.2. Разработка маршрута обработки основных поверхностей

Разработке маршрутного техпроцесса предшествует определение маршрута обработки поверхности (часто его называют «планом обработки поверхности»). Такой маршрут назначают для ответственных поверхностей на основании технических требований чертежа детали и чертежа заготовки. Маршрут обработки поверхности начинается с выбора метода окончательной обработки, обеспечивающего заданные требования по точности и состоянию поверхностного слоя.

При выборе маршрута обработки поверхностей ориентируются на таблицы точности и данные по экономической точности различных методов обработки.

При этом учитываются четыре принципа:

1. Принцип стадийности обработки.

2. Принцип последовательного повышения точности.

3. Принцип дополнительной механической обработки после термической обработки.

4. Принцип соответствия точности заготовки возможностям применяемого метода обработки.

 

1.2.2.1. Принцип стадийности.

В общем случае, в зависимости от получаемой точности, можно выделить пять стадий обработки (таблица 1.1).

 

 

Таблица 1.1 – Стадии обработки

Квалитеты	Обработка	Стадии обработки
14…15	грубая обдирка	I
12…14	черновая	II
10…12	получистовая	III
7…10	чистовая	IV
6…7 и точнее	отделочная	V

 

Количество стадий обработки зависит не только от точности размеров заготовки и готовой детали, но и от уровня относительной геометрической точности формы поверхности. Количество стадий обработки связано и с точностью исходной заготовки. Более точная заготовка уменьшает требуемое число стадий обработки. В перспективе будущего техпроцесса обработка поверхностей на одной стадии может быть выполнена на одной операции.

 

1.2.2.2. Принцип постепенного повышения точности.

Если требуемая точность получается обработкой за несколько переходов, то каждый последующий переход должен обеспечивать повышение точности. Так, точность заготовки, полученной, например, литьем в песчано-глинистые формы, может соответствовать уровню 17-го квалитета. В случае необходимости получения поверхности готовой детали с точностью по 6-му квалитету, точность, получаемая после выполнения переходов механической обработки этой поверхности, может соответствовать схеме, представленной на рис. 1.2.

 

Рис.1.2. Принцип постепенного повышения точности
в случае обработки грубой заготовки (IT17) за пять переходов

 

1.2.2.3. Принцип дополнительной механической обработки после термической обработки

Термическая обработка приводит к дополнительной деформации заготовки, и для уменьшения влияния этих деформаций на точность предусматривают дополнительную механическую обработку.

 

1.2.2.4. Принцип соответствия точности заготовки возможностям применяемого метода обработки

Предельные отклонения размеров, полученные на предшествующей обработке должны находиться в пределах, при которых можно применять последующий метод обработки. Например, после чернового растачивания (экономическая точность соответствует уровню 14-го квалитета) нельзя применять тонкое растачивание, поскольку допуск заготовки больше, чем глубина резания (не более 0,1 мм).

 

1.2.2.5. Вариантность маршрута обработки поверхности

При составлении маршрута обработки поверхности технолог выбирает наиболее приемлемый вариант из множества альтернативных.

Число вариантов маршрута обработки поверхности можно уменьшить:

a) За счёт возможности обработки данной поверхности на одном станке за несколько последовательных переходов.

b) За счёт ограничения на применение некоторых методов обработки из-за недостаточной жёсткости заготовки или особенностей её конфигурации.

c) Из-за необходимости обработки данной поверхности совместно с другими поверхностями для обеспечения точного взаимного положения.

d) Из-за ограничения по стабильности точности выдерживаемых размеров.

e) Из-за необходимости обеспечения заданной производительности.

f) Вследствие ограничения на использование методов обработки из-за термической обработки материалов.

1.2.3. Разработка маршрутного технологического процесса

Непосредственная разработка маршрутной технологии включает определение общей последовательности технологических операций, а также предварительное определение содержания операций и типа оборудования и оснастки. Разработка ведется на основе выполненного анализа технических требований к детали с учетом особенностей полученной заготовки и необходимости поэтапного выполнения отдельных операций с учётом требований, предъявляемых к готовой детали.

 

1.2.3.1. Общий перечень этапов технологического процесса изготовления детали

При изготовлении детали в общем случае можно выделить следующие этапы технологического процесса

1. Заготовительный.

2. Термообработка заготовки.

