Проектирование технологических операций

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Технология машиностроения
Лекция 11

2. Содержание

1.
2.
3.
4.
5.
Порядок проектирования.
Основы технического нормирования.
Схемы обработки.
Определение припусков.
Определение режимов обработки.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
2

3. Порядок проектирования технологических операций

Проектирование технологических операций
включает:
уточнение числа и последовательности
переходов;
определение промежуточных припусков;
выбор инструмента и режимов обработки;
выбор или проектирование станочных
приспособлений;
техническое нормирование операции.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
3

4. Основы технического нормирования

Цель технического нормирования –
расчет технически обоснованной
нормы времени.
В единичном и серийном производстве
технически обоснованной является
норма штучно-калькуляционного
времени.
В массовом производстве технически
обоснованной является норма
штучного времени.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
4

5. Основы технического нормирования

Норма штучно-калькуляционного
времени:
tпз ,
tшт- к = tшт +
tшт – штучное время;
n
tпз – подготовительно-заключительное
время;
n – число деталей в партии.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
5

6. Основы технического нормирования

Штучное время расходуется на обработку
изделия.
Подготовительно-заключительное время (на
партию) расходуется на:
• ознакомление с чертежом;
• получение материалов, инструмента;
• наладку приспособлений;
• настройку станка;
• по окончании обработки – демонтаж
приспособлений.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
6

7. Основы технического нормирования

Штучное время равно:
tшт = tоп + tт + tорг + tлп ,
tоп – оперативное время;
tт – техническое время;
tорг – организационное время;
tлп – время на личные потребности и отдых (при
утомительных работах) в течение смены.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
7

8. Основы технического нормирования

Составляющие tт, tорг, и tлп
определяется в процентах от
оперативного времени.
Для механической обработки в
условиях единичного и серийного
производства:
tт ≈0,06 · tоп
tорг ≈(0,04…0,02) · tоп
tлп ≈0,025 · tоп
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
8

9. Основы технического нормирования

Оперативное время:
tоп = tо + tв ,
tо – основное время;
tв – вспомогательное время.
Основное время может быть
машинным, ручным и машинноручным.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
9

10. Основы технического нормирования

Машинное время определяется исходя из
режима обработки.
Общая формула для определения машинного
времени:
tо
=
L ∙i
Vs
,
L – расчетная длина обработки, мм;
i – число проходов;
Vs – скорость подачи, мм/мин.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
10

11. Основы технического нормирования

Расчетная длина обработки определяется по
формуле:
L = l 1 + l + l2 ,
где l – длина обработки;
l1– длина врезания;
l2– длина схода.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
11

12. Основы технического нормирования

Вспомогательное время определяется по
нормативам.
Существуют
Нормативы вспомогательного времени tв ;
Укрупненные нормативы основного tо и
вспомогательного времени tв.
Наиболее просто использовать укрупненные
нормативы tо и tв.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
12

13. Основы технического нормирования

По укрупненным нормативам вспомогательное
время определяется по формуле:
tв = tуст + tпер + tдоп + tизм ,
tуст –время на установку и снятие заготовки;
t пер –время на основные приемы, связанные с
переходом;
t доп –время на дополнительные приемы,
связанные с переходом;
t изм –время на измерение после обработки.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
13

14. Cхемы обработки

При проектировании
технологических операций
применяются принципы
концентрации и дифференциации.
Схема обработки определяет
порядок выполнения и степень
концентрации технологических
переходов в операции
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
14

15. Cхемы обработки

Схемы обработки различаются по:
количеству заготовок
(одноместная и многоместная);
количеству инструментов
(одноинструментальная и
многоинструментальная);
последовательности
переходов (последовательная и
параллельная).
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
15

16. Cхемы обработки

Одноместная последовательная
обработка одним или несколькими
инструментами
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
16

17. Cхемы обработки

Одноместная последовательная
обработка одним или несколькими
инструментами
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
17

18. Cхемы обработки

При одноместной последовательной
обработке оперативное время
является суммой основного и
вспомогательного времени:
tоп = tо + tв
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
18

19. Cхемы обработки

Одноместная параллельная
обработка существует в следующих
разновидностях:
• обработка фасонным инструментом;
• обработка набором инструментов;
• обработка с использованием
станков-автоматов и
многошпиндельных головок.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
19

20. Cхемы обработки

Обработка фасонным инструментом
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
20

21. Cхемы обработки

Обработка набором инструментов
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
21

22. Пример

11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
22

23. Пример

11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
23

24. Cхемы обработки

Обработка с использованием станковавтоматов и многошпиндельных
головок
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
24

25. Пример

11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
25

26. Пример

11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
26

27. Пример

11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
27

28. Cхемы обработки

При одноместной параллельной
обработке оперативное время
определяется по формуле:
tоп = tоi + tв,
где tоi – время лимитирующего (самого
продолжительного) технологического
перехода
Экономится основное время
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
28

29. Cхемы обработки

Многоместная обработка существует в
следующих разновидностях:
с одновременной установкой
заготовок;
с раздельной установкой заготовок;
с непрерывной установкой
заготовок.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
29

