Суржик О.С. Технологiя машинобудування. Частина I

Подождите немного. Документ загружается.

7.1 Основні задачі аналізу технологічності конструкції деталей

У виробничих умовах, будь-яка конструкція (машина, вузол, де-

таль) повинна бути самим ретельним образом проаналізована. Ціль

такого аналізу - виявлення недоліків конструкції по відомостям, що

містяться в кресленнях і технічних вимогах, а також можливе поліп-

шення технологічності розглянутої конструкції.

Технологічний контроль креслень зводиться до ретельного їхнього

вивчення. Робочі креслення оброблюваних деталей повинні містити

всі необхідні відомості, що дають повне уявлення про деталі, тобто всі

проекції, розрізи і перетини, зовсім чітко й однозначно пояснюючі її

конфігурацію, і можливі способи одержання заготовки. На кресленні

повинні бути зазначені всі розміри з необхідними відхиленнями, не-

обхідна шорсткість оброблюваних поверхонь, допустимі відхилення

від правильних геометричних форм, а також взаємного положення

поверхонь. Креслення повинне містити всі необхідні відомості про

матеріал деталі, термічну обробку, застосовувані захисні і декоративні

покриття, масу деталі й ін. Таким чином, технологічний контроль -

важлива стадія проектування технологічних процесів, він сприяє з'я-

суванню й уточненню приведених вище факторів.

Технологічний аналіз конструкції забезпечує поліпшення техніко-

економічних показників розроблювального технологічного процесу.

Тому технологічний аналіз - один з найважливіших етапів технологі-

чної розробки, у тому числі і курсовому проектуванні.

Основні задачі, розв'язувані при аналізі технологічності конструк-

ції оброблюваної деталі, зводяться до можливого зменшенню тру-

домісткості і металоємності, можливості обробки деталі високопроду-

ктивними методами. Таким чином, поліпшення технологічності конс-

трукції дозволяє знизити собівартість її виготовлення без збитку для

службового призначення.

7.2 Послідовність проведення аналізу технологічності

Аналіз технологічності доцільно проводити у визначеній послідо-

вності:

1. На підставі вивчення умов роботи вузла виробу, а також з

огляду на задану річну програму, проаналізувати можливість

спрощення конструкції деталі, заміни зварної, армованою або

збірною конструкцією, а також можливість і доцільність замі-

ни матеріалу.

2. Установити можливість застосування високопродуктивних ме-

тодів обробки.

3. Проаналізувати конструктивні елементи деталі в технологіч-

ному відношенні, використовуючи при цьому рекомендації з

технологічності конструкцій, приведені у довідковій літерату-

рі. Виявити важкодоступні для обробки місця.

4. Визначити можливість сполучення технологічних і вимірюва-

льних баз при витримуванні розмірів, обумовлених допусками,

необхідність додаткових технологічних операцій для одер-

жання заданої точності і шорсткості оброблених поверхонь.

5. Погодити зазначені на кресленнях відхилення допустимих

розмірів, шорсткості і просторові відхилення геометричної

форми і взаємного розташування поверхонь з геометричними

погрішностями верстатів.

6. Визначити можливість безпосереднього виміру заданих на

кресленні розмірів.

7. Визначити поверхні, що можуть бути використані при базу-

ванні, можливість уведення штучних баз.

8. Визначити необхідність додаткових технологічних операцій,

викликаних специфічними вимогами (наприклад, припусти-

мими відхиленнями в масі деталі), і можливість зміни цих ви-

мог.

9. Проаналізувати можливість вибору раціонального методу оде-

ржання заготовки, з огляду на економічні фактори.

10. Передбачити в конструкціях деталей, що піддаються термічній

обробці, конструктивні елементи, що зменшують короблення

деталей у процесі нагрівання й охолодження, і визначити, чи

правильно обрані матеріали з урахуванням термічної обробки.

7.3 Методи спрощення аналізу технологічності

З метою спрощення аналізу технологічності можна дати приватні

рекомендації для деяких класифікаційних груп деталей.

Для корпусних деталей визначають:

а) чи допускає конструкція обробку площин на прохід і що зава-

жає такому видові обробки?

б) чи можна обробляти отвори одночасно на багатошпиндельних

верстатах з урахуванням відстаней між осями цих отворів?

в) чи дозволяє форма отворів розточувати їх на прохід з однієї або

двох сторін?

г) чи є вільний доступ інструмента до оброблюваних повер-

хонь?

д) чи потрібне підрізування торців маточин із внутрішніх сторін

виливку і чи можна його усунути?

е) чи є глухі отвори і чи можна замінити їх наскрізними?

