Учебно-методическое пособие для проведения лабораторных и практических работ по дисциплине «Технология машиностроения»

В.А. Рогов, А.В. Родионова

Учебно-методическое пособие

для проведения лабораторных и практических работ

по дисциплине «Технология машиностроения»

Для студентов III, IV курса направления

552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

Москва

Издательство Российского университета дружбы народов

2004

Утверждено

РИС Ученого совета

Российского университета дружбы народов

Рогов В.А., Родионова А.В. Учебно-методическое пособие для проведения лабораторных и практических работ по дисциплине «Технология машиностроения». Для студентов III, IV курса направления 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств».- М.: Изд-во РУДН, 2004.- 38c.

В учебном пособии рассматриваются вопросы технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов, методы связанные с оценкой качества изделий, с определением погрешности обрабатываемых деталей, с влиянием деформаций обрабатываемых деталей и износом инструмента. Приводится расчет темпа и выбора производства.

Подготовлено на кафедре технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов.

ÓИздательство Российского университета дружбы народов,2004 г.

Лабораторная работа № 1.

«Расчет темпа и выбор производства».

Цель работы: определение темпа выпуска деталей и выбор на основе темпа выпуска типа производства определенных деталей (узлов).

Теоретическая часть.

Выбор типа производства является первым этапом разработки технологического проекта. Отнесение процесса изготовления детали к тому или иному типу производства во многих аспектах определяет технические и организационные решения разрабатываемого проекта. Это следует из определения типа производства.

Существует три типа производства.

Массовое производство характеризуется тем, что на одних и тех же рабочих местах в течение длительного времени постоянно выполняется одна и та же операция для одной и той же детали. Очень редко допускается переход на обработку однотипной детали, отличающейся некоторыми размерами и элементами формы, не требующих значительной и длительной переналадки оборудования. Применяемое оборудование – автоматические линии и полуавтоматы, роботы-манипуляторы, станки с ЧПУ и т.п.

Серийное производство характеризуется тем, что на рабочих местах в течение календарного времени (месяц) неоднократно меняется форма, материал и размеры обрабатываемых деталей, причем детали поступают партиями, поэтому целесообразно использование различного рода приспособлений и инструментов для переналаживаемого специального и универсального оборудования. Время переналадки может быть сокращено путем использования станков с ЧПУ и промышленных роботов. Серийное производство характеризуется изготовлением большого объема изделий ограниченной номенклатуры периодически повторяющимися партиями.

В зависимости от количества  изделий в партии и значения коэффициента закрепления операции различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Коэффициент закрепления операции – отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых в течение месяца, к числу рабочих мест:

Для мелкосерийного производства  К_з.о. составляет 20…40; среднесерийного 10…20; крупносерийного 1…10.

Индивидуальное производство характерно тем, что на рабочих местах нет повторяемости деталей и комплексов переходов, отсутствует также определенная повторяемость запуска деталей в производство (нет специализированной оснастки). Применяемое оборудование – универсальное, многоцелевые станки с ЧПУ.

Выбор наиболее целесообразного типа производства осуществляется путем сравнения темпа выпуска детали со средним штучным временем, затраченным на одну операцию механической обработки.

Темпом выпуска называется интервал времени между выпуском двух последовательно обрабатываемых деталей в условиях ритмичного производства.

Темп выпуска определяется по формуле:

Тв = 60Fд * m / N,   мин/шт.,

где Fд – действительный годовой фонд времени работы            оборудования при работе в одну смену (час);

m – число смен;

N – годовая программа выпуска детали (шт).

Действительный годовой фонд времени подсчитывается по формуле

Fд = Тсм * Ф * Кр, ч.,

Где Тсм – продолжительность одной смены;

Ф – число рабочих дней в году;

Кр – коэффициент, учитывающий простой оборудования в течение рабочей смены в связи с текущим ремонтом и техническим обслуживанием (см. таб. 1)

Таблица 1. Значение коэффициента Кр.

Число рабочих дней в году

Ф = 365 - (В + П), где В – число выходных и П -  праздничных дней.

В СССР Ф = 253 дня.

Среднее штучное время рассчитывается по формуле

Т шт. = åТ шт.i / n, мин., где n – число операций механической обработки; Тшт. – штучное время i-ой операции.

Для расчета Тшт. Используют приближенные формулы основного времени То для отдельных переходов, входящих в операцию, а также поправочные коэффициенты, учитывающие вспомогательное время на выполнение операции:

Тшт i = Тоi *  j_к.

Таблица φ_к

После подсчета темпа выпуска и среднего штучного времени на операцию определяется коэффициент серийности:

Ксер = Тв  /  Тшт ср.

Величина  Ксер позволяет выбрать тип производства, пользуясь таблицей 2.

Таблица 2. Связь типа производства с Ксер.

Если подсчеты Ксер показывают, что должно быть выбрано серийное производство, то дополнительно подсчитывают количество деталей в партии nп, то есть количество деталей, одновременно запускаемых в производство, по формуле:

Nп = N * t / Ф, где t – количество дней запаса деталей, одновременно хранящихся на складе и обеспечивающих бесперебойную работу сборочного участка.

Считаются достаточными следующие величины дней запаса: для крупных деталей t = 2-3 дня, для средних деталей t = 5 дней, для мелких деталей t =10-30 дней (меньшее значение t рекомендуется выбирать для крупносерийного производства, а большее – для мелкосерийного производства).

Задание на практическую часть.

Исходные материалы:

1 Чертеж детали.

2. Годовая программа выпуска.

По чертежу детали составить маршрут обработки.

На каждую операцию по таблицам назначить Тоi .

По формуле определить  Тштi  на каждую операцию.

Рассчитать К сер и выбрать тип производства.

Лабораторная работа № 2.

Определение погрешности закрепления заготовки

в приспособлениях.

Цель работы:определение среднего значения осевой погрешности при   закреплении заготовки в трехкулачковом патроне.

Теоретическая часть.

Для обеспечения точности обработки заготовку необходимо установить и закрепить в определенное положение относительно режущего инструмента. Однако при закреплении возникает погрешность, определение которой необходимо для обеспечения точности получаемых размеров.

Погрешность закрепления ε_з возникает из-за деформации отдельных заготовок под действием силы зажима. Погрешность закрепления численно равна разности предельных смещений измерительной базы в направлении получаемого размера под действием силы зажима заготовки.

Под действием силы зажима F_з измерительная база смещается. В силу различных причин это смещение будет разным для каждой заготовки. Поэтому возникает погрешность закрепления заготовки в приспособлениях, равная:

,                                  (1)

где α – угол между направлением действия силы зажима F_з и направлением получаемого размера. При расчете погрешности ε_з обычно учитывается только смещение из-за контактных деформаций в стыках заготовка - установочные элементы. Величина этих смещений определяется по экспериментальной зависимости:

,                                                 (2)

где N_f – сила зажима, приходящаяся на опору (нагрузка на опору);

с – коэффициент, характеризующий вид контакта, материал, шероховатость поверхности и верхний слой заготовки;

n – показатель степени, определяемый в ходе эксперимента.

Экспериментальные зависимости между нормальной нагрузкой N_f и смещением y для различных опор приведены в справочной литературе, некоторые из который приведены в Приложении. В этих зависимостях с - выражения в скобках, n – показатель степени при N_f.

При проведении лабораторной работы определяется значение осевой погрешности закрепления заготовки в трехкулачковом