Технология машиностроения

 

Задание 1

 

1. 1. Дать определение понятию «машина».

Ответ.

Машина – (греч."махина" – огромная, грозная) система деталей, совершающая механическое движение для преобразования энергии, материалов или информации с целью облегчения труда. Машина характерна наличием источника энергии и требует присутствия оператора для своего управления.

Всякая машина состоит из двигательного, передаточного и исполнительного механизмов. Машина создается на базе определенной совокупности технологических процессов.

Назначение  машин:

• увеличение производительности труда;
• улучшение качества;
• улучшение эстетических и эргономических потребностей человека.

Энергетические машины, предназначенные для преобразования любого вида энергии в механическую, называются машинами-двигателями. К энергетическим машинам относятся, например, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, паровые машины. Информационные машины предназначены для преобразования информации (калькуляторы, компьютеры).

Рабочие машины подразделяются на две группы: технологические  и транспортные. Технологические машины преобразуют обрабатываемую продукцию (которая может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии), изменяя ее форму, свойства, состояние и положение. В транспортных машинах под продукцией понимается перемещаемый предмет, а его преобразование состоит только в изменении положения. К транспортным машинам относятся автомобили, погрузчики, конвейеры, лифты, подъемники.

Технологическое оборудование, предназначенное для выполнения определенных технологических операций по обработке различной продукции, подразделяется на специальные рабочие машины, аппараты и приспособления. Современная машина состоит главным образом из питающих устройств, исполнительных механизмов с рабочими органами, приводного механизма, а также устройств управления, регулирования, защиты и блокировки.

Питающее устройство предназначено для непрерывной  или периодической подачи исходной продукции или сырья в машину с возможностью их дозирования по массе или объему в зависимости  от требований технологического процесса.

Исполнительный  механизм предназначен для передачи движения рабочим органам машины. Этот механизм включает ведомое звено, с которым соединяются рабочие  органы, и ведущее звено, которое  связано с приводным механизмом. Рабочие органы машины непосредственно  воздействуют на обрабатываемый продукт  согласно заданному технологическому процессу. В некоторых случаях  технологический процесс в машине осуществляется несколькими рабочими органами, каждый из которых выполняет  определенную операцию. Такие машины называются сложными в отличие от простых машин с одним рабочим  органом.

Рабочей машиной  принято считать устройство, рационально  осуществляющее технологические операции в результате движения рабочих органов, которые максимально заменяют труд оператора машинным. При этом достигается  повышение производительности труда  и снижение себестоимости изготовляемой  продукции.

 

 

 

 

2.  (21) Дать определение технологическому и вспомогательному переходам. Пояснить примерами.

Ответ

По организационным, техническим  и экономическим причинам технологический  процесс делят на части, которые  принято называть операциями. Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Операция охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими собираемыми объектами производства. При обработке на станках операция включает все действия рабочего, управляющего технологической системой, установку и снятие предмета труда, а также движения рабочих органов технологической системы.

Содержание операций изменяется в широких пределах — от работы, выполняемой на отдельном станке или сборочной машине в обычном  производстве, до работы, выполняемой  на автоматической линии, представляющей собой комплекс технологического оборудования, связанного единой транспортной системой и имеющей единую систему управления в автоматизированном производстве. Число операций в технологическом  процессе изменяется от одной (изготовление детали на прутковом автомате, изготовление корпусной детали на многооперационном  станке) до десятков (изготовление турбинных  лопаток, сложных корпусных деталей).

Формируют операцию, главным  образом, по организационному принципу, так как она является основным элементом производственного планирования и учета. На операцию обычно разрабатывается  вся плановая, учетная и технологическая  документация. В свою очередь, технологическая  операция также состоит из ряда элементов: технологических и вспомогательных  переходов, установа, позиций, рабочего хода.

Технологический переход  — законченная часть технологической  операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения  при постоянных технологических  режимах и установке.

Вспомогательный переход  — это законченная часть технологической  операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (например, установка заготовки, смена инструмента).

  Переход можно выполнять в  один или несколько рабочих  ходов. Рабочий ход — это  законченная часть технологического  перехода, состоящая из однократного  перемещения инструмента относительно  заготовки, сопровождаемая изменением  формы, размеров, качества поверхности  и свойств заготовки. 

Когда изменится  режим резания или режущий  инструмент, начинается следующий переход.

Например, сверление  отверстия Ø 9 мм у втулки (рис. 1.2.1, б) —первый переход (выполняется сверлом), а снятие фаски 2X60° (рис. 1.2.1, в) —второй переход (выполняется зенкером).

Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий 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.

