Суржик О.С. Технологiя машинобудування. Частина I

Подождите немного. Документ загружается.

Елементарним переходом називають частину переходу, яка

виконується без зміни режиму одним інструментом і на одній

поверхні, що обробляється за один робочий хід.

Усі дії, що здійснюються за допоміжний хід, називають

допоміжним переходом. Обточуючи деталь, виконують робочі та

допоміжні ходи. Закінчену частину переходу, яка складається з

одноразового переміщення інструмента відносно заготовки, що

супроводжується зміною форми, розмірів, шорсткості чи властивості

заготовки, називають робочим ходом.

Закінчену частину переходу, що складається з одноразового

переміщення інструмента відносно заготовки, що не супроводжується

зміною форми, розмірів, шорсткості чи властивості заготовки, але не-

обхідну для виконання робочого ходу, називають допоміжним ходом.

Для здійснення процесу робітник виконує ряд дій, наприклад за-

кріплює заготовку в патроні токарного верстата або різець у різце-

тримачі. Таку певну закінчену дію робітника, спрямовану на вико-

нання елементів технологічного процесу, називають прийомом.

Отже, елементами технологічного процесу є технологічна опера-

ція, установча позиція, переходи робочі та допоміжні. Виготовлення

деталей складається з різних елементів процесу. Залежно від

матеріалу та форми заготовок, наявного обладнання та інструментів,

виду виробництва, вміння робітника застосовувати технологію,

технічні вимоги, що ставляться до деталі (точність, шорсткість

поверхні), розробляють елементи процесу обробки різанням, які

оформляються у вигляді технологічних карт.

1.4 Поняття про концентрований, диференційований і

типовий процеси

Технологічні процеси можуть бути одиничними і типовими. Вико-

ристаний процес повинен забезпечувати високу продуктивність праці

за рахунок застосування прогресивних способів виробництва, вико-

ристання ефективного обладнання. На спосіб виготовлення деталей

впливають вид виробництва, наявність обладнання та необхідна ефе-

ктивність виробництва.

Виготовлення деталей на невеликій кількості верстатів потребує

концентрації операцій, тому такий спосіб виробництва називається

концентрованим процесом.

Якщо деталі виготовляють на великій кількості верстатів, призна-

чених для виконання операцій, то процес розділяють на операції так,

щоб кожен верстат виконував лише одну операцію. Такий процес на-

зивають диференційованим.

Особливістю концентрованого процесу є скорочення установок,

наприклад одночасне свердління кількох отворів в різних площинах.

Процес, розроблений для деталі одного найменування, типорозміру та

використання незалежно від виду виробництва, називають одиничним.

Процес, призначений для групи деталей з узагальненими констру-

ктивними й технологічними ознаками, що складається з операцій і їх

певною послідовністю, називають типовим.

Типовий технологічний процес виготовлення групи виробів з різ-

ними конструктивними, але спільними технологічними ознаками на-

зивають груповим.

На рис. 1.3 подано класифікацію видів технологічних процесів, за

кількістю виробів, що виготовляються (програмою), та технологічною

документацією. Комплекс технологічної документації встановлено

державними стандартами Єдиної системи технологічної документації

(ЄСТД). До заводського фонду технологічної документації відносять

маршрутну та операційну карти, карту ескізів і схем, технологічну

інструкцію, матеріальну відомість і відомість оснащення. До технічної

документації відносять також текстові та графічні документи

контрольного призначення (операційна карта та відомість технічного

контролю). Основними є маршрутна та операційна карти.

Маршрутна карта — це послідовність технологічного процесу

виготовлення виробу на всіх стадіях виробництва із зазначенням необ-

хідного обладнання, оснащення, матеріальних, трудових ресурсів за

встановленими нормативами.

Операційна карта — це документ, який містить опис

послідовного виконання операцій процесу виготовлення виробу з

поділом їх на технологічні переходи з зазначенням режимів різання,

обробки, технологічного оснащення кожної операції та розрахункових

норм і трудових нормативів.

