Obsah procesu obrábění v roce 2023

3.3 Výběr nulového bodu polohování

3.3.1 Typy referenčních poloh

Polohovací reference je bod, čára nebo povrch na obrobku, který se používá k umístění obrobku na obráběcím stroji nebo upínači během zpracování. Podle povrchových podmínek používaných pro polohování na obrobku se polohovací vztažný bod dělí na hrubý nulový bod, jemný nulový bod a pomocný nulový bod.

(1) Hrubý počátek a jemný počátek V prvním procesu zpracování součásti lze jako počátek polohy použít pouze neopracovaný povrch na polotovaru. Tento počátek polohy se nazývá hrubý počátek. Hrubé počátky jsou umístěny pomocí neobrobeného povrchu na obrobku. Použití zpracovaného povrchu na obrobku jako nulového bodu polohování se nazývá jemný nulový bod.

(2) Povrch, který nevyžaduje zpracování v konstrukčním výkresu pomocného referenčního dílu, je někdy speciálně zpracován pro polohování pro potřeby upnutí obrobku; Tento druh povrchu není pracovní plocha na součásti, ale pomocná rovina zpracovaná kvůli potřebám procesu, která se nazývá pomocná vztažná nebo procesní vztažná rovina. Například umístění středového otvoru používaného v procesu obrábění; procesní nálitek dílu znázorněný na obrázku 3-1a.

Proces obrábění součásti spočívá nejprve v použití hrubého referenčního umístění pro zpracování jemného referenčního povrchu; pak použijte jemné polohování základny ke zpracování dalších povrchů součásti. Při výběru nulového bodu polohování nejprve zvažte, která sada polohování jemného nulového bodu se použije ke zpracování hlavního povrchu obrobku, a pak určete, jaký druh polohování hrubého nulového bodu se použije ke zpracování povrchu jemného nulového bodu.

• 3.3.2 Výběr hrubého základu

Volba hrubého vztažného bodu má dva hlavní vlivy na obrobek, jedním je ovlivnění vzájemné polohy obrobené plochy a neobrobené plochy na obrobku a druhým je ovlivnění rozložení přídavku na obrábění. Principy výběru hrubých benchmarků jsou:

(1) U dílů s obrobeným i neobrobeným povrchem, kdy musí být zaručena vzájemná poloha mezi neobrobeným povrchem a obrobeným povrchem, by měl být jako hrubý referenční materiál zvolen neobrobený povrch. Pokud je na součásti více neobrobených povrchů, měl by být jako hrubý základ vybrán povrch s vyšším požadavkem na polohu vzhledem k obrobené ploše.

(2) U obrobků s více obrobenými povrchy by výběr hrubého nulového bodu měl být schopen přiměřeně přidělit přídavek na obrábění. Rozumné přidělení příspěvku na obrábění se týká:

1) Pokud se musí obrobek nejprve ujistit, že okraj důležitého povrchu je stejnoměrný, měl by být tento povrch vybrán jako hrubý referenční materiál.

2) Povrch s nejmenším přídavkem na polotovar by měl být vybrán jako hrubý referenční materiál, aby bylo zajištěno, že každý obrobený povrch má dostatečný přídavek na obrábění.

(3) Povrch použitý jako přibližná reference by měl být co nejrovnější a neměly by na něm být žádné záblesky, závory, stoupačky a jiné vady, které mohou snížit chyby polohování a zajistit spolehlivé upnutí obrobku.

(4) Aby bylo zajištěno, že okraj důležitého zpracovávaného povrchu je stejnoměrný, měl by být jako hrubý odkaz vybrán důležitý zpracovávaný povrch.

(5) Je třeba se vyhnout opakovanému použití hrubých vztažných bodů a hrubé počátky lze použít pouze jednou ve stejném směru rozměru. Protože hrubým počátkem je povrch polotovaru, chyba polohování je velká a mezi plochami zpracovanými dvakrát při upnutí stejného hrubého počátku bude velká chyba polohy.

3.3.3 Výběr jemného benchmarku

Volba jemného vztažného bodu by měla být zvažována především ze dvou hledisek zajištění přesnosti polohy obrobku a pohodlí upínání. Principy výběru jemných benchmarků jsou:

(1) Princip shody vztažných bodů Jako vztažný bod polohování by měl být co možná nejvíce zvolen návrhový vztažný bod obrobené plochy. Tento princip se nazývá princip datové shody.

