Оценка использования стандартного инструмента

 

Номер операции	Наименование инструмента	Коли- чество	Стандартизация	Ктс
	Резец для контурного точения		ГОСТ21151-75	1,0
	Резец для контурного точения		ГОСТ21151-75	1,0
	Сверло цилиндрическое		ОСТ2И20-2-80 специальная заточка	0,85
	Зенкер цилиндрический		ОСТ2И22-1-80	1,0
	Развертка цилиндрическая		ГОСТ1672-80	1,0
	Зенковка коническая		ГОСТ14953-80	1,0
	Сверло центровочное		ОСТ2И20-5-80	1,0
	Сверло цилиндрическое		ОСТ2И20-2-80	1,0
	Зенкер цилиндрический		ОСТ2И22-1-80	1,0
	Зенковка коническая		специальный инструмент	0,75
Итоговый коэффициент технологичности по использованию стандартного инструмента	0,96

 

Коэффициент использования стандартного инструмента:

(1.10)

Тогда

 

Методика расчета показателя

 

Указанная на чертеже точность выполнения размеров заготовки может быть проверена только тогда, когда шероховатость измеряемых поверхностей не превзойдет некоторой, определенной для каждого квалитета величины.

Соотношения шероховатости поверхности и квалитета размера, измеренного от этой поверхности, приведены в табл. 1.10.

 

 

Таблица 1.10

Минимальные требования к шероховатости поверхности

 

Допуски размера по квалитетам	Допуск формы, % от допуска размера	Номинальные размеры
До 18	От 18 до 50	От 50 до 120	От 120 до 500
Значения мкм, не более
JT6		0,8 0,4 0,2	1,6 0,8 0,4	1,6 0,8 0,4	3,2 1,6 0,8
JT7		1,6 0,8 0,4	3,2 1,6 0,8	3,2 1,6 0,8	3,2 3,2 1,6
JT8		1,6 0,8 0,4	3,2 1,6 0,8	3,2 3,2 1,6	3,2 3,2 1,6
JT9	100 и 60	3,2 1,6 0,8	3,2 3,2 1,6	6,3 3,2 1,6	6,3 6,3 3,2
JT10	100 и 60	3,2 1,6 0,8	6,3 3,2 1,6	6,3 3,2 1,6	6,3 6,3 3,2
JT11	100 и 60	6,3 3,2 1,6	6,3 3,2 1,6	12,5 6,3 3,2	12,5 6,3 3,2
JT12 JT13	100 и 60	12,5 6,3	12,5 6,3	12,5	12,5
JT14 JT15	100 и 60	12,5 12.5	12,5
JT16 JT17	100 и 60

 

Расчет коэффициента производится на основе рабочего чертежа детали. Если шероховатость поверхности и точность размера соответствует рекомендациям, то для этой поверхности , если не соответствует, то . Подсчитываются частные значения по всем поверхностям, определяется их алгебраическая сумма и вычисляется среднее арифметическое значение коэффициента .

Для расчета этого показателя составим табл. 1.11.

Таблица 1.11

Соответствие точности исполняемого размера и шероховатости
поверхности измерительной базы

 

Номер операции	Контроли- руемый размер	Квалитет точности	Измери- тельная база	Шероховатость базовых поверхностей
чертежная	требуемая
				Ra 2,5	Ra 3,2
				Ra 20	Ra 12,5	-1
				Ra 10	Ra12,5
				Ra 2,5	Ra 3,2
				Ra 5	Ra 6,3
				Ra 20	Ra 12,5	-1
				Ra 1,6	Ra 1,6
				Ra 20	Ra 25
				Ra 20	Ra 12,5	-1
				Ra 2,5	Ra 6,3
				Ra 20	Ra 25
				Ra 20	Ra 12,5	-1
				Ra 20	Ra 50
Итоговый коэффициент технологичности по соответствию точности исполняемого размера и шероховатости поверхности измерительной базы	0,38

 

. (1.11)

Тогда

Суммарная технологичность объекта производства определяется из выражения

(1.12)

Таким образом, коэффициент технологичности детали стакан

Так как средний коэффициент технологичности больше 0,7, то деталь считается технологичной.

