Технологический анализ рабочего чертежа детали

Общие положения и принципы технологического проектирования

 

Курсовой проект по технологии машиностроения служит для привития студентам навыков самостоятельного технологического проектирования. Основной составляющей такого проектирования является проектирование собственного технологического процесса.

Технологические процессы в машиностроительном производстве разрабатывают для того, чтобы:

1.Выбрать наиболее целесообразную последовательность обработки заготовок, которая обеспечит удовлетворение технологических требований конструкторской документации (рабочих чертежей) по физико-механическим свойствам и конструктивно-технологическим параметрам (точность размеров, микрорельеф и т.д.);

2.Создать возможно более строгую базу для нормирования затрат времени на производство отдельной детали при механической обработке или сборочной единицы на участок узловой и общей сборки.

Отсюда вытекает вывод о том, что при разработке технологических процессов первичной задачей является обеспечение технологических требований рабочей конструкторской документации и вторичной – поиск путей к экономическому совершенствованию производства.

Технологические процессы механической обработки служат основной для проектирования производственных участков, цехов и т.п.

По более конкретным технологическим указаниям конструкторские службы отдела главного технолога проектируют приспособления, специальный режущий, измерительный и вспомогательный инструменты.

Одной из особенностей современного машиностроения является то, что создание новых машин чаще всего связано не с проектированием и изготовлением принципиально новых образцов, а в большей степени с модернизацией и совершенствованием апробированных и хорошо зарекомендовавших энергетических установок, двигателей и т.п.

Такое положение предопределяет вполне естественную эволюцию технологической и организационной подготовки машиностроительного производства. В технологии получают развитие аналогии построения технологических процессов, основанные на опыте и традициях практического технологического проектирования.

Организацию производства обоснованно ориентируют на гибкие быстро переналаживаемые структуры (роботизированные технологические комплексы на основе станков с ЧПУ и роботов, гибкие автоматизированные линии, участки и производства).

В связи с этим обучающие программы в образовательном процессе (практикумы, курсовые работы и др.) должны, по возможности, отражать реальные подходы, а разработке техпроцессов. Сущность таких подходов состоит в том, что

1.Основным документом для разработки технологического процесса является рабочий чертеж детали (сборочной единицы);

2.Главными факторами, влияющими на построение технологических процессов, рассматривают масштабы производства и требования, которые предъявляют к качеству детали;

3.В распоряжении разработчиков имеются каталоги металлорежущего оборудования, режущего и измерительного инструмента, вспомогательной стандартизированной или нормализированной технологической оснастки;

4.При назначении режимов резания и нормировании затрат времени на механическую обработку используют государственные или отраслевые общемашиностроительные нормативы.

Курсовое проектирование предусматривает разработку технологического процесса механической обработки типовой детали машиностроения «вала концевого» по прототипу с ориентацией на конкретное задание.

Описания приспособления

1 – кондукторная плита; 2 – болт; 3 – специальный винт; 4– Быстросъемные кондукторные втулки 5 – постоянные кондукторные втулки 6,7,8 – болт; 9 – крышка пневмоцилиндра 10 – резиновые кольца; 11 – втулка пневмоцилиндра

12 – поршень; 13 – корпус; 14 – направляющая втулка; 15 – крышка; 16 – втулка; 17,18 – плунжер; 19 – клин; 20 – направляющая втулка; 21 – крышка; 22 – втулка; 23 – ось;

24 – ролик; 25 – плунжер; 26 – штифт; 27 -самоустанавливающаяся призматическая опора 28,29 – неподвижная жесткая призматическая опора; 30 – штифт; 31 – болт;

 

 

Технологический процесс механической обработки
вала концевого

 

 

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ВОДНЫХ КОММЦНИКАЦИЙ

 

Курсовая работа

Общие положения и принципы технологического проектирования

 

Курсовой проект по технологии машиностроения служит для привития студентам навыков самостоятельного технологического проектирования. Основной составляющей такого проектирования является проектирование собственного технологического процесса.