(2) Princip jednotného základu Když je třeba zpracovávat díly ve více procesech, měla by být ve většině procesů co možná nejvíce zvolena stejná sada přesného umístění základu, což se nazývá princip jednotného základu.

(3) Princip samostatného základu Někdy proces dokončovacího nebo dokončovacího zpracování vyžaduje malý a rovnoměrný přídavek, takže jako polohovací základ by měl být použit samotný povrch zpracování, který se nazývá princip vlastního základu. Jako je vytahování otvorů, vystružování, broušení, bezhroté broušení atd.

(4) Zásada vzájemného odkazu. Na obrobku jsou dvě plochy, které vyžadují vysokou přesnost vzájemné polohy. Dvě plochy na obrobku se používají jako vzájemné polohovací reference a druhá plocha se opakovaně zpracovává, což se nazývá vzájemná reference.

(5) Zvolený přesný výchozí bod by měl být schopen zajistit přesné umístění obrobku, pohodlné upnutí, jednoduchou a použitelnou strukturu upínacího přípravku.

3.3.4 Příklad výběru nulového bodu polohování

3-2 díly sedla hřídele

3.4 Návrh trasy obráběcího procesu

Trasa procesu obrábění se vztahuje k procesu dílů ve výrobním procesu, to znamená jednoduše pomocí sekvence postupů k označení dílů. Návrh trasy obráběcího procesu je klíčovým článkem v procesu formulování procesu obrábění. Při sestavování procesní trasy je kromě výběru rozumného polohovacího základu potřeba vyřešit následující problémy:

3.4.1 Výběr způsobu zpracování povrchu součásti

1. Obrábění hospodárná přesnost a obrábění hospodárná drsnost povrchu

Přesnost zpracování, kterou lze zaručit způsobem zpracování, má značný rozsah, ale pokud je jím zaručená přesnost zpracování požadována příliš vysoká, je třeba přijmout některá speciální technologická opatření a náklady na zpracování se odpovídajícím způsobem zvýší. Ekonomická přesnost zpracování způsobu zpracování se týká přesnosti zpracování, kterou lze zaručit za normálních podmínek zpracování (za použití zařízení, procesního zařízení a pracovníků se standardními technickými kvalitami, které splňují standardy kvality, bez prodloužení doby zpracování). Ekonomická přesnost zpracování a ekonomická drsnost povrchu dosažená různými metodami zpracování lze nalézt v různých návodech k procesu řezání kovů.

2. Trasa zpracování typického povrchu

Mechanické díly se skládají z některých jednoduchých geometrických povrchů, jako jsou vnější válce, otvory, roviny atd., takže procesní cesta dílů je vhodnou kombinací těchto cest povrchového zpracování, tabulka 3-3, tabulka 3-4 a tabulka 3 -5 Jsou to typické cesty zpracování vnějšího válce, otvoru a roviny, pro referenci při výběru. a

3.4.2 Stanovení posloupnosti procesu

Po výběru metody povrchového zpracování součásti a referenční polohy během zpracování by mělo být zpracování součásti distribuováno do každého procesu, aby bylo dokončeno, a měl by být určen obsah a sekvence každého procesu v cestě procesu. V tuto chvíli je třeba zvážit následující dvě otázky:

1. Rozdělení fází zpracování

Při zpracování obrobku s vyšší přesností, pokud existuje mnoho procesů, mohou být procesy hrubovacího obrábění soustředěny na každém povrchu obrobku. Při uspořádání sledu procesů se první zpracování nazývá fáze hrubého obrábění; a poté se soustředí polotovar každého povrchu. Proces se nazývá fáze polotovaru; finální intenzivní dokončovací proces každého povrchu se nazývá dokončovací fáze. To znamená, že procesní cesta je rozdělena do několika fází zpracování a funkce každé fáze zpracování jsou:

(1) Fáze hrubého obrábění: Efektivně odstraňte většinu přídavku na každém obrobeném povrchu a poskytněte přesnou přípravu a přípravu drsnosti povrchu pro polodokončování. Přesnost, které lze dosáhnout ve fázi hrubého obrábění, je nízká a drsnost povrchu je velká, což vyžaduje vysokou produktivitu při hrubovacím obrábění.

(2) Fáze polodokončování Účelem je odstranit chybu obrábění, která zůstane po hrubém obrábění na hlavním povrchu, aby bylo možné dosáhnout určité přesnosti, připravit se na další dokončovací práce a současně dokončit opracování některých vedlejších povrchů. .