Рис. 1.3 Класифікація видів технологічного процесу

1.5 Типи виробництва

Залежно від обсягу і характеру продукції, що випускається, розріз-

няють одиничне, серійне та масове виробництво. Особливістю одинич-

ного виробництва є нестійка номенклатура деталей, що впливає на

організаційні форми виробництва. Одиничне виробництво не має

стійкого технологічного процесу, отже, тут не можна спеціалізувати

робочі місця; використання універсального обладнання, пристроїв та

інструментів з великим набором оснащення; тривалий виробничий

цикл; високий відсоток ручних робіт. Така організація призводить до

високої собівартості продукції.

За серійного виробництва підприємство випускає продукцію

партіями або серіями, які періодично повторюються. Це сприяє

організації стійкішого процесу, і тому є можливість на кожному

робочому місці виконувати кілька операцій, які постійно

повторюються. Цьому виду виробництва властива залежність

переналагодження верстатів від розмірів серії деталей, що

виготовляються; використання робітників середньої кваліфікації;

застосування нарівні з універсальними спеціальних інструментів;

впровадження механізації та автоматизації виробничого процесу;

необхідність міжопераційних складів.

Серійне виробництво характеризують як виробництво з вищою

продуктивністю праці, нижчою собівартістю продукції та коротшим

виробничим циклом, ніж одиничне виробництво.

Серійне виробництво поділяють на мало-, середньо- і багатосерій-

не. За технологічними ознаками одиничне і малосерійне виробництво

майже не відрізняються одне від одного; що ж до серійного, то воно

наближається до масового виробництва.

За масового виробництва підприємство випускає однакові деталі у

великих обсягах протягом тривалого часу, що дає можливість закріп-

лювати верстати на виконання певних операцій. Цьому виду вироб-

ництва властиві: значна виробнича програма, що веде до глибокої

спеціалізації робочих місць і потокового розміщення обладнання; за-

кріплення за робітником однієї чи кількох операцій; використання

високопродуктивного обладнання, інструментів і пристроїв; впрова-

дження високомеханізованого та автоматизованого обладнання з

потоковим методом виробництва тощо.

Масове виробництво характеризується високою продуктивністю

праці. Багатосерійне і масове виробництво дає можливість організува-

ти роботу безперервно, потоковим методом. Тип виробництва харак-

теризується коефіцієнтом закріплення операцій:

ЗО

- масове;

- багатосерійне; - середньосерійне;

- малосерійне. Якщо не регламентується, то це

одиничне виробництво: = О/ Р, де О — число операцій; Р —

число робочих місць. Таке значення застосовують для планового

періоду, що дорівнює одному місяцю. Розвиток і створення нових

машин потребують засвоєння нових одиничних екземплярів і малих

серій, тому одиничний тип виробництва буде існувати, хоча питома

вага багатосерійного та масового виробництва будуть зростати.

ЗО

К<<

20 40

ЗО

К<<

10 20

ЗО

К<<

..ЗО

1.6 Види обробки в машинобудуванні

Обробкою називають дію, спрямовану на зміну властивостей

предмета праці під час виконання технологічного процесу. Техноло-

гія виготовлення деталей включає різні види обробки заготовок

(рис. 1.4).

Лиття — виготовлення заготовки (виливка) литтям рідкого ме-

талу в порожнину заданої форми (ливарна форма) з наступним

твердненням.

Зварювання — це з'єднання окремих металевих частин між-

атомними силами зчеплення під час нагрівання місць зварювання.

Паяння — це з'єднання металевих частин молекулярним

зчепленням внаслідок змочування поверхонь рідким металом

(припоєм).

Заклепування — це з'єднання частин за допомогою заклепок в одне

ціле.

Склеювання — це з'єднання матеріалів клеєм.

Складання — це отримання з'єднань зварюванням, паянням,

клепанням, склеюванням тощо.

