Design von technologischen Prozessen der mechanischen Bearbeitung. Prozessdesign Ablauf des Prozessdesigns

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6.2. ANFANGSDATEN UND FOLGE DER GESTALTUNG VON TECHNOLOGISCHEN PROZESSEN

Zur Entwicklung technologische Prozesse Quellen- und Anleitungsmaterialien sind: Fertigungsprogramm; eine Arbeitszeichnung des Teils und eine Zeichnung der Montageeinheit, die das Teil enthält; Arbeitszeichnung des Werkstücks; technologische Bedingungen für Materialien und Baugruppen; Anleitungs- und Referenzmaterialien (Alben mit Vorrichtungen, Kataloge und Pässe von Geräten, GOSTs und Normalen für Mess- und Schneidwerkzeuge, Standards für Schneidmodi und technische Vorschriften, Betriebszulagen usw.).

Am Anfang der Entwicklung des technologischen Prozesses steht die Art der Produktion. Bei der Serienfertigung wird zusätzlich die Größe einer Teilecharge unter Berücksichtigung der Kalendertermine für die Fertigung fertiger Produkte, der Verfügbarkeit eines Materiallagers, der Dauer von Bearbeitungsprozessen etc. ermittelt. Anschließend werden die Zeichnungen kontrolliert und die Herstellbarkeit der Konstruktion von Teilen, Baugruppen und der gesamten Maschine geprüft wird. Wenn Mängel oder Fehler in den Zeichnungen gefunden werden, gibt der Technologe dem Konstrukteur Anweisungen, um diese zu beseitigen. Nach der Überprüfung der Zeichnungen beginnen sie, den technologischen Prozess basierend auf zu entwerfen Allgemeine Regeln Entwicklung technologischer Prozesse und Auswahl der technologischen Ausrüstung von GOST 14301-83.

Ein wichtiger Schritt in der Entwicklung des technologischen Prozesses ist die Auswahl des Werkstücks. Die Wahl des Werkstücks richtet sich nach der Bauteilform und -abmessung, dem Ausgangsmaterial, der Fertigungsart, den Anforderungen an dessen Qualität sowie wirtschaftlichen Erwägungen. Bei der Wahl eines Rohlings sollte darauf geachtet werden, Material einzusparen, eine abfallfreie und abfallarme Technologie zu schaffen und technologische Prozesse zu intensivieren.

Bei der Auswahl eines Werkstücks wird zunächst die Art des Werkstücks festgelegt (Gießen, Schmieden, Stanzen, Walzen, Schweißkonstruktion). Anschließend wird die Formgebung des Werkstücks gewählt (Gießen in Sand-, Stab- oder Metallformen, Schmieden in Gegengesenken usw.). Zunächst wird ein solches Verfahren zur Herstellung des Werkstücks gewählt, das die spezifizierte Qualität des Teils sicherstellt. Wenn es mehrere Methoden gibt, wird eine Methode gewählt, die die höchste Produktivität und minimale Kosten für die Beschaffung eines Werkstücks und die Bearbeitung gewährleistet.

Das Spektrum der Maschinen und Apparate der Textilindustrie ist sehr vielfältig, entsprechend unterschiedlich sind die Arten der Zuschnitte und Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Haupttypen von Rohlingen in der Textiltechnik sind: Gussteile aus Eisen- und Nichteisenmetallen, Schmiede- und Stanzteile, Rohlinge aus Blech, Walzprodukte, geschweißte Rohlinge, Rohlinge aus Pulver und nichtmetallischen Werkstoffen.

Gussknüppel, die keinen Stoßbelastungen ausgesetzt sind, werden aus grauem und modifiziertem Gusseisen hergestellt, und solche, die unter harten Bedingungen arbeiten und hohen Belastungen ausgesetzt sind, werden aus Stahl hergestellt. Rohlinge in Form von Schmiedestücken, die durch freies Schmieden gewonnen werden, werden hauptsächlich für große Teile in der Einzel- und Kleinserienfertigung verwendet. Bei der Herstellung von Schmiedestücken streben sie danach, eine Konfiguration der Rohlinge zu erhalten, die sich den vereinfachten Umrissen des Teils annähert.

Gewalzte Rohlinge werden für Teile verwendet, die in ihrer Konfiguration jedem Walzprodukt ähnlich sind, wenn es keinen wesentlichen Unterschied in den Querschnitten des Teils gibt und es möglich ist, eine große Materialmenge zu vermeiden, um seine endgültige Form zu erhalten. Beispielsweise werden Muttern aus Sechskantstangen hergestellt, Lagerschalen aus Rohren, Federn aus

Kabel. Geschweißte und stanzgeschweißte Rohlinge werden hauptsächlich zur Herstellung von Stahlteilen mit komplexer Konfiguration verwendet, wenn es unmöglich oder wirtschaftlich unrentabel ist, einen Rohling aus einem Stück gewalzten Metalls zu erhalten, z. B. die Herstellung von Stufenwellen mit großem Unterschied in Stufendurchmesser.

Rohlinge aus Pulvermaterialien werden durch Pressen von Pulvermischungen in Formen unter einem Druck von 100–600 MPa und anschließendem Sintern der gepressten Teile erhalten. Aus Pulvermaterialien hergestellte Teile umfassen Ringe von Zwirn- und Spinnmaschinen, selbstschmierende Lager, Einheiten ohne Schmiermittel usw. Der Vorteil der Pulvertechnologie ist die Möglichkeit, Teile herzustellen, die praktisch keine mechanische Bearbeitung erfordern.

Zu den Zuschnitten aus nichtmetallischen Werkstoffen zählen Kunststoffe, Holz, Gummi, Leder etc. Auch Folien, Stäbe und Bänder aus verschiedenen Kunststoffarten werden in der Textiltechnik verwendet.

Zuschnitte von charakteristischen Teilen von Krempel-, Spinn- und Strickmaschinen, Webstühlen, Färbe- und Veredelungsanlagen, Maschinen für die Produktion chemische Fasern in den entsprechenden Kapiteln des zweiten Abschnitts behandelt.

Die Konstruktion und Wahl einer Variante hängt maßgeblich vom technologischen Prozess des Schneidens ab richtige Wahl technologische Grundlagen. Bei der ersten Operation sollten diejenigen Oberflächen bearbeitet werden, die als technologische Basis für die nachfolgende Operation dienen. Bei den nachfolgenden Operationen sollten die technologischen Grundlagen hinsichtlich der geometrischen Form und der Oberflächenrauheit so genau wie möglich sein, die Prinzipien der Konstanz und der Kombination von Grundlagen sollten eingehalten werden.

Die Erstellung einer Teilebearbeitungsroute ist eine komplexe Aufgabe mit einer Vielzahl von Lösungsmöglichkeiten. Sein Zweck ist es, einen allgemeinen Plan für die Bearbeitung eines Teils zu geben, den Inhalt der Operationen des technologischen Prozesses zu skizzieren und die Art der Ausrüstung auszuwählen. Der Bearbeitungsweg richtet sich nach den Anforderungen der Werkzeichnung, den technischen Gegebenheiten und dem abgenommenen Werkstück. Beim Aufbau einer Verarbeitungsroute wird davon ausgegangen, dass jedes nachfolgende Verarbeitungsverfahren genauer sein muss als das vorherige.

Die Zulagen werden unter Berücksichtigung der spezifischen Verarbeitungsbedingungen optimal bestimmt. Arbeitsaufmaße, Toleranzen und Zwischenmaße des Werkstücks berechnen. Zwischenmaße sind in der Arbeitsskizze unter Berücksichtigung des Aufmaßes für die Nachbearbeitung angegeben. Die Betriebstechnologie wird unter Berücksichtigung des Ortes jeder Operation in der Streckentechnologie entwickelt. Beim Entwerfen von technologischen Operationen werden die folgenden miteinander verbundenen Arbeiten durchgeführt: Sie wählen die Struktur zum Erstellen einer Bearbeitungsoperation; den Inhalt technologischer Übergänge im Betrieb klären; wählen Sie das Modell der Maschine; technologische Ausrüstung wählen; Bestimmen Sie den Verarbeitungsmodus und die Zeitrate; bestimmen Sie die Kategorie der Arbeit; die Wirksamkeit der Operation belegen; technologische Dokumentation erstellt.

Die Detaillierung des technologischen Prozesses hängt von der Art der Produktion ab. In der Einzelfertigung werden technologische Prozesse bis zur Erstellung eines Arbeitsablaufs entwickelt, der die Reihenfolge, die erforderliche Ausrüstung, die Vorrichtungen, die Schneid- und Messwerkzeuge und die Bearbeitungszeit angibt. In der Massen- und Serienproduktion werden technologische Prozesse detailliert mit der Begründung für alle getroffenen Entscheidungen entwickelt.

Die Entwicklung des technologischen Prozesses umfasst die folgenden Schritte:

1) Einweisung in den offiziellen Zweck des Produkts;

2) Studie und kritische Analyse Technische Anforderungen und verschiedene Standards (Genauigkeit, Leistung, Effizienz, Kraftstoffverbrauch), die den Einsatzzweck des Produkts bestimmen;

3) Kennenlernen der geplanten quantitativen Freisetzung des Produkts pro Zeiteinheit und der Gesamtfreisetzungsmenge gemäß unveränderlichen Zeichnungen;

4) Studium der Arbeitszeichnungen des Produkts und deren kritische Analyse unter dem Gesichtspunkt der Möglichkeit, dass das Produkt seinen offiziellen Zweck erfüllt, die vom Designer skizzierten Methoden, um die vom offiziellen Zweck geforderte Genauigkeit zu erhalten, zu identifizieren und zu korrigieren Fehler;

5) Entwicklung eines technologischen Prozesses für den Ablauf der allgemeinen Montage des Produkts, Gewährleistung der Möglichkeit, seinen offiziellen Zweck zu erfüllen, und Ermittlung der Anforderungen der allgemeinen Montagetechnologie für die Gestaltung des Produkts, der Montageeinheiten und Teile;

6) Analyse des offiziellen Zwecks von Montageeinheiten und Entwicklung der Abfolge des technologischen Prozesses der Montage von Montageeinheiten, ihrer Einstellung und Prüfung; Identifizierung montagetechnischer Anforderungen für Teile, aus denen sich Montageeinheiten zusammensetzen, und für die Konstruktion von Montageeinheiten;

7) Untersuchung des Gebrauchszwecks von Teilen, kritische Analyse technischer Anforderungen und Anforderungen an Teile von der Technologieseite, Identifizierung von Anforderungen an die Konstruktion von Teilen;

8) Auswahl des wirtschaftlichsten technologischen Verfahrens zur Gewinnung von Rohlingen unter Berücksichtigung der Anforderungen für den offiziellen Zweck der Teile und der geplanten quantitativen Leistung pro Zeiteinheit und gemäß unveränderlichen Zeichnungen;

9) Entwicklung des wirtschaftlichsten technologischen Verfahrens zur Herstellung von Teilen mit der geplanten Produktionsmenge pro Zeiteinheit und nach unveränderlichen Zeichnungen; Anpassungen an technologischen Prozessen und ggf. an der Konstruktion von Teilen;

10) Anordnung von Geräten und Arbeitsplätzen, Berechnung der Belastung und notwendige Anpassungen des technologischen Prozesses;

11) Entwurf und Herstellung von Werkzeugen, technologischer Ausrüstung und; testen und in die Produktion einführen;

12) Durchführung aller Anpassungen des technologischen Prozesses zur Behebung von Fehlern und Mängeln, die bei der Einführung technologischer Prozesse in die Produktion festgestellt wurden.