3. Предварительная (черновая) обработка (IT12…IT15).

4. Термообработка для снятия остаточных напряжений (прецизионные детали).

5. Получистовая обработка I (лезвийная)

6. Цементация.

7. Получистовая обработка II (снятие цементованного слоя с поверхностей, для которых не нужна закалка).

8. Термообработка (закалка).

9. Чистовая обработка (IT9…IT7).

10.Азотирование.

11.Отделочная обработка.

12.Гальваническая обработка.

 

Составление маршрутного технологического процесса обработки детали в соответствии с общим перечнем этапов позволяет технологу избежать грубых ошибок. Понятно, что маршрутная технология составляется с учетом конкретных особенностей, связанных с техническими требованиями к готовой детали и параметрами исходной заготовки. Так, в случае точных заготовок (например, полученных литьем под давлением), этап предварительной обработки исключается, и механическая обработка начинается сразу с получистовой обработки.

 

1.2.3.2. Место операций термической обработки в технологическом процессе изготовления детали

При составлении маршрутного технологического процесса следует обратить внимание на место термической обработки в разрабатываемом маршрутном технологическом процессе, которое определяется получаемой в результате термической обработки твердостью.

Так, при твердости материала детали, не превышающей 33…38 HRC, эту твердость получают в начале технологического процесса, сразу после получения исходной заготовки, и механическая обработка заготовки ведется в закаленном виде. Такая технология широко применяется в авиастроении и позволяет получить максимальный ресурс работоспособности детали.

В случае необходимости проведения объемной закалки на твердость свыше 33…38 HRC термическую обработку проводят после выполнения операций предварительной и получистовой обработки, в середине технологического процесса. Исходную заготовку в этом случае подвергают термической обработке, улучшающей обрабатываемость ее материала (как правило, на твердость, не превышающую 25…28 HRC). Термическая операция объемной закалки в этом случае как бы делит технологический процесс на два этапа:

- этап предварительной обработки, выполняемый с использованием лезвийного режущего инструмента (до объемной закалки);

- этап окончательной обработки, выполняемый, как правило, с использованием абразивного режущего инструмента либо лезвийного режущего инструмента из синтетических сверхтвердых режущих материалов (после закалки).

В случае необходимости выполнения местной закалки поверхностей токами высокой частоты, например, поверхностей зубьев зубчатых колес, термическая операция предусматривается в конце технологического процесса.

В результате термической обработки заготовка частично утрачивает точность и качество основных поверхностей. Поэтому после термической обработки необходимо выполнить восстановление точности и качества базовых поверхностей заготовки. Так, в зависимости от твердости, полученной при термической обработке, центровые отверстия в деталях типа «Вал» зенкеруют или шлифуют, базовые отверстие и торец зубчатого колеса шлифуют. Необработанные после термической обработки поверхности, как и все черновые технологические базы, используют только один раз – для того, чтобы обработать чистовые технологические базы. Следует иметь в виду, что в качестве технологических баз при этом принимаются поверхности, с которых необходимо снять в последующем минимальный равномерный припуск. Для вала такими поверхностями являются поверхности опорных шеек, для зубчатого колеса – боковые поверхности зубьев зубчатого колеса, причем точки контакта должны располагаться на делительной окружности зубчатого венца. Таким образом, выбор технологических баз для механической обработки заготовки резанием на первой операции, следующей за термической обработкой, подчиняется правилам выбора черновых баз.

 

1.2.3.3. Общие правила составления маршрута обработки детали

При составлении маршрутной технологии следует соблюдать следующие правила:

1. В первую очередь обрабатываются поверхности, принятые за чистовые технологические базы.

2. На первых операциях следует выдержать размеры, связывающие необрабатываемые и обрабатываемые поверхности.

3. Общая последовательность обработки зависит от системы простановки размеров. В начало маршрута стараются вынести обработку поверхности, относительно которой на чертеже закоординировано наибольшее количество поверхностей.

4. При низкой точности исходной заготовки вначале обрабатывают поверхности, с которых должен быть удален наибольший слой материала (вначале удалить напуски!).

5. Последующая обработка строится по принципу: чем точнее поверхность, тем позднее она обрабатывается. При этом в первую очередь обрабатывают те поверхности, которые труднее повредить случайным образом (отверстия), последними обрабатывают точные наружные поверхности.