Выбор технологического кода детали

Основные принципы технологической классификации деталей

 

Конструкторско-технологическое подобие деталей определяется совокупностью признаков.

При классификации деталей по конструктивным характеристикам берут за основу следующие основные признаки: геометрическую форму; функциональные, параметрические, конструктивные признаки; служебное назначение; наименование.

В соответствии с ЕСКД на все детали машиностроения в приборостроения установлены шесть классов: 71; 72; 73; 74; 75; 76.

Основным признаком деления (кроме класса 76) является геометрическая форма. Классы деталей содержат следующую номенклатуру:

класс 71 – тела вращения типа колец, дисков, шкивов, блоков, стержней, втулок, стаканов, колонок, валов, штоков и др.

В этом классе классифицируются детали - тела вращения, которые делятся на три диапазона по соотношению длины детали L к наибольшему наружному диаметру D:L ≤ 0,5D; с 0,5L < 2D и L > 2D.

Параметрический признак, характеризующий отношение L/D, позволяет детали типа дисков, колец, фланцев, шкивов отделить от деталей типа втулок, стаканов, пальцев и деталей типа валов, шпинделей, осей, штоков и т. п.;

класс 72 – тела вращения с элементами зубчатого зацепления, трубы, штанги, сегменты и т. п.; изогнутые из листов, полос и лент, аэрогидродинамические, корпусные, опорные, емкостные; подшипники,

класс 73 – не тела вращения: корпусные, опорные, емкостные;

класс 74 – не тела вращения: плоскостные, рычажные, грузовые, тяго­вые, аэрогидродинамические, изогнутые из листов, полос, лент, профильные и т. п.;

класс 75 – тела вращения и (или) не тела вращения: кулачковые, карданные с элементами зацепления, арматура; санитарно-технические, пружинные, ручки, крепежные и др.;

класс 76 – детали технологической оснастки, выполняющие самостоятельные функции (пластины, матрицы, пуансоны и т. д.).

Технологическая классификация деталей машиностроения и приборостроения при неизменных основных принципах ее построения охватывает детали всех отраслей промышленности основного и вспомогательного производства и являются логическим продолжением и дополнением перечисленных выше классов деталей классификатора ЕСКД.

 

Технологическая классификация деталей

 

В основе технологической классификации лежат следующие основные признаки: размерная характеристика, группа материалов, вид деталей по технологическому методу изготовления, вид исходной заготовки, квалитет, параметр шероховатости, технологические требования, характеристики термической обработки, наличие покрытия (толщина покрытия, поверхность покрытия, площадь формирования, дополнительная характеристика), характеристика массы и др.

Технологический классификатор составлен по целому ряду деталей по методу изготовления, кодированных в следующем порядке: 1 – детали, изготавливаемые литьем; 2 – детали, изготовляемые ковкой и объемной штамповкой; 3 – детали, получаемые листовой штамповкой; 4 –детали, обрабатываемые резанием; 5 – детали, подвергаемые термической обработке; 6 – детали, изготавливаемые формообразованием из полимерных материалов и резины; 7 – детали с покрытием; 8 – детали, подвергаемые электро-физико-химической обработке; 9 – детали, изготавливаемые порошковой металлургией.

Коды деталей по технологическому классификатору вместе с кодами деталей по классификатору ЕСКД являются исходной информацией, которая используется предприятием на стадиях конструкторской и технологической подготовки производства.

ТКД представляет собой систематизированный свод наименований общих признаков деталей, их составляющих частных признаков и их кодовых обозначений в виде классификационных таблиц. Структура полного конструкторско-технологического кода детали состоит из обозначения детали и технологического кода длиной четырнадцать знаков.