Das Studium des offiziellen Zwecks des Produkts. Vor Beginn der Entwicklung des technologischen Prozesses muss der Technologe den offiziellen Zweck des für die Herstellung geplanten Produkts im Detail studieren und verstehen. Das Studium des Wortlauts des offiziellen Zwecks des Produkts muss von dessen begleitet werden kritische Analyse um festzustellen, wie vollständig sich die Aufgabe widerspiegelt, für deren Lösung das Produkt geschaffen wird.

Der Leistungszweck des Produkts wird zunächst durch den Kunden bei der Entwicklung des technologischen Verfahrens zur Herstellung von Produkten mit diesem Produkt formuliert und bei der Auftragserteilung für die Produktgestaltung spezifiziert. Für den Designer ist der Wortlaut der offizielle Verwendungszweck des Produkts Quelldokument, die nachträglich den Produktzeichnungen beigefügt wird. Seitens des Technologen, der mit der Entwicklung der Herstellungstechnologie des Produkts beginnt und für die Lieferung verantwortlich ist fertiges Produkt Der Kunde benötigt neben dem Studium eine kritische Beurteilung des Wortlauts des offiziellen Verwendungszwecks des Produkts.

Die Notwendigkeit einer kritischen Bewertung erklärt sich aus der Bedeutung der Tatsache, dass die Aufgaben, die mit Hilfe des erstellten Produkts gelöst werden müssen, richtig definiert sein müssen. Wenn Fehler oder Ungenauigkeiten bei der Konstruktion und Herstellung des Produkts noch irgendwie behoben werden können, können Fehler bei der Bestimmung des offiziellen Zwecks in seinem Hauptplan nicht korrigiert werden und führen häufig zu einer Minderwertigkeit oder Ungeeignetheit der Konstruktion. In der Praxis gibt es häufig Fälle, in denen die Klärung des offiziellen Zwecks des Produkts in der Entwurfsphase des technologischen Prozesses erhebliche Designverbesserungen erforderte, die zur Verbesserung der Produktqualität beitrugen.

Analyse der technischen Anforderungen und Genauigkeitsstandards. Technische Anforderungen und Genauigkeitsstandards sind das Ergebnis der Umwandlung von qualitativen und quantitativen Indikatoren des offiziellen Zwecks des Produkts in Indikatoren für dimensionale Beziehungen seiner ausführenden Oberflächen. Da die technischen Anforderungen und Genauigkeitsstandards den offiziellen Zweck des Produkts widerspiegeln, dann. Zu Beginn der Entwicklung eines technologischen Prozesses ist es notwendig, die Bedeutung der Anforderungen an die Qualität des hergestellten Produkts genau zu verstehen und darauf zu vertrauen, dass sie korrekt entworfen wurden.

Die Entwicklung technischer Anforderungen und Genauigkeitsstandards für das zu erstellende Produkt ist eine schwierige Aufgabe. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Designer technische Anforderungen implizit vorgeben. In solchen Fällen müssen Technologen die fehlenden fachlichen Anforderungen klären und sogar ergänzen oder nur qualitativ gestellte Bedingungen in die Sprache der Zahlen übersetzen.

Die Analyse der Übereinstimmung der technischen Anforderungen und Genauigkeitsstandards mit dem Verwendungszweck des Produkts basiert auf: theoretischen Untersuchungen der physikalischen Natur der Phänomene, die den Betrieb des Produkts begleiten: auf der Durchführung von Experimenten an Prototypen, Modellen oder ersten Exemplaren des Produkts; über das Studium der Betriebserfahrung eines Produkts ähnlichen Typs; basierend auf der Erfahrung des Technikers, der die Analyse durchführt.

Die vom Technologen formulierten Vorschläge zur Klärung sowohl des offiziellen Zwecks als auch der technischen Anforderungen sollten dem Konstrukteur und dem Kunden zur Kenntnis gebracht werden.

Die Analyse der Übereinstimmung von Genauigkeitsstandards und technischen Anforderungen mit dem Servicezweck des Produkts sowie deren Entwicklung während des Entwurfs beinhaltet die Lösung eines direkten Problems. Nur wenn man vom offiziellen Zweck des Produkts zu technischen Anforderungen und Genauigkeitsstandards übergeht, kann man die Logik ihrer Entwicklung verstehen und die Richtigkeit und Angemessenheit feststellen. Daher muss der Technologe ebenso wie der Konstrukteur die Methode zur Entwicklung von Genauigkeitsstandards und technischen Anforderungen für das Produkt beherrschen.

Die Ausgangsdaten für die Festlegung von Standards für die Genauigkeit eines Produkts können die Anforderungen an die Qualität des Produkts sein, die das Produkt herstellen muss, die Produktivität und Haltbarkeit des Produkts usw. Letztendlich hängt die Einhaltung dieser Anforderungen von der Genauigkeit des Produkts ab Form, Größe, relative Position und Bewegung der Führungsflächen des Produkts, d. h. von der Genauigkeit der dimensionalen und kinematischen Beziehungen der Führungsflächen.

Geplante Veröffentlichung von Produkten. Vor der Entwicklung eines technologischen Prozesses zur Herstellung eines Produkts muss Folgendes bekannt sein: 1) die geplante Produktion von Produkten pro Zeiteinheit (pro Jahr, Quartal, Monat); 2) die Gesamtzahl der Produkte, die nach unveränderlichen Zeichnungen hergestellt werden sollen, oder der Kalenderzeitraum, in dem die Produktion der Produkte nach diesen Zeichnungen geplant ist.

Diese Daten werden benötigt, um die wirtschaftlichsten Optionen für technologische Prozesse, Ausrüstungstypen, Werkzeuge, technologische Ausrüstungsgegenstände, die Organisation des technologischen Prozesses, den Grad seiner Mechanisierung und Automatisierung auszuwählen.

Bei der Entwicklung eines technologischen Prozesses ist es oft erforderlich, die geplante Produktion von Produkten pro Zeiteinheit in die eine oder andere Richtung geringfügig zu ändern. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass bei der geplanten Freigabe ein Teil der Ausrüstung aufgrund seiner Unvollständigkeit möglicherweise nicht ausreichend genutzt wird, was die wichtigsten technischen und wirtschaftlichen Indikatoren verringert.

Anmerkung: Berücksichtigt werden Methoden zur Entwicklung technologischer Verfahren zur nicht automatisierten und automatisierten Produktionsvorbereitung. Die Notwendigkeit, das Bewährte zu nutzen inländische Standards ESKD und Technische Teileklassifikatoren (TKD) als logische Fortführung der ESKD.

Zeigen Sie die Notwendigkeit und Bedeutung der Computerisierung bei der Gestaltung technologischer Prozesse auf.

6.1. Allgemeine Problemstellung

Die moderne Produktion nutzt die unterschiedlichsten Technologien bei der Gestaltung technologischer Prozesse. Der Einsatz einer bestimmten Technologie im Einzelfall sollte in Form eines technologischen Prozesses (TP) dargestellt werden.

Technologischer Prozess(TP) bestimmt die Reihenfolge der während der Herstellung oder Montage durchgeführten Aktionen, die Art des ausgewählten Materials, die verwendeten Geräte und Werkzeuge, die technologischen Modi (für das Kunststoffformen - Temperaturbedingungen, Einspritzdruck, Schließkraft, Haltezeit usw.). Montage TP beschreibt den Handlungsablauf beim Zusammenbau der elektronischen Komponenten des Produkts.

Bei der nicht automatisierten Vorbereitung der Produktion werden technologische Prozesse direkt in Form von Sätzen technologischer Dokumentation entwickelt. Bei der Verwendung automatisierter Systeme der Industrie- und Handelskammer werden die erstellten Beschreibungen der technologischen Prozesse in eine Computerdatenbank gestellt, und die entsprechende Dokumentation wird nur zu einem Spiegelbild der internen Repräsentation des TP nach außen. TP in der Datenbank gespeichert sind wichtigste Informationsquelle zur Lösung von Problemen der automatisierten Steuerung der technologischen Produktionsvorbereitung. Gleichzeitig wird die Entwicklung von TP mit speziellen durchgeführt Computergestütztes Design von TP(CAD-TP).

Eine wichtige Rolle bei der Gestaltung individueller TS spielen Gruppen-TS. Sie sind Teil einer rational organisierten Gruppenproduktion.

Organisationsprinzipien Gruppenproduktion wurden von Professor S.P. Mitrofanov und anschließend von Vertretern seiner Schule entwickelt. Diese Grundsätze wurden von führenden Unternehmen in allen Ländern der Welt übernommen und erfolgreich eingesetzt.

BEIM Gruppenproduktion hergestellte Produkte werden nach den Merkmalen konstruktiver und technologischer Gemeinsamkeiten zu Gruppen zusammengefasst. Dies ermöglicht es, die Prozesse ihrer Herstellung zu vereinheitlichen, die Gesamtzeit der Produktionsvorbereitung zu reduzieren und ihre Effizienz zu steigern. Um Produkte in Gruppen zusammenzufassen, speziell Klassifikatoren, und nachdem das Produkt der einen oder anderen Gruppe zugewiesen wurde, wird es der entsprechenden zugewiesen Klassifizierungscode.In der heimischen Industrie eine einheitliche Klassifizierungs-System und Codierung von Produkten nach Konstruktionsmerkmalen, die durch ESKD-Standards festgelegt ist. Für die Zwecke des CCI wird ein technologischer Teileklassifikator (TKD) verwendet, der eine logische Fortführung des ESKD-Klassifikators darstellt.

Group TP ist ein TP für die Herstellung einer Gruppe von Produkten mit gemeinsamen technologischen Merkmalen. Die Gruppe TP zeichnet sich durch die Gemeinsamkeit der verwendeten Ausrüstung, der Mittel der technologischen Ausrüstung und der Anpassung aus. Somit trägt die Verwendung der Gruppe TP zur Vereinheitlichung der Prozesse der Produktionsvorbereitung und der Produktion selbst bei.

6.2. Funktionen und Probleme der technologischen Vorbereitung der Produktion

Diese Aufgabe sollten die Spezialisten der Industrie- und Handelskammer in engem Kontakt mit den Designern des Produkts lösen. Infolgedessen ist es notwendig, die Prozesse zur Herstellung von Teilen des Produkts und die Prozesse zu seiner Montage so weit wie möglich zu vereinfachen. Wenn Sie das Design fertigstellen, müssen Sie sich vorstellen, welche Art von Werkzeugen für die Herstellung eines bestimmten Teils benötigt werden, und versuchen, die Werkzeuge aufgrund akzeptabler Änderungen im Design zu vereinfachen.

Beispielsweise muss der Kunststoffkörper des Geräts so gestaltet werden, dass die Form für seine Herstellung so einfach wie möglich ist (mit weniger Trennfugen usw.).

Designvereinfachungen sollen natürlich nicht zu Verschlechterungen führen Aussehen(Design), Qualität oder Leistung des Produkts.

Daher Bereitstellung Herstellbarkeit In vielen Fällen handelt es sich um eine komplexe Gestaltungsaufgabe, die eine optimale Berücksichtigung vieler technischer und wirtschaftlicher Faktoren erfordert.

Herstellbarkeit des Designs Produkte tragen auch zur Vereinheitlichung und Standardisierung bei. Sie ermöglichen es, fertige Teile und Baugruppen des Produkts auszuleihen oder zu kaufen. Beispielsweise erspart die Installation eines Standardnetzteils im Gerät dem Unternehmen die Kosten für dessen Entwicklung und Herstellung.

Herstellbarkeit des Designs ist das Hauptkriterium für die Eignung von Anlagen für die industrielle Produktion.

Unter Herstellbarkeit des Designs die Gesamtheit seiner Eigenschaften verstehen, die sich in der Möglichkeit manifestieren optimale Kosten Arbeit, Mittel, Materialien und Zeit technisches Training Produktion, Herstellung, Betrieb und Reparatur im Vergleich zu den entsprechenden Indikatoren der Konstruktionen von Produkten für denselben Zweck unter Sicherstellung der festgelegten Qualitätsindikatoren.