(3) Fáze dokončování V této fázi jsou přídavky na obrábění a řezné množství velmi malé a jejich hlavním úkolem je zajistit velikost, tvar, přesnost polohy a drsnost povrchu hlavního povrchu obrobku.

(4) Fáze dokončovacího zpracování zahrnuje honování, superfinišování, zrcadlové broušení a další metody konečného zpracování. Příspěvek na zpracování je extrémně malý. Hlavním účelem je další zlepšení rozměrové přesnosti a snížení drsnosti povrchu. Obecně jej nelze použít k opravě chyby polohy.

Důvody pro rozdělení fází zpracování jsou:

(1) Záruka kvality zpracování

(2) Racionální využívání obráběcích strojů a zařízení

(3) Vady polotovaru lze zjistit včas během fáze hrubého obrábění

(4) Snadné uspořádání procesu tepelného zpracování

Rozdělením procesu do několika fází zpracování se zvýší počet procesů, čímž se zvýší náklady na zpracování. Proto, když je tuhost obrobku vysoká a přesnost zpracování může být zaručena bez rozdělení cesty procesu, neměla by být fáze zpracování rozdělena, to znamená, že hrubé, polodokončovací a dokončovací kroky určitého povrchu jsou průběžně dokončovány. v jednom procesu. Například při zpracování těžkých dílů, aby se snížila přeprava a upínání obrobku, se některé povrchové zpracování často dokončí jedním upnutím. Vzhledem k vysoké tuhosti, vysokému výkonu a vysoké přesnosti zařízení v CNC obrábění nejsou fáze zpracování často rozděleny. Obráběcí centrum obvykle dokončuje hrubovací, polodokončovací a dokončovací kroky více povrchů obrobku pod jedním upnutím, aby bylo dosaženo požadavků na rozměry návrhu součásti.

2. Uspořádání posloupnosti obrábění

Pořadí obrábění by se mělo řídit následujícími zásadami:

(1) Nejprve zpracujte základní povrch, poté zpracujte další povrchy. To znamená, že nejprve použijte polohování hrubého základního bodu ke zpracování jemného základního povrchu, poskytněte spolehlivé polohovací datum pro zpracování jiných povrchů a poté použijte jemné nastavení polohy ke zpracování dalších povrchů.

(2) Nejprve zpracujte rovinu a poté zpracujte díru. Krabicové díly obecně nejprve zpracují rovinu s hlavním otvorem jako hrubou referenci a poté zpracují systém děr s rovinou jako jemnou referencí.

(3) Nejprve uspořádejte proces hrubého obrábění a poté upravte proces dokončování.

(4) Nejprve zpracujte hlavní povrch a poté zpracujte sekundární povrch. Hlavní povrch dílu je povrch s vysokou přesností zpracování a požadavky na kvalitu povrchu. Má mnoho procesů a kvalita jeho zpracování má velký vliv na kvalitu dílu, proto se zpracovává jako první.

3.4.3 Kombinace procesů

To znamená uspořádat více pracovních kroků v jednom procesu. Po určení sekvence zpracování je proto nutné vhodně zkombinovat sekvenci kroků, aby se vytvořil proces s procesem jako jednotkou. Při kombinaci procesů je třeba vzít v úvahu následující dva aspekty.

1. Určete obsah procesu

Pro určení počtu kroků zahrnutých do procesu je nutné zvážit, zda lze tyto kroky zpracovat na stejném obráběcím stroji; zda je nutné je zpracovat v jedné instalaci, aby byla zajištěna vzájemná přesnost polohy. Skutečnost, že na stejném stroji lze provádět více pracovních kroků, je předpokladem jejich spojení do jednoho procesu. Navíc je v jednom nastavení obrobena sada povrchů součásti, což zaručuje relativní polohovou přesnost mezi těmito povrchy. Proto by pro skupinu povrchů s vysokými požadavky na přesnost polohy měly být zpracovány v jednom procesu.

2. Centralizace a decentralizace procesů

Jak určit počet procesů v dílčím procesu je problém koncentrace a decentralizace procesů. Pokud je zpracování součásti soustředěno do několika procesů a každý proces má mnoho obsahu zpracování, nazývá se to koncentrace procesu. Naopak se nazývá procesní disperze.

