Разработка метода проектирования технологии изготовления модулей поверхностей деталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Арзыбаев, Алмазбек Момунович

• Арзыбаев, Алмазбек Момунович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Арзыбаев, Алмазбек Момунович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Элементная база технологических процессов

1.2.Построение элементной базы (ЭБ) технологических процессов

на модульном уровне

1.3.Цель и задачи исследования

Глава 2.РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОИСКА СЭТП ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

2.1.Разработка схемы формирования СЭТП

изготовления поверхности детали

2.2.Установление связей между исходными данными поверхности

и СЭТП

2.3. Методика поиска СЭТП

2.4.Разработка схемы поиска СЭТП изготовления поверхностей МПБ311

Глава 3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПЕРЕХОДА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

3.1.Разработка методики определения областей применения СЭТП

изготовления поверхности

3.2.Определение областей применения методов обработки

3.2.1.Определение областей применения методов обработки

при изготовлении цилиндрического отверстия

3.2.2.Определение областей применения методов обработки при

изготовлении торца

Стр.

3.2.3.Определение областей применения методов обработки при

изготовлении шпоночного паза

3.3.Определение областей применения инструмента

3.3.1. Определение областей применения инструмента при

изготовлении цилиндрического отверстия

3.3.2.Определение областей применения инструмента при

изготовлении торца

3.3.3. Определение областей применения инструмента при

изготовлении шпоночного паза

3.4.Определение областей применения материала рабочей части

инструмента

3.5.Определение областей применения способов установки

инструмента

Глава 4.РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ИЗГОТОВЛЕНИЯ МП

4.1 .Постановка задачи

4.2.Разработка методики выбора СЭТП изготовления поверхности детали

4.3.Пример выбора СЭТП изготовления поверхностей

модуля Б311

4.4.Разработка методики проектирования модуля технологического процесса изготовления МП

4.5.Сопоставление затрат времени на проектирование технологических операций традиционным методом и

методом компоновки из МТО

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

МП - модуль поверхностей детали;

МПБ - модуль поверхностей базирующий;

МПР - модуль поверхностей рабочий;

МПС - модуль поверхностей связующий;

МТО - модуль технологического процесса изготовления МП;

МТБ - модуль технологических баз;

МО - модуль технологического оборудования;

МИ - модуль инструментальной наладки;

МПр - модуль приспособления;

МКИ - модуль контрольно-измерительного устройства;

СТО - средства технологического оснащения;

СЭТП - совокупность элементов

технологического перехода;

САПР - система автоматизированного

ТП проектирования технологических

процессов;

ФТО - физико-техническая обработка;

КТС - конструкторско-технологическая спецификация;

БД - база данных;

ЭБТО - элементная база средств технологического обеспечения;

ЭБТП - элементная база технологических процессов;

ОТП - обобщенные технологические процессы;

КТЭ - конструктивно-технологический элемент;

ЭМОК - элементарные маршруты обработки комплексов;

ЭГП - элементарные группы поверхностей; КГП - комплексные группы поверхностей; АГП - агрегатированные группы поверхностей; МГП - массивы групп поверхностей.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода проектирования технологии изготовления модулей поверхностей деталей»

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение - это технологическая база промышленности, определяющая уровень технического развития страны, ее безопасность и способность самостоятельно строить свою экономическую политику.

Значительную долю трудоемкости в машиностроительном производстве составляет трудоемкость изготовления деталей на станках. Эффективность механообработки деталей во - многом определяется уровнем элементной базы средств технологического обеспечения (ЭБТО), которая определяет качество и производительность технологических процессов изготовления деталей. На сегодня средства технологического обеспечения (технологические процессы, станки, оснастка) отличаются огромным разнообразием. На каждом машиностроительном предприятии имеется своя локальная ЭБТО, которая, как правило, представляет собой перечень типовых технологических процессов и операций, ведомости средств технологического оснащения, стандарты, различного рода альбомы, справочно-нормативную литературу и методические разработки. Все они, к сожалению, слабо связаны между собой и охватывают лишь незначительную часть разработанных средств технологического обеспечения.

Поэтому совершенствование ЭБТО является важной задачей и должно начинаться с совершенствования элементной базы технологических процессов (ЭБТП). Существующая ЭБТП содержит методы, способы обработки, и незначительную часть типовых операций и процессов. Такой состав элементов приводит к росту трудоемкости и продолжительности проектирования технологических процессов, к снижению их качества, избыточности их разнообразия.

