Contingut del procés de mecanitzat el 2023

3.3 Selecció de les dades de posicionament

3.3.1 Tipus de referència de posicionament

La referència de posicionament és el punt, la línia o la superfície de la peça que s'utilitza per posicionar la peça a la màquina-eina o a la fixació durant el processament. Segons les condicions de la superfície utilitzades per al posicionament a la peça, les dades de posicionament es divideixen en dades aproximades, dades precises i dades auxiliars.

(1) Dades aproximades i dades precises En el primer procés de processament de la peça, només es pot utilitzar la superfície no processada de la peça en brut com a dades de posicionament. Aquestes dades de posicionament s'anomenen dades aproximades. Les dades aproximades es posicionen utilitzant la superfície no mecanitzada de la peça. L'ús de la superfície processada de la peça com a dades de posicionament s'anomena dades precises.

(2) Una superfície que no requereix processament en el dibuix de disseny de la peça de referència auxiliar de vegades es processa especialment per al posicionament per a les necessitats de subjecció de la peça; Aquest tipus de superfície no és la superfície de treball de la peça, sinó el pla de referència processat a causa de les necessitats del procés, que s'anomena referència auxiliar o referència de procés. Per exemple, el posicionament del forat central utilitzat en el procés de mecanitzat; el capçal del procés de la peça que es mostra a la Figura 3-1a.

El procés de mecanitzat de la peça consisteix a utilitzar primer el posicionament de dades aproximades per processar la superfície de les dades precises; després, utilitzar el posicionament de dades precises per processar altres superfícies de la peça. Quan seleccioneu les dades de posicionament, primer cal tenir en compte quin conjunt de posicionaments de dades precises s'utilitza per processar la superfície principal de la peça i, a continuació, determinar quin tipus de posicionament de dades aproximades s'utilitza per processar la superfície de les dades precises.

• 3.3.2 Selecció de dades gruixudes

L'elecció de les dades aproximades té dues influències principals sobre la peça: una afecta la posició mútua de la superfície mecanitzada i la superfície no mecanitzada de la peça, i l'altra afecta la distribució de la sobrecàrrega de mecanitzat. Els principis de selecció de les dades aproximades són:

(1) Per a peces amb superfícies mecanitzades i no mecanitzades, quan s'ha de garantir la posició mútua entre la superfície no mecanitzada i la superfície mecanitzada, s'ha de seleccionar la superfície no mecanitzada com a referència aproximada. Si hi ha diverses superfícies no mecanitzades a la peça, s'ha de seleccionar la superfície amb un requisit més alt per a la posició respecte a la superfície mecanitzada com a referència aproximada.

(2) Per a peces amb més superfícies mecanitzades, la selecció de la referència aproximada hauria de permetre assignar raonablement la sobrecàrrega de mecanitzat. L'assignació raonable de la sobrecàrrega de mecanitzat es refereix a:

1) Si primer cal assegurar-se que el marge d'una superfície important sigui uniforme amb la peça de treball, cal seleccionar aquesta superfície com a referència aproximada.

2) La superfície amb la tolerancia més petita a la peça en brut s'ha de seleccionar com a referència aproximada per garantir que cada superfície mecanitzada tingui una tolerancia de mecanitzat suficient.

(3) La superfície utilitzada com a referència aproximada ha de ser el més plana possible i no hi ha d'haver defectes de rebaixes, portes, elevadors ni altres, cosa que pot reduir els errors de posicionament i fer que la subjecció de la peça sigui fiable.

(4) Per tal de garantir que el marge de la superfície de processament important sigui uniforme, s'ha de seleccionar la superfície de processament important com a referència aproximada.

(5) S'ha d'evitar l'ús repetit de dades aproximades, i les dades aproximades només es poden utilitzar una vegada en la mateixa direcció de dimensió. Com que la dada aproximada és la superfície de la peça en brut, l'error de posicionament és gran i hi haurà un gran error de posició entre les superfícies processades sota la mateixa subjecció de dades aproximades dues vegades.

3.3.3 Selecció del punt de referència fi

L'elecció de la datum precisa s'ha de considerar principalment des dels dos aspectes de garantir la precisió de la posició de la peça i la comoditat de la subjecció. Els principis de selecció dels punts de referència precisos són:

(1) Principi de coincidència de dades Cal seleccionar la dada de disseny de la superfície mecanitzada com a dada de posicionament tant com sigui possible. Aquest principi s'anomena principi de coincidència de dades.