Koncentrace procesu zkracuje procesní trasu a snižuje počet upnutí obrobku, což může nejen zlepšit produktivitu, ale také pomoci zajistit přesnost polohy zpracovávaného povrchu a snížit výrobní náklady. Procesní disperze usnadňuje použití jednoduchého zpracovatelského zařízení a procesního zařízení, snadné nastavení zpracování, lze použít nejrozumnější řezné množství a je snadné rozdělit fáze zpracování.

Při sestavování postupu procesu se obvykle jednokusová malosériová výroba většinou přizpůsobuje koncentraci procesu.

3.4.4 Uspořádání procesu tepelného zpracování

Tepelné zpracování se používá ke zlepšení mechanických vlastností materiálů, odstranění zbytkového vnitřního pnutí a zlepšení zpracovatelských vlastností kovů. Podle účelu tepelného zpracování jej lze rozdělit na: předběžné tepelné zpracování, konečné tepelné zpracování a ošetření stárnutím.

(1) Předběžné tepelné zpracování Proces úpravy zahrnuje: žíhání, normalizaci, kalení a temperování. Jeho účelem je zlepšit řezný výkon materiálu a eliminovat vnitřní pnutí vznikající při výrobě polotovaru. Žíhání a normalizace jsou obvykle uspořádány před hrubovacím obráběním a kalení a popouštění jsou uspořádány po hrubovacím obrábění a před polodokončováním. Díky kalení a popouštění jsou komplexní mechanické vlastnosti materiálu lepší a lze jej také použít jako konečný proces tepelného zpracování u některých dílů, které nevyžadují vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení.

(2) Léčba stárnutí se dělí na umělé stárnutí a přirozené stárnutí. Účelem je eliminovat vnitřní pnutí vznikající při výrobě a obrábění polotovarů. Obvykle se uspořádá po hrubovacím obrábění, aby se eliminovalo vnitřní pnutí generované litím a hrubovacím obráběním současně. . Někdy, aby se snížila pracovní zátěž při přepravě, může být také provedena před hrubým obráběním. Díly s vysokými požadavky na přesnost by měly být uspořádány pro druhé nebo dokonce vícenásobné stárnutí po polodokončení.

(3) Konečné tepelné zpracování včetně kalení, nauhličování a kalení, nitridace atd. Často se zařazuje po polodokončování a před broušením, jehož účelem je zlepšit mechanické vlastnosti materiálu jako je tvrdost, odolnost proti opotřebení a pevnost. .

3.4.5 Uspořádání pomocných procesů

Mezi pomocné procesy patří odstraňování otřepů, srážení hran, čištění, prevence rzi, kontrola a další procesy. Mezi nimi je proces kontroly jedním z účinných opatření k zajištění kvality produktu. Proces kontroly může být obecně uspořádán: před a po klíčových procesech; před a po přemístění dílů z jedné dílny do druhé; po fázi hrubého obrábění; po zpracování všech dílů. Je třeba poznamenat, že pokud po určitém procesu nedochází k žádnému procesu odstraňování otřepů, otřepy vzniklé v tomto procesu by měly být tímto procesem odstraněny.

3.4.6 Návrh a realizace postupů zpracování obráběcích strojů

Po sestavení procesní trasy dílů je nutné každý proces navrhnout a určit jeho procesní náplň. Hlavní úkoly návrhu procesu jsou následující.

1. Určete přídavek na obrábění

Přídavek na obrábění se týká rozdílu velikosti před a po obrobení obrobené plochy. To znamená tloušťku odebrané kovové vrstvy pro dosažení požadované přesnosti a kvality povrchu povrchu. Přídavek na obrábění se dělí na přídavek na proces a celkový přídavek na obrábění.

V každém procesu musí být dány zpracovatelské technické požadavky tohoto procesu. Velikost procesu je velikost, které by měl zpracovávaný povrch obrobku dosáhnout po zpracování, to znamená, že velikost procesu je požadavek na velikost, kterého by měl obrobek dosáhnout po určitém procesu.

(1) Procesní rezerva Rozdíl mezi procesními rozměry dvou sousedních procesů se nazývá procesní rezerva. Okraj procesu je tloušťka kovové vrstvy odstraněné v jednom procesu.

(2) Celkový přídavek na obrábění se také nazývá přídavek polotovaru, který se týká rozdílu mezi velikostí polotovaru součásti a konstrukční velikostí výkresu součásti.

