• Технологические свойства.

Пластичность. Одним из основных свойств металла является их пластичность, т.е. способность металла, повергнутого нагрузке, деформироваться под действием внешних сил без разрушения и давать остаточную (сохраняющуюся после снятия нагрузки) деформацию. Пластичность иногда характеризуют величиной удлинения образца при растяжении.

Отношение приращения длины образца при растяжении к его исходной длине, выражаемое в процентах, называется относительным удлинением и обозначается δ, %. Относительное удлинение определяется после разрыва образца и указывает способность металла удлиняться под действием растягивающих усилий.

Ковкость. Способность металла без разрушения поддаваться обработке давлением (ковке, прокатке, прессовке и т.п.) называется его ковкостью. Ковкость металла зависитот его пластичности. Пластичные металлы обычно обладают и хорошей ковкостью.

Износостойкость. Способность металла сопротивляться истиранию, разрушению поверхности или изменению размеров под действием трения называется износостойкостью.

Коррозия стойкости. Способность металла сопротивляться химическому или электрохимическому разрушению его во внешней среде под действием химических реактивов и при повышенных температурах называется коррозионной стойкостью.

Обрабатываемость. Способность металла обрабатываться при помощи режущих инструментов называется обрабатываемостью.

31. Понятие и структура технологического оборудования

Производственный и технологический процессы

1. Под производственным процессом понимают совокупность всех действий людей и орудий труда, осуществляемых на предприятии для получения из материалов и полуфабрикатов готовых изделий.

В производственный процесс входят не только основные, непосредственно связанные с изготовлением деталей и сборкой из них машины, процессы, но и все вспомогательные процессы, обеспечивающие возможность изготовления продукции (например, транспортирование материалов и деталей, контроль деталей, изготовление приспособлений и инструмента и т.д.).

Технологическим процессом называют последовательное изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения детали или изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.

Технологический процесс механической обработки деталей должен проектироваться и выполняться таким образом, чтобы посредством наиболее рациональных и экономичных способов обработки удовлетворялись требования к деталям (точность обработки, шероховатость поверхности, взаимное расположение осей и поверхностей, правильность контуров и т.д.), обеспечивающие правильную работу собранной машины.

2. Структура технологического процесса

В целях обеспечения наиболее рационального процесса механической обработки заготовки составляется план обработки с указанием, какие поверхности надо обработать, в каком порядке и какими способами.

В связи с этим весь процесс механической обработки расчленяется на отдельные составные части: технологические операции, позиции, переходы, ходы, приемы.

Технологической операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и охватывающая все последовательные действия рабочего (или группы рабочих) и станка по обработке заготовки (одной или нескольких одновременно).

Например, обтачивание вала, выполняемое последовательно сначала на одном конце, а потом после поворота, т.е. перестановки вала в центрах, без снятия его со станка, - на другом конце, является одной операцией.

Если же все заготовки данной партии обтачиваются сначала на одном конце, а потом на другом, то это составит две операции.

Установом называют часть операции, выполняемую при одном закреплении заготовки (или нескольких одновременно обрабатываемых) на станке или в приспособлении, или собираемой сборочной единицы.

Например, обтачивание вала при закреплении в центрах - первый установ; обтачивание вала после его поворота и закрепления в центрах для обработки другого конца - второй установ. При каждом повороте детали на какой-либо угол создается новый установ.

Установленная и закрепленная заготовка может изменять свое положение на станке относительно его рабочих органов под воздействием перемещающих или поворотных устройств, занимая новую позицию.

Позицией называется каждое отдельное положение заготовки, занимаемое ею относительно станка при неизменном ее закреплении.

Например, при обработке на многошпиндельных полуавтоматах и автоматах деталь при одном ее закреплении занимает различные положения относительно станка путем вращения стола (или барабана), последовательно подводящего деталь к разным инструментам.

Операция разделяется на переходы - технологические и вспомогательные.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой, или режима работы станка.

Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действия человека и или оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются установка заготовки, смена инструмента и т.д.

Изменение только одного из перечисленных элементов (обрабатываемой поверхности, инструмента или режима резания) определяет новый переход.

Переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.

Под рабочим ходом понимают часть технологического перехода, охватывающую все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности обработки и режима работы станка.

На станках, обрабатывающих тела вращения, под рабочим ходом понимают непрерывную работу инструмента, например на токарном станке снятие резцом одного слоя стружки непрерывно, на строгальном станке - снятие одного слоя металла по всей поверхности. Если слой материала не снимается, а подвергается пластической деформации (например, при образовании рифлений или при обкатывании поверхности гладким роликом с целью ее уплотнения), также применяют понятие рабочего хода, как и при снятии стружки.

