Элементы технологического процесса

Уважаемые студенты гр. СП-19 прошу выполненные задания за предыдущую неделю и последующие, делать

Скриншоты (фотоотчеты) и присылать на страничку в контакте https://vk.com/id356059967 Татьяна Сафонова указывая название предмета, группу, фамилию, имя, отчество.

 

Прочитать лекцию, по варианту ответить на тестовые задания и прислать скриншоты

 

Тема 3.1.1 Специальные способы литья. Получение отливок в разовые формы

Производственный и технологический процессы в машиностроении

Производственный процесс охватывает подго­товку средств производства и организацию обслуживания рабочих мест; получение и хранение материалов и полуфабрикатов; сборку из­делий в процессе производства и доставку на склад готовой продук­ции; технический контроль на всех стадиях производства, включая ис­пытания готовых изделий, и т. д.

Производственный процесс включает ряд элементов (операций), которые делятся на основные и вспомогательные. К основным относят­ся процессы изготовления деталей и сборки и» них машин, к вспомога­тельным — изготовление и заточка инструментов, ремонт оборудова­ния, внутризаводское транспортирование и т. п.

Главным содержанием производственного процесса является тех­нологический процесс. Технологический процесс обрабатываемой дета­ли представляет собой часть производственного процесса, содержащую действия по изменению и последующему определению состояния пред­мета производства.

Виды производств

При изготовлении изделий в зависимости от объема и характера выпуска различают три основных вида производства: единичное, се­рийное и массовое.

Особенностью единичного производства является неустойчивая номенклатура изделий, что оказывает влияние на организационные формы производства.

Единичному производству свойственны следующие признаки: а) отсутствие устойчивого технологического процесса, а следовательно, невозможность специализации рабочих мест, что влечет за собой по­требность использования высококвалифицированных рабочих; б) ис­пользование универсального оборудования, универсальных приспо­соблений и инструментов с большим набором технологической оснаст­ки; в) весьма длительный производственный цикл, так как при исполь­зовании оборудования, инструментов, приспособлений и другой ос­настки тратится много времени на наладку при переходе с одной опе­рации на другую; г) высокий процент ручных работ;  д) размещение оборудования группами по видам.

Указанная организация приводит к недоиспользованию основных фондов, к низкой производительности труда и высокой себестоимости продукции (за счет амортизации, высокой заработной платы, наклад­ных расходов) и замедленному обороту средств.

Особенностью серийного производства является выпуск продук­ции партиями или сериями, которые периодически повторяются. Это приводит к организации более устойчивого технологического процес­са, и поэтому появляется возможность закрепить за каждым рабочим местом выполнение нескольких постоянно повторяющихся операций.

Этому виду производства свойственны следующие признаки: а) за­висимость переналадки станков от размеров серии изготовляемых из­делий; б) использование рабочих средней квалификации; в) применение наравне с универсальным специальных инструментов, приспособле­ний и оборудования, но в меньшей степени, чем в массовом производ­стве; г) внедрение механизации и автоматизации производственного про­цесса, но в меньшей степени, чем в массовом производстве; д) необходи­мость наличия межоперационных складов; е) наличие более длинных грузопотоков и более продолжительный производственный цикл, чем в массовом производстве.

Указанные преимущества серийного производства m отношению к единичному характеризуют его как производство с более высокой про­изводительностью труда, более низкой себестоимостью продукции и бо­лее коротким производственным циклом, что приводит к ускорению оборачиваемости оборотных средств.

Условно эти виды производства можно подразделить на мелкосе­ рийное, среднесерийное и крупносерийное. По технологическим призна­кам единичное и мелкосерийное производство отличаются мало, круп­носерийное — приближается к массовому производству.

Особенностью массового производства является выпуск одних и тех же изделий в больших масштабах (от нескольких тысяч до миллиона штук) в течение длительного времени, поэтому возможно закрепление станков на выполнение только определенной операции, что приводит к организации четкого постоянно действующею технологического про­цесса.

Этому виду производства свойственны следующие признаки:

а) значительная производственная программа, ведущая к глубокой спе­циализация рабочих мест и поточному расположению оборудования; б)      закрепление за рабочим одной или нескольких операций я в соответствии с этим относительно низкая квалификация рабочих;

в) исполь­зование специализированного высокопроизводительного оборудова­ния, специальных инструментов и приспособлений; г) внедрение высо­комеханизированного и автоматизированного оборудования с поточным методом производства; д) отсутствие межоперационных складов; е) короткие грузопотоки на производственных участках и короткие по продолжительности производственные циклы.

Этот вид производства характеризуется высокой производительностью труда, более низкой себестоимостью продукции и ускоренной оборачиваемостью оборотных средств.

