Inhalt des Bearbeitungsprozesses im Jahr 2023

3.3 Auswahl des Positionierdatums

3.3.1 Arten der Positionierungsreferenz

Die Positionierungsreferenz ist der Punkt, die Linie oder die Fläche auf dem Werkstück, die zur Positionierung des Werkstücks auf der Werkzeugmaschine oder Vorrichtung während der Bearbeitung verwendet wird. Abhängig von den Oberflächenbedingungen, die für die Positionierung auf dem Werkstück verwendet werden, wird der Positionierungsbezugspunkt in Grobbezugspunkt, Feinbezugspunkt und Hilfsbezugspunkt unterteilt.

(1) Grober Bezugspunkt und feiner Bezugspunkt Im ersten Prozess der Teilebearbeitung kann nur die unbearbeitete Oberfläche des Rohlings als Positionierungsbezugspunkt verwendet werden. Dieser Positionierungsbezugspunkt wird Grobbezugspunkt genannt. Grobe Bezugspunkte werden anhand der unbearbeiteten Oberfläche des Werkstücks positioniert. Die Verwendung der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks als Positionierungsbezugspunkt wird als Feinbezugspunkt bezeichnet.

(2) Eine Oberfläche, die in der Konstruktionszeichnung des Hilfsreferenzteils nicht bearbeitet werden muss, wird manchmal speziell zur Positionierung für die Anforderungen der Werkstückspannung bearbeitet; Diese Art von Oberfläche ist nicht die Arbeitsfläche des Teils, sondern die aufgrund der Anforderungen des Prozesses bearbeitete Bezugsebene, die als Hilfsbezugspunkt oder Prozessbezugspunkt bezeichnet wird. Zum Beispiel die Positionierung des im Bearbeitungsprozess verwendeten Mittellochs; der Prozessvorsprung des in Abbildung 3-1a gezeigten Teils.

Der Bearbeitungsprozess des Teils besteht darin, zunächst die grobe Bezugspunktpositionierung zu verwenden, um die feine Bezugsfläche zu bearbeiten. Verwenden Sie dann die feine Bezugspunktpositionierung, um andere Oberflächen des Teils zu bearbeiten. Überlegen Sie bei der Auswahl des Positionierungsbezugs zunächst, welcher Satz von Feinbezugspositionen für die Bearbeitung der Hauptoberfläche des Werkstücks verwendet wird, und bestimmen Sie dann, welche Art von Grobbezugspositionierung für die Bearbeitung der Oberfläche des Feinbezugs verwendet wird.

• 3.3.2 Auswahl des groben Datums

Die Wahl des groben Bezugspunkts hat zwei Haupteinflüsse auf das Werkstück: Zum einen beeinflusst sie die gegenseitige Position der bearbeiteten Oberfläche und der unbearbeiteten Oberfläche am Werkstück und zum anderen beeinflusst sie die Verteilung der Bearbeitungszugabe. Die Auswahlprinzipien grober Benchmarks sind:

(1) Wenn bei Teilen mit sowohl bearbeiteten als auch unbearbeiteten Oberflächen die gegenseitige Position zwischen der unbearbeiteten und der bearbeiteten Oberfläche gewährleistet sein muss, sollte die unbearbeitete Oberfläche als grobe Referenz ausgewählt werden. Wenn das Teil mehrere unbearbeitete Flächen aufweist, sollte die Fläche als Rohbezugspunkt ausgewählt werden, deren Position relativ zur bearbeiteten Fläche höher ist.

(2) Bei Werkstücken mit stärker bearbeiteten Oberflächen sollte die Auswahl des Rohbezugspunkts in der Lage sein, die Bearbeitungszugabe angemessen zuzuordnen. Eine angemessene Zuteilung der Bearbeitungszugabe bezieht sich auf:

1) Wenn beim Werkstück zunächst sichergestellt werden muss, dass der Rand einer wichtigen Oberfläche gleichmäßig ist, sollte diese Oberfläche als grobe Referenz ausgewählt werden.

2) Die Oberfläche mit dem kleinsten Aufmaß am Rohling sollte als grobe Referenz ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass jede bearbeitete Oberfläche über ein ausreichendes Bearbeitungsaufmaß verfügt.

(3) Die als grobe Referenz verwendete Oberfläche sollte so flach wie möglich sein und keine Grate, Anschnitte, Steigungen und andere Mängel aufweisen, was Positionierungsfehler reduzieren und die Werkstückspannung zuverlässig machen kann.

(4) Um sicherzustellen, dass der Rand der wichtigen Bearbeitungsfläche gleichmäßig ist, sollte die wichtige Bearbeitungsfläche als grobe Referenz ausgewählt werden.

(5) Die wiederholte Verwendung von groben Bezugspunkten sollte vermieden werden, und die groben Bezugspunkte dürfen nur einmal in derselben Maßrichtung verwendet werden. Da der Rohbezug die Oberfläche des Rohlings ist, ist der Positionierungsfehler groß und es entsteht ein großer Positionsfehler zwischen den Oberflächen, die zweimal mit demselben Rohbezug bearbeitet werden.

3.3.3 Auswahl des Fein-Benchmarks

Die Wahl des Feinbezugspunkts sollte hauptsächlich unter den beiden Aspekten Sicherstellung der Positionsgenauigkeit des Werkstücks und Bequemlichkeit des Spannens berücksichtigt werden. Die Auswahlprinzipien feiner Benchmarks sind:

(1) Prinzip der Bezugspunktkoinzidenz Der Konstruktionsbezugspunkt der bearbeiteten Oberfläche sollte so weit wie möglich als Positionierungsbezugspunkt ausgewählt werden. Dieses Prinzip wird als Prinzip der Datumskoinzidenz bezeichnet.