Seit Entwicklung Entwurfsentwurf und bis zur Produktion eines Prototyps und einer Serie von Produkten gilt es, diesen Faktor zu maximieren. Die Art der Entwicklung des Designs des Produkts auf Herstellbarkeit hängt nicht nur von der Entwurfsphase ab, sondern auch von der Art der Produktion und Leistung, Art und Zweck des Produkts; Fortschrittlichkeit der Ausrüstung und Werkzeuge, Organisation der Produktion. Es ist zweckmäßig, sich zu erarbeiten Herstellbarkeit des Designs im Zuge seiner Gestaltung.

Schätzen Herstellbarkeit auf der Grundlage der Verwendung privater und komplexer Indikatoren erstellt. Die Zusammensetzung der relativen Teilindikatoren und die Werte der Signifikanzkoeffizienten werden durch die Klasse bestimmt, zu der das entwickelte Produkt gehört.

Nomenklatur der Indikatoren Herstellbarkeit Montageeinheiten und REA-Einheiten wird durch den Industriestandard festgelegt. Dementsprechend werden alle REA-Blöcke bedingt in 4 Klassen eingeteilt:

Funktechnik;
elektronisch;
elektromechanisch;
schalten.

Jede Klasse hat ihre eigenen Indikatoren. Herstellbarkeit nicht mehr als 7.

Berechnung von Indikatoren Herstellbarkeit des Designs wird nach einer bestimmten Methodik für die Funktechnikklasse der REA durchgeführt.

6.3. Klassifizierung technologischer Prozesse

Die erste Phase des TP-Designs ist die Entwicklung eines Vorentwurfs, die zweite die Entwicklung einer funktionierenden technologischen Dokumentation in der Phase eines Prototyps (Charge), einer Installationsserie, einer etablierten Serien- oder Massenproduktion.

Der vorläufige Entwurf dient der Entwicklung und Verifikation Herstellbarkeit des Designs Produkte in den Stadien der Skizze und technische Projekte Entwicklung der Designdokumentation, für die Vorbereitung und Entwicklung Arbeitsunterlagen.

Unter der funktionierenden technologischen Dokumentation bedeutet eine Reihe von technologischen Dokumenten (Karten, Anweisungen, Erklärungen), die alle Daten enthalten, die für die Herstellung und Kontrolle des Produkts erforderlich sind.

Technologische Prozesse werden in die folgenden Typen unterteilt.

Projekt ein technologischer Prozess, der gemäß einem vorläufigen Entwurf der technologischen Dokumentation durchgeführt wird.
Arbeiter ein technologischer Prozess, der gemäß der technologischen und projektbezogenen Arbeitsdokumentation durchgeführt wird.
Einheit ein technologischer Prozess, der sich auf Produkte mit dem gleichen Namen, der gleichen Größe und dem gleichen Design bezieht, unabhängig von der Art der Produktion.
Typisch ein technologischer Prozess, der durch die Einheit des Inhalts und der Abfolge der meisten technologischen Operationen und Übergänge für eine Gruppe von Produkten mit gemeinsamen Konstruktionsmerkmalen gekennzeichnet ist.
Standard technologischer Prozess - der durch die Norm festgelegte technologische Prozess.
Vorübergehend ein technologisches Verfahren, das in einem Unternehmen mangels geeigneter Ausrüstung oder aufgrund eines Unfalls für eine begrenzte Zeit verwendet wird, bevor es durch ein moderneres ersetzt wird.
Perspektive ein technologisches Verfahren, das den modernen Errungenschaften von Wissenschaft und Technik entspricht, dessen Methoden und Mittel zu ihrer Umsetzung ganz oder teilweise im Unternehmen zu beherrschen sind.
Route
Betriebs ein gemäß der Dokumentation durchgeführter technologischer Prozess, in dem der Inhalt der Operationen mit Angabe von Übergängen und Verarbeitungsmodi dargelegt ist.
Strecke betriebsbereit ein nach Dokumentation durchgeführter technologischer Prozess, in dem der Inhalt der Operationen ohne Angabe von Übergängen und Verarbeitungsmodi angegeben ist.
Gruppe ein technologischer Prozess, der nicht für ein Teil, sondern für eine Gruppe von Teilen mit ähnlichen technologischen Eigenschaften entwickelt wird.

6.4. Der Inhalt der Gestaltung technologischer Prozesse

Die Entwicklung technologischer Prozesse wird für Produkte durchgeführt, deren Design ausgearbeitet wurde Herstellbarkeit und umfasst einen Komplex miteinander verbundener Werke. Diese beinhalten:

Auswahl von Leerzeichen;
Auswahl technologischer Grundlagen;
Auswahl eines typischen technologischen Prozesses;
Bestimmung der Reihenfolge und des Inhalts der technologischen Operationen;
Bestimmung, Auswahl und Bestellung neuer technologischer Ausrüstungsmittel (einschließlich Kontroll- und Prüfmittel);
Bestimmung und Berechnung von Verarbeitungsmodi;
Prozessregulierung;
die Wahl der Mittel zur Mechanisierung und Automatisierung von Elementen technologischer Prozesse und innerbetrieblicher Transportmittel und andere.

Bei der Entwicklung technologischer Prozesse, Klassifikatoren technologischer Operationen, Bezeichnungssysteme, Normen, Kataloge, Nachschlagewerke und " ein System technologische Dokumentation (ESTD)".

Bei der Entwicklung typischer technologischer Prozesse müssen die spezifischen Produktionsbedingungen eines typischen Vertreters einer Gruppe von Produkten mit gemeinsamen Design- und Technologiemerkmalen berücksichtigt werden.

Ein typischer Vertreter einer Produktgruppe bezieht sich üblicherweise auf ein solches Produkt, dessen Herstellung die meisten Haupt- und Nebenoperationen erfordert, die für Produkte dieser Gruppe charakteristisch sind.

Die Notwendigkeit, technologische Standardverfahren zu entwickeln, ergibt sich aus der mit der Einsatzhäufigkeit der Produktgruppe verbundenen wirtschaftlichen Machbarkeit. Die Eingabe erfolgt in zwei Richtungen:

Typisierung komplexer technologischer Prozesse zur Herstellung ähnlicher Produkte;
Typisierung und Standardisierung einzelner Verarbeitungsvorgänge für verschiedene Produkte.

Typische technologische Prozesse kann einsatzbereit und vielversprechend sein.

Typische technologische Prozesse und Standards für technologische Operationen sind die Informationsgrundlage für die Entwicklung eines funktionierenden technologischen Prozesses.

6.5. Arten von technologischen Dokumenten

Die entwickelten technologischen Prozesse werden in Form von technologischen Dokumenten der folgenden Arten erstellt, die vorgesehen sind Staatliche Norm ESTD (GOST 3.1001-74 -3.1106-74 usw.).

Routenkarte (MK) - ein technologisches Dokument, das eine Beschreibung des technologischen Prozesses zur Herstellung oder Reparatur eines Produkts (einschließlich Kontrolle und Bewegung) für alle Vorgänge verschiedener Art und technologischer Abfolge enthält und Daten zu Ausrüstung, Werkzeugen, Material und Arbeitsstandards enthält nach etablierten Formen. Der Streckenplan ist ein Pflichtdokument. Diese Karte kann für bestimmte Arten von Arbeiten entwickelt werden.
Sketch Map (CE) ist ein technologisches Dokument, das Skizzen, Diagramme und Tabellen enthält, die zur Durchführung eines technologischen Prozesses, Vorgangs oder Übergangs bei der Herstellung oder Reparatur eines Produkts erforderlich sind.
Technologische Anweisung (TI) - ein technologisches Dokument, das eine Beschreibung der Arbeitsmethoden oder technologischen Prozesse zur Herstellung oder Reparatur eines Produkts, die Regeln für den Betrieb technologischer Geräte sowie Beschreibungen physikalischer und chemischer Phänomene enthält, die bei einzelnen Vorgängen auftreten.
Eine Bausatzkarte (QC) ist ein technologisches Dokument, das Daten zu Teilen, Baugruppen und Materialien enthält, die im Bausatz des montierten Produkts enthalten sind.
Das Blatt der nicht genähten Waren (VR) ist ein technologisches Dokument, das Daten zum Durchgangsweg des hergestellten (reparierten) Produkts durch die Dienstleistungen des Unternehmens enthält.
Ausrüstungsliste (VO) - ein technologisches Dokument, das eine Liste der technologischen Ausrüstung enthält, die zur Durchführung eines bestimmten technologischen Prozesses oder Vorgangs erforderlich ist.
Stückliste (BM) - ein technologisches Dokument, das Daten zu Werkstücken, Materialverbrauchsraten, dem Durchgangsweg des hergestellten Produkts und seiner Komponenten enthält.
Wedomosti Montageeinheiten zu einem technologischen Standardprozess (VTP) - ein technologisches Dokument, das eine Liste enthält Montageeinheiten. Diese Einheiten werden nach einem technologischen Standardprozess (Arbeitsgang) hergestellt, der die relevanten Daten zu den Arbeitskosten und gegebenenfalls zu Materialien, technologischer Ausrüstung und Modi angibt.
Technologische Prozesskarte (KTP) - ein technologisches Dokument, das eine Beschreibung des technologischen Prozesses zur Herstellung oder Reparatur eines Produkts (einschließlich Steuerung und Bewegung) für alle in einer Werkstatt in einer technologischen Sequenz durchgeführten Vorgänge enthält und Daten zu technologischer Ausrüstung, Material und angibt Arbeitsnormen.
Für bestimmte Arten von Arbeit im Zusammenhang technologischer Weg Herstellung von Produkten mit anderen Arten von Arbeiten, ist es erlaubt, ein PTS zu entwickeln, das alle Arten von Arbeiten angibt, die in verschiedenen Werkstätten durchgeführt werden. Wenn das CTP den gesamten Herstellungsweg dieses Produkts abdeckt, ersetzt es außerdem das MC, und letzteres wird nicht entwickelt.
Karte eines typischen technologischen Prozesses (CTTP) - ein technologisches Dokument, das eine Beschreibung eines typischen technologischen Prozesses für die Herstellung und Reparatur einer Gruppe enthält Montageeinheiten in einer technologischen Sequenz, die Operationen und Übergänge sowie relevante Daten über technologische Ausrüstung und Materialstandards angibt.
Betriebskarte (OK) - ein technologisches Dokument, das eine Beschreibung eines technologischen Vorgangs enthält und Übergänge, Verarbeitungsmodi und Daten zur technologischen Ausrüstung angibt.
Standardbetriebskarte (OCT) - ein technologisches Dokument, das eine Beschreibung eines typischen technologischen Vorgangs enthält, der Übergänge, Daten über technologische Ausrüstung und gegebenenfalls technologische Ausrüstung und Verarbeitungsmodi enthält.
Betriebsblatt (VOP) - ein technologisches Dokument, das eine Liste und Beschreibung aller in einer Werkstatt durchgeführten technologischen Kontrollvorgänge enthält, in denen Daten zu Ausrüstung, Werkzeugen und Anforderungen angegeben sind kontrollierte Parameter.

6.6. Basisdokumente der ACCI

Die wichtigsten Dokumente sind:

MK - Streckenplan;
KTP - Karte des technologischen Prozesses;
VTP - Erklärung Montageeinheiten zu einem Standardprozess.

Das Hauptdokument, einzeln oder in Kombination mit anderen darin aufgezeichneten Dokumenten, definiert vollständig und eindeutig technologischer Prozess Herstellung von Produkten für alle oder bestimmte Typen funktioniert.

ESTD etablierte Dokumentenformen für allgemeine und spezielle Zwecke. Allgemeine Dokumente sind für die Registrierung verschiedener Arten von Arbeiten in ihnen bestimmt. Dazu gehören: MK, KE, TI, KK, VR, VO, VM und VTP.