Крупносерийное и массовое производство позволяет организовать высшую форму работы непрерывно, поточным методом, вплоть до соз­дания полностью автоматизированных цехов и заводов.

Вид производства по ГОСТ 3.1108 - 74 характеризуется коэффици­ентом закрепления операций: 1 - К_з.о. <10 — массовое и крупно­серийное производство; 10 < К_з.о. < 20— среднесерийное производ­ство; 20 < К_з.о.< 40 — мелкосерийное производство; К_з.о. не регла­ментируется — единичное производство.

где О — число различных, операций; Р — число рабочих мест, на ко­торых выполняются различные операции. При этом значение коэффициента К_з.о. принимают для планового периода, равного одному месяцу. Все виды производства существуют и необходимы, и из определения их не вытекает, что в будущем единичное или серийное производство будет ликвидировано, потому что народному хозяйству не. все машины или изделия требуются в массовом количестве. Развитие и создание новых машин и изделий требует освоения новых единичных экземпля­ров и малых серий, поэтому единичный тип производства будет суще­ствовать, но удельный вес крупносерийного и массового производства под влиянием технического прогресса систематически будет повышать­ся. Это значит, что под влиянием технического прогресса будет проис­ходить существенное повышение серийности и массовости производст­ва и предприятия единичного производства, например, превратятся в крупносерийные, где детали будут унифицированы. И все же, не­смотря на это, в промышленности постоянно будет происходить освое­ние новых объектов на предприятиях с единичным производством.

Элементы технологического процесса

В современном производстве технологический процесс выбирают так, чтобы обеспечить получение деталей необходимого качества с на­именьшими затратами времени и труда при условии невысокой стоимо­сти продукции. Технологический процесс состоит из технологических операция, а операции, в свою очередь, из установок и позиций, перехо­дов, рабочих и вспомогательных ходов.

Технологической операцией называется законченная часть техноло­гического процесса, выполняемая на одном определенном рабочем месте. Так, например, изготовление вала со шпоночной канавкой состоит из двух операций: токарной (обтачивание вала на токарном станке) и фрезерной (фрезерование шпоночной канавки на фрезерном станке).

В процессе обработки детали приходится изменять ее положение. Часть операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабаты­ваемой детали, называется установом. Установ состоит из отдельных позиций. Позицией называется фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной заготовкой совместно с приспособлением от­носительно инструмента для выполнения определенной части опера­ции. Например, для нарезания многозаходной резьбы применяют спе­циальные патроны, с помощью которых изменяют положение винта без его переключения.

Законченная часть операции, характеризуемая постоянством при­меняемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке, называется технологическим переходом. Об­тачивая деталь, делают рабочие и вспомогательные хода.

Законченная часть технологического перехода, состоящая из одно­кратного перемещения инструмента относительно заготовки, сопро­вождаемого изменением формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки, называется рабочим ходом.

Законченная часть технологического перехода, состоящая из одно­кратного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопро­вождаемого изменением формы, размеров, шероховатости или свойств заготовки, но необходимого для выполнения рабочего, хода, называ­ется вспомогательным ходом.

Для осуществления того или иного элемента технологического процесса рабочие выполняют ряд действий, например закрепление за­готовки в патроне токарного станка или резца в резцедержателе. Под рабочим приемом понимается определенное законченное действие ра­бочего, направленное на выполнение элементов технологического про­цесса.

Обработка заготовки на станках может быть выполнена на одном станке одним резцом, на одном многорезцовом станке несколькими резцами и на нескольких станках одним резцом. Соединение несколь­ких переходов, операций по времени в одну, выполняемую на одном станке, называется концентрацией технологического процесса. Расчле­нение технологического процесса на более мелкие переходы, чаще всего однопереходные или двухпереходные, с целью выполнения их на разных станках называется дифференциацией технологического про­цесса.

Литейное производство

Литейное производство – это процесс получения фасонных отливок путем заполнения жидким металлом заранее приготовленных форм, в которых металл затвердевает.

Отливки могут быть готовыми деталями и заготовками. Если отливка является заготовкой, то в ней предусматривается припуск. Небольшое количество отливок производят из серого чугуна (70%), стальное литье (20%), остальное литье из цветных металлов.

Литье в разовые формы

Разовыми являются формы, получаемые при набивке и уплотнении формовочных смесей. Технология изготовления форм уплотнением складывается из следующих процессов: изготовление модельных компонентов, приготовления формовочных и стержневых смесей, изготовления стержней, формовки (машинной или ручной) с набивкой и уплотнением смесей.

А) Литье по выплавляемым моделям

Применяют для получения мелких деталей из стали и трудно обрабатываемых материалов с температурой плавления до 1600⁰.

Технологический процесс:

1) 1)Изготовление металлической формы.

2) 2)Изготовление сплава по модели.