(2) Das Prinzip des einheitlichen Bezugspunkts Wenn Teile in mehreren Prozessen bearbeitet werden müssen, sollte in den meisten Prozessen so weit wie möglich derselbe Satz präziser Bezugspositionierung ausgewählt werden, was als Prinzip des einheitlichen Bezugspunkts bezeichnet wird.

(3) Das Prinzip des selbstbasierten Bezugspunkts Manchmal erfordert der Endbearbeitungs- oder Endbearbeitungsprozess eine kleine und gleichmäßige Toleranz, daher sollte die Bearbeitungsfläche selbst als Positionierungsbezugspunkt verwendet werden, was als selbstbasiertes Bezugsprinzip bezeichnet wird. Zum Beispiel Lochziehen, Reiben, Schleifen, spitzenloses Schleifen usw.

(4) Das Prinzip der gegenseitigen Bezugnahme. An einem Werkstück befinden sich zwei Flächen, die eine hohe gegenseitige Positionsgenauigkeit erfordern. Die beiden Oberflächen des Werkstücks werden als Positionierungsreferenzen zueinander verwendet, und die andere Oberfläche wird wiederholt bearbeitet, was als gegenseitige Referenz bezeichnet wird.

(5) Der ausgewählte Feinbezug sollte eine genaue Positionierung des Werkstücks, eine bequeme Klemmung sowie eine einfache und anwendbare Vorrichtungsstruktur gewährleisten können.

3.3.4 Auswahlbeispiel für Positionsbezugspunkt

3-2 Schaftsitzteile

3.4 Entwurf der Bearbeitungsroute

Der Bearbeitungsprozessweg bezieht sich auf den Prozess von Teilen im Produktionsprozess, d. h. auf die einfache Verwendung der Abfolge von Verfahren zur Angabe der Teile. Der Entwurf der Bearbeitungsroute ist ein wichtiger Bestandteil bei der Formulierung des Bearbeitungsprozesses. Bei der Erstellung der Prozessroute müssen neben der Wahl eines sinnvollen Positionierungsdatums folgende Probleme gelöst werden:

3.4.1 Auswahl der Teileoberflächenbearbeitungsmethode

1. Wirtschaftliche Bearbeitungspräzision und wirtschaftliche Bearbeitung der Oberflächenrauheit

Die Verarbeitungsgenauigkeit, die durch eine Verarbeitungsmethode garantiert werden kann, weist eine beträchtliche Bandbreite auf. Wenn jedoch eine zu hohe Verarbeitungsgenauigkeit erforderlich ist, müssen einige spezielle technologische Maßnahmen ergriffen werden, und die Verarbeitungskosten erhöhen sich entsprechend. Die verarbeitungsökonomische Präzision einer Verarbeitungsmethode bezieht sich auf die Verarbeitungsgenauigkeit, die unter normalen Verarbeitungsbedingungen gewährleistet werden kann (unter Verwendung von Geräten, Prozessgeräten und Arbeitern mit standardmäßigen technischen Qualitäten, die den Qualitätsstandards entsprechen, ohne die Verarbeitungszeit zu verlängern). Die verarbeitungsökonomische Präzision und die verarbeitungsökonomische Oberflächenrauheit, die durch verschiedene Bearbeitungsmethoden erreicht werden, können in verschiedenen Handbüchern zum Zerspanungsprozess nachgelesen werden.

2. Bearbeitungsweg einer typischen Oberfläche

Mechanische Teile bestehen aus einigen einfachen geometrischen Flächen wie Außenzylindern, Löchern, Ebenen usw., daher ist der Bearbeitungsweg der Teile eine geeignete Kombination dieser Oberflächenbearbeitungswege, Tabelle 3-3, Tabelle 3-4 und Tabelle 3 -5 Dies sind die typischen Bearbeitungswege für Außenzylinder, Löcher und Ebenen als Referenz bei der Auswahl. Die

3.4.2 Festlegung des Prozessablaufs

Nach Auswahl der Oberflächenbearbeitungsmethode des Teils und der Positionierungsreferenz während der Bearbeitung sollte die Bearbeitung des Teils auf jeden Prozess verteilt werden, um ihn abzuschließen, und der Inhalt und die Reihenfolge jedes Prozesses im Prozessweg sollten festgelegt werden. Zu diesem Zeitpunkt müssen die folgenden zwei Fragen berücksichtigt werden:

1. Aufteilung der Bearbeitungsstufen

Wenn ein Werkstück mit höherer Präzision bearbeitet wird und viele Prozesse vorhanden sind, können die Grobbearbeitungsprozesse auf jeder Oberfläche des Werkstücks konzentriert werden. Bei der Gestaltung der Prozessabfolge wird die erste Bearbeitung als Grobbearbeitungsstufe bezeichnet; und dann wird die Vorbearbeitung jeder Oberfläche konzentriert. Der Prozess wird als Halbendbearbeitungsphase bezeichnet. Der abschließende intensive Veredelungsprozess jeder Oberfläche wird als Veredelungsphase bezeichnet. Das heißt, der Prozessweg ist in mehrere Verarbeitungsstufen unterteilt, und die Funktionen jeder Verarbeitungsstufe sind:

(1) Grobbearbeitungsphase: Entfernen Sie effizient den größten Teil des Aufmaßes auf jeder bearbeiteten Oberfläche und sorgen Sie für eine präzise Vorbereitung und Oberflächenrauheitsvorbereitung für die Vorschlichtung. Die erreichbare Präzision bei der Grobbearbeitung ist gering und die Oberflächenrauheit groß, was eine hohe Produktivität bei der Grobbearbeitung erfordert.