Spezielle Dokumente sind für die Registrierung von technologischen Prozessen bestimmt, die auf bestimmte Arten von Arbeiten spezialisiert sind. Dazu gehören: KTP, KTPP, OK, OKT, GP.

Es gibt auch andere Dokumente. Dazu gehören beispielsweise eine Abrechnungskarte für Bezeichnungen, eine Werkzeuganwendbarkeitskarte, ein Technologiepass und andere, die sich dadurch unterscheiden, dass sie keine Spalte „Bezeichnung des technologischen Dokuments“ gemäß GOST 3.1201-74 haben.

Die Ausgangsdaten für die Gestaltung des technologischen Prozesses sind:

a) eine Arbeitszeichnung des zu bearbeitenden Werkstücks mit allen erforderlichen technischen Voraussetzungen;

b) Zeichnung der Montageeinheit, die das Werkstück enthält;

c) Produktionsprogramm für die Produktion von Teilen;

d) Ausrüstungsdaten in Form von Werkzeugmaschinenpässen und einem Plan für ihren Standort in der Werkstatt und einem Katalog der hergestellten Ausrüstungen.

Darüber hinaus sind Referenzmaterialien erforderlich: Normen für Betriebszugaben und -toleranzen, Kataloge von Schneid-, Mess- und Hilfswerkzeugen, Normen für das Materialsortiment, Normen für Schnittbedingungen, Normen für Hilfs-, Vorbereitungs- und Endzeiten und Arbeitsplatzpflege Zeit. Ein großes Programm ermöglicht Ihnen den Einsatz von Hochleistungsgeräten, Mehrspindel- und Aggregatmaschinen, halbautomatischen und automatischen Maschinen, Automatisierung von Prozessen,

Der technologische Prozess wird in einer bestimmten Reihenfolge entwickelt (GOST 14.301-73).

1. Sie bestimmen die Art des Produktionszyklus der Freigabe oder Losgröße, Art des Werkstücks.

2. Etablieren Sie eine rationelle Verarbeitungssequenz - technologischer Weg.

3. Wählen Sie Maschinen für einzelne Operationen aus.

4. Bestimmen Sie die Methode der Installation (Basis) und Fixierung des Werkstücks für jeden Vorgang und geben Sie die Reihenfolge der Vorgänge an.

5. Der Betrieb wird in Übergänge und Bewegungen unterteilt, zwischenbetriebliche Zulagen und Toleranzen werden festgelegt.

6. Bestimmen Sie die Abmessungen des Werkstücks.

7. Wählen Sie Vorrichtungen aus und skizzieren Sie die Konzepte spezieller Vorrichtungen.

8. Art und Größe des Werkzeugs auswählen und Konstruktionsskizzen für Sonderwerkzeuge entwickeln.

9. Legen Sie Schnittbedingungen für alle Übergänge fest.

10.. Führen Sie die technische Regulierung durch und legen Sie den Beruf und die Kategorie der Arbeit fest.

11. Wirtschaftliche Vergleichsrechnungen werden durchgeführt, wenn mehrere mögliche Verarbeitungsoptionen geplant sind.

12. Dokumentation der technologischen Bearbeitungsprozesse.

13. Entwicklung der Organisation von Produktionsstätten, einschließlich ihrer Anordnung und des innerbetrieblichen Transports.

Die Entwicklung technologischer Prozesse ist eine der wichtigsten Phasen der Produktionsvorbereitung, da die Qualität der Produkte, die Arbeitsintensität und Wirtschaftlichkeit der Produktion sowie die Geschwindigkeit der Beherrschung der Produktion weitgehend davon abhängen. Bei der Entwicklung technologischer Prozesse sollte man bestrebt sein, die Anzahl der Arbeitsgänge zu reduzieren, da dies den Bedarf an Maschinen, Arbeitskräften, Produktionsraum, Transport zwischen den Betrieben und die Herstellungskosten eines Teils verringert. Die Produktivität des Betriebs wird erhöht, indem die Anzahl der Übergänge durch die Verwendung von Mehrspindel-Setups reduziert wird; Mindestanzahl move reduziert die Hauptzeit durch die Verwendung präziser Werkstücke.

1.8.2. Konzentration und Differenzierung von Operationen

Die Gestaltung technologischer Prozesse der Bearbeitung kann durch Konzentrations- und Differenzierungsmethoden erfolgen. Das erste Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere technologische Übergänge zu einem komplexen Vorgang kombiniert werden, der auf einer Maschine ausgeführt wird. Die Konzentration der Operationen erfolgt auf zwei Arten: gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Oberflächen mit einem Satz von Werkzeugen, z. B. Bearbeitung auf einem mehrschneidigen Drehen oder auf einer Mehrspindel Bohrmaschinen, und sequentielle Bearbeitung mehrerer Flächen auf einer Maschine, z. B. auf einem Revolver. Die Konzentration von Betrieben reduziert die Arbeitsintensität der Verarbeitung, reduziert die Anzahl der Maschinen und Produktionsbereich, erhöht aber gleichzeitig den Bedarf an hochqualifizierten Einstellern und erfordert den Einsatz komplexerer Maschinen. Der Einsatz von Multitool-Maschinen ist bei einer großen Teilefertigung wirtschaftlich.

Die Methode der Arbeitsunterscheidung ist gekennzeichnet durch die Aufteilung des technologischen Verfahrens des Schneidens in einfache Arbeitsgänge, die auf einer großen Anzahl einfacher Maschinen durchgeführt werden (sie wird in der Großproduktion mit Mangel an Spezialausrüstung und Mangel an Facharbeitern verwendet). . Mit dieser Methode können Sie die Arbeit einer Werkstatt oder Abteilung schnell auf die Produktion eines neuen oder geänderten Objekts übertragen, da die Umkonfiguration einfacher Maschinen einfacher ist als die Umkonfiguration komplexer Maschinen mit einer hohen Konzentration einzelner technologischer Übergänge. Die Aufteilung des Prozesses in mehrere Arbeitsgänge, bedingt durch die Forderung nach hoher Genauigkeit oder geringer Oberflächenrauheit, ist nicht als Differenzierung zu werten. Es gibt eine Reihe von Übergängen, die nicht mit anderen auf derselben Maschine kombiniert werden können, da dies zu einer Verringerung der Genauigkeit und einer Erhöhung der Oberflächenrauheit führen kann. In technischen Anlagen werden beide Prinzipien oft kombiniert. Beispielsweise werden bei der Bearbeitung von Kurbelwellen neben dem Einsatz von Spezialmaschinen zur Bearbeitung von Haupt- oder Pleuelzapfen Maschinen verwendet, die einen Arbeitsgang ausführen - Vor- oder Endschleifen von Haupt- oder Pleuelzapfen.

1.8.3. Grundlagen des Aufbaus eines technologischen Prozesses einer Route

Bei der Bearbeitung eines Werkstücks ist in der Regel das Entfernen der Hauptzugabe (Schruppen), das Erhalten der gegebenen Größe der Form und der relativen Position der Oberflächen des Werkstücks, das Erhalten der gegebenen Rauheit und Qualität der Oberflächenschicht (Schlichten und Härten) durchgeführt wird. Bearbeitungsverfahren, Vorrichtungen, Werkzeuge und Vorrichtungen erlauben es nicht, alle Aufgaben in einem Hub des Zerspanungswerkzeugs zu erledigen.Besonders groß sind beim Schruppen die einwirkenden Kräfte und die Zerspanungsarbeit; Werkstücke werden sehr heiß. Unter diesen Bedingungen ist es unmöglich, die genauen Abmessungen des Werkstücks zu erhalten. Daher muss die Reihenfolge der Operationen basierend auf einigen Überlegungen zugewiesen werden.

1. Beim Schruppen werden die größten Metallschichten abgetragen. So können Sie Fehler am Werkstück sofort erkennen. Beim Abtragen der Randschichten wird das Werkstück von Eigenspannungen befreit, die zu Verformungen führen. Das Schruppen erfordert erhebliche Spannkräfte, die die Genauigkeit der fertigen Oberfläche beeinträchtigen können, wenn ein Teil des Werkstücks nach dem Schlichten geschruppt wird. Solche ungünstigen Bedingungen entstehen bei der großflächigen Bearbeitung von Formzuschnitten. Bei kleinen Werkstücken erfolgen Schruppen und Schlichten in einem Arbeitsgang. Bei der Bearbeitung einzelner Kleinflächen in geformten Rohlingen sollten Sie die Umlagerung von Eigenspannungen nicht befürchten.

2. Schlichtoperationen müssen am Ende der Bearbeitung des Werkstücks durchgeführt werden, also
wie dies die Möglichkeit einer Beschädigung bereits verarbeiteter Materialien verringert
Oberflächen.

3. Bei der Festlegung der Reihenfolge von Schrupp- und Schlichtoperationen ist zu beachten, dass deren Kombination auf denselben Maschinen führt zu Abnahme der Bearbeitungsgenauigkeit durch erhöhten Verschleiß der Maschine beim Schruppen.

4. Zunächst müssen Oberflächen bearbeitet werden, wenn die Zugabe entfernt wird, von der die Steifigkeit des Werkstücks am wenigsten abnimmt. Beispielsweise werden bei der Bearbeitung von Stufenwellen zuerst die Stufen mit großem Durchmesser und dann die Stufen mit kleinerem Durchmesser bearbeitet

5. Flächen mit gleicher Lagegenauigkeit müssen in gleicher Aufspannung und in gleicher Lage bearbeitet werden.

6. Bei der Verwendung automatischer Linien im technologischen Prozess sollte die Methode der Konzentration der Arbeitsgänge des technologischen Prozesses angewendet werden, d. H. Die gleichzeitige Ausführung einer großen Anzahl von Übergängen in jedem Arbeitsgang und die Verwendung kombinierter Werkzeuge (Stufensenker, Reibahle usw.). Um eine automatische Linie mit geringer Länge zu erhalten, sind die Maschinen auf beiden Seiten des Rollgangs oder in einem Zickzackmuster angeordnet.

Bearbeitungsoperationen müssen mit thermischen Operationen verknüpft werden, indem separate Operationen nach Operationen zugewiesen werden Wärmebehandlung die die mechanischen Eigenschaften des Metalls erhöhen (Aufkohlen, Härten). Interoperable Zulagen hängen von der Art der Wärmebehandlung ab. Sie müssen erhöht werden, um kleinere Abweichungen von der Form der durch Wärmebehandlung verursachten Verformungen gestörten geometrischen Oberfläche bereitzustellen.

1.8.4 Auswahl der Ausrüstung

Die Auswahl der Maschine ist eine der wichtigen Aufgaben bei der Gestaltung des Schneidprozesses. Für jeden Vorgang können Sie immer die passende Maschine auswählen. Ausnahmen sind einige Operationen in Massenproduktion für die es wirtschaftlich sinnvoll ist, Sondermaschinen herzustellen. Bei der Gestaltung technologischer Prozesse für die Serienproduktion, bei denen neben Spezialmaschinen auch Universalmaschinen eingesetzt werden, erfolgt die Auswahl der letzteren nach folgenden Indikatoren:

1) Art der Bearbeitung - Drehen, Fräsen, Bohren usw.;

2) Genauigkeit und Steifigkeit der Maschine;

3) Gesamtabmessungen der Maschine (Höhe und Abstand zwischen Spitzen, Tischabmessungen);

4) Maschinenleistung, Vorschubspindeldrehzahl usw.;

5) der Preis der Maschine.