3) Изготовление выплавляемых моделей путем заполнения пресс формы легкоплавким составом (стеарин с парафином).

4) Изготовление литниковой системы.

5) Сборка моделей и литниковой системы и покрытие их огнеупорным составом.

6) Формовка модели в опоке.

7) Выплавка моделей и прокалывание формы.

8) Расплавление металла.

9) Заливка.

10) Выбивка и очистка.

Применяют для изготовления мелких деталей автомобилей, режущего инструмента.

Б) Литье в оболочковые формы

Применяют в массовом производстве отливок небольших размеров (до 1 м и массой до 200 кг) преимущественно тонкостенных.

Литье в многократные формы

а) в кокиль (кокиль изготавливают из стали, чугуна)

б) центробежное литье

в) литье под давлением

СПЕЦИАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ЛИТЬЯ

Отливки получают литьем жидкого расплавленного металла в разовые песчаные формы, а также другими способами. Литьем в разо­вые песчаные формы получают примерно 80% отливок. Этим способом отливают чугунные, стальные и цветные отливки в мелкосерийном и единичном производстве.

Литейной формой (рисунок 42) называется устройство с определенными заданными очертаниями полости. Способ получения отливок в песча­ные формы имеет большие недостатки. Он позволяет использовать фор­му только один раз и получать отливки с малой точностью, требующие больших припусков. Для устранения указанных недостатков разра­ботаны прогрессивные способы литья, к которым относятся: литье в металлические формы, центробежный способ литья, литье под давле­нием, литье в оболочковые формы и др

Литье в металлические формы (кокили) получило широкое примене­ние, так как при этом достигается повышенная точность размеров, снижается шероховатость поверхности, улучшается качество метал­ла, устраняется необходимость приготовления формовочной смеси, по­является возможность многоразового применения форм — до несколь­ких, тысяч отливок из легкоплавких сплавов; 1500—5000 чугунных от­ливок и 400—700 мелких стальных отливок. Высокая стоимость метал­лических форм и возможное отбеливание отливок является основным недостатком этого способа литья, поэтому кокильное литье экономичес­ки выгодно лишь при серийном и массовом производстве.

Центробежный способ литья заключается в заливке металла в фор­му, вращающуюся вокруг горизонтальной или вертикальной оси. В ре­зультате центробежных сил металл отбрасывается к периферийной части формы, и при этом образуется пустотелая отливка, отличающая­ся мелкозернистой структурой и высокой прочностью. К преимущест­вам этого способа относятся высокая производительность и качество отливок, увеличение коэффициента использования металла из-за от­сутствия литников и выпаров, малых припусков на обработку резанием. Недостатком этого способа литья является дорогое оборудование для центробежного литья и то, что им можно отливать только отливки тел вращения.

 

Рисунок 42- Литейная форма и ее элементы:

а - форма; б - деталь; в - модель; г - стержень

 

Литье под давлением заключается в заполнении металлических форм жидким металлом год давлением поршня или сжатого воздуха Обычно заготовки, отлитые под давлением, почти не нуждаются в даль­нейшей обработке и имеют повышенную прочность и качество поверх­ности.

Этот способ применяют в массовом и крупносерийном произ­водстве из алюминиевых, магниевых, медных и других сплавов массой от нескольких граммов до десятков килограммов. Обычно отливки от­ливают с толщиной стенок не более 6 мм, так как свыше Ь мм они полу­чаются пористые.

Литье в оболочковые формы заключается в том, что подогретую до 200—250°С модель засыпают формовочной смесью, состоящей из 92—95% мелкого кварцевого песка и 5—8% бакелитового порошка. Вокруг модели быстро образуется оболочка (толщиной 6—8 мм) рас­плавленной песчано-бакелитовой массы. Оболочку вместе с моделью выдерживают 1 мин в печи при 300—350° С, в результате чего она при­обретает необходимую прочность. Образуется полуформа, которую сое­диняют струбцинами или скобами с аналогичной полуформой. Для за­ливки металла формы собирают вертикально или горизонтально по нескольку десятков штук. Заготовки, отлитые в такие формы, отличаются высокой точностью и малой шероховатостью поверхности. Полученные отливки — фактически готовые детали.

Литье в оболочковые формы применяют для получения плоских, сложных по форме и мелких отливок из любых сплавов. Способ высокопроизводительный, легко автоматизируется.  

Существуют несколько способов заливки металла в формы: свободная; заливка во вращающуюся форму (центробежное литье), заливка давлением (литейные машины), заливка вакуумным всасыванием.

Формы для заливки могут быть разовыми и многократными. Разовые горны для одной заливки. Многократные металлические формы выдерживают сотни заливок, песчано-цементные, графитные, керамические выдерживают несколько десятков заливок.

 

---

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 171; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!