Заготовки у вигляді поковок, штамповок і сортового прокату ви-

готовляють внаслідок обробки металів тиском.

За цього виду обробки матеріали пластичне деформуються або

подрібнюються, мала (безвідходна) витрата металів, висока продукти-

вність праці, низька собівартість.

Під час обробки металів тиском розміри і форма заготовок змі-

нюються водночас із поліпшенням механічних властивостей металу.

Пластичною деформацією металу називають його здатність змінювати

Рис. 1.4 Види обробки заготовок

форму без руйнування. Обробляти тиском можна лише ті метали і

сплави, які мають достатні пластичні властивості.

Під час деформації всередині металу виникає напруження,

внаслідок чого кристалічна решітка спотворюється і одна частина

кристала ковзає відносно іншої. Наслідком цього є залишкова

деформація. Зсув не порушує зв'язок між площинами кристалів, а

спотворення кристалографічних площин підвищує міцність та

твердість металу.

Залежно від характеру діючих сил формоутворення розрізняють

такі види обробки металів тиском: прокатування, пресування, воло-

чіння, вільне кування та штампування

Заготовки для деталей виготовляють у заготівельних, а остаточну

форму і розмір їм надають у механічних цехах. Одні деталі обробля-

ють без знімання стружки ручним способом, інші — на верстатах. Пе-

рший спосіб називають слюсарною обробкою, другий — механічною.

Різанням металів називають усі способи формоутворення

деталей зрізуванням металу із заготовки в процесі точіння, свердління,

стругання, зубо- і різьбоутворення тощо. Обробку різанням залежно

від припуску, що зрізується, поділяють на чорнову, чистову та

доводоч-но-викінчувальну.

Заготовки різанням обробляють на металорізальних верстатах. У

процесі обробки розрізняють головний рух, рух подачі та установчі

рухи.

Головним рухом, або рухом різання, називають прямолінійний по-

ступальний або обертальний рух заготовки з певною швидкістю різа-

льного інструмента в процесі різання. При цьому різальний інстру-

мент обов'язково відокремлює від заготовки стружку.

Рух подачі — це прямолінійний поступальний або обертальний

рух різального інструмента або заготовки, швидкість якого менша від

швидкості головного руху різання. Під час цього руху шар матеріалу

відокремлюється від усієї оброблюваної поверхні. Таким чином, під

час цього руху різальний інструмент врізається в заготовку і без-

перервно знімає шар металу.

Подачею називають відношення відстані, яку проходить певна

точка різальної кромки чи заготовки вздовж траєкторії цієї точки в

процесі руху подачі, до відповідної кількості циклів або певних часток

циклу іншого руху під час різання. Швидкістю руху подачі

називається швидкість цієї точки різальної кромки в процесі руху

подачі.

Процес різання під час точіння характеризується швидкістю рі-

зання, подачею, глибиною різання (рис. 1.5).

Швидкість переміщення оброблюваної поверхні заготовки віднос-

но різця називають швидкістю різання; її визначають за формулою

1000

де

V — швидкість різання, м/хв;

— д етр оброблюваної заготовки,

мм; п — число обертів оброблюваної заготовки за хвилину.

іам

Переміщення різця в міліметрах за один оберт оброблюваної заго-

товки називають подачею S. Подача може бути поздовжньою, тобто

вздовж лінії центрів верстата, поперечно-перпендикулярною до лінії

центрів, і похилою - під кутом до лінії центрів. Піврізниця між діаме-

трами заготовки до і після зняття стружки називається глибиною рі-

зання. Глибину різання в міліметрах визначають за формулою

−

= ,

де — діаметри заготовки відповідно до і після знімання стружки,

мм.

,dd

Рис. 1.5 Схематичне зображення подачі та глибини різання

під час точіння

Добуток величини подачі і глибини різання є площею поперечного

перерізу стружки, тобто

fst

⋅ , мм.

Установчими називають усі рухи, що виконуються на верстаті за

допомогою ручок керування і ключів, якими встановлюють інстру-

мент або заготовку в потрібному положенні.