ж) чи маються оброблювані площини, розташовані під тупими і

гострими кутами, і чи можна замінити їх площинами, розташованими

паралельно або перпендикулярно друг до друга?

з) чи маються отвори, розташовані не під прямим кутом до пло-

щини входу і виходу, і чи можлива зміна цих елементів?

и) чи достатня твердість деталі, чи не обмежить вона режими рі-

зання?

к) чи маються в конструкції деталі достатні по розмірах і відстані

базові поверхні, якщо ні, те яким чином варто вибрати допоміжні ба-

зи?

л) чи немає в конструкції внутрішнього різьби великого діаметру і

чи можливо замінити її іншими конструктивними елементами?

м) наскільки простий спосіб одержання заготовки (виливка), чи

правильно обрані елементи конструкції, що обумовлюють одержання

заготовки?

Для валів указують:

а) чи можна обробляти поверхні прохідними різцями?

б) чи зменшуються до кінців діаметральні розміри шийок вала?

в) чи можна зменшити діаметри великих фланців або буртів або

виключити їх узагалі, і як це вплине на коефіцієнт використання мета-

лу?

г) чи можна замінити закриті шпонкові канавки відкритими, котрі

обробляються набагато продуктивніше дисковими фрезами?

д) чи мають поперечні канавки форму і розміри, придатні для об-

робки на гідрокопіювальних верстатах?

е) чи допускає твердість валу одержання високої точності оброб-

ки (жорсткість валу вважається недостатньою, якщо для одержання

точності 6...9-го квалітетів співвідношення його довжини до діамет-

ра d понад 10...12; для валів, виготовлених по більш низьким кваліте-

там, це відношення може дорівнювати 15; при багаторізцевій обробці

це відношення варто зменшити до 10)?

Варто пам'ятати, що технологія обробки гладких валів у значній

мірі відрізняється від технології виготовлення східчастих валів прос-

тотою й економічністю, тому необхідно проаналізувати можливість

заміни східчастого валу гладким.

Зубчасті колеса - масові деталі машинобудування, тому питання

технологічності мають для них особливо важливе значення. При ана-

лізі технологічності конструкції зубчастих коліс варто визначити

можливість високопродуктивних методів формоутворення зубчастого

вінця з застосуванням пластичного деформування в гарячому і холод-

ному стані. Конструкція зубчастого колеса повинна характеризува-

тися наступними ознаками:

а) простою формою центрального отвору, тому що складні отвори

значно ускладнюють обробку, викликаючи необхідність застосування

револьверних верстатів і напівавтоматів;

б) простою конфігурацією зовнішнього контуру зубчастого колеса

(тому що найбільш технологічними є зубчасті колеса плоскої форми

без виступаючих маточин);

в) розташованими з однієї сторони маточинами, тому що в проти-

вному випадку обробка по одній деталі на зубофрезерних верстатах

викликає збільшення кількості цих верстатів на 25...30 %;

г) симетричним розташуванням перемички між маточиною і він-

цем для зубчастих коліс, що підлягають термічній обробці як стосовно

вінця, так і стосовно маточини. Порушення цієї умови приводить до

значних однобічних перекручувань при термічній обробці;

д) правильною формою і розмірами канавок для виходу інструме-

нтів;

е) можливістю багаторізцевої обробки в залежності від співвідно-

шення діаметрів вінців і відстаней між ними.

Подібним чином проводиться аналіз технологічності і для інших

деталей, що мають аналогічні елементи конструкції.

7.4 Кількісна оцінка технологічності конструкції

Кількісна оцінка технологічності конструкції відповідно до

ГОСТ 14.202-73 може бути виконана за умови внесення змін у конс-

трукцію деталі після аналізу технологічності. У цьому випадку може

бути зроблена порівняльна оцінка за деякими показниками технологі-

чності до і після внесення змін.

При проектуванні однієї деталі, у якості кількісних показників

технологічності можуть розглядатися:

 маса деталі;

 коефіцієнт використання матеріалу;

 коефіцієнт точності обробки;

 коефіцієнт шорсткості поверхонь;

 рівень технологічності конструкції по технологічній собівар-

тості.

Коефіцієнт точності обробки і коефіцієнт шорсткості визнача-

ються відповідно до ГОСТ 18831-73. Для цього необхідно розрахувати

середню точність обробки і середню шорсткість оброблених повер-

хонь. Дані по деталі доцільно звести у таблиці окремо для показників

точності і шорсткості.

Підрахунок середньої точності, середньої шорсткості і коефіцієн-

тів точності і шорсткості на підставі даних таблиць простий і не вима-

гає пояснень.