6. Операции обработки второстепенных поверхностей, не влияющих на точность основных параметров детали, выполняют в конце технологического процесса, но до операции окончательной обработки ответственных поверхностей.

7. Если заготовку подвергают термообработке, то для устранения возможных деформаций заготовки в технологическом процессе предусматривают правку нежёстких заготовок или дополнительную обработку отдельных поверхностей для обеспечения заданной точности и шероховатости. Введение операции термообработки, как правило, предусматривает обязательную дополнительную обработку чистовых баз. Провел термообработку – восстанови базы!

8. В отдельные операции выносят обработку поверхностей, требующих специального оборудования (обработка шлицев, зубчатых поверхностей, рабочих поверхностей кулачков, некруглых отверстий).

9. Перед операциями, в которых используется самоустанавливающийся инструмент - обработка плавающей развёрткой, операции протягивания и хонингования - должны быть выполнены операции, которые обеспечивают достижение окончательной точности размеров и взаимного положения этих поверхностей относительно других (например, растачивание отверстия).

1.2.4. Разработка операций технологического процесса

После составления маршрутной технологии следует приступить к непосредственной разработке операций механической обработки резанием.

В целом при выполнении первой операции технологического процесса решаются четыре важные задачи:

(1) подготовка чистовых баз для последующей операции;

(2) обеспечение размеров, связывающих необрабатываемые и обрабатываемые поверхности;

(3) удаление напусков;

(4) распределение припусков между поверхностями, подлежащими обработке.

Ответственным требованием при выборе черновых баз для первой операции является соблюдение техники безопасности в части надежности закрепления заготовки. Установка заготовки должна исключать возможность ее перемещения или раскрепления под действием сил резания. Поэтому размеры поверхностей заготовки, используемых для создания удерживающих сил трения, должны быть максимальными.

Решение задачи удаления напусков позволяет получить после первой операции (максимум – после двух операций) из исходной заготовки деталь, форма которой соответствует в основном форме готовой детали. Чем больше поверхностей обработано (пусть предварительно) на первой операции, тем большее число поверхностей правильно расположены относительно необрабатываемых поверхностей, а также друг относительно друга (так как выполняется обработка с одного установа!). Поэтому общее правило первой операции можно сформулировать так: если оборудование на первой операции позволяет обработать какую-то поверхность, ее надо обработать.

При простановке операционных размеров на первой операции механической обработки следует помнить о том, что черновая (опорно-установочная) база может быть связана с обрабатываемыми на данной операции поверхностями только одним размером. Если на первой операции обрабатывается несколько поверхностей, положение которых определяется несколькими размерами в направлении одной координатной оси, то только одна из этих поверхностей может быть связана операционным размером с черновой базой. Остальные обрабатываемые поверхности должны координироваться от настроечных (или настроечной) технологических баз.

В целом предварительное содержание операций технологического процесса устанавливается объединением тех переходов данной стадии обработки, которые могут быть выполнены на одном станке. Обработку взаимосвязанных поверхностей (комплектов баз) следует выполнять на одной операции, в одном установе.

При разработке маршрутной технологии оформляются эскизы обработки заготовки на каждую операцию механической обработки. На этих эскизах для каждого установа операции следует указать установочно-зажимные элементы приспособления, обрабатываемые поверхности, операционные размеры в виде размерных линий. Операционные размеры должны связать опорно-установочную технологическую базу заготовки с настроечной, а также обрабатываемые поверхности между собой.

1.3. Особенности работы и оформления материалов ответа на вопросы практического задания в рамках государственного экзамена по специальности «Технология машиностроения»

 

Для успешного выполнения практического задания в рамках государственного экзамена по специальности «Технология машиностроения» необходимо выполнять это задание в определенной последовательности, обеспечивающей минимальную затрату времени и качественное решение поставленной задачи.