(2) Halbendbearbeitungsphase Der Zweck besteht darin, den Bearbeitungsfehler zu beseitigen, der nach der Grobbearbeitung auf der Hauptoberfläche verbleibt, damit eine bestimmte Genauigkeit erreicht, die weitere Endbearbeitung vorbereitet und gleichzeitig die Bearbeitung einiger Nebenoberflächen abgeschlossen werden kann .

(3) Endbearbeitungsphase In dieser Phase sind die Bearbeitungszugabe und die Schnittmenge sehr gering und ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Größe, Form, Positionsgenauigkeit und Oberflächenrauheit der Hauptoberfläche des Werkstücks sicherzustellen.

(4) Die Endbearbeitungsphase umfasst Honen, Superfinishen, Spiegelschleifen und andere Endbearbeitungsmethoden. Die Bearbeitungszugabe ist äußerst gering. Der Hauptzweck besteht darin, die Maßhaltigkeit weiter zu verbessern und die Oberflächenrauheit zu reduzieren. Im Allgemeinen kann es nicht zur Korrektur des Positionsfehlers verwendet werden.

Die Gründe für die Aufteilung der Bearbeitungsschritte sind:

(1) Verarbeitungsqualität garantieren

(2) Rationeller Einsatz von Werkzeugmaschinen und Geräten

(3) Rohlingsfehler können rechtzeitig während der Grobbearbeitungsphase entdeckt werden

(4) Einfach zu organisierender Wärmebehandlungsprozess

Durch die Aufteilung des Prozessweges in mehrere Bearbeitungsstufen erhöht sich die Anzahl der Prozesse und damit der Bearbeitungsaufwand. Wenn daher die Steifigkeit des Werkstücks hoch ist und die Bearbeitungsgenauigkeit ohne Aufteilung der Prozessroute gewährleistet werden kann, sollte die Bearbeitungsphase nicht geteilt werden, d in einem Prozess. Um beispielsweise bei der Bearbeitung schwerer Teile den Transport und das Einspannen des Werkstücks zu reduzieren, wird ein Teil der Oberflächenbearbeitung häufig in einer Aufspannung durchgeführt. Aufgrund der hohen Steifigkeit, hohen Leistung und hohen Präzision der Anlagen bei der CNC-Bearbeitung sind die Bearbeitungsschritte oft nicht unterteilt. Normalerweise führt das Bearbeitungszentrum die Grobbearbeitungs-, Vorschlichtungs- und Endbearbeitungsschritte mehrerer Oberflächen des Werkstücks in einer Aufspannung durch, um die Anforderungen an die Teiledesignabmessungen zu erfüllen.

2. Anordnung der Bearbeitungsreihenfolge

Der Bearbeitungsablauf sollte folgenden Grundsätzen folgen:

(1) Bearbeiten Sie zuerst die Bezugsfläche und dann die anderen Flächen. Das heißt, verwenden Sie die grobe Bezugspositionierung, um zuerst die feine Bezugsoberfläche zu bearbeiten, stellen Sie einen zuverlässigen Positionierungsbezugspunkt für die Bearbeitung anderer Oberflächen bereit und verwenden Sie dann die feine Bezugspositionierung, um andere Oberflächen zu bearbeiten.

(2) Bearbeiten Sie zuerst die Ebene und dann das Loch. Kastenteile verarbeiten im Allgemeinen zuerst die Ebene mit dem Hauptloch als grobe Referenz und dann das Lochsystem mit der Ebene als Feinreferenz.

(3) Ordnen Sie zuerst den Grobbearbeitungsprozess und dann den Endbearbeitungsprozess an.

(4) Bearbeiten Sie zuerst die Hauptoberfläche und dann die Sekundäroberfläche. Die Hauptoberfläche des Teils ist eine Oberfläche mit hohen Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität. Es gibt viele Prozesse und seine Verarbeitungsqualität hat großen Einfluss auf die Qualität des Teils, daher wird es zuerst bearbeitet.

3.4.3 Kombination von Prozessen

Das heißt, mehrere Arbeitsschritte in einem Prozess zusammenzufassen. Daher ist es nach der Festlegung der Verarbeitungsreihenfolge erforderlich, die Schrittfolge ordnungsgemäß zu kombinieren, um einen Prozess mit dem Prozess als Einheit zu bilden. Bei der Kombination von Prozessen sollten die folgenden zwei Aspekte berücksichtigt werden.

1. Bestimmen Sie den Inhalt des Prozesses

Um die Anzahl der in einem Prozess enthaltenen Schritte zu bestimmen, muss berücksichtigt werden, ob diese Schritte auf derselben Werkzeugmaschine bearbeitet werden können. ob sie in einer Anlage verarbeitet werden müssen, um die gegenseitige Positionsgenauigkeit sicherzustellen. Die Tatsache, dass mehrere Arbeitsschritte auf derselben Maschine durchgeführt werden können, ist Voraussetzung dafür, dass diese zu einem Prozess zusammengefasst werden können. Darüber hinaus wird eine Reihe von Oberflächen eines Teils in einer Aufspannung bearbeitet, was eine relative Positionsgenauigkeit zwischen diesen Oberflächen gewährleistet. Daher sollte eine Gruppe von Oberflächen mit hohen Anforderungen an die Positionsgenauigkeit in einem Prozess bearbeitet werden.

2. Zentralisierung und Dezentralisierung von Prozessen

Wie man die Anzahl der Prozesse im Teilprozess bestimmt, ist das Problem der Konzentration und Dezentralisierung von Prozessen. Wenn die Bearbeitung eines Teils auf wenige Prozesse konzentriert ist und jeder Prozess viele Bearbeitungsinhalte aufweist, spricht man von Prozesskonzentration. Im Gegenteil wird es Prozessdispersion genannt.