Da in der Massenproduktion meist mehrere unterschiedliche Arbeitsgänge auf einer Maschine durchgeführt werden, muss die ausgewählte Maschine die technologischen Anforderungen aller beabsichtigten Bearbeitungen erfüllen. In der Massenproduktion ist jede Maschine auf einen Arbeitsgang ausgelegt und muss nicht nur alle Anforderungen dieser Bearbeitung erfüllen, sondern auch eine bestimmte Produktivität bieten. Bei der Auswahl einer Maschine für die Massenproduktion muss zusätzlich zu den oben genannten Indikatoren die Entsprechung zwischen der Produktivität der Maschine und dem Produktionszyklus der auf dieser Maschine verarbeiteten Teile berücksichtigt werden. Die Klassifizierung von Werkzeugmaschinen nach technologischen Merkmalen wurde von Prof. A. I. Kashirin. Nach dieser Klassifizierung werden Werkzeugmaschinen in Maschinen für allgemeine oder allgemeine Zwecke (universal), Hochleistungsmaschinen, Spezialmaschinen, Spezialmaschinen unterteilt. Maschinen für allgemeine oder allgemeine Zwecke: Konzipiert für die Bearbeitung von Werkstücken in Serien- und Einzelfertigung. Hochproduktive Maschinen haben im Vergleich zu universellen Maschinen begrenzte technologische Fähigkeiten. Sie sind leistungsstärker und steifer als die Maschinen der ersten Gruppe, sodass sie bei höheren Schnittbedingungen bearbeitet werden können. Dazu gehören Vielschneidendrehmaschinen, Rundschleifmaschinen, Arbeiten im Quervorschubverfahren, stiftlose Schleifmaschinen, einige Längsfräsmaschinen, Drehautomaten und Halbautomaten. Diese Maschinen sind für die Groß- und Massenfertigung konzipiert und werden auch in der Serienfertigung eingesetzt. Spezialmaschinen können durch Designänderungen und verschiedene Ergänzungen angepasst werden, um einen bestimmten Vorgang auszuführen. Häufig werden die Maschinen dieser Gruppe durch den Einbau zusätzlicher Spindeln, Köpfe und anderer Komponenten auf Hochleistungsmaschinen erhalten. Sondermaschinen werden entsprechend konstruiert und gefertigt Besondere Auftrag und zur Durchführung einer bestimmten Operation bestimmt sind. Die Konstruktion und Herstellung von Maschinen dieser Gruppe ist normalerweise teuer. Daher werden solche Maschinen nur dann in der Massenproduktion eingesetzt, wenn ihre Wirtschaftlichkeit nachgewiesen ist.

Automatische Maschinenlinien sind Gruppen von automatischen Maschinen, die in der Reihenfolge des technologischen Prozesses installiert und durch Transportvorrichtungen miteinander verbunden sind. Ein zu bearbeitendes Werkstück wird am Anfang der Linie auf das Förderband gelegt oder es werden viele Werkstücke auf einmal in den Trichter geladen und dann automatisch von Maschine zu Maschine übergeben. Neben der Erstellung von automatischen Linien auf der Grundlage vorhandener Anlagen werden automatische Linien aus Spezialmaschinen entworfen und gebaut.

Bei großen Programmen zur Herstellung von Teilen sind modulare Maschinen weit verbreitet. Das Experimental Research Institute of Metal Cutting Machines (ENIMS) hat einen Klassifikator für Metallzerspanungsmaschinen entwickelt.

1.8.5 Werkzeugauswahl

Die Ausführung und Abmessungen für einen bestimmten Vorgang werden durch die Art der Bearbeitung, die Abmessungen der zu bearbeitenden Oberfläche, die Materialeigenschaften des Werkstücks, die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit und die Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche vorgegeben. Schneidwerkzeuge werden hauptsächlich aus Hartlegierungen VK8, T5K10, TI5K6, T30K4, T60K6 etc., Schnellarbeitsstähle R6M5, P9K10, Kohlenstoff-Werkzeugstähle U10A, U12A usw. Werkzeuge; ausgestattet mit Platten aus den Hartlegierungen VK8 und VK6M, die bei der Bearbeitung von Gusseisenrohlingen verwendet werden. Für die Grobbearbeitung von Stahlrohlingen wird ein Werkzeug mit Platten aus der Legierung T5K10 verwendet, und für die Endbearbeitung wird ein Werkzeug mit Platten aus der Legierung TI5K6 verwendet. Hartmetallwerkzeuge werden empfohlen, um eine hohe Produktivität, niedrigste Oberflächenrauheit zu erreichen und bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Metallen mit hoher Härte.

Schnellarbeitsstähle werden zur Herstellung von Werkzeugen eingesetzt, die relativ an arbeiten hohe Geschwindigkeiten Schneiden und komplexe Werkzeuge

Kohlenstoff-Werkzeugstähle werden zur Herstellung von Handwerkzeugen (Gewindebohrer, Matrizen usw.) verwendet.

1.8.6 Regeln für die Gestaltung von Betriebsskizzen

Die Regeln für die Aufzeichnung technologischer Vorgänge und Schnittübergänge werden von GOST 3.1702-79 festgelegt.

Der Name des Schneidvorgangs sollte den angewendeten Typ widerspiegeln technologische Ausstattung und als Adjektiv im Nominativ geschrieben, zum Beispiel: Verzahnungsschleifen, Honen, Längshobeln, Bohren und Zentrieren, Keilwalzen etc.

Fräsen, Schleifen, Trommeln, Montieren, Demontieren, Senken, Honen etc.

Beispiel 1. Vollständige Aufzeichnung: „Bohren Sie 8 Durchgangslöcher, gefolgt von einem Fasensenken; Beibehaltung von d = 12 + 0,5 \ d-90 ± 0,08, 90 ° ± 30 "und 1,6 * 45 °, gemäß Zeichnung."

2. Kurzschreibweise: „8 Löcher bohren, Maß 1, 2, 3 beibehalten.

Die Erstellung einer vollständigen oder verkürzten Aufzeichnung des Inhalts eines technologischen Vorgangs für jeden konkreten Fall wird vom Ersteller der Dokumente festgelegt. Hilfsübergänge sind nach den Regeln für Prozessübergänge zu erfassen.

Beim handschriftlichen Ausfüllen von Dokumenten sollte anstelle des Symbols d das Zeichen Ǿ verwendet werden und die Symbole sollten nicht angegeben werden: Länge, Breite, Fase. Zum Beispiel: „Zum Bohren der Oberfläche unter Beibehaltung der Abmessungen Ǿ 12.

für technologische Übergänge - rollen, stürzen, taumeln, Gravieren, Finishen, Meißeln, Runden, Schärfen, Senken, Rändeln, Schneiden, Rollen, Abstechen, Hinterschneiden, Polieren, Läppen, Einlaufen, Strecken, Reiben, Bördeln, Ausrollen, Reiben, Bohren, Hobeln, Superfinish, Schärfen , Honen, Schleifen, Senken, Zentrieren, Fräsen;

für Hilfsübergänge - ausrichten, montieren, justieren, zurücksetzen, montieren und montieren, verschieben, festziehen, prüfen, schmieren, entfernen, einbauen, montieren und ausrichten, montieren und montieren.

Bei der Entwicklung technologischer Skizzen für einen Operanden oder einzelne technologische Übergänge müssen alle Anforderungen an grafische Dokumente erfüllt werden.

Für jeden Vorgang in der Serien- und Massenproduktion wird eine technologische Skizze entwickelt. Die technologische Skizze ist die Quelldatei für eine detaillierte Beschreibung des Vorgangs durch Übergänge oder Positionen. Die technologische Skizze zeigt alle notwendigen Daten für eine hochwertige Bearbeitung des Teils; Es werden die erforderlichen Abmessungen der Werkstückelemente mit Abweichungen sowie die erforderlichen Referenzabmessungen angegeben, die bei der Bestimmung der Schnittbedingungen und Zeitstandards für technologische Übergänge zum Betrieb verwendet werden.

Für jedes zu bearbeitende Element des Werkstücks wird je nach Bearbeitungsmethode und Genauigkeitsgrad die Oberflächenrauheit eingestellt und das Rauheitssymbol angezeigt. Die gleichen Werte der Oberflächenrauheit werden gruppiert und in der oberen rechten Ecke der Skizze platziert.

Auf der technologischen Skizze müssen die Symbole für Stützen, Klemmen auf den Grundflächen des Teils gemäß GOST 3.1107-81 „Stützen, Klemmen und Befestigungsvorrichtungen“ angegeben werden. Grafische Bezeichnungen.

Die erforderliche Anzahl von Bildern (Ansichten, Schnitte, Schnitte und Callouts) in der Skizze wird anhand der Bedingungen festgelegt, um die Sichtbarkeit und Klarheit des Bildes der bearbeiteten Oberflächen des Teils sicherzustellen. Die zu bearbeitenden Flächen sollten in der Skizze mit einer durchgezogenen Linie gleich 2S ... 3S nach GOST 2.303-68 umrandet werden,

Alle bearbeiteten Flächen dürfen im technologischen Ablauf bedingt mit arabischen Ziffern nummeriert und mit der Maßlinie verbunden werden. Oberflächennummern werden mit einem Kreis mit einem Durchmesser von 6 - 8 mm eingekreist.

Technologische Skizzen für eine Operation oder Übergänge werden ohne Maßstab erstellt, die Skizzen sollten jedoch sauber und klar ausgeführt werden. Symbole, die auf technologischen Skizzen verwendet werden, müssen etablierten Standards entsprechen. Abweichende Bezeichnungen sind in den Anmerkungen zu dieser Skizze anzugeben.

Technologische Prozesse werden in zwei Typen unterteilt: einzeln (für ein Produkt), typisch (für eine Gruppe verschiedener Produkte).

Einzelner TP für jeden Teil (CE) wird so entwickelt, als ob diese Arbeit zum ersten Mal gemacht würde. Es gibt keine Verallgemeinerung von Erfahrungen, keine Garantie für die Richtigkeit technologischer Lösungen.

Arbeite weiter TP-Typisierung gliedert sich in zwei Stufen:

Klassifizierung von Produktionsstätten;

TP-Design für jede klassifizierte Gruppe.

Die Klassifizierung von Teilen zum Zweck der Typisierung von TP beginnt mit der Zuordnung der größten Klassifizierungseinheiten - Klassen . Teile mit ähnlichem Design und ähnlichen technologischen Eigenschaften fallen in eine Klasse. Der Klassifikator unterscheidet zwei Hauptklassen: Rotationskörper und Körperteile. Aufschlüsselung der Details innerhalb der Klasse in Gruppen und Untergruppen immer mehr Konvergenz technologischer Prozesse. Die Zerlegung erfolgt in einen Typ, der eine Reihe von Teilen gleicher Konfiguration, aber unterschiedlicher Größe, die den gleichen Herstellungsweg haben, kombiniert und auf homogenen Anlagen unter Verwendung des gleichen Anlagentyps durchgeführt wird.

Die Arbeit an der Klassifizierung von Teilen muss unbedingt mit der Vereinheitlichung und Normalisierung ihres Designs kombiniert werden. Dies ermöglicht es, die Teileserien zu vergrößern, fortschrittlichere Technologien in der Fertigung anzuwenden und auch die Auswahl an Werkzeugen und Messgeräten zu reduzieren.

Die Typisierung von TP ist nicht auf den Bereich der Teilebearbeitung beschränkt. Seine Prinzipien werden auch bei der Konstruktion von TP für Montage, Einstellung, Kontrolle und Prüfung verwendet. Es trägt zur Reduzierung der ungerechtfertigten Vielfalt technologischer Prozesse und Ausrüstungen, zur Einführung neuer fortschrittlicher Verarbeitungsmethoden, zur Reduzierung der Fristen und zur Reduzierung der CCI-Kosten sowie zur breiteren Nutzung von Automatisierungstools bei.

