24. Восстановление деталей электролитическим осаждением металлов (на примере железнения и хромирования).

Проектирование технологического процесса обработки дета­лей включает в себя решение следующих основных задач:

• установление вида (типа) производства и организационной формы выполнения технологического процесса;

• расчет величины партии деталей, запускаемых в производ­ство одновременно (для серийного производства), и определение величины такта выпуска деталей (для поточного производства);

• выбор вида заготовок, определение их размеров и припусков;

• разработка плана и методов механической обработки поверх­ностей деталей с указанием последовательности технологических операций;

• выбор типов и определение технических характеристик стан­ков, приспособлений, режущего и измерительного инструмента, а также расчет их количества, необходимого для выполнения на­меченной обработки;

• определение режимов обработки на выбранных станках для каждой операции;

• установление норм времени на обработку по каждой опера­ции и определение квалификации работы;

• оценка технико-экономической эффективности спроектиро­ванного технологического процесса;

• оформление документации технологического процесса.

Существуют следующие основные этапы проектирования тех­нологических процессов механической обработки деталей.

1. Вид производства. Вид (тип) производства и соответствую­щая ему форма организации работы определяют характер техно­логического процесса и его построение. Поэтому прежде всего Необходимо, исходя из заданной производственной программы (с учетом запасных частей), установить вид производства (еди­ничное, серийное, массовое) и соответствующую ему организа­ционную форму технологического процесса.

2. Величина партии деталей. Характерной особенностью серий­ного производства является изготовление изделий сериями (парти­ей), запускаемыми в производство одновременно. При такой организации производства затраты на подготовку и наладку стан­ков распределяются на всю партию деталей.

Актуальным вопросом является определение оптимальной ве­личины партии деталей. Очень часто в заводских условиях ее вели­чину определяют из расчета пропускной способности сборочного цеха и необходимости обеспечения бесперебойной равномерной сборки, хотя такая партия и не всегда бывает оптимальной. Коли­чество деталей, находящихся на складе перед сборкой, должно обеспечить бесперебойный процесс сборки и зависит от уровня организации работы в цехах завода. Запас деталей на промежуточ­ных складах

для серийного производства можно считать нормаль­ным, если он обеспечивает до 10 дней работы, причем этот срок для крупных деталей может составлять 2 — 3 дня, а для мелких — 5 — 10 дней.

При поточно-серийном производстве обычно на каждой пере­менно-поточной линии обрабатывается несколько деталей раз­ных наименований, для которых не требуется существенной пе­реналадки станков. Обработка на таких линиях производится по­переменно (партиями деталей одного наименования).

При поточно-массовом производстве должна выдерживаться синхронизация операций, т.е. приведение времени на операцию в соответствие с принятой величиной такта (условие равенства или кратности такту выпуска). Для этого расчленяют на части более длительные операции или объединяют более короткие.

3. Выбор вида заготовок и расчет припусков на обработку. Выб­рать заготовку — значит установить способ ее получения, наме­тить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать раз­меры и указать допуски на неточность изготовления.

Полезно дать чертеж заготовки. При этом на чертежах штампо­ванных заготовок должны указываться линии разъемов штампов; штамповочные уклоны; классы чистоты поверхности, с которы­ми штамповка выходит из кузнечно-штамповочного цеха; техни­ческие требования к заготовке; термическая обработка и т.д.

Если заготовку получают из проката, то на чертеже показыва­ется ширина реза, и внутри заготовки показывается основной кон­тур обработанной детали.

В чертежах литых заготовок, кроме размеров с допусками, ука­зываются линии разъема опок и пресс-форм; классы чистоты по­верхностей отливки; припуски на механическую обработку. При этом допускается совмещение чертежа заготовки с чертежом го­товой детали (основным изображением считается готовая деталь)-Припуски обычно изображаются штриховкой.

4. Разработка методов механической обработки и их последова­тельности. При установлении плана и методов обработки имеется в виду обеспечение наиболее рационального процесса обработки детали. В плане указывается последовательность выполнения тех­нологических операций, метод обработки, используемое обору­дование, применяемое приспособление, режущий и измеритель­ный инструмент, режим обработки, норма времени и квалифика­ция работы.

При проектировании последовательности выполнения опера­ций необходимо руководствоваться следующим:

• в первую очередь нужно обрабатывать поверхности детали, которые будут служить базами для последующей обработки;

• затем желательно обрабатывать поверхности, с которых сни­мается наибольший слой металла, так как это позволит обнару­жить возможные внутренние дефекты заготовки (раковины, тре­щины, волосовины и т.п.);

• операции, на которых наиболее вероятен брак из-за дефектов в материале, должны выполняться как можно раньше;

• совмещение черновой и чистовой обработки на одном и том же станке может привести к снижению точности обработанной поверхности.

В связи с тем что одни и те же результаты по точности и каче­ству поверхности можно получить различными методами обра­ботки, после предварительного выбора этих методов нужно сопо­ставить их по производительности и экономичности.

При составлении плана обработки технологический процесс расчленяется на составные части: операции, установы, позиции, переходы, ходы и приемы.

5. Выбор оборудования, приспособлений, режущего и измеритель­ного инструмента. При составлении плана и методов обработки деталей одновременно указывают станок, на котором будет вы­полняться данная операция, и его характеристику (наименование станка, название завода-изготовителя, модель и основные разме­ры).