Конструкторский код состоит из шести знаков – класс (2 знака), подкласс (1 знак), группа (1 знак), подгруппа (1 знак), вид (1 знак) и определяется исходя из того, является ли данная деталь телом вращения или не является, наличия внутренней или наружной резьбы, глухих или сквозных отверстий, пазов и других конструктивных элементов.

Технологический код состоит из двух частей: постоянная часть из шести знаков – кодовое обозначение классификационных группировок основных признаков; переменная часть из восьми признаков – кодовое обозначение классификационных группировок признаков, характеризующих вид детали по технологическому методу ее изготовления.

Первые три знака постоянной части технологического кода определяют размерную характеристику детали. Следующие две цифры определяют группу материалов. Шестая цифра – вид детали по технологическому методу изготовления.

Далее рассматривается переменная часть. Седьмая и восьмая цифра кода определяют вид исходной заготовки; девятая и десятая цифры – квалитет; одиннадцатая цифра – параметр шероховатости или отклонения формы и расположении поверхностей; двенадцатая – степень точности; тринадцатая – вид дополнительной обработки; четырнадцатая – характеристику массы.

Пример 1. В качестве примера рассмотрим структуру кода шлицевого вала (рис. 1.2), составленного по технологическому классификатору деталей машиностроения и приборостроения.

 

42...45 HRCЭ

Рис. 1.2. Объект производства

 

Шлицевой вал относится к деталям класса 71 (тела вращения). Так как у этого вала отношение длины L к диаметру D более двух, а наружная его поверхность цилиндрическая, вал относится к 5-му подклассу (715000). Поскольку наружная цилиндрическая ступенчатая двухсторонняя поверхность не имеет закрытых уступов и резьбу, вал входит в 4-ю группу (715400). Шлицевой вал имеет центральное глухое отверстие, а потому относится ко 2-й подгруппе (715420), и, наконец, если шлицевой вал не имеет отверстий, расположенных вне его оси, он включается в 3-й вид (715423). Таким образом, сформирован шестизначный код его конструкторской классификационной характеристики – 715423.

Первые три знака постоянной части технологического кода определяют размерную характеристику детали. Три из кодируемых размеров шлицевого вала – наружный диаметр 50 мм, длина 280 мм и наибольший диаметр центрового отверстия 12,5 мм, буквенно-цифровой код размерной характеристики 8ИЗ.

Шлицевой вал изготовлен из стали 45 - детали присваи­вают код 01. Шестой знак постоянной части технологического кода опреде­ляет) «Вид детали по технологическому методу изготовления» – шлицевой вал обрабатывают резанием, ему присваивают код «4» в соот­ветственно далее переменную часть технологического кода устанавливают по данным 4-го раздела ТКД: «Технологическая классификация деталей, обра­батываемых резанием». Сформированная таким образом постоянная часть технологического кода детали «Шлицевой вал» (рис. 1.2) имеет код 8И3044.

Код детали назначают по признаку «Вид исходной заготовки (по
табл. 1.8); так как эти валы изготавливаются из некалиброванного прутка круглого сечения, исходной заготовке присваивают код 31.

Как следует из чертежа вала, показанного на рис. 1.2, наивысшей точностью обработки наружных поверхностей является квалитет 6, а внутренних поверхностей – квалитет 14, соответственно назначают код 41.

Параметр шероховатости или отклонения формы и расположения поверхностей кодируют одним знаком. Наименьшее значение Ra = 0,25 мкм, соответственно выбирают код 5. Так как на чертеже вала задано радиальное биение одной из шеек, а требования к отклонениям от плоскостности, прямолинейности, цилиндричности, круглости и от профиля продольного сечения не предъявляются, детали присваивают код 8. Следовательно, технологический код будет 5 или 8.

Какой символ присвоить данной детали технолог решает, сопоставляя сложность получения заданной шероховатости или точности расположения поверхностей. Учитывая особенности производства на участке, где предполагается обрабатывать заготовку, принимается решение закодировать деталь по точности расположения поверхностей – код 8.

