Проектирование технологических операций и переходов

 

В процессе проектирования операции решается следующий комплекс вопросов:

- формирование структуры операции;

- определение последовательности переходов;

- выбор средств технологического оснащения;

- расчет режимов резания;

- назначение состава смазочно-охлаждающих жидкостей СОЖ;

- получение ожидаемой точности механической обработки;

- расчет штучного времени;

- разработка и заполнение технологической документации.

 

Отдельная технологическая операция проектируется на основе принятого технологического маршрута, схемы базирования и закрепления детали на операции, сведений о точности и шероховатости поверхностей до и после обработки на данной операции, припусков на обработку, такта выпуска или размера партии деталей (в зависимости от типа производства).

На первой операции механической обработки обрабатывают те поверхности заготовки, которые в дальнейшем будут являться чистовыми технологическими базами. Обработка остальных поверхностей, после обработки поверхности, которая будет являться чистовой базой, осуществляется в последовательности, обратной их точности, т.е. грубые поверхности обрабатываются на 1-х операциях, а наиболее точные – на последующих.

При разработке последовательности и содержания переходов необходимо стремиться к сокращению времени обработки за счет рационального выбора технологического оснащения, числа переходов, совмещения основного и вспомогательного времени.

При назначении режима обработки необходимо учитывать, что окончательная обработка должна осуществляться по режимам, которые являются менее грубыми.

При обработке заготовок большой массы необходимо стремиться к тому, чтобы ее обработка осуществлялась методом концентрации операций, т.е. на 1-м рабочем месте, с минимальным перемещением по рабочим местам.

Проектируя операции механической обработки необходимо стремиться к тому, чтобы припуск был достаточен при выполнении следующей.

Изготовление пазов, вытачек, заглублений переносится в конец маршрута обработки.

 

Выбор режимов обработки

 

Режимы обработки выбирают на основе подбора глубины резания, подачи, скорости резания и стойкости режущего инструмента.

 

При выборе режимов обработки руководствуются следующими рекомендациями.

В первую очередь устанавливают глубину резания t.

При обработке за один рабочий проход на настроенном станке глубина резания равна припуску.

Если операция или переход разбивается на два рабочих хода: предварительный и окончательный, то на предварительный назначается ≈70% номинального припуска и ≈ 30% - на окончательный.

 

Далее назначается подача S (мм/мин.) или (мм/об.). При черновой обработке ее величина ограничивается жесткостью и способом крепления заготовки, прочностью и жесткостью инструмента, прочностью механизма подачи станка. При чистовой обработке S определяется заданной точностью и шероховатостью обработки; значение величины выбирается из паспортных данных станка или по нормативам.

 

Скорость резания V(м/мин). При определении скорости резания ориентируются на среднюю экономическую стойкость инструмента.

V= πDn_ст/1000,

где: D - диаметр фрезы, мм, n_ст - частота вращения фрезы (мин^-1), выбирается из паспортных данных станка.

 

Машинное время (основное) Т_о устанавливают исходя из наиболее рациональных режимов обработки и схемы обработки.

Основное время:

T_о = (L/S_м) · i,

где L – расчетная длина обработки в направлении подачи, равная:

L = l + l₁ + l₂

здесь l – длина обработки по чертежу, l₁ - дополнительная длина на врезание и перебег инструмента, l₂ - дополнительная длина на взятие пробных стружек резания.

 

Толщина слоя материала, который необходимо снять при обработке поверхности, является припуском на обработку Z. Этот припуск можно снимать за один или несколько рабочих ходов инструмента. Толщина снимаемого слоя за один или несколько рабочих ходов – глубина резания t.

 

Число рабочих ходов при обработке поверхности:

i = Z / t.

 

Основное время определяют на каждый переход, после чего время всех переходов операции суммируют и вносят в табличку карты эскизов.

 

 

Требования к выполнению раздела 5.3:

 

Данные по режимам обработки на каждой операции вносятся таблицы карты эскизов это последний столбец таблицы (машинное время То) заполняется после произведенных расчетов по формулам (расчетные формулы для То выбираются в соответствии со схемой обработки).