Залежно від розглянутих рухів розрізняють такі види обробки ме-

талів різанням.

Точіння здійснюють на верстатах токарної групи: заготовці

надається обертальний головний рух, а різальному інструменту (різ-

цю) — поступальний рух подачі (рис. 1.6, а).

Свердління виконують на свердлильних верстатах, різальному

інструменту (свердлу) надається і головний рух, і рух подачі.

Обертання свердла є головним рухом, а його поступальне пе-

реміщення — рухом подачі (рис. 1.6, б).

Під час фрезерування на різних фрезерних верстатах ба-

гаторізцевий інструмент (фреза) здійснює головний рух (оберталь-

ний), а заготовка — рух подачі (поступальний) (рис. 1.6, в).

У процесі стругання на поперечно- і поздовжньо-стругальних

верстатах інструмент (різець) і заготовка рухаються поступально, на

поперечно-стругальних верстатах головний рух здійснює різець, рух

подачі — заготовка (рис. 1.6, г), на поздовжньо-стругальних

верстатах, навпаки, головний рух здійснює заготовка, а рух подачі —

різець (рис. 1.6, д). Стругання виконують також на довбальних

верстатах: у них головний рух (вертикальний) здійснює різець, а рух

подачі — заготовка (горизонтальний).

Для протягування (рис. 1.6, є) використовують протяжні верстати.

Протяжка здійснює головний рух — поздовжнє переміщення.

Рис. 1.6 Види обробки різанням

а – точіння; б – свердлування; в – фрезерування; г – поперечне стру-

гання; д – повздовжнє стругання; е – протягування; ж – кругле шліфу-

вання; 1 – різальний інструмент; 2 - заготовка

Шліфування виконують на різноманітних шліфувальних верста-

тах. Під час шліфування плоских поверхонь різальний інструмент

(шліфувальний круг) здійснює обертальний (головний рух), а за-

готовка — поступальний (рух подачі) (рис. 1.6, є). Якщо шліфують

циліндричні поверхні, то заготовка й інструмент можуть одночасно

рухатись і поступально й обертально (рис. 1.6, ж). Застосовують та-

кож електрофізичні, електрохімічні та інші методи обробки.

Під час електрохімічної обробки металів розміри, форми і (або)

шорсткість поверхні змінюються внаслідок розчинення її матеріалу в

електроліті під дією електричного струму. Застосовують електрохі-

мічне травлення, точіння, шліфування, свердління (прошивка) тощо.

Електрохімічне точіння — це електрохімічна обробка під час обе-

ртання заготовки та поступального переміщення інструмента — еле-

ктрода; електрохімічна прошивка — це електрохімічна обробка, за

якої електрод-інструмент заглиблюється в заготовку, утворюючи отвір

постійного перерізу.

Термічна обробка — це процес, за якого змінюють структуру ме-

талу, щоб одержати нові механічні властивості внаслідок теплового

впливу за нагрівання, витримки та охолодження.

Нанесення покриття — обробка, внаслідок якої утворюється на

поверхневому шарі заготовки прошарок з іншого матеріалу. Прикла-

дами нанесення покриття є фарбування, анодування, оксидування, ме-

талізація.

Електрофізична обробка полягає в зміні форми, розмірів і (або)

шорсткості поверхні заготовки внаслідок застосування електричних

розрядів, магнітострикційного ефекту, електронного або оптичного

випромінювання, плазмового струменя.

Контрольні запитання

1. Поясніть, як класифікують види виробів.

2. З'ясуйте, що таке деталь, складальна одиниця.

3. Поясніть, що таке виробничий та технологічний процеси.

4. Поясніть, як класифікують технологічний процес за його

елементами.

5. Перечисліть елементи технологічного процесу.

6. Перечисліть типи виробництв.

7. Поясніть, що таке масове виробництво.

8. Перелічить види обробки в машинобудуванні.

9. Перелічить види обробки металів різанням.