Концентрация и дифференциация операций

Анализируя чертеж детали, технолог стремится привести данный чертеж к местным условиям производства, а также чтобы можно было использовать стандартные режущие и измерительные инструменты. Использовать самые короткие технологические цепи.

При анализе детали на технологичность особое внимание уделяется материалу детали и его физико – механическим свойствам, которые обеспечиваются тем или ином видом мехобработки.

Начиная разрабатывать т/п в зависимости от серийности производства, технолог использует принципы дифференциации или концентрации обработки. Четкого разделения принципов нет, поэтому в техпроцессе могут быть заложены и тот и другой принципы.

В крупносерийном и массовом производствах черновые и получистовые операции проектируются с использованием принципа концентрации, когда в одной операции обрабатывается несколько поверхностей одинаковым или разным инструментом.

При этом используются многошпиндельные станки. На заключительных операциях, где требуется высокая точность, а время обработки небольшое, удобно использовать принцип дифференциации, когда обработка идет одним инструментом, и выполняются несложные переходы, как правило, за один проход.

В мелкосерийном производстве принцип концентрации операций может быть положен в основу техпроцесса при обработке на токарно – револьверных станках и станках с ЧПУ.

Перед началом разработки т/п технолог обязан посмотреть, не разрабатывались ли ранее подобные тех процессы. Для этого имеются альбомы типовых т/п, последнее время эта информация содержится в ЭВМ.

14. Понятие операционного припуска и факторы, его определяющие. Расчетно-аналитический метод определения величины припуска.

Припуск – слой металла, снимаемый на данной операции. S всех операционных припусков дает припуск заготовки. Как правило, припуск дается на сторону и обозначается Z. После выполнения каждой операции на поверхности детали имеется дефектный слой, физико-механические свойства которого отличны от основного металла. При установке детали возникают погрешности; при перераспределении внутренних напряжений, вызванных обработкой на данной операции, деталь коробит, поэтому для получения годных деталей, необходимо оставлять припуск на мех. обработку, величина которого зависит от вида обработки.

В практике используются два метода определения припуска – расчетный и табличный.

Расчетно-аналитический метод позволяет более правильно назначить величину припуска и учитывая все факторы, получить оптимальное значение припуска.

Табличный метод основан на использовании производственного опыта, на основании которого составлены таблицы, где для каждого вида обработки приводится значение припуска, но для учета дополнительных факторов, табличные значения припусков всегда > расчетных в 1,5…2 раза.

Расчетно-аналитический метод

Плоская поверхность

Обработка диаметральных поверхностей

где Rz i-1 – высота микронеровностей, полученных на предшествующем переходе;

– глубина дефектного слоя, полученного на предшествующем переходе;

- допуск, направленный в тело детали, предшествующего перехода;

Z_min – минимальное значение припуска, который необходимо снять для получения годной детали;

Z₀ – номинальное значение припуска = разности номинальных значений размеров, полученных на предшествующем и данном переходе;

r_a - пространственная погрешность, полученная на предшествующем переходе;

e_i-1– погрешность установки детали.

Операционный припуск – удаляется с поверхности в ходе технологической операции.

15. Определение норм времени на механическую обработку детали. Структура нормы времени.

Технической нормой времени называется время, необходимое для выполнения данной операции или штучное время.

Для неавтоматизированного производства штучное время складывается из основного, вспомогательного, времени технологического обслуживания, организации и времени перерывов, где

t_шт = t_о + t_в + t_т.о + t_о.о + t_пер

t_о = L_р.х´i/S_мин. i–число проходов

t_в включает время на установку, закрепления, снятия обрабатываемой детали. На управление оборудованием, измерение детали и другие действия основное и вспомогательное время дают оперативное время t_оп = t_о + t_в, которое грубо определяет время обработки.

t_т.о затрачивается на смену инструмента, подналадку оборудования, заточку и регулировку инструмента; берется в % от основного времени 1…3,5% t_о.

t_о.о учитывает время на подготовку рабочего места, содержание его в течение смены, уборку стружки, чистку и смазку станка, берется в % от оперативного времени до 3 %.

t_пер отводится на отдых и естественные надобности рабочего, берется в % от оперативного времени (1,5…2%).

При обработке заготовок партиями определяется подготовительно-заключительное время t_п.з, которое устанавливается на всю партию деталей и не входит в норму t_шт, а включается в штучно-калькуляционное время t_шк = t_шт + (t_п.з/n_д).

t_партии = t_шк´n + t_п.з.

t_п.з расходуется на знакомство с чертежом детали и технологии, на взятие инструмента, приспособлений из инструментальной кладовой и последующую их сдачу, наладку оборудования для обработки партии деталей.

В крупносерийном и массовом производствах t_п.з нет.

Изучение рабочего времени производится при помощи хронометража или фотографии рабочего дня. При помощи хронометража изучают затраты основного и вспомогательного времени на повторяющиеся элементы операции. На основании этих данных разрабатывают нормативы рабочего времени, при этом ориентируются на среднего рабочего.