ALLGEMEINE REGELN FÜR DIE ENTWICKLUNG VON TECHNOLOGISCHEN PROZESSEN

TP-Design ist ein komplexer Satz miteinander verbundener Arbeiten:

Wahl der Rohlinge;

Auswahl technologischer Grundlagen;

Auswahl einer typischen TP;

Bestimmung der Reihenfolge und des Inhalts der Operationen;

Bestimmung, Auswahl und Bestellung neuer technologischer Ausrüstung (einschließlich Kontroll- und Prüfmittel);

Termin und Berechnung von Verarbeitungsmodi;

Rationierung von TP;

Definition von Berufen und Qualifikationen von Darstellern;

Erstellung der Arbeitsdokumentation für TP.

Bei der Entwicklung von TP werden die folgenden Arten der technischen und wirtschaftlichen Dokumentation verwendet;

Technologische Klassifikation von Produktionsobjekten;

Klassifikator der technologischen Operationen;

Bezeichnungssystem für technische Dokumente;

Typische technologische Prozesse und Operationen;

Normen und Kataloge der technologischen Ausrüstung;

Nachschlagewerke zu den Standards technologischer Regime;

Nachschlagewerke zu Material- und Arbeitsnormen.

Das Wesen der TP für die Herstellung eines Teils liegt in der konsequenten Angleichung der Rohmaterialien (Rohlinge) an die Qualitätskennzahlen des gefertigten Teils, die erforderlichen Zeichnungen und Spezifikationen.

Generell lässt sich der Weg vom Material zum Bauteil in 4 Etappen unterteilen.

1. Erhalt eines Werkstücks (Urformung).

2. Schruppen.

3. Fertigstellung.

4. Fertigstellung (Empfang die richtigen Qualitäten Oberflächenschicht des Teils).

DIE AUSWAHL DES LEERS.

Die Methode zur Gewinnung des Werkstücks hat einen großen Einfluss auf den Fertigungsweg des Teils. Dabei sind zwei grundsätzlich unterschiedliche Vorgehensweisen möglich:

1. Erhalten eines Werkstücks, das in Form und Größe dem fertigen Teil am nächsten kommt. Gleichzeitig machen die Beschaffungsvorgänge den größten Teil der Arbeitsintensität der TP aus und weniger die maschinelle Bearbeitung.

Dies ist typisch für die Massen- und Großserienfertigung und wird durch den Einsatz fortschrittlicher Formgebungsverfahren gewährleistet: Gießen, Heiß- und Kaltprägen, spezielle Arten der Druckbehandlung usw.

2. Erhalten eines rauen Werkstücks mit großen Toleranzen. Gleichzeitig macht die maschinelle Bearbeitung den größten Teil des Arbeitsaufwands bei der Herstellung des Teils aus. Dies ist typisch für die Einzel- und Kleinserienfertigung.

Das Vorhandensein verschiedener Ansätze erfordert die Wahl des optimalen Verfahrens zur Gewinnung des Werkstücks.

GRUNDLEGENDE METHODEN ZUM ERHALTEN VON BLANKS.

Schnittmaterialien . Dazu gehören: Stäbe mit rundem, quadratischem und sechseckigem Querschnitt; Rohre; Flachprodukte - Bleche, Streifen, Streifen; Einige dieser Rohlingstypen können auch für nichtmetallische Materialien (Viniplast, Textolite, Glasfaser usw.) verwendet werden. Rohlinge aus Schnittmaterial sollten in Fällen hergestellt werden, in denen das Profil des Materials dem Profil des Teils nahe kommt.

Kaltprägung . Es ist in Blatt und Masse unterteilt. Das Stanzen von Blechen wird zum Formen, Dimensionieren und Stanzen von Löchern mit Matrizen verwendet. Das volumetrische Kaltprägen wird hauptsächlich zum Formen von Teilen verwendet. Das Kaltschmieden ist eines der gebräuchlichsten Verfahren zur spanlosen Herstellung von Teilen. Kaltprägen bezieht sich auf den Prozess der Druckbehandlung, der verwendet wird, um Teile aus Materialien mit ausreichend hohen plastischen Eigenschaften zu erhalten. Von den kaltgeprägten Metallen: Stahl, Aluminium und seine Legierungen, Kupfer, Messing, einige Titanlegierungen, Magnesiumlegierungen usw. Von den kaltgeprägten Nichtmetallen sind Textolith und Getinaks am häufigsten. Details aus diesen Materialien werden je nach Dicke sowohl ohne Erwärmung als auch mit Erwärmung geprägt.

Die wichtigste technologische Ausrüstung, die die Funktionen eines Werkzeugs und einer Vorrichtung umfasst, sind Matrizen, die die Formgebung eines Teils oder Werkstücks durchführen. Als Ausrüstung werden mechanische Pressen verwendet, hauptsächlich Kurbel- (Exzenter-) Pressen.

Die Vorteile des Kaltprägens sind:

Relativ hohe und stabile Genauigkeit der erzielten Abmessungen beim Schneiden, Stanzen und Ziehen;

Hohe Produktivität des Prozesses (bei Verwendung eines Stempels, in dem ein Teil gleichzeitig hergestellt wird, kann die Produktivität der Presse 30-40.000 Teile pro Schicht erreichen);

Einfache Bedienung und breite Möglichkeiten der Prozessautomatisierung.

Zu den Nachteilen des Kaltprägens gehören:

Die hohen Kosten für Stempel, die durch die Verwendung normalisierter Teile und einzelner CEs reduziert werden können, und in der Kleinserienfertigung durch die Verwendung von Gruppenmethoden zur Organisation der Produktion, von denen eine Variante das Stempeln nach Elementen ist;

Begrenzt in der Wahl des Materials des Teils (in Bezug auf physikalische und mechanische Eigenschaften und Dicke), sowie der Form des Teils und der Gestaltung seiner einzelnen Elemente.

Das Kaltprägeverfahren umfasst eine Vielzahl unterschiedlicher Arbeitsgänge, die sich je nach Art der Verformung, bei der die Formgebung der hergestellten Teile erfolgt, in zwei Hauptgruppen einteilen lassen:

Eine Gruppe von Trennvorgängen, gekennzeichnet durch vollständige oder teilweise Trennung des zu verarbeitenden Materials entlang eines geschlossenen oder offenen Kreislaufs; diese Gruppe umfasst Schneiden, Schneiden, Stanzen, Trimmen, Reinigen, Stanzen und andere;

Eine Gruppe von Formänderungsvorgängen, gekennzeichnet durch die Umwandlung eines Werkstücks in ein Teil mit einer bestimmten Form; Diese Gruppe umfasst Biegen, Richten, Ziehen, Formen, Prägen, Bördeln (Löcher oder Außenkonturen), Gesenkschmieden und andere.

3. Gießen . Gießen wird hauptsächlich als Verfahren zur Herstellung von Werkstücken von Teilen mit komplexer Konfiguration (Gehäuse, Sockel, Clips, Permanentmagnete usw.) aus Aluminium, Magnesium, Zink und Sonderlegierungen sowie aus Stahl, Bronze, Messing und einer Reihe von Anwendungen verwendet aus anderen Metallen und Legierungen.

Die Nutzung des Gießverfahrens als Beschaffungsvorgang ermöglicht es, die Form und Abmessungen der Rohlinge möglichst nahe an die Form und Abmessungen der Fertigteile heranzuführen, was den Arbeitsaufwand bei der Herstellung dieser Teile und deren Metallverbrauch erheblich reduziert (weniger Metall wird in Späne umgewandelt).

Beim Gießen werden Teile und Rohlinge hergestellt, indem geschmolzenes Metall in eine Form gegossen wird. Die Gießform ist ein System von Elementen, die einen Arbeitshohlraum bilden, wenn sie mit geschmolzenem Metall gegossen werden, entsteht ein Gussteil. Formulare können einfach und mehrfach verwendet werden (permanent), sowie mehrfach verwendet werden (semi-permanent). Das Verfahren zur Herstellung von Gussteilen (Gießverfahren) wird in Abhängigkeit vom Material des Teils, der Komplexität seiner Konfiguration, der Wandstärke, der Materialmasse und des Produktionsvolumens gewählt. Das Design des Bauteils und das am besten geeignete Gießverfahren sind eng miteinander verbunden.

Die in der Technologie der Luft- und Raumfahrtinstrumente verwendeten Gießverfahren zur Gewinnung von Rohlingen sind in der Tabelle angegeben. 1.1, und die Reihenfolge der Anordnung verschiedener Verfahren entspricht ihrer Verbreitung in der Produktion.

Tabelle 1. 1

Spritzguss ist das produktivste Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Teile mit komplexen Formen aus Zink-, Aluminium-, Magnesium- und Kupferlegierungen. Das Spritzgießverfahren besteht darin, geschmolzenes Metall aus der Kompressionskammer der Spritzgießmaschine unter der Wirkung eines Kolbens durch die Angusskanäle in den Formhohlraum zuzuführen, das Metall unter Druck zu verfestigen und ein Gussstück zu formen. Die Geschwindigkeit der Metallzuführung in die Form, die Dauer ihrer Füllung, die Haltezeit des Gussstücks unter Druck, der Druck und die Temperatur der Erwärmung der Form sind die wichtigsten Prozessparameter, die von der Art des Gussmetalls, seiner Wandstärke, Abmessungen, Art der Ausrüstung und andere Faktoren.

Die Genauigkeit der durch Spritzgießen erhaltenen Gussteile hängt von der Genauigkeit des Formenbaus ab. In der Groß- und Massenfertigung wird davon ausgegangen, dass alle Gussgrößen durchgängig mit einer Genauigkeit entsprechend der 12. Klasse erhalten werden können. Die Oberflächenrauheit von Gussteilen hängt hauptsächlich von der Qualität der Oberflächenbehandlung der Form ab. Der Arbeitshohlraum der Form, der mit den Methoden des Feinschleifens und Polierens bearbeitet wird, liefert die Parameter der Rauheit der Gussstücke, die der Klasse 7-8 entsprechen. Mit zunehmender Anzahl von Gussstücken, die in einer Form erhalten werden, verschlechtert sich die Rauhigkeit ihrer Oberflächen. Die optimale Wandstärke von Gussteilen aus Zinklegierungen beträgt 1,5 - 2 mm, Aluminium- und Magnesiumlegierungen 2 - 4 mm, Messing 3 - 5 mm.

Die Hauptvorteile des Spritzgießens sind wie folgt:

Die höchste Produktivität aller bestehenden Gießverfahren, die auf konventionellen Maschinen, die in der Instrumentierung verwendet werden, 250 Gussteile pro Stunde in einer Form mit einer Kavität (ausgelegt für ein Teil) erreicht;

Hohe Maßhaltigkeit und geringe Oberflächenrauhigkeit von Gussstücken ermöglichen es, die Abmessungen des Werkstücks so nahe wie möglich an die Abmessungen des Fertigteils heranzuführen;

Die Möglichkeit, dünnwandige Teile mit komplexer Konfiguration zu erhalten, was durch die gute Füllbarkeit der Form erklärt wird;

Die Möglichkeit, Gussteile mit Teilen aus anderen Materialien zu verstärken, die stärker sind und andere Eigenschaften haben - hochfeste nicht gegossene Metalllegierungen, Cermets usw.;

Reduzierung der Abfallmenge aus dem Gießprozess selbst (20 - 25 % des Teilegewichts) im Vergleich zu anderen Gießarten.

Zu den Nachteilen des Spritzgießens gehören:

Die Komplexität der Herstellung und die hohen Kosten der Form; in der Kleinserienfertigung kann das Spritzgießen wirtschaftlich sein, wenn normalisierte (Gruppen-)Werkzeuge mit austauschbaren Elementen (Einsätzen) verwendet werden, die eine Arbeitskavität bilden;

Eine deutliche Verringerung der Lebensdauer von Formen beim Gießen von Teilen aus Metallen mit hohem Schmelzpunkt (Stähle, Kupferlegierungen usw.);

Die Schwierigkeit oder Unmöglichkeit, dickwandige Teile zu erhalten oder massive Elemente in der Konstruktion zu haben (d. h. eine erhebliche ungleichmäßige Wandstärke).