Поэтому замена в ЭБТП методов, способов, на технологические блоки из технологических и вспомогательных переходов под изготовление элементов деталей позволит существенно сократить трудоёмкость и продолжительность

проектирования технологических процессов, повысить их качество. Для этого необходимо в качестве предмета производства принять элементы детали. Этими элементами должны быть такие части деталей, которые не зависят от конструкций деталей и из которых можно построить любую деталь.

Таким элементом является модуль поверхностей (МП) детали, представляющий собой совокупность поверхностей, с помощью которых деталь выполняет соответствующую функцию и отличающаяся ограниченным разнообразием.

Это позволит в качестве наименьшего элемента ЭБТП принять модуль (блок) технологического процесса обработки (МТО) для получения МП, а технологический процесс детали проектировать методом компоновки из МТО.

Проблема разработки МТО заключается в неограниченном разнообразии ЭБТО и отсутствии научно-обоснованной методики проектирования технологических переходов и МТО.

В связи с изложенным, актуальным является разработка метода

проектирования МТО, базирующаяся на эффективных технологических решениях.

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Арзыбаев, Алмазбек Момунович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан метод проектирования технологии изготовления модулей поверхностей, базирующийся на поиске сочетания СЭТП изготовления всех поверхностей модуля и выбора наилучшего варианта.

2. Установлены связи между характеристиками исходных данных изготавливаемой поверхности (геометрическая форма, размеры, точность, шероховатость поверхности, материал заготовки, величина снимаемого припуска), обеспечиваемые соответствующими элементами технологического перехода (метод обработки, инструмент, инструментальный материал, способ установки инструмента).

3. Показано, что эффективность технологического перехода изготовления поверхности детали определяется главным образом совокупностью метода обработки, обрабатывающего инструмента, материалом рабочей части инструмента и способом его установки.

4. Разработанная методика поиска СЭТП реализует системный подход при выборе методов обработки, обрабатывающего инструмента, инструментального материала и способ установки инструмента.

5. Выбор в качестве предмета производства модуля поверхностей детали ограничивает множество поверхностей, что совместно с системным подходом в формировании СЭТП позволяет осуществить систематизацию данных о средствах технологического обеспечения относительно поверхностей деталей и тем самым обеспечивает снижение трудоемкости проектирования технологических процессов и повышение их качества.

6. Применительно к поверхностям модуля Б311: цилиндрического отверстия, торца, шпоночного паза осуществлена систематизация методов обработки, обрабатывающих инструментов, материала рабочей части инструмента и способов установки инструмента, областей их применения, что позволяет существенно сократить затраты времени на их поиск.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Арзыбаев, Алмазбек Момунович, 2012 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Аверченков В.И. Автоматизация проектирования технологических процессов: Учебн. пособие. Брянск: ВПИ, 2006. 228 с.

2. Аверченков В.И. Основы проектирования САПР. М.: Высшая школа, 1993.228 с.

3. Базров Б.М. К созданию элементной базы технологического обеспечения

// Вестник машиностроения. 2004. №4. С. 33-38.

4. Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. М.: Машиностроение, 2001. 368 с.

5. Базров Б. М. Основы технологии машиностроения: Учебн. для вузов. 2-е изд. М.: Машиностроение, 2007. 736 с.

6. Баранчиков В.И., Тарапанов A.C. Обработка специальных материалов в машиностроении: справочник. Библиотека технолога. М.: Машиностроение, 2002. 264 с.

7. Боткин Ю.А., Голдовский П.С. Интегрированная САПР и модульное проектирование // САПР и Графика. 2005. №9. С.35-38.

8. Булгаков В.Н. Комплексные решения Аскон для машинострения http://www.ascon.ru (дата обращения 16.09.11).

9. Бурцев В.М. Технология машиностроения: Учебн. для вузов. 2-е изд. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 640с.

10. Боровский Г.В., Григорьев С.Н., Справочник инструментальщика. М.: Машиностроение, 2005. 464 с.

11. Брегман В. Расчет калькуляции себестоимости изделий с применение ЭВМ. М.: Машиностроение, 1969. 230 с.

12. Винников И.З. Сверлильные станки и работа на них. 5-е изд. М.: Высшая школа, 1988. 380 с.

13. Горанский Г.К., Кочуров В. А. Автоматизированные системы технологической подготовки производства в машиностроении. М.: Машиностроение, 1976. 154 с.

14. Горчаков С.А., Килин В.А.Обработка резанием: Учебн. пособие. Владивосток: Мор.гос.ун-т, 2006. 88с.