(2) El principi de les dades unificades Quan cal processar peces en diversos processos, s'ha de seleccionar el mateix conjunt de posicionament de dades precís en la majoria dels processos tant com sigui possible, cosa que s'anomena principi de les dades unificades.

(3) El principi de la dada autobasada De vegades, el procés d'acabat o acabat requereix una quantitat petita i uniforme, de manera que la superfície de processament s'ha d'utilitzar com a dada de posicionament, que s'anomena principi de dada autobasada. Com ara l'extracció de forats, el fresat, el rectificat, el rectificat sense centre, etc.

(4) El principi de referència mútua. Hi ha dues superfícies en una peça que requereixen una alta precisió de posició mútua. Les dues superfícies de la peça s'utilitzen com a referències de posicionament entre si, i l'altra superfície es processa repetidament, cosa que s'anomena referència mútua.

(5) La dada precisa seleccionada ha de poder garantir un posicionament precís de la peça, una subjecció convenient i una estructura de fixació senzilla i aplicable.

3.3.4 Exemple de selecció de dades de posicionament

3-2 peces del seient de l'eix

3.4 Esboç de la ruta del procés de mecanitzat

La ruta del procés de mecanitzat fa referència al procés de les peces en el procés de producció, és a dir, simplement utilitzant la seqüència de procediments per indicar les peces. L'elaboració de la ruta del procés de mecanitzat és un enllaç clau en el procés de formulació del procés de mecanitzat. A l'hora d'elaborar la ruta del procés, a més de triar una dada de posicionament raonable, cal resoldre els problemes següents:

3.4.1 Selecció del mètode de processament de la superfície de la peça

1. Mecanitzat de precisió econòmica i mecanitzat de rugositat superficial econòmica

La precisió del processament que pot garantir un mètode de processament té un rang considerable, però si es requereix que la precisió del processament que garanteix sigui massa alta, cal prendre algunes mesures tecnològiques especials i el cost del processament augmentarà en conseqüència. La precisió econòmica del processament d'un mètode de processament es refereix a la precisió del processament que es pot garantir en condicions de processament normals (utilitzant equips, equips de procés i treballadors amb graus tècnics estàndard que compleixin els estàndards de qualitat, sense allargar el temps de processament). La precisió econòmica del processament i la rugositat superficial econòmica del processament aconseguides mitjançant diversos mètodes de processament es poden trobar en diversos manuals de processos de tall de metalls.

2. Ruta de processament de superfícies típices

Les peces mecàniques estan compostes per algunes superfícies geomètriques simples com ara cilindres exteriors, forats, plans, etc., de manera que la ruta de procés de les peces és una combinació adequada d'aquestes rutes de processament de superfícies. Taula 3-3, Taula 3-4 i Taula 3-5. Són les rutes de processament típiques del cilindre exterior, el forat i el pla, respectivament, com a referència a l'hora de seleccionar.

3.4.2 Determinació de la seqüència del procés

Després de seleccionar el mètode de processament superficial de la peça i la referència de posicionament durant el processament, s'ha de distribuir el processament de la peça a cada procés per completar-lo, i s'ha de determinar el contingut i la seqüència de cada procés de la ruta del procés. En aquest moment, cal tenir en compte les dues preguntes següents:

1. Divisió de les etapes de processament

Quan es processa una peça amb més precisió, si hi ha molts processos, es poden concentrar els processos de mecanitzat en desbast a cada superfície de la peça. Quan s'organitza la seqüència de processos, el primer processament s'anomena etapa de mecanitzat en desbast; i després es concentra el semiacabat de cada superfície. El procés s'anomena etapa de semiacabat; el procés final d'acabat intensiu de cada superfície s'anomena etapa d'acabat. És a dir, la ruta del procés es divideix en diverses etapes de processament, i les funcions de cada etapa de processament són:

(1) Fase de mecanitzat en desbast: Eliminar de manera eficient la major part del marge de cada superfície mecanitzada i proporcionar una preparació de precisió i una preparació de la rugositat superficial per al semiacabat. La precisió que es pot aconseguir en la fase de mecanitzat en desbast és baixa i la rugositat superficial és gran, cosa que requereix una alta productivitat en el mecanitzat en desbast.