Die Prozesskonzentration verkürzt den Prozessweg und reduziert die Anzahl der Werkstückspannungen, was nicht nur die Produktivität verbessern, sondern auch dazu beitragen kann, die Positionsgenauigkeit der bearbeiteten Oberfläche sicherzustellen und die Produktionskosten zu senken. Die Prozessdispersion erleichtert die Verwendung einfacher Verarbeitungsgeräte und Prozessausrüstung, eine einfache Verarbeitungsanpassung, die Verwendung der sinnvollsten Schneidmenge und eine einfache Aufteilung der Verarbeitungsstufen.

Bei der Ausarbeitung der Prozessroute wird bei der Einzelstück-Kleinserienfertigung meist die Prozesskonzentration berücksichtigt.

3.4.4 Anordnung des Wärmebehandlungsprozesses

Durch Wärmebehandlung werden die mechanischen Eigenschaften von Materialien verbessert, innere Eigenspannungen beseitigt und die Verarbeitungseigenschaften von Metallen verbessert. Je nach Zweck der Wärmebehandlung kann sie in Vorwärmebehandlung, Endwärmebehandlung und Alterungsbehandlung unterteilt werden.

(1) Vorläufige Wärmebehandlung Der Behandlungsprozess umfasst: Glühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen. Sein Zweck besteht darin, die Schneidleistung des Materials zu verbessern und die bei der Rohlingsherstellung entstehenden inneren Spannungen zu beseitigen. Glühen und Normalisieren werden normalerweise vor der Grobbearbeitung angeordnet, und das Abschrecken und Anlassen erfolgt nach der Grobbearbeitung und vor der Vorschlichtung. Durch das Abschrecken und Anlassen werden die umfassenden mechanischen Eigenschaften des Materials verbessert und es kann auch als abschließendes Wärmebehandlungsverfahren für einige Teile verwendet werden, die keine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordern.

(2) Die Alterungsbehandlung wird in künstliche Alterung und natürliche Alterung unterteilt. Der Zweck besteht darin, die inneren Spannungen zu beseitigen, die bei der Rohlingsherstellung und -bearbeitung entstehen. Es wird im Allgemeinen nach der Grobbearbeitung angeordnet, um die inneren Spannungen zu beseitigen, die gleichzeitig durch Gießen und Grobbearbeitung entstehen. . Um den Transportaufwand zu reduzieren, kann dieser manchmal auch vor der Grobbearbeitung durchgeführt werden. Teile mit hohen Präzisionsanforderungen sollten nach der Vorbearbeitung einer zweiten oder sogar mehrfachen Alterung unterzogen werden.

(3) Abschließende Wärmebehandlung, einschließlich Abschrecken, Aufkohlen und Abschrecken, Nitrieren usw. Sie wird häufig nach dem Halbfertigen und vor dem Schleifen durchgeführt, um die mechanischen Eigenschaften des Materials wie Härte, Verschleißfestigkeit und Festigkeit zu verbessern .

3.4.5 Anordnung der Hilfsprozesse

Zu den Hilfsprozessen gehören Entgraten, Anfasen, Reinigen, Rostschutz, Inspektion und andere Prozesse. Unter diesen ist der Inspektionsprozess eine der wirksamen Maßnahmen zur Sicherstellung der Produktqualität. Der Inspektionsprozess kann im Allgemeinen wie folgt angeordnet werden: vor und nach Schlüsselprozessen; vor und nach dem Transport von Teilen von einer Werkstatt in eine andere; nach der Grobbearbeitungsphase; nachdem alle Teile bearbeitet sind. Es ist zu beachten, dass, wenn nach einem bestimmten Prozess kein Entgratungsprozess erfolgt, die dabei entstehenden Grate durch diesen Prozess entfernt werden sollten.

3.4.6 Entwurf und Implementierung von Bearbeitungsverfahren für Werkzeugmaschinen

Nach der Erstellung der Prozessroute der Teile ist es notwendig, jeden Prozess zu entwerfen und seinen Prozessinhalt festzulegen. Die Hauptaufgaben des Prozessdesigns sind wie folgt.

1. Bearbeitungszugabe ermitteln

Unter Bearbeitungszugabe versteht man den Größenunterschied vor und nach der Bearbeitung der bearbeiteten Oberfläche. Das heißt, die Dicke der abgetragenen Metallschicht, um die erforderliche Präzision und Oberflächengüte der Oberfläche zu erreichen. Die Bearbeitungszugabe wird in Bearbeitungszugabe und Gesamtbearbeitungszugabe unterteilt.

Bei jedem Prozess müssen die verarbeitungstechnischen Voraussetzungen dieses Prozesses gegeben sein. Die Prozessgröße ist die Größe, die die bearbeitete Oberfläche des Werkstücks nach der Bearbeitung erreichen sollte, d. h. die Prozessgröße ist die Größenanforderung, die das Werkstück nach einem bestimmten Prozess erreichen sollte.

(1) Prozessmarge Die Differenz zwischen den Prozessdimensionen zweier benachbarter Prozesse wird als Prozessmarge bezeichnet. Der Prozessspielraum ist die Dicke der in einem Prozess entfernten Metallschicht.

(2) Die gesamte Bearbeitungszugabe wird auch Rohlingszugabe genannt und bezieht sich auf die Differenz zwischen der Rohlingsgröße des Teils und der Konstruktionsgröße der Teilezeichnung.