Tolerance velikosti procesu je obecně označena „principem v těle“. Takzvaný „in-body princip“ znamená, že když je zvolena mezní odchylka velikosti procesu, horní odchylka velikosti procesu obsaženého povrchu (osy) se bere jako nula; pro procesní velikost odstranění povrchu kontejnmentu (Díra) je nulová. Tolerance polotovaru je obecně označena obousměrnou symetrickou odchylkou.

Způsob stanovení přídavku na obrábění

(1) Metoda výpočtu Nejekonomičtější a nejpřesnější je stanovit přídavek na obrábění pomocí výše uvedeného kalkulačního vzorce, ale obecně se méně používá, protože je obtížné získat úplná a spolehlivá data.

(2) Empirická metoda odhadu: Odhadněte velikost přídavku na obrábění na základě předchozích zkušeností se zpracováním. Aby se zabránilo vzniku odpadů z důvodu nedostatečného přídavku na zpracování, je odhadovaný přídavek obecně příliš velký, což platí pouze pro kusovou a malosériovou výrobu.

(3) Metoda korekce vyhledávání v tabulce může být založena na „procesní příručce“ nebo technických údajích o přídavku na obrábění formulovaných každým závodem podle vlastních charakteristik výrobní praxe, přímo najít přídavek na obrábění a současně provést opravy založené na skutečné situaci zpracování, aby se určila marže zpracování. Tato metoda je široce používána ve výrobě.

2. Určení rozměrů procesu a tolerancí při překrývání vztažných bodů

Velikost procesu je velikost, které by měl určitý proces dosáhnout. Je zřejmé, že poté, co je povrch dílu zpracován posledním procesem, měl by splňovat jeho požadavky na návrh, takže velikost procesu a tolerance posledního procesu určitého povrchu dílu by měla odpovídat návrhové velikosti a toleranci povrchu na část. Velikost procesu meziprocesu je třeba určit výpočtem.

Když každý proces obrábění určitého povrchu přijímá stejný výchozí bod polohování a shoduje se s výchozím bodem návrhu, výpočet velikosti procesu musí vzít v úvahu pouze přídavek procesu. Operační kroky jsou: ①Určete hodnotu přídavku každého procesu. ②Velikost procesu posledního procesu se rovná velikosti návrhu na výkresu součásti a velikost procesu každého procesu se počítá od posledního procesu k předchozímu procesu. ③Rozměrová tolerance procesu posledního procesu se rovná rozměrové toleranci návrhu na výkresu součásti a rozměrová tolerance meziprocesu se považuje za ekonomickou přesnost zpracování. Drsnost povrchu, které by měl každý proces dosáhnout, se určuje stejným způsobem. ④ Horní a dolní odchylky rozměrů každého procesu jsou určeny podle „in-body principu“. To znamená, že pro díru je spodní odchylka nula a horní odchylka je kladná; pro osu je horní odchylka nula a dolní odchylka je záporná. a

3. Řetězec velikosti procesu

(1) Definice rozměrového řetězce

Dimenzní řetězec se skládá z uzavřených dimenzí, které jsou vzájemně propojeny a uspořádány v určitém pořadí. Procesní dimenzní řetězec je dimenzní řetězec složený z různých souvisejících dimenzí procesu v procesu zpracování součásti. Jak je znázorněno na obrázku 3-3a, velikost a velikost byly vyznačeny na výkresu součásti. Po zpracování horní a spodní plochy, pokud chcete použít 1 stranu k umístění a zpracování 3 stran, musíte zadat velikost procesu, aby bylo možné nástroj nastavit podle velikosti. Velikost a rozměry vyznačené na výkresu dílu jsou ve vzájemném vztahu a tvoří kótovací řetězec, jak je znázorněno na obrázku b.

1. a) b) Obrázek 3-3 Řetězec velikosti zpracování

(2) Složení rozměrového řetězce

Každý rozměr zahrnutý v rozměrovém řetězci, jako na obr. 3-3b, se nazývá prstenec rozměrového řetězce. Existují dva typy kroužků, uzavřené kroužky a základní kroužky.

Uzavřená smyčka je smyčka, která se přirozeně vytváří během zpracování součásti nebo montáže. To znamená, že uzavřený prstenec je velikost získaná nepřímo v procesu zpracování, označovaná jako . Kroužek na obrázku 3-3b.

