7.2.6 Технологические принципы дифференциации и концен- трации операций и размещения термических операций в структуре

технологического процесса

Принципы дифференциации и концентрации операций. Один и

тот же технологический процесс может быть выполнен на минималь- ном числе рабочих мест (при минимальном количестве операций) и можно его дифференцировать до такой степени, когда каждая опера- ция будет состоять из простейшего одного перехода (но очень боль- шого количества операций). Метод расчленения операций на не- сколько более простых называют дифференциацией операций. Соеди- нение нескольких простых операций в одну более сложную называют концентрацией (укрупнением) операций. Естественно, что дифферен- цированный план операций будет технологически более простым.

При концентрации операций упрощается производственное пла- нирование, т.к. учетными единицами при этом являются операции, число которых при концентрации сокращается. Кроме того, уменьша- ется потребность в производственных площадях, увеличивается про- изводительность труда за счет сокращения числа переустановок дета- лей, а последнее обстоятельство способствует уменьшению припус- ков на обработку; сокращается также межоперационное пролежива- ние деталей, незавершенное производство, количество оснастки, ре- жущих инструментов, длительность технологического цикла. Этот метод находит особенно широкое применение при обработке тяжелых и крупных деталей.

Метод дифференциации ведет к упрощению оборудования и квалификации работ. Ему отдается предпочтение, когда требуется осуществить пуск производства в короткие сроки при слабой инстру- ментальной базе предприятия, не дающей возможности своевременно

изготовить сложную технологическую оснастку, необходимую для

реализации методов концентрации.

Однако последнее время метод концентрации находит все большее признание, так как это путь совершенствования операций посредством применения сложных высокопроизводительных много- резцовых автоматизированных станков, что исключает влияние субъ- ективных факторов (влияние рабочего) на точность и производитель- ность технологического процесса механической обработки.

Принцип размещения термических операций в структуре тех- нологического процесса. Введение в технологический процесс терми- ческих операций как бы нарушает его непрерывность с геометриче- ской точки зрения, т.к. обусловленные этими операциями деформа- ции не могут учитываться при составлении схемы процесса.

После термообработки детали приходится начинать технологи- ческий процесс механической обработки как бы заново и выбирать новые базы, играющие роль черновых баз начала процесса. Идя от них, вводят новые обработанные базы или чаще поправляют те, кото- рыми пользовались ранее. Новые базы были связаны со старыми воз- можно более строгими размерами и соотношениями. Это обстоятель- ство повлечет увеличение операционных припусков и т.п.

Термическая обработка деталей применяется для:

- повышения производительности труда на операциях техноло-

гического процесса механической обработки;

- улучшения качества механически обработанных поверхно-

стей;

- уменьшения коробления и поводок деталей при механической обработке и при эксплуатации за счет снятия внутренних напряже-

ний;

- улучшения физико-механических и специальных свойств (ан- тикоррозионности, немагнитности и т.п.).

Повышение производительности труда при механической обра- ботке достигается за счет улучшения обрабатываемости металла. С этой целью используются термические операции: отжиг нормализа- ция или улучшение, т.е. закалка с высоким отпуском. Согласно сво- ему прямому назначению, термические операции в данном случае применяются, как правило, до первой операции технологического процесса - это предварительные термические операции. Однако они иногда применяются и для ликвидации последствий наклепа после черновой механической обработки перед чистовыми операциями.

Применение предварительной термообработки делает структуры

металла более стабильными и равномерными за счет снятия внутрен- них напряжений. Благодаря этому на операциях механической обра- ботки (особенно чистовых) уменьшаются коробления и поводки дета- лей, сокращаются также коробления и усадки поверхностей детали и при окончательной термической обработке (закалке, старении). Все это способствует снижению межоперационных припусков и их рав- номерному распределению, что повышает производительность и точ- ность механической обработки, снижает общую величину припуска и позволяет добиться экономии не только труда, но и материала.

Стабильность структурного равновесия повышает технические качества и долговечность изделия в целом.

Для снятия внутренних напряжений, кроме операций предвари- тельной термической обработки, в практике применяют промежуточ- ные термические операции: рекристаллизационный отжиг, различные виды отпуска, старения. Эти операции термической обработки раз- мещаются либо в начале технологического процесса механической обработки, либо после выполнения черновых операций.

Твердость, прочность, износостойкость, антикоррозийность, химическая стойкость и другие свойства материала в состоянии по- ставки обычно не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к го- товым деталям. Повышение этих качеств в готовых деталях достига- ется окончательной термической обработкой: закалкой, старением, обработкой холодом, химико-термическими видами обработки, (циа- нированием, цементацией, азотированием, сумфицированием и др.). Эти операции термообработки размещаются в структуре технологи- ческого процесса, как правило, либо перед выполнением чистовых, либо отделочных операций.

С целью повышения механической прочности легких сплавов они подвергаются упрочняющей термической обработке, состоящей из последующего старения. После такой обработки легкие сплавы со- храняют свою хорошую обрабатываемость резанием, и поэтому опе- рации термического упрочнения обычно проектируются до черновых механических операций технологического процесса.