Исходя из этого решения определяется и 12-я позиция кода. Допуск радиального биения 0,02 мм на диаметре 50 мм относится к 6-й степени точно­сти: назначают код 4. (Если бы за определяющий признак взять шероховатость поверхности, то на этой позиции кода был бы проставлен 0). Переменную часть технологического кода завершает признак «Вид дополнительной обработки». В анализируемом случае предусмотрена термическая обработка вала и не нужны какие либо покрытия, соответственно назначают код 4.

Последним кодируют «Характеристику массы», масса шлицевого вала 4,3 кг, буквенный код ТКД присваивают код Г.

Таким образом, переменная часть технологического кода детали «Вал шлицевой» сформирована в виде 3141844Г. Полный технологический код мой детали – 8И30443141844Г.

Таблица 1.12

Данные для формирования переменной части технологического кода
(обработка резанием)

 

Код	Вид заготовки
Признак 1
	Заготовка, полученная литьем
	Литье	в песчаную форму
	в форму из жидких самотвердеющих смесей
	в песчаную форму, изготовленную под высоким давлением
	в металлическую форму
	центробежным литьем
	в оболочковую форму
	по выплавляемым моделям
	штамповкой жидкого металла
	под давлением
Продолжение табл. 1.12
Код	Вид заготовки
П20	Заготовка получена обработкой давлением
	Ковка	на молотах
	на прессе
	радиальным обжатием
	Штамповка	Объемная	некалиброванная
	калиброванная
	Листовая
	Прессованная штучная заготовка
	Заготовка, получаемая специальными методами давления (взрывом, в вакууме и др.)
	Пруток, проволока
	Пруток	Круглый	некалиброванный
	калиброванный
	шестигранный и квадратный	Некалиброванный
	Калиброванный
	Проволока	Круглая
	Фасонная
	Лист, плита, полоса, лента
	Лист, плита	Гладкие
	волнистые, рифленые, просечно-вытяжные и др.
	Полоса, лента	Прямоугольная
	Фасонная
	Труба
	Труба	Постоянного сечения	Круглая	некалиброванная
	Калиброванная
	прямоугольная
			плавниковая, ребристая
			кроме круглой и прямоугольной
			кроме плавниковой и ребристой
		Переменного сечения
	Фасонный и специальный профиль
	Фасонный профиль: угловой, швеллерный, тавровый, зетовый, рельсовый
	Специальный профиль	Постоянный
	периодический	круглого поперечного сечения
	некруглого поперечного сечения
Продолжение табл. 1.12
Код	Вид заготовки
Признак 2
Код	Квалитет
	17, 16, 15, 14
	13, 12
	11, 10, 9
	8, 7, 6, 5
	4, 3, 2
	1, 0, 01
Признак 3
Код	Параметр шероховатости
Ra, мкм	Rz, мкм
	Свыше 80	Свыше 320
	От 10 до 80	От 40 до 320
	От 2,5 до 10	От 10 до 40
	От 0,32 до 2,5	От 1,6 до 10
	От 0,02 до 0,32	От 0, 1до 1,6
	От 0,008 до 0,02	От 0,032 до 0,1
Отклонение формы и расположения поверхности
Код	Отклонение от
Плоскостности и прямолинейности	Цилиндричности, круглости и профиля продольного сечения	Параллельности, перпендикулярности, наклона, торцевого биения и полного торцевого биения	Соосности, симметричности и пересечения осей, радиального биения и полного радиального биения
	–	–	–	–
	+
	–	+
	+
	–	–	+	–
	+
	–	+
	+
	–	–	–	+
	+
А	–	+
Б	+
В	–	–	+
Г	+
Д	–	+
Е	+