Všechny kroužky v rozměrovém řetězci kromě uzavřeného kroužku se nazývají základní kroužky a základní kroužky jsou rozměry získané přímo v procesu zpracování. Podle povahy vlivu konstitučních kruhů na uzavřený kruh se konstituční kruhy dělí na zvětšující se kruhy a redukční kruhy. V rozměrovém řetězci zůstávají zbývající kroužky, které tvoří kroužek, nezměněny, a když se kroužek zvětšuje, zvětšuje se i uzavřený kroužek, což se nazývá rostoucí kroužek. U rozměrového řetězce s velkým počtem kroužků je snadné dělat chyby při posuzování nárůstu a poklesu kroužků podle definice. Aby bylo možné rychle posoudit nárůst a snížení počtu kroužků, lze při kreslení diagramu řetězu velikostí použít jednotlivé šipky spojené konci za sebou pro znázornění každého kroužku v pořadí. Mezi kroužky je kroužek ve stejném směru jako šipka uzavřeného kroužku klesající kroužek a kroužek v opačném směru k šipce uzavřeného kroužku je rostoucí kroužek.

(3) Základní výpočetní vzorec metody extrémních hodnot pro řešení velikostního řetězce

Běžnými metodami pro výpočet řetězce velikostí procesu jsou metoda extrémních hodnot a pravděpodobnostní metoda a je zde představena metoda extrémních hodnot.

1) Základní velikost uzavřeného kroužku Základní velikost uzavřeného kroužku se rovná součtu všech základních velikostí kroužků mínus součet velikostí základen kroužků, tedy:

Kde – základní velikost uzavřeného prstence;

i – základní velikost rozšířeného prstence;

j – základní velikost prstencové redukce;

m – číslo prstenu zvětšení prstenu;

n—celkový počet zazvonění (bez uzavřených kruhů).

2) Limitní velikost uzavřené smyčky Maximální limitní velikost uzavřené smyčky je rovna součtu maximálních limitních velikostí všech prstenců mínus součet minimálních limitních velikostí všech redukčních prstenců; a minimální limitní velikost uzavřené smyčky je rovna součtu minimálních limitních velikostí všech prstenců mínus součet maximálních limitních velikostí všech odečítacích prstenců

3) Mezní odchylka uzavřené smyčky Horní odchylka uzavřené smyčky je rovna součtu horních odchylek všech rostoucích prstenců mínus součet spodních odchylek všech redukčních prstenců; dolní odchylka uzavřené smyčky je rovna součtu spodních odchylek všech rostoucích kroužků, mínus všechny redukční kroužky Součet horních odchylek.

4) Tolerance uzavřené smyčky Tolerance uzavřené smyčky je rovna součtu tolerancí jednotlivých kroužků, kde jsou tolerance uzavřené smyčky a jednotlivých kroužků.

4. Výběr obráběcího stroje

Výběr běžných obráběcích strojů by měl vzít v úvahu následující aspekty:

(1) Hlavní specifikace a rozměry obráběcího stroje by měly být kompatibilní s obrysovou velikostí obrobku, to znamená, že malé obrobky by měly být zpracovány malými obráběcími stroji, velké obrobky by měly být zpracovány velkými obráběcími stroji a zařízení by mělo být používán rozumně.

(2) Přesnost obráběcího stroje by měla být kompatibilní s přesností obrábění požadovanou procesem.

(3) Produktivita obráběcího stroje by měla být kompatibilní s typem výroby dílů. V maximální možné míře využijte stávající vybavení obráběcích strojů v továrně.

Výběr CNC obráběcího stroje

Volba CNC obráběcích strojů jako zpracovatelského zařízení v procesu se nazývá CNC obrábění. Metoda CNC obrábění spočívá v sestavení programu zpracování podle výkresů a procesních požadavků dílů, které mají být zpracovány, a program zpracování řídí CNC obráběcí stroj a automaticky zpracovává obrobek. Ve srovnání s běžnými obráběcími stroji mají CNC obráběcí stroje mnoho výhod a rozsah jejich použití se stále rozšiřuje. Počáteční investiční náklady na CNC obráběcí stroje jsou však poměrně velké a při výběru CNC obráběcích strojů pro zpracování by měly být plně zohledněny jejich ekonomické přínosy. Obecně lze říci, že CNC obráběcí stroje jsou vhodné pro případy se složitým zpracováním dílů, vysokými požadavky na přesnost, rychlou aktualizací produktů a požadavky na krátký výrobní cyklus.