Технологические процессы в машиностроительном производстве разрабатывают для того, чтобы:

1.Выбрать наиболее целесообразную последовательность обработки заготовок, которая обеспечит удовлетворение технологических требований конструкторской документации (рабочих чертежей) по физико-механическим свойствам и конструктивно-технологическим параметрам (точность размеров, микрорельеф и т.д.);

2.Создать возможно более строгую базу для нормирования затрат времени на производство отдельной детали при механической обработке или сборочной единицы на участок узловой и общей сборки.

Отсюда вытекает вывод о том, что при разработке технологических процессов первичной задачей является обеспечение технологических требований рабочей конструкторской документации и вторичной – поиск путей к экономическому совершенствованию производства.

Технологические процессы механической обработки служат основной для проектирования производственных участков, цехов и т.п.

По более конкретным технологическим указаниям конструкторские службы отдела главного технолога проектируют приспособления, специальный режущий, измерительный и вспомогательный инструменты.

Одной из особенностей современного машиностроения является то, что создание новых машин чаще всего связано не с проектированием и изготовлением принципиально новых образцов, а в большей степени с модернизацией и совершенствованием апробированных и хорошо зарекомендовавших энергетических установок, двигателей и т.п.

Такое положение предопределяет вполне естественную эволюцию технологической и организационной подготовки машиностроительного производства. В технологии получают развитие аналогии построения технологических процессов, основанные на опыте и традициях практического технологического проектирования.

Организацию производства обоснованно ориентируют на гибкие быстро переналаживаемые структуры (роботизированные технологические комплексы на основе станков с ЧПУ и роботов, гибкие автоматизированные линии, участки и производства).

В связи с этим обучающие программы в образовательном процессе (практикумы, курсовые работы и др.) должны, по возможности, отражать реальные подходы, а разработке техпроцессов. Сущность таких подходов состоит в том, что

1.Основным документом для разработки технологического процесса является рабочий чертеж детали (сборочной единицы);

2.Главными факторами, влияющими на построение технологических процессов, рассматривают масштабы производства и требования, которые предъявляют к качеству детали;

3.В распоряжении разработчиков имеются каталоги металлорежущего оборудования, режущего и измерительного инструмента, вспомогательной стандартизированной или нормализированной технологической оснастки;

4.При назначении режимов резания и нормировании затрат времени на механическую обработку используют государственные или отраслевые общемашиностроительные нормативы.

Курсовое проектирование предусматривает разработку технологического процесса механической обработки типовой детали машиностроения «вала концевого» по прототипу с ориентацией на конкретное задание.

Технологический анализ рабочего чертежа детали

 

Технологический анализ рабочего чертежа детали (или собственно детали) производят по двум следующим направлениям:

1. обработке конструкции детали на технологичность;

2. анализу собственно технологических свойств детали.

Обработку конструкции на технологичность ведут совместно конструкторские и технологические службы на стадии проектирования изделий. Главную задачу такой обработки сводят к тому, чтобы придать формам, габаритным размерам, способам получения заготовок наиболее приемлемые и экономичные для данных условий показателей (характеристик). Отработку конструкции на технологичность ведут до тех пор, пока изделие не будет запущено в серийное производство. Все затраты, связанные с совершенствованием конструкции на стадии обработки ее на технологичность, относят на головные образы изделий (деталей).

В обоснованных случаях при такой отработке упрощают геометрические формы, придают сложным конструктивным элементам более простые формы с ориентацией на механическую обработку на универсальном оборудовании.

Технологичность понятие условное, так как одна и та же конструкция, например штамповка, безусловно, технологичная в серийном производстве и совершенно не технологична при изготовлении деталей единичными образами и т.д.

Важным показателем технологичности конструкции детали является ориентация задания линейных размерных цепей на конкретные условия производства и использование для обеспечения их точности тех или иных методов механической обработки. В частности, прогнозируемая обработка деталей на станках с ЧПУ обусловливает задание линейных размеров в относительной или абсолютной системах координат и т.д.

При обработке на технологичность в ряде случаев ужесточают предельные размеры (отклонения) технологически для создания лучших условий базирования заготовок при механической обработке или вводят дополнительные конструкторские элементы, упрощающие установку заготовок на станках и обеспечивающие соблюдения принципа постоянства баз (центровые отверстия у многоступенчатых валов, ужесточения точности размеров у отверстия в донышке поршня и т.п.).