30. Cхемы обработки

Многоместная обработка с
одновременной установкой
заготовок
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
30

31. Cхемы обработки

При многоместной обработка с
одновременной установкой заготовок
экономится часть вспомогательного
времени:
tв = tуст/n + tпер + tдоп + tизм ,
где n – количество одновременно
устанавливаемых заготовок.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
31

32. Cхемы обработки

Многоместная обработка с
раздельной установкой заготовок
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
32

33. Cхемы обработки

При многоместной обработке с
раздельной установкой заготовок
происходит почти полное перекрытие
tо и t в :
tоп = tо (если tо > tв )
или
tоп = tв (если tо < tв )
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
33

34. Cхемы обработки

Многоместная обработка с
непрерывной установкой заготовок
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
34

35. Пример

11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
35

36. Пример

11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
36

37. Cхемы обработки

При многоместной обработке с
непрерывной установкой заготовок
происходит полное перекрытие tо и tв:
tоп = tо
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
37

38. Определение припусков

Припуск – это слой материала,
удаляемый при механической
обработке для достижения заданной
точности и шероховатости
поверхности.
Припуск – необходимый слой
материала.
Напуск – это избыточный слой
материала, подлежащий удалению.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
38

39. Определение припусков

Пример выделения на чертеже припусков и
напусков
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
39

40. Определение припусков

Общий припуск обозначается zо
zо = ∑ zi ,
где zi – промежуточные припуски на
операции.
Припуски бывают симметричные и
односторонние.
Симметричный припуск назначается на
размеры валов и отверстий.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
40

41. Определение припусков

Определение
припусков валов
2zо = dзаг – dдет ,
где dзаг - размер
заготовки;
dдет - размер
детали.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
41

42. Определение припусков

Определение
припусков
отверстий
2zо = Dдет – Dзаг ,
где Dдет - размер
детали;
Dзаг - размер
заготовки.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
42

43. Определение припусков

Определение
односторонних
припусков
zо = hзаг – hдет ,
где hзаг - размер
заготовки;
hдет - размер
детали.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
43

44. Определение припусков

Существует два метода определения
припусков:
• статистический;
• аналитический.
В любом случае определяется
минимальный припуск, который
может корректироваться.
Точно определить припуск можно
только экспериментальным путем.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
44

45. Определение припусков

Для определения припусков
статистическим методом применяются
стандарты. Например:
ГОСТ 26645-85 Отливки из металлов и
сплавов. Допуски размеров, массы и
припуски на механическую обработку
ГОСТ 7505-89 Поковки стальные
штампованные. Допуски, припуски и
кузнечные напуски
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
45

46. Определение припусков

Примеры
стандартов
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
46

47. Определение припусков

Аналитический метод определения
припусков разработал профессор
В.М. Кован – один из
основоположников технологии
машиностроения в СССР.
Согласно этого метода
минимальный припуск должен
иметь следующие составляющие.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
47

48. Определение припусков

Rzi-1 - высота неровностей на
предыдущей операции;
hi-1 - величина дефектного слоя
от предыдущей обработки;
Δi-1 - пространственное
отклонение заготовки на
предыдущей операции
εi - погрешность установки
заготовки на текущей
операции
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
48

49. Определение припусков

Расчетные формулы:
для плоских поверхностей припуск на
сторону
Zi min = Rz i-1 + hi-1 + Δi-1 + εi
для тел вращения припуск на две стороны
2Zi min = 2(Rz i-1 + hi-1 + √ Δ2i-1 + ε2i)
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
49

50. Определение режимов обработки

Порядок расчета режимов на примере
токарной обработки:
1. Выбор материала режущей части
инструмента.
Наиболее часто применяются:
• быстрорежущие стали (V ≤ 10 м/мин)
• твердые сплавы (V ≤ 200 м/мин)
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
50

51. Определение режимов обработки

2. Определение глубины резания t
Глубина резания определяется исходя из
величины припуска на операцию:
• желательно удалять припуск за один проход
инструмента;
• если припуск большой, он удаляется за
несколько проходов инструмента;
• максимальная величина глубины резания
зависит от мощности главного двигателя,
прочности механизма подачи и инструмента.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
51

52. Определение режимов обработки

3. Определение подачи s
Подача определяется по таблицам в
зависимости от требуемой шероховатости и
прочности режущей части инструмента.
Ориентировочно:
• для чистовой обработки
s ≈ 0,1∙t мм/об;
• для черновой и промежуточной обработки
s ≈ 0,2∙t мм/об.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
52

53. Определение режимов обработки

4. Определение скорости резания V.
Скорость резания определяется по формуле
где
- коэф-т, зависящий от св-в материала;
- коэф-т, зависящий от св-в инстр-та;
T – стойкость инструмента в мин.;
t – глубина резания в мм;
s – подача в мм/об;
m, x, y – показатели степени из таблиц.
11.01.2019
Лекция 11
Коккарева Е.С.
53