5. Výběr procesního zařízení

Procesní zařízení v obrábění odkazuje na obecný termín pro různé nástroje používané ve výrobním procesu dílů, včetně přípravků, nožů, měřicích nástrojů a pomocných nástrojů.

Výběr přípravků: Použité přípravky by měly být kompatibilní s typem výroby. Pro kusovou malosériovou výrobu by měly být preferovány přípravky pro všeobecné použití. Jako jsou různá generální sklíčidla, ploché svěráky, dělicí hlavy, otočné stoly atd. K dispozici jsou i kombinované upínače. Pro středněsériovou výrobu lze vybrat základní přípravky, speciální přípravky, nastavitelné přípravky a kombinované přípravky. Hromadná výroba by se měla snažit používat vysoce účinné speciální přípravky, jako jsou pneumatické, hydraulické a elektrické přípravky. Kromě toho by přesnost přípravku měla být schopna splnit požadavky na přesnost obrábění.

Výběr přípravků a pomocných nástrojů: Obecně by měly být preferovány standardní nástroje a v případě potřeby lze použít také vysoce účinné kompozitní nástroje a speciální nástroje. Typ, specifikace a přesnost použitých nástrojů by měly být schopny splnit požadavky na zpracování. Příslušenství obráběcích strojů jsou nástroje používané ke spojení nástroje a obráběcího stroje, jako jsou rukojeti nástrojů, adaptéry, sklíčidla atd. Obecně by se pomocné nástroje měly vybírat podle konstrukce nástroje a obráběcího stroje a standardní pomocné nástroje by měly být vybrány jako co nejvíce.

Výběr měřicích nástrojů: Pro kusovou malosériovou výrobu by měly být používány obecné měřicí nástroje, jako jsou posuvná měřítka, číselníkové úchylkoměry atd. V hromadné výrobě by měly být v co největší míře používány mezní měřidla a vysoce účinné speciální kontrolní nástroje.

3.5 Produktivita obráběcího procesu

Při formulování procesních předpisů je nutné zlepšit produktivitu práce a snížit náklady za předpokladu zajištění kvality výrobků. Produktivita práce obrábění se týká množství kvalifikovaných výrobků vyrobených pracovníky za jednotku času.

3.5.1 Časová kvóta

Jedním z obsahu návrhu procesu je stanovení časové kvóty, což je čas spotřebovaný na výrobu produktu nebo dokončení procesu za určitých výrobních podmínek. Časová kvóta je jedním z důležitých podkladů pro sestavení plánu výroby a kalkulaci nákladů na produkt. U nových továren (nebo dílen) je také základem pro výpočet počtu zařízení, počtu pracovníků, uspořádání dílen a organizace výroby.

Časová kvóta v souboru procesu je čas pro jeden kus. Čas určený pro proces v procesu obrábění součásti při obrábění se nazývá čas pro jeden kus Td, který zahrnuje následující součásti:

(1) Základním časem Tj se rozumí čas spotřebovaný procesem přímé změny velikosti, tvaru, vzájemné polohy, stavu povrchu nebo materiálových vlastností výrobního předmětu. U řezného zpracování je to čas spotřebovaný přímo na řezný přídavek (včetně řezného a řezného času nástroje), který lze určit výpočtem.

(2) Pomocný čas Tf se týká času spotřebovaného různými pomocnými akcemi nezbytnými k realizaci procesu. Zahrnuje nakládání a odebírání obrobku na obráběcí stroj, spouštění a zastavování obráběcího stroje, podávání a zasouvání nástroje, měření obrobku atd. Součet základní doby a pomocné doby se nazývá provozní doba Tz. Je zřejmé, že provozní doba je doba strávená přímo při výrobě součásti.

(3) Doba Tb pro úpravu pracovního místa se vztahuje k době, kterou pracovníci potřebují k tomu, aby se postarali o pracovní místo (jako je výměna nástrojů, mazání obráběcích strojů, čistící třísky, úklidové nástroje atd.), aby zhotovili zpracování probíhá normálně. Obecně ji lze vypočítat podle 2 % až 7 % pracovní doby.

(4) Doba odpočinku a fyziologických potřeb Tx se vztahuje k době, kterou pracovníci v pracovní směně stráví obnovením fyzických sil a uspokojením fyziologických potřeb. Obecně ji lze vypočítat podle 2 % až 4 % pracovní doby.