У такий же спосіб ці показники технологічності можна розрахува-

ти для кожної деталі до і після внесення в її конструкцію змін, що дає

можливість визначити рівень технологічності стосовно базового варі-

анта. Якщо креслення деталі в результаті технологічного контролю і

якісного аналізу технологічності залишений без змін і розглядається

тільки один варіант технологічного процесу обробки, то рівень техно-

логічності як порівняльний показник по використанню матеріалу, то-

чності обробки, шорсткості і технологічній собівартості дорівнює оди-

ниці.

Усі зауваження, виявлені при контролі креслення, якісному аналізі

технологічності і визначенні показників, а також пропозиції по по-

ліпшенню конструкцій варто систематизувати.

Приклад 7.1 Провести аналіз технологічності деталі.

Деталь - ведена шестірня (мал. 7.1) - виготовлена з легованої сталі

20ХНР і проходить термічну обробку, що має велике значення у від-

ношенні короблення, можливого при нагріванні й охолодженні деталі.

У цьому сенсі перемичка, що зв'язує тіло зубчатого вінця і маточину,

розташована невдало, тому що при термічній обробці виникнуть од-

нобічні перекручування. Зубчатий вінець зменшиться у розмірах і ви-

кличе стиск маточини з лівого торця. Таким чином, отвір придбає ко-

нічну форму, що позначиться на характері перекручування зубчатого

вінця. Тому перемичку між вінцем і маточиною слід в осьовому пере-

різі розташувати похило, як це зазначено на кресленні пунктиром.

Така конструктивна зміна приведе до менших перекручувань при тер-

мічній обробці. Деталь, очевидно, не має достатню твердість для за-

стосування методів пластичного формоутворення зубчатого вінця, а

також протягування шліцьового отвору в маточині, і деяке посилення

маточини з цією метою не приведе до значного збільшення заготовки.

Висновок про недостатню твердість варто перевірити розрахунком.

Рис. 7.1 Ведена шестерня

З погляду механічної обробки зубчасті колеса взагалі нетехноло-

гічні, тому що операція нарізування зубців зі зняттям стружки прово-

диться в основному малопродуктивними методами.

При конструюванні деталей повинні враховуватися питання під-

вищення продуктивності зубообробки. Так, наприклад, наявність ви-

ступу щодо зубчатого вінця на лівому торці неминуче приведе до то-

го, що при одночасній обробці двох деталей зубофрезеруванням між

ними прийдеться установити прокладку у виді кільця, що збільшить

довжину різання і, отже, знизить продуктивність процесу. Це приведе

також до того, що на нижньому торці верхньої деталі при зубофрезе-

руванні утворяться заусенці, які потрібно буде зняти. Можливо, ці фа-

ктори могли бути враховані при конструюванні деталі, і технологіч-

ність її була б значно поліпшена.

Позитивним варто вважати наявність в отворі двох фасок, зовніш-

ній діаметр яких більше зовнішнього діаметра шліцьового отвору. Це

дозволяє протягати шліцьовий отвір після виготовлення фасок, а торці

обробляти на багаторізцевому верстаті. У цьому випадку різці для під-

різування торців не будуть доходити до шліцьового отвору, що забез-

печує гарні умови різання (не на переривчастій поверхні) і, отже, ви-

соку точність.

Контрольні запитання

1. Поясніть, що таке технологічність конструкції деталей

2. З’ясуйте, як проводиться технологічний контроль креслень

3. Перелічить основні задачі аналізу технологічності

4. Наведіть рекомендації для аналізу технологічності корпусних

деталей

5. Наведіть кількісні показники технологічності

6. Поясніть, як проводиться кількісна оцінка технологічності

ТЕМА 8

ТЕХНОЛОГІЧНА ДОКУМЕНТАЦІЯ

Вивчивши цю тему, студент повинен знати:

- поняття про технологічну документацію;

- форми документації;

- основні види документації;

- форма та характер заповнення документації;

- порядок внесення змін у технологічний процес

На основі набутих знань, студент повинен вміти:

- розрізняти основні види технологічної документації;

- давати визначення основним термінам та поняттям;

- заповнювати основні технологічні документи

План

(логіка викладу і засвоєння матеріалу)

8.1 Основне призначення технологічної документації

8.2 Види технологічної документації

8.3 Послідовність заповнення документів

8.4 Внесення змін у технологічну документацію

Ключові терміни та поняття

- специфікація - карта контролювання

- операційна карта - відомість трудомісткості

- зведена карта - обліково-операційна карта

- інструментальна карта - маршрутна карта

Рекомендована література:

1. Чумак М.Г. Матеріали та технологія машинобудування: Під-

ручник. - К.: Либідь, 2000

2. Данилевский В,В. Технология машиностроения. - М.: Высшая

школа, 1984

3. Егоров М.Е. Технология машиностроения. – М.: Высшая шко-

ла, 1976

8.1 Основне призначення технологічної документації

Технологічна документація – комплекс текстових і графічних до-

кументів, що визначають окремо або в сукупності технологічний про-

цес виготовлення або ремонту виробу (включаючи контроль та пере-

міщення) і вміщують необхідні дані для організації виробництва. Дер-

жавним стандартом встановлена Єдина система технологічної доку-

ментації (ЄСТД).

Розроблені процеси фіксують у технологічній документації, скла-

деній за певною формою, основним призначенням якої є управління

процесом. Форми документації складено за системою, що дає змогу

виконувати поряд із виробничим процесом і підготовчі операції: офо-

рмляти замовлення на матеріали, складати необхідні розрахунки, пла-

нувати організацію виробництва та контролювання продукції. До ос-

новних видів документації належать специфікації, операційні карти

виготовлення та складання, процесу термічної обробки, інструмента-

льні, контролювання, відомості деталей (складальних одиниць), відо-

мості трудомісткості. Карта технологічного процесу є основним доку-

ментом, за яким виконують всі види робіт.

8.2 Види технологічної документації

Маршрутна карта (МК) – описання техпроцесу виготовлення або

ремонту виробу (включаючи контроль та переміщення) по всім опера-

ціям різних видів у технологічній послідовності з зазначенням відпо-

відних даних по обладнанню, оснащенню та матеріалам. Зміст опера-

цій викладається без зазначення переходів і режимів обробки. Марш-

рутні карти використовують для планування виробництва.

Згідно зі специфікацією відбувається постачання цеху матеріа-

лами, заготовками, технічною документацією, технічним оснащен-

ням тощо.

Операційна карта обробки деталей (ОК) — це документ, де вка-

зано всі дані щодо обробки деталі послідовно, за операціями згідно з

запроектованим технологічним процесом. Карту використовують як

інструкцію на робочому місці, вона сприяє підвищенню продуктивно-

сті праці, особливо робітника невисокої кваліфікації. Операційні кар-

ти використовуються у серійному та масовому виробництві.

Карта ескізів (КЕ) – містить графічну ілюстрацію технологічного

процесу виготовлення виробу і його окремих елементів. Карту скла-

дають на розсуд розробника у залежності від характеру або умов ви-

робництва виробу.

Карта технологічного процесу (КТП) містить описання процесу

виготовлення або ремонту виробу (включаючи контроль та перемі-

щення) по всім операціям одного виду робіт (виготовлення виливків,

розкроювання та нарізання заготовок, кування та штамповка та ін.),

що виконуються в одному цеху у технологічній послідовності з зазна-

ченням даних про технологічне оснащення, матеріальні і трудові нор-

мативи.

Технологічна інструкція (ТІ) – містить описання специфічних при-

йомів роботи або методу контролю технологічного процесу, правил

користування обладнанням або приладами, мір безпеки та інших ви-

падків, що потребують пояснень.

Комплектувальна карта (КК) – містить дані про деталі, складаль-

ні одиниці і матеріали, що входять до комплекту складального виробу.

Відомість розцехівки (ВР) – містить дані про маршрут прохо-

дження виробу, що виготовляється чи ремонтується, по службам під-

приємства.

Відомість оснащення (ВО) містить перелік спеціальних та станда-

ртних пристосувань та інструментів, необхідних для оснащення тех-

нологічного процесу виготовлення виробу. Відомість складається на

основі маршрутних карт у технологічній послідовності на складальні

одиниці та деталі.

Відомість матеріалів (ВМ) – дані про заготовки і норми розходу

матеріалів.

Карти контролювання (КК) — ескізи для контролювання розмірів

із вказівкою контрольно-вимірювальних засобів і послідовності ви-

конання контрольних операцій.

Відомість трудомісткості виготовлення машин (ВТ) — це зве-

дений документ операційних карт, необхідних для розрахунків техні-

ко-економічних показників виробництва, та довідковий документ для

розрахунку завантаження верстатів, ділянок і оплати робіт. У відомос-

ті вказуються номери деталей, їх кількість на виріб, номери виробни-

чих ділянок, перераховуються операції з вказівкою розрядів, норм ча-

су, розцінок та інші відомості для розрахунку техніко-економічних

показників.

Обліково-операційні карти (ООК) — документ, який є відправним