Вспомогательный ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего хода.

Все действия рабочего, совершаемые им при выполнении технологической операции, расчленяются на отдельные приемы.

Под приемом понимают законченное действие рабочего, обычно приемами являются вспомогательные действия, например постановка или снятие детали, пуск станка, переключение скорости или подачи и т.п. Понятие прием используется при техническом нормировании операции.

В план механической обработки включают также промежуточные работы - контрольные, слесарные и др., необходимые для дальнейшей обработки, например спайка, сборка двух деталей, запрессовка сопрягаемых деталей, термическая обработка и т.д. Окончательные операции для других видов работ, выполняемых после механической обработки, вносятся в план соответствующих видов обработки.

32.Типы производства в машиностроении. Выбор типа производства детали.  На разработку технологических процессов механической обработки влияют следующие факторы:

– производственная программа, типы производства и организационные формы выполнения технологических процессов;

– технологичность конструкции деталей и изделий;

– установка заготовок при обработке, проектирование и выбор баз;

– заготовки и припуски на обработку;

– точность, качество обрабатываемых поверхностей и другие требования технических условий.

тип производства можно установить по коэффициенту закрепления операций Кзо=О/Р, где О – число различных операций, выполняемых в цехе в течение одного месяца; Р – число рабочих мест для этих операций.

Регламентируемые значения К30 (ГОСТ 3.1121-84) для различных типов производства имеют следующие значения: массовое Кзо = 1; крупносерийное 1 < Кзо £ 10; серийное 10 < Кзо £ 20; мелкосерийное 20 < Кзо £ 40; единичное 40 > Кзо

При единичном производстве выпускаются изделия широкой номенклатуры в относительно малых количествах и часто индивидуально. Характерным признаком единичного производства является выполнение на рабочих местах разнообразных операций без периодического повторения. Продукция единичного производства – машины изготавливаемые по индивидуальным заказам, что присуще тяжёлому машиностроению (гидротурбины, прокатные станы и др.). Чтобы освоить разнообразную по номенклатуре программу, единичное производство должно быть гибким, т. е. приспособленным к выполнению разнообразных заданий. Для этого цехи (участки) должны располагать комплектом универсального оборудования. Этот комплект должен обеспечивать:

– возможность выполнения различных видов обработки (точение, фрезерование, шлифование и др.);

– наличие различных видов оборудования в количественном отношении должно позволить освоить заданную программу. При единичном производстве расположение оборудования в цехе осуществляется по групповому признаку (группа токарных, группа фрезерных и других станков). Единичное производство характеризуется высокой себестоимостью продукции.

Серийное производство занимает промежуточное положение между единичным и массовым. При серийном производстве изделия изготавливают сериями. Серия запускается в производство единовременно, при этом её выпуск должен быть обеспечен за определенный промежуток времени, например, три месяца. В зависимости от количества изделий в серии, частоты повторяемости серии, трудоёмкости производства, различают мелкосерийное, серийное и крупносерийное производство. Это деление является условным для различных отраслей машиностроения.

Одновременный запуск в производство всей партии позволяет свести к минимуму потери времени на переналадку оборудования. Продукцией серийного производства являются металлорежущие станки, компрессоры, насосы, деревообрабатывающие станки и др. Для серийного производства характерно:

– применение разнообразных видов оборудования: универсального, специализированного, специального;

– дифференциация технологических процессов – расчленение на отдельные операции, которые закреплены за определенными станками;

– расположение станков в последовательности выполнения технологических операций с организацией поточных  линий;

– применение разнообразных видов приспособлений и режущего инструмента – универсальных, специализированных и специальных.

– использование в качестве измерительного инструмента предельных калибров и шаблонов. При серийном производстве лучше используется оборудование, выше специализация рабочих и производительность труда, ниже себестоимость выпускаемой продукции. Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объёмом выпуска деталей. Признаком массового производства является выполнение на рабочих местах одних и тех же закреплённых за ними операций. Для массового производства характерно:

– применение специальных приспособлений, предназначенных для выполнения одной элементарной операции. Зачастую они являются частью станка;

– использование универсального, специализированного и специального режущего инструмента.

– применение в качестве измерительного инструмента предельных калибров, автоматических измерительных устройств, контролирующих размеры деталей в процессе обработки;

– реализация принципа концентрации операций возможна при использовании многопозиционных автоматов, которые объединяются транспортным устройством в автоматические линии.

Несмотря на большие первоначальные капитальные затраты массовое производство более экономично, чем серийное, а себестоимость продукции более низкая.