(2) Fase de semiacabat L'objectiu és eliminar l'error de mecanitzat que queda després del mecanitzat en brut a la superfície principal, de manera que pugui assolir una certa precisió, preparar-se per a un acabat posterior i completar el processament d'algunes superfícies secundàries alhora.

(3) Fase d'acabat En aquesta etapa, el marge de mecanitzat i la quantitat de tall són molt petits, i la seva tasca principal és garantir la mida, la forma, la precisió de la posició i la rugositat superficial de la superfície principal de la peça.

(4) L'etapa de processament d'acabat inclou el polit, el superacabat, el rectificat de miralls i altres mètodes de processament d'acabat. El marge de processament és extremadament petit. L'objectiu principal és millorar encara més la precisió dimensional i reduir la rugositat superficial. Generalment, no es pot utilitzar per corregir l'error de posició.

Els motius per dividir les etapes del processament són:

(1) Garantir la qualitat del processament

(2) Ús racional de màquines-eina i equips

(3) Els defectes en blanc es poden trobar a temps durant la fase de mecanitzat en brut

(4) Procés de tractament tèrmic fàcil d'organitzar

Dividir la ruta del procés en diverses etapes de processament augmentarà el nombre de processos, augmentant així el cost del processament. Per tant, quan la rigidesa de la peça és alta i es pot garantir la precisió del processament sense dividir la ruta del procés, l'etapa de processament no s'ha de dividir, és a dir, els passos de desbast, semiacabat i acabat d'una determinada superfície es completen contínuament en un sol procés. Per exemple, en el processament de peces pesades, per tal de reduir el transport i la subjecció de la peça, alguns processaments superficials sovint es completen en una sola subjecció. A causa de l'alta rigidesa, l'alta potència i l'alta precisió dels equips en el mecanitzat CNC, les etapes de processament sovint no es divideixen. Normalment, el centre de mecanitzat completa els passos de mecanitzat desbast, semiacabat i acabat de múltiples superfícies de la peça amb una sola subjecció per assolir els requisits de dimensió del disseny de la peça.

2. Disposició de la seqüència de mecanitzat

La seqüència de mecanitzat ha de seguir els principis següents:

(1) Processar primer la superfície de referència i després processar les altres superfícies. És a dir, utilitzar el posicionament de dades aproximat per processar primer la superfície de dades fina, proporcionar una dada de posicionament fiable per al processament d'altres superfícies i, a continuació, utilitzar el posicionament de dades fina per processar altres superfícies.

(2) Processeu primer el pla i després el forat. Les peces de caixa generalment processen primer el pla amb el forat principal com a referència aproximada i després processen el sistema de forats amb el pla com a referència precisa.

(3) Organitzeu primer el procés de mecanitzat en brut i després organitzeu el procés d'acabat.

(4) Processeu primer la superfície principal i després la superfície secundària. La superfície principal de la peça és una superfície amb una alta precisió de processament i requisits de qualitat superficial. Té molts processos i la seva qualitat de processament té un gran impacte en la qualitat de la peça, per la qual cosa es processa primer.

3.4.3 Combinació de processos

Això consisteix a organitzar múltiples passos de treball en un sol procés. Per tant, després de determinar la seqüència de processament, cal combinar correctament la seqüència de passos per formar un procés amb el procés com a unitat. En la combinació de processos, cal tenir en compte els dos aspectes següents.

1. Determinar el contingut del procés

Per determinar el nombre de passos inclosos en un procés, cal considerar si aquests passos es poden processar a la mateixa màquina-eina; si cal processar-los en una sola instal·lació per garantir la precisió de la posició mútua. El fet que es puguin dur a terme diversos passos de treball a la mateixa màquina és un requisit previ perquè es combinin en un sol procés. A més, un conjunt de superfícies d'una peça es mecanitza en una sola configuració, cosa que garanteix la precisió posicional relativa entre aquestes superfícies. Per tant, per a un grup de superfícies amb requisits d'alta precisió de posició, s'han de processar en un sol procés.

2. Centralització i descentralització de processos

Com determinar el nombre de processos en un procés parcial és el problema de la concentració i la descentralització dels processos. Si el processament d'una part es concentra en uns quants processos, i cada procés té molt contingut de processament, s'anomena concentració de processos. Al contrari, s'anomena dispersió de processos.