1.3.1. Ознакомление с содержанием задания

Прежде всего, следует внимательно ознакомиться с содержанием задания. Содержание практического задания, выполняемого на государственном экзамене по специальности, предполагает для предложенной детали применительно к условиям серийного производства:

а) выбор вида заготовки и выполнение ее эскиза с указанием линии разъема (для штамповок), контура готовой детали, шероховатости, твердости и исходных баз для механической обработки;

б) разработку маршрута обработки заготовки с указанием наименований операций и типов станков для операций механической обработки, формулировку технологических задач, решаемых каждой операцией механической обработки;

в) разработку операционных эскизов для всех операций механической обработки с указанием базирования, обрабатываемых поверхностей, выдерживаемых размеров без их численных значений (при выполнении операции в несколько установов эскизы привести поустановам);

г) оформление операционного эскиза в соответствии с требованиями ЕСТД на бланке для одной из операций, на которой обрабатывается указанная на чертеже детали поверхность (поверхность М), с указанием установочно-зажимных элементов приспособления, обрабатываемых поверхностей, операционных размеров, их квалитетов и отклонений, шероховатости и, при необходимости, выдерживаемых требований взаимного положения и формы поверхностей;

д) оформление операционной карты для операции по пункту «г» на бланке в соответствии с требованиями ЕСТД (без заполнения граф, связанных с шифрами конструкторских и технологических документов) с описанием содержания всех переходов. Для одного из переходов обработки поверхности М необходимо привести полное описание перехода с указанием используемых приспособлений, вспомогательного, режущего и измерительного инструмента, а также подобрать по нормативам режим резания и рассчитать основное время перехода.

Разработка технологического процесса механической обработки заготовки, в соответствии с заданием, выполняется в эскизном варианте. Экзаменующийся самостоятельно определяет, для какого подтипа серийного производства он разрабатывает свой технологический процесс. Выполняемое задание оформляется на специальных листах ответа, выдаваемых государственной экзаменационной комиссией перед экзаменом. Каждый лист нумеруется и подписывается студентом. Листы заполняются с обеих сторон.

1.3.2. Изучение чертежа детали

Далее необходимо внимательно изучить предложенный чертеж детали. Следует проанализировать материал детали, технические требования к ней: твердость материала детали, точность основных поверхностей, требования к их шероховатости и состоянию. Все это определит в дальнейшем выбор вида заготовки, перечень и последовательность необходимых операций.

1.3.3. Выбор заготовки и метода ее получения

Анализ чертежа детали, материала детали, принятой серийности производства позволяет выбрать заготовку как с точки зрения процесса ее изготовления (отливка, штамповка и др.), так и метода ее получения. Следует иметь в виду, что для производства достаточной серийности следует выбирать прогрессивные методы получения заготовок, обеспечивающие максимальное приближение формы заготовки к форме готовой детали.

1.3.4. Эскиз заготовки

На основании соответствующего анализа выполняется эскиз заготовки. На эскиз заготовки следует наложить контур готовой детали: тонкой штрих-пунктирной линией с двумя точками для штамповки (поковки) и тонкой сплошной линией (для отливки).

На эскизе заготовки следует указать также:

- метод ее получения (поковка ГКМ, горячая объемная штамповка, поковка, отливка в кокиль, отливка в песчаные формы и т.п.);

- шероховатость поверхностей заготовки, соответствующую принятому методу ее получения;

- исходные базы для механической обработки;

- линию разъема (для заготовок, получаемых пластическим деформированием);

- твердость, с которой заготовка поступает на механическую обработку резанием.

1.3.5. Разработка маршрутного технологического процесса

Маршрутный технологический процесс обработки заготовки оформляется, начиная с заготовительной операции и заканчивая заключительной контрольной операцией. В маршрутный техпроцесс следует включить все операции, включая термическую, гальваническую и другие виды обработки, если таковые требуются в соответствии с техническими требованиями к готовой детали.

Следует обратить внимание на необходимость снятия заусенцев, получающихся после выполнения сверлильных, фрезерных и других работ. Операции по устранению заусенцев необходимо предусматривать во всех случаях, когда возникающие заусенцы не удаляются при последующей обработке, например, шлифованием. При удалении заусенцев следует избегать слесарных операций и предусматривать механизированные способы их удаления (галтовка и виброгалтовка, электрохимическая операция, газодинамическая операция). При этом галтовка, как правило, выполняется в середине технологического процесса, а электрохимическое удаление заусенцев выполняют в конце техпроцесса, поскольку электрохимическая операция не нарушает качества обработанной поверхности.

В маршруте обработки следует указать оборудование, используемое при выполнении операции, модель станка. При этом во время экзамена разрешается использовать технологические справочники, каталоги станков, технологической оснастки, различные нормативы и другую нормативно-справочную информацию.  

В целом маршрутный технологический процесс, приводимый на листе отве