Окончание табл. 1.12

Код	Вид заготовки
Признак 4
Код	Степень точности на допуски формы и расположения поверхностей
	Свыше 16
	16, 15, 14, 13
	12, 11, 10, 9
	8, 7, 6
	5, 4, 3, 2, 1
	До 1
Признак 5
Вид дополнительной обработки
Код	Технологическая обработка	Покрытие
	Без термической обработки	Без покрытия
	С покрытием
	С термической обработкой до или между операциями обработки резанием	HRCЭ	До 40	Без покрытия
	С покрытием
	40 – 53,5	Без покрытия
	С покрытием
	Свыше 53,5	Без покрытия
	С покрытием
	С термической обработкой после обработки резанием	Без покрытия
	С покрытием
Признак 6
Характеристика массы
Код	Масса, кг	Код	Масса, кг
	До 0,003	Ж	От 25 до 40
	Свыше 0,003 до 0,006	И	От 40 до 63
	От 0,006 до 0,012	К	От 63 до 100
	От 0,012 до 0,025	Л	От 100 до 160
	От 0,025 до 0,05	М	От 160 до 250
	От 0,05 до 0,1	Н	От 250 до 400
	От 0,1 до 0,2	П	От 400 до 630
	От 0,2 до 0,5	Р	От 630 до 1000
	От 0,5 до 1,0	С	От 1000 до 1600
А	От 1,0 до 1,6	Т	От 1600 до 2500
Б	От 1,6 до 2,5	У	От 2500 до 5000
В	От 2,5 до 4,0	Ф	От 5000 до 10000
Г	От 4,0 до 10	Ц	От 10000 до 20000
Д	От 10 до 16	Ш	Свыше 20000
Е	От 16 до 25

Раздел пояснительной записки,
посвященный кодированию детали

 

При выполнении выпускной квалификационной работы бакалавра кафедра «Технология машиностроения» ВолгГТУ предлагает составить переменную часть технологического кода детали, технологический процесс которой анализируется. Если на базовом предприятии деталь уже была закодирована конструкторско-технологическим кодом, то студенту предлагается обратная задача: расшифровать переменную часть кода и составить таблицу результатов анализа, в которой указывается какие технологические мероприятия следует осуществлять, чтобы обеспечить обработку заготовки, соответствующую закодированной информации.

Пример 2. Анализ переменной части технологического кода детали «Шлицевой вал» 8И3044.3141844Г.

Решение. Исходя из последней цифры постоянной части технологического кода «4», заготовка детали обрабатывается резанием, причем этим способом формируются все требования чертежа.

Результаты анализа переменной части технологического кода показаны в табл. 1.13.

 

Таблица 1.13

Анализ переменной части технологического кода
детали «Шлицевой вал»

 

Пози- ция	Код	Смысловое значение кода	Анализ значения характеристики
7, 8		Исходная заготовка детали: пруток круглого сечения некалиброванный (горячекатаный)	Вся наружная поверхность детали подвергается обработке резанием в центрах. Технологический процесс при изготовлении детали из прутка должен содержать операцию отрезки с последующей подрезкой и зацентровкой
		Наивысшая точность размеров наружных поверхностей соответствует квалитетам 6, 7, 8	Точность наружных поверхностей по указанным квалитетам экономически выгодно получить шлифованием

Окончание табл. 1.13

Пози- ция	Код	Смысловое значение кода	Анализ значения характеристики
		Наивысшая точность внутренних поверхностей соответствует 13, 14 квалитетам	Точность поверхности центрального отверстия указанных квалитетов может быть достигнута сверлением
		Наибольшие трудности вызывает устранение радиального биения. Допускается радиальное биение по 6-й степени точности	Наличие жестких требований по радиальному биению требует вести обработку всех поверхностей за один установ
		Окончательно обработанная деталь должна иметь твердость 40-46 HRCэ. Деталь не подвергается покрытию.	Требуется ввести операцию термической обработки, после которой обработку следует вести абразивным инструментом. Деталь не подлежит отправке на участок гальванопокрытий.
	Г	Масса заготовки 4-10 кг.	Заготовка для перемещения не требует специальных подъемных устройств