La concentració del procés fa que la ruta del procés sigui curta i redueix el nombre de subjecció de la peça, cosa que no només pot millorar la productivitat, sinó que també ajuda a garantir la precisió de la posició de la superfície processada i reduir els costos de producció. La dispersió del procés facilita l'ús d'equips de processament i equips de procés senzills, un ajust fàcil del processament, es pot utilitzar la quantitat de tall més raonable i és fàcil dividir les etapes del processament.

A l'hora de dibuixar la ruta del procés, la producció de lots petits en una sola peça adopta principalment la concentració del procés.

3.4.4 Disposició del procés de tractament tèrmic

El tractament tèrmic s'utilitza per millorar les propietats mecàniques dels materials, eliminar la tensió interna residual i millorar les propietats de processament dels metalls. Segons la finalitat del tractament tèrmic, es pot dividir en: tractament tèrmic preliminar, tractament tèrmic final i tractament d'envelliment.

(1) Tractament tèrmic preliminar El procés de tractament inclou: recuit, normalització, tremp i reveniment. El seu objectiu és millorar el rendiment de tall del material i eliminar la tensió interna generada durant la fabricació de les peces en brut. El recuit i la normalització se solen organitzar abans del mecanitzat en brut, i el tremp i el reveniment es realitzen després del mecanitzat en brut i abans del semiacabat. Gràcies al tremp i reveniment, les propietats mecàniques completes del material són millors i també es pot utilitzar com a procés de tractament tèrmic final per a algunes peces que no requereixen una alta duresa i resistència al desgast.

(2) El tractament d'envelliment es divideix en envelliment artificial i envelliment natural. L'objectiu és eliminar la tensió interna generada en la fabricació i el mecanitzat de les peces en brut. Generalment es realitza després del mecanitzat en brut per eliminar la tensió interna generada per la fosa i el mecanitzat en brut alhora. De vegades, per reduir la càrrega de treball del transport, també es pot dur a terme abans del mecanitzat en brut. Les peces amb requisits d'alta precisió s'han de preparar per a un segon o fins i tot un envelliment múltiple després del semiacabat.

(3) Tractament tèrmic final que inclou tremp, carburització i tremp, nitruració, etc. Sovint es realitza després del semiacabat i abans de la mòlta, amb la finalitat de millorar les propietats mecàniques del material, com ara la duresa, la resistència al desgast i la resistència.

3.4.5 Disposició dels processos auxiliars

Els processos auxiliars inclouen el desbarbat, el bisellat, la neteja, la prevenció de l'òxid, la inspecció i altres processos. Entre ells, el procés d'inspecció és una de les mesures efectives per garantir la qualitat del producte. El procés d'inspecció generalment es pot organitzar: abans i després dels processos clau; abans i després que les peces es transfereixin d'un taller a un altre; després de la fase de mecanitzat en brut; després que totes les peces siguin processades. Cal tenir en compte que quan no hi ha cap procés de desbarbat després d'un determinat procés, les rebaves generades en aquest procés s'han d'eliminar mitjançant aquest procés.

3.4.6 Disseny i implementació de procediments de processament de màquines-eina

Després de dibuixar la ruta del procés de les peces, cal dissenyar cada procés i determinar-ne el contingut. Les principals tasques del disseny de processos són les següents.

1. Determinar el marge de mecanitzat

La sobrecàrrega de mecanitzat fa referència a la diferència de mida abans i després del mecanitzat de la superfície mecanitzada. És a dir, el gruix de la capa metàl·lica que s'elimina per aconseguir la precisió i la qualitat superficial requerides. La sobrecàrrega de mecanitzat es divideix en sobrecàrrega de procés i sobrecàrrega total de mecanitzat.

En cada procés, s'han de donar els requisits tècnics de processament d'aquest procés. La mida del procés és la mida que ha d'assolir la superfície processada de la peça després del processament, és a dir, la mida del procés és el requisit de mida que ha d'assolir la peça després d'un determinat procés.

(1) Marge del procés La diferència entre les dimensions del procés de dos processos adjacents s'anomena marge del procés. El marge del procés és el gruix de la capa metàl·lica eliminada en un procés.

(2) La tolerancia total de mecanitzat també s'anomena tolerancia de la peça en blanc, que fa referència a la diferència entre la mida de la peça en blanc i la mida de disseny del dibuix de la peça.