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 законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности или свойств заготовки.

Рис. 1.2.1. Элементы операции

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.

Позицией называется каждое фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.

Примером позиционной  обработки заготовки может служить  выполнение операции сверления отверстий  и нарезание в них резьбы на трехпозиционном поворотном приспособлении, изображенном на рис. 1.2.2.

Рис. 1.2.2. Обработка отверстий на трехпозиционном приспособлении

На  позиции 1 заготовку закрепляют, при  повороте приспособления на позицию 2 на заготовке просверливают отверстия, затем при следующем повороте на позицию 3 в заготовке нарезают резьбу.

Операциям и переходам в технологической документации придают порядковые номера, причем операции обозначаются римскими цифрами, а переходы — арабскими. Порядковые номера переходов дают в каждой операции самостоятельно начиная с первого номера.

Установы обозначаются буквами, причем в каждой операции буквенное обозначение начинается с первой буквы алфавита. Ходы знаками не обозначают, но указывается их число.

Содержание  операций и переходов с указанием  их номеров и буквенных обозначений  установок, наименования оборудования, приспособлений, инструментов, режимов  работы, норм времени и другие данные, необходимые для выполнения технологического процесса, указываются в технологической  документации.

 

Операции называются кратко по виду обработки.

Например:

• сверлильная,
• токарная,
• фрезерная

Переходы излагаются подробно с указанием наименования, порядкового номера или размера  обрабатываемой поверхности.

Для более ясного и точного представления  способа обработки технологический  процесс иллюстрируется эскизами переходов  обработки со схематическим указанием  поверхностей обработки, способа крепления  детали на станке (в приспособлении), положения детали, приспособления и  инструментов. Таким образом, эти  эскизы изображают технологические  наладки для обработки поверхностей детали. Эскиз дается для каждого  перехода отдельно. Примеры переходов  обработки отверстия приведены на рис. 1.2.3.

Рис. 1.2.3. Примеры переходов обработки:

а — сверлить отверстие Ø D,

б — зенкеровать  отверстие Ø D,

в — развернуть отверстие Ø D начерно (начисто),

г — зенковать  фаску h X a при обработке отверстия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2

3. (41) Дать понятие технологичности конструкции изделий (ТКИ). Классификация технологичности конструкции изделий.

Ответ.

Конструкция любой машины, сборочной единицы  или детали определяется в первую очередь ее служебным назначением. Однако, если при конструировании  изделий не будут учтены требования технологии изготовления, то конструкция  может оказаться неэкономичной. Следовательно, при разработке конструктивных форм изделий необходимо учитывать  требования технологии изготовления, эксплуатации и ремонта, обеспечивать технологичность  конструкций  изделия (ТКИ).

Под технологичностью конструкции изделия  понимают совокупность свойств конструкции  изделия, обеспечивающих возможность  достижения оптимальных затрат при  изготовлении, эксплуатации и ремонте  при заданных показателях качества, объеме выпуска и условиях выполнения работ. Конструкцию изделия принято  считать технологичной, если она  обеспечивает возможность изготовления изделия наиболее простым и экономичным  способом.

Технологичность  конструкций  изделия (ТКИ) –  свойство  качества  изделий,  характеризующее  приспособленность  их  конструкций  к  достижению оптимальных затрат ресурсов в производстве и эксплуатации.

Технологичность  конструкций  изделий  различается  по  методам  воздействия на изделие, области проявления и видам затрат.

Общая классификация  технологичности конструкций изделий (ТКИ)

Признак классификации	Вид ТКИ
По методам воздействия на изделие	Технологическая рациональность конструкции. Преемственность конструкции.
По области проявления:	Производственная ТКИ при: подготовке производства; изготовлении; монтаже вне предприятия.    Эксплуатационная ТКИ при:  техническом  обслуживании;  текущем  ремонте;  хранении и транспортировании; диагностировании; утилизации;   Ремонтная  ТКИ при:  монтаже и демонтаже; восстановлении; замене элементов
По видам затрат	Трудоемкость Материалоемкость.   Энергоемкость.  Хроноемкость.	По отдельности в производстве, эксплуатации и ремонте

 

 

Отработка конструкции на технологичность  является одним из основных этапов технологической подготовки производства, что обусловлено тесной взаимосвязью между конструкцией изделия и  технологией его изготовления. Различают  следующие виды технологичности:

 

-         производственная;

-         эксплуатационная;

-         ремонтная.

Производственная  технологичность  конструкций  изделия заключается в сокращении времени и средств на технологическую подготовку производства, изготовление и монтаж вне предприятия изготовителя.