При фотографии рабочего дня изучаются средние затраты времени t_т.о, t_о.о, t_пер.

16. Методы обеспечения требуемой точности сборки.

Сборка – заключительный этап процесса, когда из готовых деталей и узлов собираются готовые изделия. Сборочные работы выполняются в сборочных цехах или в сборочных отделениях механических цехов, чтобы облегчить сборку в сборочном цехе.

Такая двойная сборка применяется в крупносерийном и массовом производствах.

Основными исходными данными для разработки техпроцесса сборки является:

1. чертежи сборочных узлов и изделия в целом;

2. техусловия на приемку и испытание машины;

3. краткое описание, определяющее служебное назначение машины;

4. спецификация поступающих на сборку узлов и деталей;

5. производственная программа.

Существует 5 методов обеспечения требуемой точности сборки:

· метод полной взаимозаменяемости;

· метод неполной взаимозаменяемости;

· групповой или селективной сборки;

· метод пригонки;

· метод регулировки.

Сборка по методу полной взаимозаменяемост и применяется вкрупносерийном и массовом производствах, когда требование к точности сборки и точности изготовления отдельных деталей не превышают 7,8 квалитет. Сборка производится без сортировки деталей и доработки. При этом каждая деталь окончательно обрабатывается в механических цехах. Достоинство:

1) простота и экономичность сборки;

2) организация сборки устойчивым потоком;

3) упрощается проблема запчастей и кооперации между предприятиями.

К недостаткам относится высокая стоимость изготовления деталей при высоких требованиях к точности сборки.

Этого недостатка частично лишена сборка по методу неполной взаимозаменяемости. В этом случае р.ц. рассчитываются по теории вероятности, что позволяет расширить поля допусков на изготовление деталей. Увеличение поля допуска зависит от процента риска. В практике возможно до 30 % риска, но наиболее часто применяется 1…3 % риска, что позволяет увеличить поле допуска от 30 до 100% в зависимости от трудоемкости. Сборка изделий производится аналогично первому методу, но определенный % изделий в зависимости от риска будет в брак. Как правило, этот брак устраняется гарантийными мастерскими. Такой вид сборки позволяет значительно снизить себестоимость изготовления изделия (в 1,5…2 раза) по сравнению с первым методом. Применяется в крупносерийном и массовом производствах для изделий бытовой техники.

Метод групповой сборки применяется также в крупносерийном и массовом производствах при высоких требованиях к точности сборки. Для удешевления изделия допуски на элементарной детали увеличивают, а расширенное поле допуска разбивают на группы. Сборку изделия производят из деталей соответствующих групп, что позволяет обеспечить высокую точность замыкающего звена. Например, поршень и гильза цилиндра ДВС. Достоинством является расширенное значение полей допусков, которое значительно снижает трудоемкость изготовления. Недостатками являются: дополнительная работа по сортировке деталей на группы; необходимость создания больших заделов деталей для обеспечения сборки устойчивым потоком.

Метод пригонки. При сборке этим методом детали изготавливаются с расширенными допусками, а накопленная суммарная погрешность устраняется пригонкой одной из деталей путем снятия слоя металла, что в некоторых случаях выполнить очень затруднительно. Чаще всего эта работа выполняется вручную, например, сборка элементов составной станины. Метод применяется в единичном и мелкосерийном производствах для обеспечения высокой точности замыкающего звена, а также в крупносерийном производстве при исключительно высоких требования точности сборки.

Метод регулировки. Требуемая точности замыкающего звена достигается путем изменения величины заранее выбранного компенсирующего звена без снятия с него слоя материала. В практике применяется две разновидности метода: регулировка с использованием неподвижного компенсатора; регулировка с использованием подвижного компенсатора.

В первом случае размеры неподвижного компенсатора (прокладки, шайбы) берутся меньше или равными допуску замыкающего звена р.ц. Для обеспечения требуемого размера используют наборы прокладок разной толщины, из которых составляют требуемый размер. Количество прокладок в наборе должно быть не более трех штук. Достоинством является высокая надежность сборки.

Недостатки:

1) повышенная трудоемкость сборки, т.к. приходится дважды собирать узел: первый раз, чтобы измерить действительный размер и второй – произвести окончательную сборку с требуемым компенсатором;

2) при высоких требованиях точности сборки, толщины прокладок могут быть очень маленькие (5…10 мкм), которые вырубить без заусенцев практически не возможно, т.к. беззазорные штампы невозможно изготовить. Заусенцы на прокладках нужно снимать вручную.

Сборка с применением подвижного компенсатора позволяет исключить недостаток, присущий первому способу. Требуемая величина зазора устанавливается с помощью щупа или шаблона и в данном положении подвижный компенсатор стопорится. Часто в роли подвижного компенсатора используют резьбовые втулки, которые стопорятся гайкой.