Die Toleranz der Prozessgröße wird im Allgemeinen mit dem „In-Body-Prinzip“ gekennzeichnet. Das sogenannte „In-Body-Prinzip“ bedeutet, dass bei der Wahl der Grenzabweichung der Prozessgröße die obere Abweichung der Prozessgröße von der enthaltenen Oberfläche (Achse) als Null angenommen wird; Für die Einschlussoberfläche (Loch) beträgt die Prozessgrößenentfernungsabweichung Null. Die Toleranz des Rohlings wird im Allgemeinen durch eine zweiseitige Symmetrieabweichung gekennzeichnet.

Die Methode zur Bestimmung der Bearbeitungszugabe

(1) Berechnungsmethode Es ist am wirtschaftlichsten und genauesten, die Bearbeitungszugabe mit der oben genannten Berechnungsformel zu bestimmen, sie wird jedoch im Allgemeinen weniger verwendet, da es schwierig ist, vollständige und zuverlässige Daten zu erhalten.

(2) Empirische Schätzmethode: Schätzen Sie die Größe der Bearbeitungszugabe auf der Grundlage früherer Bearbeitungserfahrungen. Um Abfallprodukte aufgrund unzureichender Verarbeitungszugabe zu vermeiden, ist die geschätzte Zulage im Allgemeinen zu groß, was nur für die Einzelstück- und Kleinserienfertigung gilt.

(3) Die Tabellensuchkorrekturmethode kann auf dem „Prozesshandbuch“ oder den technischen Daten zur Bearbeitungszugabe basieren, die von jeder Fabrik gemäß den Merkmalen ihrer eigenen Produktionspraxis formuliert werden, die Bearbeitungszugabe direkt ermitteln und gleichzeitig herstellen Korrekturen basierend auf der tatsächlichen Verarbeitungssituation, um den Verarbeitungsspielraum zu bestimmen. Diese Methode wird häufig in der Produktion eingesetzt.

2. Bestimmung von Prozessabmessungen und Toleranzen bei überlappenden Bezugspunkten

Die Prozessgröße ist die Größe, die ein bestimmter Prozess erreichen sollte. Offensichtlich sollte eine Oberfläche eines Teils, nachdem sie durch den letzten Prozess bearbeitet wurde, ihre Designanforderungen erfüllen, sodass die Prozessgröße und -toleranz des letzten Prozesses einer bestimmten Oberfläche eines Teils der Designgröße und -toleranz der Oberfläche entsprechen sollten Das Teil. Die Prozessgröße des Zwischenprozesses muss rechnerisch ermittelt werden.

Wenn jeder Bearbeitungsprozess einer bestimmten Oberfläche denselben Positionierungsbezugspunkt annimmt und mit dem Konstruktionsbezugspunkt übereinstimmt, muss bei der Berechnung der Prozessgröße nur die Prozesszugabe berücksichtigt werden. Die Arbeitsschritte sind: ①Bestimmen Sie den Wert der Zulage für jeden Prozess. ②Die Prozessgröße des letzten Prozesses entspricht der Konstruktionsgröße in der Teilezeichnung, und die Prozessgröße jedes Prozesses wird vom letzten Prozess bis zum vorherigen Prozess berechnet. ③Die Prozessmaßtoleranz des letzten Prozesses entspricht der Konstruktionsmaßtoleranz auf der Teilezeichnung, und die Maßtoleranz des Zwischenprozesses wird als wirtschaftliche Verarbeitungsgenauigkeit verwendet. Die Oberflächenrauheit, die jeder Prozess erreichen soll, wird auf die gleiche Weise bestimmt. ④ Die oberen und unteren Abweichungen der Abmessungen jedes Prozesses werden nach dem „In-Body-Prinzip“ bestimmt. Das heißt, für das Loch ist die untere Abweichung Null und die obere Abweichung positiv; Für die Achse ist die obere Abweichung Null und die untere Abweichung negativ. Die

3. Prozessgrößenkette

(1) Definition der Maßkette

Eine Dimensionskette besteht aus geschlossenen Dimensionen, die miteinander verbunden und in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Die Prozessdimensionskette ist eine Dimensionskette, die aus verschiedenen verwandten Prozessdimensionen im Prozess der Teilebearbeitung besteht. Wie in Abbildung 3-3a dargestellt, wurden Größe und Größe in der Teilezeichnung markiert. Wenn Sie nach der Bearbeitung der Ober- und Unterseite eine Seite zum Positionieren und Bearbeiten von drei Seiten verwenden möchten, müssen Sie die Prozessgröße angeben, damit das Werkzeug entsprechend der Größe eingestellt werden kann. Die in der Teilezeichnung markierten Größen und Abmessungen stehen in Beziehung zueinander und bilden eine Maßkette, wie in Abbildung b dargestellt.

1. a) b) Abbildung 3-3 Verarbeitungsgrößenkette

(2) Zusammensetzung der Maßkette

Jede in der Dimensionskette enthaltene Dimension, wie in Abb. 3-3b, wird als Ring der Dimensionskette bezeichnet. Es gibt zwei Arten von Ringen: geschlossene Ringe und konstituierende Ringe.

Ein geschlossener Kreislauf ist ein Kreislauf, der auf natürliche Weise während der Teileverarbeitung oder -montage entsteht. Das heißt, der geschlossene Ring ist die Größe, die indirekt im Prozess der Verarbeitung erhalten wird und als bezeichnet wird. Der Ring in Abbildung 3-3b.