Выбор типа станка определяется прежде всего его возможнос­тью обеспечить требования, предъявляемые к обработанной дета­ли по точности размеров, формы и классу чистоты поверхности. Если указанным требованиям удовлетворяют различные станки, то из них делают выбор, учитывая следующие факторы:

• соответствие основных размеров станка размерам обрабаты­ваемой детали;

•соответствие производительности станка количеству деталей, подлежащих обработке в течение года;

•степень использования станка по мощности и по времени; •себестоимость обработки;

• отпускную цену станка;

• реальность приобретения того или иного станка;

• возможность использования имеющихся станков.

При выборе оборудования для крупносерийного и массового производства нужно стремиться к тому, чтобы штучное время на операцию было близко к такту выпуска, что обеспечит высокий коэффициент загрузки оборудования.

Всегда нужно учитывать, что одношпиндельные автоматы обес­печивают более высокую точность, чем многошпиндельные, но последние более производительны и для выполнения производ­ственной программы требуют меньше площади.

Обработку на токарных станках с применением гидрокопиро­вальных суппортов можно рекомендовать для среднесерийного и мелкосерийного производства. Их применение сокращает штуч­ное время в 2,5 — 3 раза по сравнению с обычными токарными станками.

Обработка на револьверных станках из-за последовательности выполнения каждого перехода менее производительна по сравне­нию с обработкой на автоматах и полуавтоматах, поэтому они применяются в среднесерийном производстве.

В последнее время в условиях массового и крупносерийного производства автомобилей и тракторов стали широко применять­ся агрегатные станки и автоматические линии. Компоновка агре­гатного станка характеризуется расположением детали в рабочей зоне, конструкцией транспортного устройства для перемещения детали из одной позиции в другую, а также взаимным располо­жением узлов станка в компоновке.

Выбор приспособлений осуществляется одновременно с выбо­ром оборудования. Если требующееся приспособление является принадлежностью станка, то указывается только его наименова­ние. При использовании универсально-сборного приспособления делается соответствующее указание. В случае, когда требуется спе­циальное приспособление, технолог дает лишь его принципиаль­ную схему, по которой затем конструктор разрабатывает рабочие чертежи.

При проектировании приспособления для конкретной опера­ции должен быть определен метод базирования детали, сделан расчет режимов резания и определены все составляющие усилий резания. При проектировании необходимо произвести расчет по­грешности обработки в приспособлении при выбранном методе базирования. Если требования точности не удовлетворяются, то нужно изменить схему базирования или конструкцию приспособ­ления. При конструировании приспособлений нужно добиваться наибольшей производительности и точности, применяя быстро­действующие пневматические, гидравлические, гидропластовые и другие зажимы, одновременную обработку нескольких деталей при наименьшем рабочем пути инструментов.

При выборе режущего инструмента также стремятся обеспе­чить наибольшую производительность и точность, требуемую ше­роховатость обработанной поверхности. Обычно технологи указы­вают краткую характеристику инструмента (наименование и раз-

Мер, марку материала и номер стандарта или нормали). Если тре­буется применить специальный режущий инструмент, то разра­батываются его конструкция и необходимые чертежи.

Особое влияние на повышение производительности и сниже­ние себестоимости оказывает материал режущей части инстру­мента. В настоящее время применяют следующие инструменталь­ные материалы: твердые сплавы, быстрорежущие, углеродистые и легированные инструментальные стали, минералокерамические сплавы и алмазы. Для обработки сталей обычно применяют твер­дые сплавы титановольфрамовой группы. В неблагоприятных ус­ловиях работы (в случае выкрашивания титановольфрамовых спла­вов) при обработке сталей допускается применение вольфрамо­вых сплавов (группы ВК). Последние рекомендуются и для обра­ботки чугуна.

Минералокерамические сплавы применяются для чистовой и получистовой обработки без ударной нагрузки и при достаточно жесткой технологической системе. Инструментальные углеродис­тые и легированные стали применяются для фасонных инстру­ментов и в случае работы на низких скоростях резания. Из инстру­ментальных сталей наиболее распространена быстрорежущая. Ал­мазы (особенно синтетические) применяются для чистовой отде­лочной обработки при высоких скоростях резания.

При проектировании технологических процессов указывается также вид измерительного инструмента (наименование, тип, раз­мер). В единичном и мелкосерийном производстве применяется инструмент общего назначения, в серийном и массовом — спе­циальный инструмент (калибры, шаблоны, измерительные при­способления, приборы и автоматические устройства). Измеритель­ный инструмент выбирается в зависимости от вида измеряемой поверхности и требуемой точности.

6. Наладка станков. На основные технологические операции проектируются схемы наладки станков. При этом производятся расчеты точности настройки, определяются рабочие циклы и вза­имное расположение инструментов, а также производительность операции.

Проектирование схемы наладки осуществляют в следующем порядке:

1) рассчитывают точность настройки станка на настроечные Размеры, для чего определяют средний настроечный размер и ве­личину допуска на настройку или устанавливают предельные на­боечные размеры;

2) намечают предварительный план размещения инструмен­тов в суппортах и инструментальных головках по отдельным пере­сдам. При этом нужно обеспечивать одновременную работу инструментов, размещенных в разных суппортах и многорезцовых державках;

3) окончательно корректируют компоновку инструментов и оформляют схему наладки станка с вычерчиванием размещения инструментов, указанием их шифров, рабочих и холостых движе­ний. При этом подбирают необходимые копиры и шестерни, рас­считывают циклы работы станка и производительность обработки при выбранной наладке;

4) определяют режимы резания на выбранных станках для каж­дой операции;

5) устанавливают нормы времени на обработку по каждой опе­рации и определяют квалификацию рабочих.