Feinguss beinhaltet folgende Schritte: Modellherstellung aus niedrigschmelzendem Material (Paraffin, Stearin, Polyethylen); Auftragen auf das Modell mit einer Spritzpistole oder durch Eintauchen eines feuerfesten Films (Marthalitpulver und eine Bindemittelzusammensetzung wie flüssiges Glas oder eine Ethylsilikatlösung); Bestreuen der Folie mit Quarzsand und Trocknen; Gießen von Modellen in Metallstützen, die mit einem feuerfesten Film bedeckt sind; Schmelzen von Modellen in heißem Wasser oder Ofen (je nach Material des Modells); Gießen von Metall in aus einem feuerfesten Film gebildete einstückige Formen nach dem Schmelzen des Modells; Zerstörung der Form und Entnahme von Gussteilen.

Feinguss wird in der Instrumententechnik häufig zur Herstellung von Gussteilen mit komplexer Konfiguration mit einem Gewicht von wenigen Gramm bis 1 - 15 kg verwendet; Wandstärke der Gussteile 0,3 - 20 mm; Maßhaltigkeit bis zur 9. Klasse; Oberflächenrauheit bis Klasse 7 - 8. Dieses Gießverfahren ist leistungsmäßig dem Spritzgießen deutlich unterlegen, da es einen Formvorgang beinhaltet und sich durch die Verwendung von Einwegformen auszeichnet.

Druckguss ein produktiveres Verfahren als Erdguss, da die Verwendung von Metallformen die Notwendigkeit für einen so mühsamen Vorgang wie das Gießen eliminiert. Darüber hinaus zeichnet sich diese Art des Gießens durch einen deutlich höheren Mechanisierungsgrad aus, da die Form auf einer speziellen Maschine installiert werden kann, was es ermöglicht, die Vorgänge des Trennens der Form und des Entnehmens des Gussstücks zu mechanisieren.

Der Metallabfall beim Formgießen macht etwa 30 - 35 % des Teilegewichts aus. Die Maßhaltigkeit der Gussteile entspricht 12 - 16 Grad; Oberflächenrauhigkeitsgrad 5 und rauer.

Die hohe Wärmeleitfähigkeit der Metallform trägt zur schnelleren Erstarrung des flüssigen Metalls im Vergleich zum Gießen in Erdformen bei. Dadurch ist das Gefüge des Gussmetalls gleichmäßig und feinkörnig, was durch die hohe Homogenität des Materials die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Teile verbessert.

Zu den Nachteilen des Formgießens gehören die hohen Kosten von Metallformen; Schwierigkeiten bei der Herstellung von Gussstücken mit komplexer Konfiguration und dünnwandigen Gussstücken (mit einer Wandstärke von weniger als 5 mm).

Schalenguss umfasst die folgenden technologischen Vorgänge: Erhitzen des aus zwei Teilen bestehenden Modells zusammen mit der Modellplatte auf 200 - 250 0 С, Schmieren der Teile des Modells mit einem Trennmittel; Bestreuen des Modells mit Formsand (Quarzsand mit duroplastischem Harz); Verschütten von überschüssiger Mischung, nachdem das Modell 2-3 Minuten lang festgehalten wurde, Sintern der auf dem Modell gebildeten Schale mit geschmolzenem Harz mit Quarzsand (Sintertemperatur 250 - 300 0 С); Entfernen von Halbformen (Schalen) von Teilen des Modells mit speziellen Geräten; Kleben von Teilen des Formulars; sie in spezielle Behälter mit Sand oder Metallschrot zu füllen; Füllung; Gießen Knockout und Reinigung.

Das Gießen in Schalenformen ist am wirtschaftlichsten in der Groß- und Massenfertigung, wo Hochleistungsautomaten zur Herstellung von Schalenhalbformen eingesetzt werden. In der Instrumentierung wird diese Methode selten verwendet.

Das Werkstück hat immer eine größere Masse als das Teil. Dies geschieht durch Aufmaße, die bei der Weiterverarbeitung entfernt werden müssen. Der Wert des Zuschlags sollte optimal sein und seine Berechnung ist von großer Bedeutung bei der Gestaltung des TP.

4. Bearbeitung . Metalle werden spanend auf spanenden Maschinen mit verschiedenen Schneidwerkzeugen bearbeitet. Rohteile für Teile sind sortenreine Werkstoffe sowie Gussteile aus Stahl, NE-Metallen und deren Legierungen.

Beim Schneiden werden zwei Arten von Arbeitsbewegungen unterschieden: die Hauptbewegung, die die Geschwindigkeit der Spantrennung bestimmt; eine Vorschubbewegung, die die Schneidkante des Werkzeugs in neue Metallschichten eintaucht, wobei die Vorschubgeschwindigkeit geringer ist als die Geschwindigkeit der Hauptbewegung.

Die gebräuchlichsten spanabhebenden Verfahren sind Drehen, Bohren, Fräsen, Hobeln und Schleifen.

Beim Schruppen und Schlichten wird die Abfolge der technologischen Operationen nach folgenden Gesichtspunkten geplant:

Nachfolgende Operationen, Übergänge und Durchgänge sollen den Bearbeitungsfehler reduzieren und die Oberflächenqualität verbessern;

Zuerst sollten Sie die Oberfläche bearbeiten, die als Grundlage für nachfolgende Operationen dient. Um das Teil während der ersten Operation zu installieren, sollten Sie eine möglichst ebene und größte Oberfläche wählen;

Nach Bearbeitung der Montagefläche wird das Werkstück in nachfolgenden Arbeitsgängen auf dieser bzw. den ihr zugeordneten Flächen aufgebaut;

Weniger präzise Oberflächen werden zuerst bearbeitet;

Operationen, bei denen die Wahrscheinlichkeit einer Heirat hoch ist, sollten zuerst durchgeführt werden;

Löcher werden normalerweise am Ende des TS gebohrt, außer wenn sie als Basis für die Installation von Teilen dienen.

5. Herstellung von Teilen aus Kunststoff . In Bezug auf das Volumen des Kunststoffverbrauchs pro Produktionseinheit nimmt die Instrumentierung einen der ersten Plätze unter anderen Branchen ein. Die Sättigung von Geräten mit Kunststoffteilen erreicht teilweise 70 Vol.-% und 45 Gew.-%. Dies liegt an den Eigenschaften von Kunststoffen. Kunststoffe zeichnen sich im Vergleich zu Metallen durch eine deutlich geringere Dichte, hohe Isoliereigenschaften und eine erhöhte Verschleißfestigkeit aus, haben einen niedrigen Reibungskoeffizienten, sind korrosionsbeständig, beständig gegen aggressive Umgebungen, strahlentransparent und nicht magnetisch. Die Verarbeitung der meisten Kunststoffe zu einem Produkt basiert auf dem Einsatz technologischer Hochleistungsprozesse nahezu ohne mechanische Bearbeitung.

Folgende Gruppen von Teilen aus Kunststoff sind zu unterscheiden: Details der äußeren Gestaltung (Gehäuse, Deckel, Korrektoren, Wurfarme, Klemmen etc.); Teile für Isolierzwecke (Klemmenblöcke, Kontaktplatten, Rahmen, Dichtungen, Buchsen); tragende Teile (Bretter, Paneele, Sockel); Details für Beleuchtungs- und Referenzzwecke (Linsen, Gläser, Skalen); dekorative Details (Kappen, Knöpfe, Schaltergriffe usw.).

Der Hauptbestandteil von Kunststoffen sind Polymere - synthetische organische Verbindungen (Harze), einige Arten von Kunststoffen bestehen hauptsächlich aus Polymeren, aber häufiger ist Kunststoff eine Zusammensetzung aus einem Polymer, das die Rolle eines Bindemittels, Füllstoffs und verschiedener Zusatzstoffe (Farbstoffe, Weichmacher) spielt , Härter, Schmiermittel). ). Binder machen aus Kunststoff Kunststoff und verwandeln ihn nach dem Aushärten in ein monolithisches Teil. Als Bindemittel werden Phenol-Formaldehyd-, Phenol-Kresol-, Epoxid- und andere Harze verwendet. Füllstoffe verleihen Produkten die notwendige Festigkeit, Steifigkeit, Hitzebeständigkeit und elektrischen Eigenschaften. Füllstoffe können organisch (Holzmehl, Papierschnitzel, verschiedene Stoffe, Baumwollkabel) und anorganisch (Glimmer- und Quarzmehl, Asbest, Kreide, Talkum, Glasfaser) sein. Dem Kunststoff werden Farbstoffe zugesetzt, um dem Teil die gewünschte Farbe zu verleihen. Härter sind notwendig, um die Aushärtung des Bindemittels während der Bildung von Produkten zu beschleunigen. Weichmacher (Dibutylphthalat und Trikresylphosphat) verbessern die plastischen Eigenschaften des Kunststoffs und erhöhen dessen Fließfähigkeit beim Pressen. Gleitmittel verhindern, dass die Formstoffe beim Pressen an den Formwänden haften bleiben. Als Schmiermittel werden beispielsweise Ölsäure, Stearin und Rizinusöl verwendet.

Je nach Verhalten bei Erwärmung werden Kunststoffe in Thermoplaste (Thermoplaste) und Duroplaste (Duroplaste) eingeteilt.

Thermoplaste beim Erhitzen nehmen sie plastische Eigenschaften an oder schmelzen und beim Abkühlen kehren sie in einen hartelastischen Zustand zurück.

Duroplaste beim Erhitzen gehen sie unter weiterer Verfestigung irreversibel in einen plastischen Zustand über. Beim erneuten Erhitzen bleiben sie fest oder verbrennen, ohne zu schmelzen.

Die Art der Verarbeitung von Kunststoffen zu einem Produkt hängt weitgehend von der Art der Bereitstellung dieser Materialien durch die chemische Industrie ab. Durch Pressen oder Spritzgießen zu Produkten verarbeitete Kunststoffe werden als Presspulver oder Pressmaterialien hergestellt, letztere in einer Form, die zum Mahlen und weiteren Pressen geeignet ist (z. B. Pressmaterial - Glasfaser wird in Form eines Bandes hergestellt, das auf der Grundlage von gedrehte Glasfäden und Bindemittel). Neben Presspulvern und Pressmaterialien verwendet die Instrumentierung duroplastische Laminate, die in Form von Platten und Stangen geliefert werden. Dazu gehören Textolite, Getinax, Fiberglas usw.

Von thermoplastischen Kunststoffen werden am häufigsten Fluoroplaste, Polyamide, Capron, Plexiglas, Polyethylen, Polystyrol und Polyvinylchlorid verwendet.

Die Hauptverfahren der Verarbeitung von Kunststoffen zu Produkten sind das Pressen und das Spritzgießen. Gegossene und gepresste Kunststoffteile haben glatte Oberflächen mit einer Rauheit von 7-8 Klassen, Abmessungen innerhalb von 11-13 Genauigkeitsklassen und erfordern fast keine mechanische Bearbeitung. Für das Gießen und Pressen werden Rohstoffe in Form von granulierten thermoplastischen und duroplastischen Pulvern und Pressmaterialien verwendet. Beide Methoden sind aufgrund der hohen Kosten der verwendeten technologischen Ausrüstung nur in der Groß- und Massenproduktion rentabel.

Produkte aus duroplastischen Pulvern und Pressmaterialien werden durch direktes (Kompressions-) oder Spritzgießen in Metallformen auf hydraulischen Pressen hergestellt.