15. ГОСТ 25761- 83. Виды обработки резанием. Термины и определения общих понятий. М., 1985. 6 с.

16. ГОСТ 886-77. Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Длинная серия. Основные размеры. М., 2003. 14 с.

17. ГОСТ 2092-77. Сверла из быстрорежущей стали спиральные общего назначения с коническим хвостовиком длинные и удлиненные. М., 2003.18 с.

18. ГОСТ 10902-77. Сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком. Средняя серия. Основные размеры. М., 2003. 58 с.

19. ГОСТ 10903-77. Сверла спиральные с коническим хвостовиком. Основные размеры. М., 2003. 68 с.

20. ГОСТ 12121-77. Сверла спиральные с коническим хвостовиком. Длинная серия. Основные размеры. М., 2003. 76 с.

21. ГОСТ 12122-77. Сверла спиральные с коротким цилиндрическим хвостовиком. Длинная серия. Основные размеры. М., 2003. 82 с.

22. ГОСТ 17273-71. Сверла спиральные цельные твердосплавные укороченные. Конструкция и размеры. М., 1984. 7 с.

23. ГОСТ 17277-71. Сверла спиральные цельные твердосплавные. Технические условия. М., 2003. 32 с.

24. ГОСТ 12489-71. Зенкеры трехзубые с коническим хвостовиком. М., 1992. 26 с.

25. ГОСТ 2255-51. Зенкеры насадные со вставными ножами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры. М., 1984. 34 с.

26. ГОСТ 3231-55. Зенкеры, оснащенные твердосплавными пластинами. Конструкция и размеры. М., 1992. 42 с.

27. ГОСТ 16086-70. Развертки машинные цельные с цилиндрическим хвостовиком из твердого сплава. Типы и основные размеры. М., 1980. 22 с.

28. ГОСТ 1672-80. Развертки машинные цельные. Типы, параметры и размеры. М., 1997. 18 с.

29. ГОСТ 19269-73. Развертки машинные цилиндрические твердосплавные с цилиндрическим хвостовиком для обработки деталей из легких сплавов. Конструкция и размеры. М., 1991. 18 с.

30. ГОСТ 20392-74. Развертки машинные насадные со вставными ножами из быстрорежущей стали для обработки деталей из легких сплавов. Конструкция и размеры. М., 1995. 30 с.

31. ГОСТ 20388-74. Развертки машинные насадные цельные прямозубые для обработки деталей из легких сплавов. Конструкция и размеры. М., 1995. 4 с.

32. ГОСТ 20389-74. Развертки машинные насадные цельные с винтовыми канавками для обработки деталей из легких сплавов. Конструкция и размеры. М., 1995.9 с.

33. ГОСТ 21527-76. Развертки машинные насадные со вставными ножами, оснащенными твердосплавными пластинами для обработки деталей из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов. Конструкция и размеры. М., 1984. 12 с.

34. ГОСТ 25987-83. Резцы расточные с твердосплавными пластинами с цилиндрическим хвостовиком для координатно-расточных станков. Типы и основные размеры. М., 2003. 75 с.

35. ГОСТ 18868-73. Резцы токарные проходные отогнутые с пластинами из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры. М., 2003. 46 с.

36. ГОСТ 18870-73. Резцы токарные проходные упорные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры. М., 2003.55 с.

37. ГОСТ 18877-73. Резцы токарные проходные отогнутые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры. М., 2003. 90 с.

38. ГОСТ 18880-73. Резцы токарные подрезные отогнутые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры. М., 2003. 115 с.

39. ГОСТ 19049-80. Пластины режущие сменные многогранные твердосплавные квадратной формы. Конструкция и размеры. М., 1991. 6 с.

40. ГОСТ 26258-87. Цековки цилиндрические для обработки опорных поверхностей под крепежные детали. Технические условия. М., 1988. 45 с.

41. ГОСТ 9304-59. Фрезы торцовые насадные. Типы и основные размеры. М., 1979. Юс.

42. ГОСТ 1092-80. Фрезы торцевые насадные со вставными ножами из быстрорежущей стали. М., 1980. 46 с.

43. ГОСТ 18217-90. Протяжки шпоночные. Конструкция. М., 1990. 48 с.

44. ГОСТ 18218-90. Протяжки шпоночные с утолщенным телом. Конструкция. М., 1990. 56 с.