Таблица 5.7

Выбор режимов обработки

005. Наименование операции «_____________________»

Оборудование «___________________»

Инструмент «__________________»

СХЕМА ОБРАБОТКИ (эскиз операции)

№ перехода	i Число рабочих ходов	t (мм) Глубина резания	n (мин^-1) Частота вращения шпинделя	V (м/мин) Скорость резания	S (мм/мин) Подача	To (мин) Машинное время
1.	…	…	…	…	…	…
2.	…	…	…	…	…	…

** Для выполнения этого раздела рекомендуется методическое пособие по выбору режимов и инструмента для обработки природного камня.

Формулы расчета основного машинного времени То

Формулы для расчета То выбираются из методических пособий (высланы отдельно – для операций: «Сверление», «Фрезерование», «Шлифование», «Точение»).

Формула для операции «Точение»:

То =

Режимы обработки:

НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

 

Определение технически обоснованных норм времени на станочные работы необходимо для выбора варианта технологического процесса, обеспечивающего выполнение технических требований, предъявляемых к детали (изделию), и оптимальных затрат времени на ее изготовление, при которых повышается производительность труда и снижается себестоимость обработки.

Техническое нормирование времени операций можно выполнить расчетно-аналитическим методом.

В серийном производстве рассчитывается норма штучно - калькуляционного времени, определяющая затраты времени на всю операцию, мин:

Т_ш.к. = Т_о + Т_всп + Т_тех + Т_орг + Т_отд + Т_п.з.,

где

Т_о — основное (машинное) время, вычисляемое как отношение длины рабочего хода инструмента к подаче (в минутах) его перемещения, мин.

Т_всп - вспомогательное время, включает в себя продолжительность всех вспомогательных ходов инструмента, включений, переключений станка, установки и снятия заготовки, мин.

 

Т_о.р.м. – время обслуживания рабочего места, мин. Определяется как:

Т_о.р.м.= Т_тех + Т_орг

 

где: Т_тех - время технического обслуживания, мин. Определяется как:

Т_тех = 0.06 (Т_о + Т_всп);

Т_орг - время организационного обслуживания, мин:

Т_орг = 0.06 (Т_о + Т_всп);

 

Т_отд - время регламентированных перерывов, мин:

Т_п = 0.025 (Т_о + Т_всп);

 

Т_п.з. - подготовительно-заключительное время, мин:

Т_п.з. = 60 / р = а × 60 / N,

где

р - размер партии,

N - годовая программа выпуска,

a - количество запусков партии в течении года.

 

Нормы времени на операции должны быть представлены в таблице 6.1. В таблицу заносятся расчетные данные Т_о (по каждому переходу) и далее рассчитывается штучно-калькуляционное время на всю операцию Т_ш.к. (графы выделенные серым цветом). Далее Т_ш.к. суммируется по всем операциям технологического процесса.

Наименование операции обработки резанием присваивается по виду применяемого для ее исполнения технологического оборудования.

Таблица 6.1

План обработки детали (пример содержания и оформления)

№	Наименование операции или перехода	Норма времени на операцию Тш.к. (мин)/ время выполнения перехода (мин)
	Токарная	8.2
1.	Подрезать торец Æ60 предварительно	0.5
2.	Точить цилиндрическую ступень Æ85 предварительно
3.	Точить цилиндрическую ступень Æ50 предварительно
4.	Точить цилиндрические поверхности Æ120 и Æ60 предварительно	0.5
5.	Центровать отверстие Æ13	0.5
6.	Сверлить отверстие Æ13
	Сверлильная	11.6
1.	Сверлить 4 отв. Æ13
2.	Сверлить 2 отв. Æ9
3.	Зенкеровать отв. Æ10	0.5
4.	Сверлить 3 отв. в углах траверсы
	Фрезерная	4.1
1.	Фрезеровать треугольное гнездо предварительно
2.	Фрезеровать треугольное гнездо окончательно
	Слесарная
1.	Зенкеровать 2 отв. Æ10	0.1
2.	Тупить острые кромки	0.5
3.	Маркировка	0.1
	Термообработка
	Шлифовальная	8.7
1.	Шлифовать крепежную часть
2.	Шлифовать торец
	Координатно-расточная	12.2
1.	Расточить точные отверстия Æ10
	Итого: 74,8 мин

Примерное соотношение между составляющими

Штучно – калькуляционного времени

Токарная обработка

Тип производства	Твсп (мин)	Тдоп (мин)	Тп.з. (мин)
Единичный	1,38 То	0,14 Топ	0,6 Тшт
Мелкосерийный	0,78 То	0,12 Топ	0,32 Тшт