Für Spritzguss Bei komplex geformten Teilen kommen Pressen mit doppeltwirkendem Arbeitszylinder zum Einsatz. In diesem Fall dient der Hauptkolben des Arbeitszylinders dazu, die Form mit hoher Geschwindigkeit zu schließen, und der zweite Kolben, der sich innerhalb des Hauptkolbens befindet, um das erweichte Pressmaterial durch den Angusskanal in den Arbeitshohlraum der Form zu pumpen, wo Das Teil wird geformt.

Automatische Pressen (Pressautomaten) verfügen über Systeme zur automatischen Steuerung und Regelung der Presstemperatur, des Drucks und der Dauer der einzelnen Arbeitsgänge des gesamten Presszyklus, außerdem ist die Steuerung aller Bewegungen der beweglichen Teile der Presse automatisiert. Die Pressen sind in der Regel mit Programmsteuergeräten ausgestattet.

Der Prozess des direkten Formens von Teilen aus duroplastischen Kunststoffen besteht aus den folgenden Phasen: Vorbereitung der Pressmaterialien, Dosierung der Materialien, Einbringen in die Form, Pressen, Entnahme der Teile aus der Form, Reinigung der Form.

Die Vorbereitung von Materialien umfasst hauptsächlich deren Trocknung und Erwärmung vor dem Pressen. Hohe Luftfeuchtigkeit trägt zur Verschlechterung der Fließfähigkeit von Materialien bei, was zu Ausschuss von Pressteilen führen kann. Das Erhitzen von Materialien vor dem Pressen hilft, Feuchtigkeit und Gase zu entfernen, reduziert die technologische Haltezeit während des Pressens und verringert den Druck in der Form. Dies reduziert seinen Verschleiß und verkürzt den Presszyklus um das Zweifache oder mehr. Das Pressmaterial nimmt 2 % - 10 Mal mehr Volumen ein als die daraus hergestellten Teile. Um das Volumen der Formen zu reduzieren, wird eine Tablettierung von Pressmaterialien durchgeführt. Das Gewicht der Tabletten reicht von 1,5 bis 150 g Tablettierung reduziert nicht nur das Volumen der Formladekammern, sondern bietet auch folgende Vorteile: reduzierter Luftgehalt in Tabletten im Vergleich zu losen Materialien, verbesserte Qualität der Pressteile, verbesserte Pressbedingungen, erleichtert das Dosieren und Erhitzen von Materialien vor dem Pressen, reduziert Materialverluste in der Produktion. Pressmassen werden auf hydraulischen Pressen oder speziellen Tablettiermaschinen (Exzenter oder Rundläufer) in kalten Formen tablettiert.

Die Dosierung des Materials kann nach Gewicht, Volumen oder Stück (bei Tablettierung) erfolgen. Die Stückdosierung nach Anzahl identischer Tabletten lässt sich problemlos vollautomatisieren.

Beim Pressen oder Spritzgießen von Teilen aus Kunststoff ist es häufig erforderlich, vor dem Pressen eine Metallverstärkung in die Form einzulegen, die in den Kunststoff eingepresst wird. Die gebräuchlichsten Arten von Fittings sind Teile zur Bildung von Innen- oder Außengewinden, Klemmen, Stiften, Buchsen, Stiften usw. Fittings werden als elektrisch leitfähige Elemente verwendet, manchmal um die Festigkeit von Teilen zu erhöhen, sowie zur Erleichterung der Montage und Einbau. Vor dem Pressen werden die Metallteile in eine sorgfältig gereinigte Form eingelegt, bevor das Pressmaterial darin eingelegt und in einer vorbestimmten Position fixiert wird.

Die Hauptparameter (Modi) des Kunststoffpressprozesses sind Temperatur, Druck und Haltezeit.

Das Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur ist notwendig, um Pressstoffe in einen flüssigen Zustand mit weiterer Aushärtung (Polymerisation) zu überführen. Bei duroplastischen Kunststoffen liegt die Erwärmungstemperatur der Formen beim Direkt- und Spritzguss im Bereich von 130 bis 195 0 C.

Der Druck während des Pressvorgangs ist notwendig, um das erhitzte Pressmaterial zu verdichten, den Arbeitsraum der Form mit dem Material zu füllen und ein Verziehen des Produkts durch Eigenspannungen zu verhindern. Der erforderliche Druck hängt von der Fließfähigkeit des Materials und den Konstruktionsmerkmalen des Produkts ab. Je geringer die Fließfähigkeit, desto höher muss der Druck sein.

Beim Pressen von Teilen aus duroplastischen Kunststoffen wird anfangs für 30-40 Sekunden ein leichter Druck gegeben, damit das Material den Formhohlraum einnimmt, dann wird der Hauptdruck gegeben, bei dem das Material für eine gewisse Haltezeit polymerisiert.

Die Haltezeit ist abhängig von der Art des Pressgutes, der Größe und Komplexität der Bauteilkonfiguration sowie der Vorwärmtemperatur des Pressgutes. Je größer das Produkt und je höher die erforderliche Heiztemperatur, desto länger ist seine Druckbelastung. Bei unzureichender Belichtung verzieht sich das Teil beim Abkühlen und die mechanische Festigkeit lässt nach. Die Haltezeit für verschiedene Duroplaste liegt im Bereich von 0,5 bis 2 % min pro 1 mm größter Produktdicke. Die vorgegebene Verschlusszeit wird beim Drücken mit Hilfe eines Zeitrelais bereitgestellt.

Nach Pressende wird die Form gelöst und das Teil bei entsprechenden Vorrichtungen automatisch oder manuell mit speziellen Vorrichtungen entnommen. Die entnommenen Teile werden zum Entgraten und Entgraten sowie für andere Bearbeitungen an den nächsten Vorgang gesendet.

Nach der Entnahme des Formteils wird die Form gründlich von anhaftenden Resten des Pressmaterials gereinigt, um Ausschuss beim anschließenden Pressen und möglichen Bruch einzelner Formteile auszuschließen.

Das Direktpressverfahren ist wirtschaftlich und erfordert keine aufwendigen teuren Formen. Es hat jedoch eine Reihe von Nachteilen: Der Druck auf das Material wird unmittelbar nach dem Schließen der Form übertragen, wenn das abrasiv wirkende Pressmaterial noch keine ausreichende Plastizität erlangt hat. Infolgedessen werden die Formflächen der Form abgenutzt, eine Verformung ihrer dünnen Elemente und Armaturen ist möglich; ungleichmäßiges Aushärten des Materials entlang der Dicke des Produkts aufgrund ungleichmäßiger Erwärmung durch die Wände der Form führt zum Auftreten von inneren Spannungen, zur Bildung von Hohlräumen und anderen Defekten; Entlang der Trennlinie der Form bildet sich an den Produkten ein Grat (Grat), der mechanisch entfernt werden muss. Daher erzeugt das Verfahren des direkten Pressens in der Regel Teile mit einer einfachen Konfiguration, die keine Elemente mit reduzierter Steifigkeit (z. B. dünne Wände) und Verstärkung aufweisen.

Spritzgießen kann verwendet werden, um dünnwandige Teile mit komplexer Konfiguration mit geringer Festigkeit durch die Verstärkung mit tiefen Löchern mit kleinem Durchmesser zu erhalten. Bei diesem Verfahren verschleißen die formgebenden Oberflächen der Formen weniger als beim direkten Pressen, die Wahrscheinlichkeit von Fehlern an Teilen (Risse, Lunker usw.) ist geringer und Grate entlang der Trennebene werden reduziert. Zu den Nachteilen des Verfahrens gehören Komplexität, hohe Werkzeugkosten und höherer Materialverbrauch als beim Direktpressen.

Spritzguss ist ein charakteristisches Verfahren zur Herstellung von Teilen aus thermoplastischen Kunststoffen ohne Füllstoffe (Polyethylen, Polystyrol, Nylon, Polyurethan usw.). Im Vergleich zu direkten thermoplastischen Spritzgussverfahren weist das Spritzgießen eine deutlich höhere Produktivität auf (bis zu 300 Gussteile pro Stunde in einer einzigen Form). Als Ausrüstung für das Spritzgießen werden automatische und halbautomatische Gießmaschinen mit Kolben- oder Schneckenmaterialzuführung verwendet.

Druck und Temperatur des Prozesses hängen von der Qualität des Pressgutes ab. Die Temperatur in der Kompressionskammer für Polystyrol sollte nicht niedriger als 190 - 215 0 C sein. Je niedriger die Temperatur, desto höher sollte der Druck im Zylinder sein. Teile der Form werden mit Wasser auf eine Temperatur von 140 - 60 0 C gekühlt.

Durch Spritzgießen können komplexe Konfigurationen, dünnwandige Teile mit hoher Verstärkung und erhöhter Maßhaltigkeit erhalten werden.

Beim Pressen und Spritzgießen von Kunststoffteilen sind Formen die wichtigste technologische Ausrüstung. Je nach Pressverfahren werden sie in Kompression (zum direkten Pressen), Formen und Spritzen unterteilt. Pressformen werden nach ihren Konstruktionsmerkmalen in offene, halbgeschlossene und geschlossene unterteilt.

Offene Formen haben keine Ladekammer für das Pressmaterial, das direkt in den Arbeitsraum der Form geladen wird. Durch den Spalt zwischen Stempel und Matrize fließt überschüssiges Pressmaterial aus der Form.

Halbgeschlossene Formen haben Ladekammern, deren Bereich mehr Fläche Arbeitsraum. An der Verbindung von Stempel und Matrize befindet sich eine Stützfläche, die den Hub des Stempels begrenzt, was es ermöglicht, ein Produkt mit einer bestimmten Dicke zu erhalten. Überschüssiges Pressmaterial wird herausgedrückt, indem es entlang der im Stempel vorhandenen Rillen oder Abflachungen nach oben gedrückt wird.

Bei geschlossenen Formen haben die Beschickungskammern die gleichen Abmessungen und Konfigurationen wie die Arbeitsnester und sind sozusagen deren Fortsetzung. Beim Pressen wird Druck auf die gesamte Fläche des Teils übertragen, was für eine höhere Dichte sorgt. Die Dicke des Teils hängt von der Menge des Pressmaterials ab, daher ist beim Beladen geschlossener Formen eine genaue Dosierung des Materials erforderlich.

Äußerlich unterscheiden sich Spritzgussformen von Pressformen durch das Vorhandensein einer Einspritzkammer und eines Angusssystems.

Spritzgussformen werden nur zum Pressen auf Spritzgussmaschinen, also im Spritzgussverfahren verwendet.

Je nach Art des Vorgangs werden die Formen in abnehmbare und stationäre Formen unterteilt. Abnehmbare Formen ohne Heizung werden nur zum direkten Pressen in kleinen, unzureichend ausgestatteten Betrieben verwendet. Um das gepresste Teil aus der entfernbaren Form zu entfernen, muss es aus der Presse entfernt werden. Wenn stationäre Formen verwendet werden, erfolgt der gesamte Produktherstellungszyklus (Materialbeschickung, Formdemontage, Produktentfernung), ohne dass die Form aus der Presse entfernt wird.

Zur Herstellung von Kunststoffteilen werden neben Press- und Spritzgussverfahren auch Blas- (pneumatische) und Vakuumformverfahren sowie das Extrusionsverfahren eingesetzt.

Blas- und Vakuumformen wird verwendet, um Teile einfacher Form wie Gehäuse, Zylinder, Kappen aus thermoplastischen Folienmaterialien herzustellen.

Die Extrusion (Extrusion durch eine geformte Düse) wird verwendet, um Teile in Form von Stäben (mit verschiedenen Querschnitten) und Rohren aus thermoplastischen Materialien ohne Füllstoff auf Schneckenextrusionsmaschinen zu erhalten.

Diese Verfahren werden jedoch selten in der Instrumentierung verwendet.