La tolerància de la mida del procés generalment es marca amb el "principi del cos interior". L'anomenat "principi del cos interior" significa que quan es selecciona la desviació límit de la mida del procés, la desviació superior de la mida del procés de la superfície continguda (eix) es pren com a zero; per a la superfície de contenció (forat), la desviació d'eliminació de la mida del procés és zero. La tolerància de la peça en brut generalment es marca amb una desviació simètrica bidireccional.

El mètode per determinar la sobrecàrrega de mecanitzat

(1) Mètode de càlcul És el més econòmic i precís determinar la sobrecàrrega de mecanitzat amb la fórmula de càlcul anterior, però generalment s'utilitza menys perquè és difícil obtenir dades completes i fiables.

(2) Mètode d'estimació empírica: Estimar la mida de la sobrecàrrega de mecanitzat basant-se en l'experiència prèvia de processament. Per tal d'evitar productes residuals a causa d'una sobrecàrrega de processament insuficient, la sobrecàrrega estimada generalment és massa gran, cosa que només s'aplica a la producció d'una sola peça i de lots petits.

(3) El mètode de correcció de consulta de taula es pot basar en el "manual de procés" o en les dades tècniques sobre la tolerancia de mecanitzat formulades per cada fàbrica segons les seves pròpies característiques de pràctica de producció, trobar directament la tolerancia de mecanitzat i, alhora, fer correccions basades en la situació real de processament per determinar el marge de processament. Aquest mètode s'utilitza àmpliament en la producció.

2. Determinació de les dimensions i toleràncies del procés quan les dades se superposen

La mida del procés és la mida que un determinat procés ha d'assolir. Òbviament, després que una superfície d'una peça sigui processada per l'últim procés, ha de complir els seus requisits de disseny, de manera que la mida del procés i la tolerància de l'últim procés d'una determinada superfície d'una peça han de ser la mida i la tolerància de disseny de la superfície de la peça. La mida del procés del procés intermedi s'ha de determinar mitjançant càlcul.

Quan cada procés de mecanitzat d'una determinada superfície adopta la mateixa dada de posicionament i coincideix amb la dada de disseny, el càlcul de la mida del procés només ha de tenir en compte la sobrecàrrega del procés. Els passos de l'operació són: ①Determinar el valor de la sobrecàrrega de cada procés. ②La mida del procés de l'últim procés és igual a la mida de disseny del dibuix de la peça, i la mida del procés de cada procés es calcula des de l'últim procés fins al procés anterior. ③La tolerància dimensional del procés de l'últim procés és igual a la tolerància dimensional de disseny del dibuix de la peça, i la tolerància dimensional del procés intermedi es pren com a precisió econòmica del processament. La rugositat superficial que ha d'aconseguir cada procés es determina de la mateixa manera. ④ Les desviacions superior i inferior de les dimensions de cada procés es determinen segons el "principi dins del cos". És a dir, per al forat, la desviació inferior és zero i la desviació superior és positiva; per a l'eix, la desviació superior és zero i la desviació inferior és negativa.

3. Cadena de mida del procés

(1) Definició de cadena dimensional

Una cadena de dimensions està composta per dimensions tancades que estan interconnectades i disposades en un ordre determinat. La cadena de dimensions del procés és una cadena de dimensions composta per diverses dimensions del procés relacionades en el procés de processament de peces. Com es mostra a la Figura 3-3a, la mida i la mida s'han marcat al dibuix de la peça. Després de processar les superfícies superior i inferior, si voleu utilitzar 1 costat per posicionar i processar 3 costats, heu de proporcionar la mida del procés perquè l'eina es pugui configurar segons la mida. La mida i les dimensions marcades al dibuix de la peça estan relacionades entre si, formant una cadena de dimensions, com es mostra a la Figura b.

1. a) b) Figura 3-3 Cadena de mida de processament

(2) Composició de la cadena dimensional

Cada dimensió inclosa a la cadena dimensional, com a la figura 3-3b, s'anomena anell de la cadena dimensional. Hi ha dos tipus d'anells, els anells tancats i els anells constituents.

Un bucle tancat és un bucle que es forma naturalment durant el processament o muntatge de peces. És a dir, l'anell tancat és la mida obtinguda indirectament en el procés de processament, que es denota com a . L'anell de la Figura 3-3b.