Alle Ringe in der Maßkette mit Ausnahme des geschlossenen Rings werden Konstituentenringe genannt, und die Konstituentenringe sind die direkt im Verarbeitungsprozess erhaltenen Dimensionen. Entsprechend der Art des Einflusses der konstituierenden Ringe auf den geschlossenen Ring werden die konstituierenden Ringe in zunehmende Ringe und reduzierende Ringe unterteilt. In einer Dimensionskette bleiben die verbleibenden Ringe, aus denen der Ring besteht, unverändert, und wenn der Ring größer wird, vergrößert sich auch der geschlossene Ring, der als zunehmender Ring bezeichnet wird. Bei einer Maßkette mit einer großen Anzahl von Ringen kommt es leicht zu Fehlern bei der Definition der Zu- und Abnahme von Ringen. Um die Zunahme und Abnahme von Ringen schnell beurteilen zu können, können beim Zeichnen des Größenkettendiagramms die einzelnen an den Enden verbundenen Pfeile verwendet werden, um jeden Ring der Reihe nach darzustellen. Unter den Ringen ist der Ring in der gleichen Richtung wie der Pfeil des geschlossenen Rings ein abnehmender Ring, und der Ring in der entgegengesetzten Richtung zum Pfeil des geschlossenen Rings ist ein zunehmender Ring.

(3) Die grundlegende Berechnungsformel der Extremwertmethode zur Lösung der Größenkette

Gängige Methoden zur Berechnung der Prozessgrößenkette sind die Extremwertmethode und die Wahrscheinlichkeitsmethode. Die Extremwertmethode wird hier vorgestellt.

1) Die Grundgröße des geschlossenen Rings Die Grundgröße des geschlossenen Rings ist gleich der Summe aller Grundgrößen der Ringe minus der Summe der Größen der Ringbasen, also:

Wo – die Grundgröße des geschlossenen Rings;

i – die Grundgröße des erweiterten Rings;

j – die Grundgröße der Ringverkleinerung;

m – die Ringnummer der Ringerweiterung;

n – Gesamtzahl der Ringe (ohne geschlossene Ringe).

2) Die Grenzgröße des geschlossenen Kreislaufs Die maximale Grenzgröße des geschlossenen Kreislaufs ist gleich der Summe der maximalen Grenzgrößen aller Ringe minus der Summe der minimalen Grenzgrößen aller Reduktionsringe; und die minimale Grenzgröße der geschlossenen Schleife ist gleich der Summe der minimalen Grenzgrößen aller Ringe minus der Summe der maximalen Grenzgrößen aller subtrahierenden Ringe

3) Grenzabweichung des geschlossenen Kreislaufs Die obere Abweichung des geschlossenen Kreislaufs ist gleich der Summe der oberen Abweichungen aller zunehmenden Ringe minus der Summe der unteren Abweichungen aller reduzierenden Ringe; Die untere Abweichung des geschlossenen Regelkreises ist gleich der Summe der unteren Abweichungen aller zunehmenden Ringe abzüglich aller reduzierenden Ringe. Die Summe der oberen Abweichungen.

4) Toleranz des geschlossenen Kreislaufs Die Toleranz des geschlossenen Kreislaufs ist gleich der Summe der Toleranzen der einzelnen Ringe, wobei die Toleranzen des geschlossenen Kreislaufs bzw. der einzelnen Ringe sind.

4. Auswahl der Werkzeugmaschine

Bei der Auswahl gewöhnlicher Werkzeugmaschinen sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden:

(1) Die Hauptspezifikationen und Abmessungen der Werkzeugmaschine sollten mit der Umrissgröße des Werkstücks kompatibel sein, d. h. kleine Werkstücke sollten von kleinen Werkzeugmaschinen bearbeitet werden, große Werkstücke sollten von großen Werkzeugmaschinen bearbeitet werden und die Ausrüstung sollte es sein sinnvoll genutzt.

(2) Die Genauigkeit der Werkzeugmaschine sollte mit der für den Prozess erforderlichen Bearbeitungsgenauigkeit kompatibel sein.

(3) Die Produktivität der Werkzeugmaschine sollte mit der Produktionsart der Teile kompatibel sein. Nutzen Sie die vorhandene Werkzeugmaschinenausrüstung im Werk so weit wie möglich.

Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen

Die Wahl von CNC-Werkzeugmaschinen als Bearbeitungsausrüstung im Prozess wird als CNC-Bearbeitung bezeichnet. Die CNC-Bearbeitungsmethode besteht darin, ein Bearbeitungsprogramm gemäß den Zeichnungen und Prozessanforderungen der zu bearbeitenden Teile zu erstellen, und das Bearbeitungsprogramm steuert die CNC-Werkzeugmaschine und bearbeitet das Werkstück automatisch. Im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaschinen bieten CNC-Werkzeugmaschinen viele Vorteile und ihr Anwendungsbereich erweitert sich immer weiter. Allerdings sind die anfänglichen Investitionskosten für CNC-Werkzeugmaschinen relativ hoch und ihre wirtschaftlichen Vorteile sollten bei der Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen für die Bearbeitung vollständig berücksichtigt werden. Im Allgemeinen eignen sich CNC-Werkzeugmaschinen für Fälle mit komplexen Bearbeitungsteilen, hohen Präzisionsanforderungen, schnellen Produktaktualisierungen und kurzen Anforderungen an den Produktionszyklus.

5. Auswahl der Prozessausrüstung

Unter Prozessausrüstung in der Zerspanung versteht man den allgemeinen Begriff für verschiedene Werkzeuge, die im Herstellungsprozess von Teilen verwendet werden, darunter Vorrichtungen, Messer, Messwerkzeuge und Hilfswerkzeuge.