Abych to shrnul, čas jednoho kusu Td je vyjádřen jako:

Td=Tj+Tf+Tb+Tx

(5) Doba přípravy a ukončení Te se vztahuje k době, kterou pracovník potřebuje k přípravě a kompletaci dávky obrobků pro sériovou výrobu. Například znát procesní dokumenty, přijímat polotovary, půjčovat si a instalovat nástroje a přípravky, nastavovat obráběcí stroje, vracet procesní zařízení a dodávat hotové výrobky. Doba přípravy a finalizace je spotřebována pouze jednou pro dávku obrobků. Pokud je počet obrobků v každé dávce (šarži) zaznamenán jako N, je doba přípravy a finalizace přidělená každému obrobku „Te/N“. Proto je časová jednotka v sériové výrobě:

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

3.5.2 Technologické přístupy ke zlepšení produktivity práce obrábění

Zlepšení produktivity práce zahrnuje mnoho faktorů, jako je design produktu, výrobní proces a řízení výroby. V oblasti mechanického zpracování je technologickým přístupem ke zvýšení produktivity práce: zkrácení pracovní doby jednoho kusu a osvojení si moderních výrobních metod, jako je automatizované zpracování.

1. Kratší doba kusu

Přijetí rozumných technologických opatření ke zkrácení jednotkového času každého procesu je jedním z účinných opatření ke zlepšení produktivity práce. Následuje rozbor ze složení jednotky času.

⑴ zkrátit základní čas

Zvýšení množství řezání Zvýšení množství řezání je efektivní způsob, jak zkrátit základní čas. V současnosti se hojně využívá vysokorychlostní soustružení a vysokorychlostní broušení. Při vysokorychlostním řezání dosahuje řezná rychlost soustružnických nástrojů ze slinutého karbidu obecně 200 m/min a řezná rychlost keramických řezných nástrojů dosahuje 500 m/min. Řezná rychlost dosahuje 900 m/min a při řezání kalené oceli nad 60 HRC dosahuje řezná rychlost 90 m/min. Rychlost řezání vysokorychlostní odvalovací frézky může dosáhnout 65-75 m/min. Z hlediska broušení dosahuje vysokorychlostní broušení více než 60 m/s. Kromě toho může hloubka broušení silného broušení dosáhnout 6-12 mm a rychlost úběru kovu je několikrát vyšší než u běžného broušení.

Snížení pracovního zdvihu V procesu řezání lze ke snížení pracovního zdvihu použít metody, jako je řezání více nástroji, zpracování více kusů a slučování.

⑵ Zkraťte pomocný čas Nejprve přímo zkraťte pomocný čas pomocí vysoce účinných přípravků, jako jsou pneumatické, hydraulické, elektrické a vícedílné upínací přípravky, které mohou zkrátit dobu upínání obrobků; zavést aktivní měřicí zařízení ke zkrácení doby prostoje měření během zpracování. Druhým je nepřímé zkrácení pomocného času a úplné nebo částečné překrytí pomocného času se základním časem. Například přijetím opatření, jako jsou vícepolohové přípravky a dvojité pracovní stoly, se může doba nakládání a vykládání obrobku zcela shodovat se základní dobou, což může nepřímo zkrátit pomocnou dobu.

(3) Hlavní opatření ke zkrácení doby úpravy pracoviště jsou: zlepšit životnost nástroje nebo brusného kotouče snížit počet výměn nástrojů; používat zařízení pro jemné doladění nástroje, speciální šablonu pro nastavení nástroje atd. ke zkrácení doby seřízení nástroje; CNC obráběcí stroje mohou také používat externí nástroj pro seřízení nástroje Nastavení nástroje mimo stroj šetří čas seřizování nástroje na CNC obráběcím stroji; při použití nebroušených čepelí, když se čepel opotřebuje a je třeba ji vyměnit, stačí použít elastický šroub k výměně standardní čepele nebo čepel lze přemístit a doba výměny nástroje se zkrátí. zkrátit.

⑷Zkraťte dobu přípravy a ukončení. Během sériové výroby by měla být velikost šarže obrobků co nejvíce rozšířena a doba přípravy a ukončení přidělená každému obrobku by měla být zkrácena. Jako je použití skupinové technologie.

2. Automatizované výrobní metody

Přijmout moderní výrobní technologii; v hromadné výrobě a hromadné výrobě používat kombinované obráběcí stroje a automatické linkové zpracování; v jednokusové malosériové a středněsériové výrobě používejte numerické řízení a skupinové zpracování, které může efektivně zvýšit produktivitu.