Tots els anells de la cadena dimensional, excepte l'anell tancat, s'anomenen anells constituents, i els anells constituents són les dimensions obtingudes directament en el procés de processament. Segons la naturalesa de la influència dels anells constituents sobre l'anell tancat, els anells constituents es divideixen en anells creixents i anells decreixents. En una cadena dimensional, els anells restants que formen l'anell romanen sense canvis, i quan l'anell augmenta, l'anell tancat també augmenta, cosa que s'anomena anell creixent. Per a la cadena dimensional amb un gran nombre d'anells, és fàcil cometre errors en jutjar l'augment i la disminució dels anells per definició. Per tal de jutjar ràpidament l'augment i la disminució dels anells, en dibuixar el diagrama de la cadena de mida, les fletxes individuals connectades extrem a extrem es poden utilitzar per representar cada anell en seqüència. Entre els anells, l'anell en la mateixa direcció que la fletxa de l'anell tancat és un anell decreixent, i l'anell en la direcció oposada a la fletxa de l'anell tancat és un anell creixent.

(3) La fórmula de càlcul bàsica del mètode de valor extrem per resoldre la cadena de mida

Els mètodes habituals per calcular la cadena de mida del procés són el mètode del valor extrem i el mètode de la probabilitat, i aquí s'introdueix el mètode del valor extrem.

1) La mida bàsica de l'anell tancat La mida bàsica de l'anell tancat és igual a la suma de totes les mides bàsiques dels anells menys la suma de les mides de les bases dels anells, és a dir:

On – la mida bàsica de l'anell tancat;

i—la mida bàsica de l'anell augmentat;

j—la mida bàsica de la reducció de l'anell;

m— el número d'anell de l'augment d'anell;

n—nombre total d'anells (sense incloure els anells tancats).

2) La mida límit del bucle tancat La mida límit màxima del bucle tancat és igual a la suma de les mides límit màximes de tots els anells, menys la suma de les mides límit mínimes de tots els anells de reducció; i la mida límit mínima del bucle tancat és igual a la suma de les mides límit mínimes de tots els anells, menys la suma de les mides límit màximes de tots els anells restants.

3) Desviació límit del bucle tancat La desviació superior del bucle tancat és igual a la suma de les desviacions superiors de tots els anells creixents, menys la suma de les desviacions inferiors de tots els anells reductors; la desviació inferior del bucle tancat és igual a la suma de les desviacions inferiors de tots els anells creixents, menys tots els anells reductors La suma de les desviacions superiors.

4) Tolerància del bucle tancat La tolerància del bucle tancat és igual a la suma de les toleràncies dels anells constituents, on són les toleràncies del bucle tancat i dels anells constituents, respectivament.

4. Selecció de màquines-eina

La selecció de màquines-eina ordinàries ha de tenir en compte els aspectes següents:

(1) Les especificacions i dimensions principals de la màquina-eina han de ser compatibles amb la mida del contorn de la peça, és a dir, les peces petites s'han de processar amb màquines-eina petites, les peces grans s'han de processar amb màquines-eina grans i l'equip s'ha d'utilitzar de manera raonable.

(2) La precisió de la màquina-eina ha de ser compatible amb la precisió de mecanitzat requerida pel procés.

(3) La productivitat de la màquina-eina ha de ser compatible amb el tipus de producció de les peces. Utilitzeu al màxim l'equip de màquina-eina existent a la fàbrica.

Selecció de màquines-eina CNC

L'elecció de màquines-eina CNC com a equip de processament en el procés s'anomena mecanitzat CNC. El mètode de mecanitzat CNC consisteix a compilar un programa de processament segons els dibuixos i els requisits del procés de les peces que s'han de processar, i el programa de processament controla la màquina-eina CNC i processa automàticament la peça. En comparació amb les màquines-eina ordinàries, les màquines-eina CNC tenen molts avantatges i el seu rang d'aplicació continua expandint-se. Tanmateix, el cost d'inversió inicial de les màquines-eina CNC és relativament gran i els seus beneficis econòmics s'han de tenir en compte completament a l'hora de seleccionar màquines-eina CNC per al processament. En general, les màquines-eina CNC són adequades per a ocasions amb peces de processament complexes, requisits d'alta precisió, actualitzacions ràpides del producte i requisits de cicle de producció curt.

5. Selecció d'equips de procés

L'equip de procés en el mecanitzat fa referència al terme general per a diverses eines utilitzades en el procés de fabricació de peces, incloent-hi accessoris, ganivets, eines de mesura i eines auxiliars.