Технологические свойства деталей анализируют по физико-механическим характеристикам материала и конструктивно-технологическим параметрам.

Среди физико-механических свойств материалов рассматривают пластичность (хрупкость), поверхностную и общую твердость, состояния заготовки и пр. Пластические или хрупкие материалы обусловливают практически однозначно выбор материала режущего инструмента, особенно для инструментальных материалов на основе твердых сплавов.

При обработке пластичных материалов, например, сталей, используют более производительные, но менее прочные титановольфрамокобальтовые сплавы типа ТК (Т5К10, Т15К6 и др.). Наоборот, для обработки хрупких сплавов (чугунов и т.п.) предусматривают более прочные твердые сплавы вольфрамокобальтовой группы типа ВК (ВК3, ВК6 и т.д.).

Поверхностная и общая твердость материала влияет на количество и виды термических операций в технологическом процессе механической обработке. В зависимости от видов термической и химико-термической обработки машиностроительные предприятия должны располагать достаточными производственными мощностями (площадями, оборудованием и т.п.) соответствующих производств. При технологическом анализе выделяют две группы термообработок: а первую группу включают термообработки для улучшения состояния металла (снятие внутренних напряжений, устранения дефектов в поверхностных слоях) и обрабатываемости его резанием. Термообработки или химико-термические обработки второй группы служат для формирования эксплуатационных свойств поверхностей деталей (износостойкости, коррозионной стойкости и т.п.). В результате этой обработки твердость поверхностей обычно перед окончательной механической обработкой резанием повышается на столько, что неизбежным оказывается переход к абразивному резанию (шлифованию). Условно полагают, что увеличение твердости свыше РКС35 требует включения в технологический процесс механической обработки шлифованием.

При технологическом анализе конструктивно-технологических характеристик оптимизируют:

- параметры точности размеров (квалитеты наружных поверхностей и отверстий, размеры с предельными отклонениями и без них);

- параметры микрорельефа (интервалы изменения параметров микрорельефа наружных поверхностей и отверстий, поверхностей с различными значениями твердости);

- отклонения обрабатываемых поверхностей от формы (в частности отклонения от округлости и цилиндричности для тел вращения) и отклонения во взаимном расположении поверхностей (радиальное, торцовое биение).

При этом анализе акцентируют внимание на том, какое влияние каждый из указанных признаков (параметров) оказывает на структуру и содержание технологического процесса механической обработки.

 

3.Структура и оформление технологического процесса механической обработки

Любой технологический процесс механической обработки заготовок структурно состоит из маршрутной и операционной технологии. Наиболее детализированной является операционная технология. Она включает в себя технологические операции. Среди основных составляющих операций выделяют вспомогательные и основные технологические переходы. (термин «основные технологические переходы» вводим специально для лучшего методического понимания структуры технологического процесса).

Основные технологические переходы определяют собственно процессы резанием, а вспомогательные – все то, что связано с подготовкой к обработке (в стандартах оговорены только вспомогательные переходы).

Форма записи и содержание основных и вспомогательных переходов должны соответствовать по стандартам, но коды операций при выполнений курсовой работы не применяются. Введены некоторые допущения, например, употребляется термин «установить/снять деталь».

В соответствии с Единой системой технологической документации (ЕСТД) полный комплект технологических документов включает в себя большое количество стандартных форм (карт). При практическом проектировании вид и число заполняемых технологических карт зависит от конкретных условий производства.

В курсовом проекте используются следующие карты:

1) титульный лист;

2) маршрутные и операционные технологические карты;

3) карты эскизов (технологических чертежей).

Маршрутный технологический процесс представляет собой укрупненное описание последовательности и содержание технологических операций, выполняемых для преобразования заготовки в готовую деталь.

Операционный технологический процесс оформляют на специальных операционных картах. В отличие от маршрутной технологии в операционных картах приводят подробную запись последовательности обработки каждой отдельной поверхности с детализацией всей необходимой технологической информации.

Карта эскизов (операционный технологический чертеж) – это графическое изображение детали в том виде, в каком она «выходит» с данной операции после обработки.

Карты эскизов в технологических процессах разрабатывают на каждую технологическую операцию.