Auswahl der Vorrichtungen: Die verwendeten Vorrichtungen sollten mit der Art der Produktion kompatibel sein. Für die Einzelstückfertigung in Kleinserien sollten Allzweckvorrichtungen bevorzugt werden. Zum Beispiel verschiedene allgemeine Spannfutter, Flachschraubstöcke, Teilköpfe, Drehtische usw. Auch Kombinationsspanner sind erhältlich. Für die Produktion mittlerer Chargen können allgemeine Vorrichtungen, spezielle Vorrichtungen, verstellbare Vorrichtungen und kombinierte Vorrichtungen ausgewählt werden. Bei der Massenproduktion sollte versucht werden, hocheffiziente Spezialvorrichtungen wie pneumatische, hydraulische und elektrische Vorrichtungen zu verwenden. Darüber hinaus sollte die Genauigkeit der Vorrichtung den Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit gerecht werden.

Auswahl der Vorrichtungen und Hilfswerkzeuge: Generell sind Standardwerkzeuge zu bevorzugen, bei Bedarf können auch hocheffiziente Verbundwerkzeuge und Spezialwerkzeuge eingesetzt werden. Art, Spezifikation und Präzision der eingesetzten Werkzeuge sollten den Bearbeitungsanforderungen gerecht werden. Werkzeugmaschinenzubehör sind Werkzeuge, die zum Verbinden des Werkzeugs und der Werkzeugmaschine verwendet werden, wie z. B. Werkzeuggriffe, Adapter, Spannfutter usw. Im Allgemeinen sollten Hilfswerkzeuge entsprechend der Werkzeug- und Werkzeugmaschinenstruktur ausgewählt werden, und Standardhilfswerkzeuge sollten als ausgewählt werden so viel wie möglich.

Auswahl der Messwerkzeuge: Für die Einzelstückfertigung in Kleinserien sollten allgemeine Messwerkzeuge wie Messschieber, Messuhren usw. verwendet werden. In der Massenproduktion sollten möglichst Grenzlehren und hocheffiziente Spezialprüfwerkzeuge verwendet werden.

3.5 Produktivität des Bearbeitungsprozesses

Bei der Formulierung von Prozessvorschriften ist es unter der Prämisse der Sicherstellung der Produktqualität erforderlich, die Arbeitsproduktivität zu verbessern und die Kosten zu senken. Die Produktivität der Bearbeitungsarbeit bezieht sich auf die Menge qualifizierter Produkte, die von Arbeitern pro Zeiteinheit hergestellt werden.

3.5.1 Zeitkontingent

Zu den Inhalten der Prozessgestaltung gehört die Bestimmung des Zeitkontingents, also der Zeit, die benötigt wird, um ein Produkt herzustellen oder einen Prozess unter bestimmten Produktionsbedingungen abzuschließen. Das Zeitkontingent ist eine wichtige Grundlage für die Erstellung eines Produktionsplans und die Berechnung der Produktkosten. Bei neuen Fabriken (oder Werkstätten) ist es auch die Grundlage für die Berechnung der Anzahl der Geräte, der Anzahl der Arbeiter, der Werkstattaufteilung und der Produktionsorganisation.

Das Zeitkontingent in der Prozessdatei ist die Zeit für ein einzelnes Stück. Die für einen Prozess bei der Bearbeitung eines Teils in der Bearbeitung angegebene Zeit wird als Zeit für ein einzelnes Stück Td bezeichnet, das die folgenden Komponenten umfasst:

(1) Die Grundzeit Tj bezieht sich auf die Zeit, die durch den Prozess der direkten Änderung der Größe, Form, gegenseitigen Position, des Oberflächenzustands oder der Materialeigenschaften des Produktionsobjekts verbraucht wird. Bei der spanabhebenden Bearbeitung handelt es sich um die direkt für die Schnittzugabe aufgewendete Zeit (einschließlich der Ausschneide- und Schnittzeit des Werkzeugs), die rechnerisch ermittelt werden kann.

(2) Die Hilfszeit Tf bezieht sich auf die Zeit, die durch verschiedene Hilfsaktionen verbraucht wird, die zur Realisierung des Prozesses erforderlich sind. Dazu gehören das Be- und Entladen des Werkstücks auf der Werkzeugmaschine, das Starten und Stoppen der Werkzeugmaschine, das Zuführen und Zurückziehen des Werkzeugs, das Vermessen des Werkstücks usw. Die Summe aus Grundzeit und Nebenzeit wird als Betriebszeit Tz bezeichnet. Offensichtlich ist die Betriebszeit die Zeit, die direkt für die Herstellung des Teils aufgewendet wird.

(3) Die Zeit Tb für die Einrichtung des Arbeitsplatzes bezieht sich auf die Zeit, die die Arbeiter benötigen, um sich um den Arbeitsplatz zu kümmern (z. B. Werkzeuge wechseln, Werkzeugmaschinen schmieren, Späne reinigen, Werkzeuge reinigen usw.), um ihn herzustellen Die Verarbeitung verläuft normal. Im Allgemeinen kann sie mit 2 % bis 7 % der Arbeitszeit berechnet werden.

(4) Ruhe- und physiologische Bedarfszeit Tx bezieht sich auf die Zeit, die Arbeitnehmer in der Arbeitsschicht damit verbringen, ihre körperliche Stärke wiederherzustellen und physiologische Bedürfnisse zu erfüllen. Im Allgemeinen kann sie mit 2 % bis 4 % der Arbeitszeit berechnet werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Einzelstückzeit Td wie folgt ausgedrückt wird:

Td=Tj+Tf+Tb+Tx

(5) Die Vorbereitungs- und Beendigungszeit Te bezeichnet die Zeit, die ein Arbeiter benötigt, um eine Charge von Werkstücken für die Serienfertigung vorzubereiten und fertigzustellen. Machen Sie sich beispielsweise mit Prozessdokumenten vertraut, nehmen Sie Rohlinge entgegen, leihen Sie Werkzeuge und Vorrichtungen aus und installieren Sie sie, stellen Sie Werkzeugmaschinen ein, geben Sie Prozessgeräte zurück und liefern Sie fertige Produkte. Die Vorbereitungs- und Endbearbeitungszeit wird für eine Charge von Werkstücken nur einmal in Anspruch genommen. Wenn die Anzahl der Werkstücke in jeder Charge (Charge) als N erfasst wird, beträgt die jedem Werkstück zugewiesene Vorbereitungs- und Endbearbeitungszeit „Te/N“. Daher beträgt die Zeiteinheit in der Serienproduktion:

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

3.5.2 Technologische Ansätze zur Verbesserung der Arbeitsproduktivität in der Bearbeitung

Die Verbesserung der Arbeitsproduktivität umfasst viele Faktoren wie Produktdesign, Herstellungsprozess und Produktionsmanagement. Was die mechanische Bearbeitung betrifft, besteht der technologische Ansatz zur Verbesserung der Arbeitsproduktivität darin, die Arbeitszeit eines einzelnen Stücks zu verkürzen und moderne Produktionsmethoden wie die automatisierte Bearbeitung einzusetzen.

1. Kürzere Stückzeit

Das Ergreifen angemessener technologischer Maßnahmen zur Verkürzung der Zeiteinheit jedes Prozesses ist eine der wirksamen Maßnahmen zur Verbesserung der Arbeitsproduktivität. Das Folgende ist eine Analyse aus der Zusammensetzung der Zeiteinheit.

⑴ Verkürzen Sie die Grundzeit

Erhöhen Sie die Schnittmenge. Die Erhöhung der Schnittmenge ist eine effektive Möglichkeit, die Grundzeit zu verkürzen. Derzeit sind Hochgeschwindigkeitsdrehen und Hochgeschwindigkeitsschleifen weit verbreitet. Beim Hochgeschwindigkeitsschneiden erreicht die Schnittgeschwindigkeit von Hartmetall-Drehwerkzeugen im Allgemeinen 200 m/min und die Schnittgeschwindigkeit von Keramik-Schneidwerkzeugen erreicht 500 m/min. Die Schnittgeschwindigkeit erreicht 900 m/min, und beim Schneiden von gehärtetem Stahl über HRC60 erreicht die Schnittgeschwindigkeit 90 m/min. Die Schnittgeschwindigkeit der Hochgeschwindigkeits-Wälzfräsmaschine kann 65–75 m/min erreichen. Beim Schleifen erreicht das Hochgeschwindigkeitsschleifen mehr als 60 m/s. Darüber hinaus kann die Schleiftiefe beim leistungsstarken Schleifen 6–12 mm erreichen, und die Metallabtragsrate ist um ein Vielfaches höher als beim normalen Schleifen.

Reduzierung des Arbeitshubs Im Schneidprozess können Methoden wie Multi-Tool-Schneiden, Mehrstückbearbeitung und Zusammenführungsschritte eingesetzt werden, um den Arbeitshub zu reduzieren.

⑵ Verkürzen Sie die Nebenzeit. Verkürzen Sie zunächst direkt die Nebenzeit. Durch den Einsatz hocheffizienter Vorrichtungen wie pneumatischer, hydraulischer, elektrischer und mehrteiliger Spannvorrichtungen kann die Zeit zum Spannen von Werkstücken verkürzt werden. Setzen Sie aktive Messgeräte ein, um die Ausfallzeit während der Verarbeitung zu verkürzen. Die zweite besteht darin, die Hilfszeit indirekt zu verkürzen und die Hilfszeit ganz oder teilweise mit der Grundzeit zu überlappen. Beispielsweise kann durch den Einsatz von Maßnahmen wie Mehrplatzvorrichtungen und Doppelwerkbänken die Be- und Entladezeit des Werkstücks vollständig mit der Grundzeit übereinstimmen, was indirekt die Nebenzeit reduzieren kann.

(3) Die wichtigsten Maßnahmen zur Verkürzung der Zeit für die Einrichtung der Baustelle sind: Verbesserung der Haltbarkeit des Werkzeugs oder der Schleifscheibe, um die Anzahl der Werkzeugwechsel zu verringern; Verwendung des Werkzeug-Feinabstimmungsgeräts, einer speziellen Werkzeug-Einstellschablone usw., um die Werkzeug-Einstellzeit zu verkürzen; CNC-Werkzeugmaschinen können auch externe Werkzeugeinstellinstrumente verwenden. Das Einstellen des Werkzeugs außerhalb der Maschine spart Zeit bei der Werkzeugeinstellung an der CNC-Werkzeugmaschine. Bei Verwendung von nicht nachschleifenden Klingen reicht es aus, wenn die Klinge abgenutzt ist und ausgetauscht werden muss, einfach die elastische Schraube zum Ersetzen der Standardklinge zu verwenden, oder die Klinge kann neu positioniert werden, wodurch sich die Zeit für den Werkzeugwechsel verkürzt. verkürzen.

⑷Verkürzen Sie die Vorbereitungs- und Abschlusszeit. Bei der Serienfertigung soll die Losgröße der Werkstücke so weit wie möglich erweitert und die für jedes Werkstück vorgesehene Vorbereitungs- und Endzeit verkürzt werden. Wie zum Beispiel der Einsatz von Gruppentechnologie.

2. Automatisierte Produktionsmethoden

Einführung moderner Produktionstechnologie; Verwenden Sie in der Massenproduktion und Massenproduktion kombinierte Werkzeugmaschinen und automatische Linienverarbeitung. Verwenden Sie in der Einzelstück-Kleinserien- und Mittelserienfertigung numerische Steuerungsverarbeitung und Gruppenverarbeitung, um die Produktivität effektiv zu verbessern.