Selecció de fixacions: Les fixacions utilitzades han de ser compatibles amb el tipus de producció. Per a la producció de lots petits d'una sola peça, s'ha de preferir la fixació d'ús general. Com ara diversos mandrils generals, cargols plans, capçals divisors, taules giratòries, etc. També hi ha disponibles pinces combinades. Per a la producció de lots mitjans, es poden seleccionar fixacions generals, fixacions especials, fixacions ajustables i fixacions combinades. La producció en massa hauria d'intentar utilitzar fixacions especials d'alta eficiència, com ara fixacions pneumàtiques, hidràuliques i elèctriques. A més, la precisió de la fixació hauria de poder complir els requisits de precisió del mecanitzat.

Selecció d'accessoris i eines auxiliars: En general, s'han de preferir les eines estàndard i, si cal, també es poden utilitzar eines compostes d'alta eficiència i eines especials. El tipus, l'especificació i la precisió de les eines utilitzades han de poder complir els requisits de processament. Els accessoris de la màquina-eina són eines que s'utilitzen per connectar l'eina i la màquina-eina, com ara mànecs d'eines, adaptadors, mandrils, etc. En general, les eines auxiliars s'han de seleccionar segons l'estructura de l'eina i la màquina-eina, i s'han de seleccionar les eines auxiliars estàndard tant com sigui possible.

Selecció d'eines de mesura: per a la producció de lots petits d'una sola peça s'han d'utilitzar eines de mesura generals, com ara calibradors vernier, indicadors de comparació, etc. En la producció en massa, s'han d'utilitzar tant com sigui possible indicadors de límit com ara eines d'inspecció especials d'alta eficiència.

3.5 Productivitat del procés de mecanitzat

A l'hora de formular regulacions de processos, cal millorar la productivitat laboral i reduir els costos sota la premissa de garantir la qualitat del producte. La productivitat laboral del mecanitzat es refereix a la quantitat de productes qualificats produïts pels treballadors per unitat de temps.

3.5.1 Quota de temps

Un dels continguts del disseny de processos és determinar la quota de temps, que és el temps que es consumeix per produir un producte o completar un procés sota certes condicions de producció. La quota de temps és una de les bases importants per organitzar el pla de producció i calcular el cost del producte. Per a les noves fàbriques (o tallers), també és la base per calcular el nombre d'equips, el nombre de treballadors, la distribució del taller i l'organització de la producció.

La quota de temps al fitxer de procés és el temps per a una sola peça. El temps especificat per a un procés en el procés de mecanitzat d'una peça en mecanitzat s'anomena temps per a una sola peça Td, que inclou els components següents:

(1) El temps bàsic Tj fa referència al temps consumit pel procés de canviar directament la mida, la forma, la posició mútua, l'estat de la superfície o les propietats del material de l'objecte de producció. Per al processament de tall, és el temps consumit directament per al marge de tall (inclòs el tall i el temps de tall de l'eina), que es pot determinar mitjançant càlcul.

(2) El temps auxiliar Tf fa referència al temps consumit per diverses accions auxiliars necessàries per realitzar el procés. Inclou la càrrega i descàrrega de la peça a la màquina-eina, l'arrencada i l'aturada de la màquina-eina, l'alimentació i la retirada de l'eina, la mesura de la peça, etc. La suma del temps bàsic i el temps auxiliar s'anomena temps de funcionament Tz. Òbviament, el temps de funcionament és el temps dedicat directament a fabricar la peça.

(3) El temps Tb per organitzar el lloc de treball es refereix al temps que triguen els treballadors a tenir cura del lloc de treball (com ara canviar eines, lubricar màquines-eina, netejar encenalls, netejar eines, etc.) per tal que el processament es desenvolupi amb normalitat. Generalment, es pot calcular segons el 2% al 7% del temps de treball.

(4) El temps de descans i necessitats fisiològiques Tx fa referència al temps dedicat pels treballadors al torn de treball per restaurar la força física i satisfer les necessitats fisiològiques. Generalment, es pot calcular segons el 2% al 4% del temps de treball.

En resum, el temps Td per peça individual s'expressa com:

Td = Tj + Tf + Tb + Tx

(5) El temps de preparació i finalització Te fa referència al temps que triga un treballador a preparar i completar un lot de peces per a la producció per lots. Per exemple, familiaritzar-se amb els documents del procés, rebre peces en blanc, demanar prestat i instal·lar eines i accessoris, ajustar màquines-eina, retornar equips de procés i lliurar productes acabats. El temps de preparació i finalització només es consumeix una vegada per a un lot de peces. Si el nombre de peces de cada lot (lot) es registra com a N, el temps de preparació i finalització assignat a cada peça és "Te/N". Per tant, la unitat de temps en la producció per lots és:

Td=Tj+Tf+Tb+Tx+Te/N

3.5.2 Enfocaments tecnològics per millorar la productivitat laboral del mecanitzat

Millorar la productivitat laboral implica molts factors com el disseny del producte, el procés de fabricació i la gestió de la producció. Pel que fa al processament mecànic, l'enfocament tecnològic per millorar la productivitat laboral és: escurçar les hores de treball d'una sola peça i adoptar mètodes de producció moderns com el processament automatitzat.

1. Temps de peça més curt

Prendre mesures tecnològiques raonables per escurçar el temps unitari de cada procés és una de les mesures efectives per millorar la productivitat laboral. A continuació es mostra una anàlisi de la composició del temps unitari.

⑴ escurçar el temps bàsic

Augmentar la quantitat de tall Augmentar la quantitat de tall és una manera eficaç d'escurçar el temps bàsic. Actualment, el tornejat d'alta velocitat i el rectificat d'alta velocitat s'utilitzen àmpliament. En el tall d'alta velocitat, la velocitat de tall de les eines de tornejat de carbur cimentat generalment arriba als 200 m/min, i la velocitat de tall de les eines de tall ceràmiques arriba als 500 m/min. La velocitat de tall arriba als 900 m/min, i quan es talla acer endurit per sobre de HRC60, la velocitat de tall arriba als 90 m/min. La velocitat de tall de la màquina de tall d'alta velocitat pot arribar als 65-75 m/min. Pel que fa al rectificat, el rectificat d'alta velocitat arriba a més de 60 m/s. A més, la profunditat de rectificat del rectificat potent pot arribar als 6-12 mm, i la velocitat d'eliminació de metall és diverses vegades superior a la del rectificat ordinari.

Reducció de la carrera de treball En el procés de tall, es poden utilitzar mètodes com el tall multieina, el processament de diverses peces i els passos de fusió per reduir la carrera de treball.

⑵ Escurçar el temps auxiliar En primer lloc, escurçar directament el temps auxiliar. L'ús de dispositius d'alta eficiència, com ara dispositius de subjecció pneumàtics, hidràulics, elèctrics i de diverses peces, pot reduir el temps de subjecció de les peces; adoptar dispositius de mesura actius per reduir el temps d'inactivitat durant el processament. En segon lloc, escurçar el temps auxiliar indirectament i superposar el temps auxiliar amb el temps bàsic totalment o parcialment. Per exemple, adoptant mesures com ara dispositius multiestació i bancs de treball dobles, el temps de càrrega i descàrrega de la peça pot coincidir completament amb el temps bàsic, cosa que pot reduir indirectament el temps auxiliar.

(3) Les principals mesures per escurçar el temps d'organització del lloc de treball són: millorar la durabilitat de l'eina o de la mola per reduir el nombre de canvis d'eina; utilitzar el dispositiu d'ajust fi de l'eina, la plantilla especial de configuració d'eines, etc. per reduir el temps d'ajust de l'eina; les màquines-eina CNC també poden utilitzar un instrument d'ajust d'eina extern. L'ajust de l'eina fora de la màquina estalvia temps d'ajust de l'eina a la màquina-eina CNC; si s'utilitzen fulles no rectificadores, quan la fulla es desgasta i cal substituir-la, només cal utilitzar el cargol elàstic per substituir la fulla estàndard o es pot reposicionar la fulla, i el temps de canvi d'eina es redueix i s'escurça.

⑷ Escurçar el temps de preparació i finalització. Durant la producció per lots, s'ha d'ampliar al màxim la mida del lot de les peces i reduir el temps de preparació i finalització assignat a cada peça. Com ara l'ús de tecnologia de grup.

2. Mètodes de producció automatitzats

Adoptar tecnologia de producció moderna; en la producció en massa i la producció en massa, utilitzar màquines-eina combinades i processament de línia automàtic; en la producció de lots petits i mitjans d'una sola peça, utilitzar processament de control numèric i processament en grup, que poden millorar eficaçment la productivitat.