45. ГОСТ 18219-90. Протяжки шпоночные с фасонными зубьями. Конструкция. М., 1990. 65 с.

46. ГОСТ 10046-72. Резцы долбежные из быстрорежущей стали. Конструкция и размеры. М., 2006. 10 с.

47. Григорьев С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента. М.: Машиностроение, 2009. 372с.

48. Григорьев С.Н., Маслов А.Р. Обработка резанием в автоматизированном производстве. М.: Машиностроение, 2008. 368с.

49. Жуков Э.Н. Технология машиностроения: Учебн. для вузов. М.: Высшая школа, 2003.295 с.

50. Зуев A.A. Технология машиностроения: Учебн. для вузов. СПб.: Лань, 2003.496 с.

51. Ермаков Ю. М. Комплексные способы эффективной обработки резанием. М.: Машиностроение, 2005. 271 с.

52. Изучение конструкции свёрл. Методические указания к выполнению практических работ по курсу «Резание материалов» для студентов специальности 12.01.00 всех форм обучения / Докукин Г.И. [и др.] М.: Наука, 2008. 26 с.

53. Краткий справочник металлиста /Древаля Е.А. [и др.] М.: Машиностроение, 2005. 906 с.

54. Краткий справочник технолога тяжелого машиностроения / Маракулин И.В. [и. др]. М.: Машиностроение, 1978. 464 с.

55. Косилова А.Г., Мещаряков Р.К. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М.: Машиностроение, 1976. 288 с.

56. Кондаков А.И. САПР технологических процессов: Учебн. для вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2007. 272 с.

57. Колосов. Г.С. Комплекс Техно-Про проектирование технологии // http:www.texnopro.com/ensys/Inf/Proektir_Tehnolog/TFlex_TexhoPro/_TFlex_Texh

oPro.shtml (07.11.2011).

58. Копылов Р.Б. Работа на строгальных и долбежных станках. JL: Лениздат, 1975.388 с.

59. Кузмин Б.В. Спрут - технология http://www.sprut.ru (дата обращения 16.09.11).

60. Машиностроение. Энциклопедия / А.Г. Суслов [и др.] М.: Машиностроение, 2000. 840 с.

61. Маталин A.A. Технология машиностроения: Учебн. для вузов. Л.: Машиностроение, ленингр. отделение, 1985. 496 с.

62. Митрофанов В.Г. Диалоговая САПР технологических процессов: Учебн. для вузов. М.: Машиностроение, 2000. 232с.

63. Металлорежущие инструменты. Справочник конструктора / Е.Э.Фельдштейн [и др.]. Минск: Новое задание, 2009. 1039 с.

64. Михайлов A.C. Новая версия системы технологического проектирования «ТехноПро» // http:www.technopro.com/TechnoPro/Articles (25.06.11).

65. Малюх В.Н. Ведение в современные САПР, http://www.cad-cam-cae.ru (дата обращения 16.09.11).

66. Михайлов A.C. Система ТехноПро - новый уровень автоматизации проектирования технологии // http:www.techropro.com/default.aspx (дата обращения 23.04.11).

67. Новиков O.A. Автоматизация проектных работ в технологической подготовке машиностроительного производства. М.: МАИ, 2007. 260 с.

68. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. http://www.sapr2000.ru (дата обращения 16.09.11).

69. Никольский A.A. Экономическое обоснование выбора оптимального варианта технологического процесса. М.: МАТИ, 1978. 590 с.

70. Основы учения о резании металлов и режущий инструмент / С.А. Рубинштейн [и др.] М.: Машиностроение, 1968. 392 с.

71. Программно-информационный комплекс проектирования технологических процессов / Ю.П. Бочкаров [и др.] // Прогрессивные направления развития технологии машиностроения: Саратов: СГТУ, 2002. №4. С. 84-86.

72. Проектирование и производство заготовок / П.А. Руденко [и др.]. К.: Наукова думка, 1991. 175 с.

73. Протяжные работы / П.Г. Кацев [и др.] М.: Высшая школа, 1968. 362 с.

74. Рыжкин A.A. Режущей инструмент: Учебн. пособие / A.A. Рыжкин, B.C. [и др.] Ростов н/Д: ДГТУ, 2000. 900 с.

75. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении: Учебн. для вузов / Я.М. Радкевич [и др.]. М.: Высшая школа, 2004. 272 с.

76. Сверловщик / И.З. Винников [и др.] М.: Высшая школа, 1971. 288 с.

77. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский Н.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М.: «Наука», 1969. 32 с.

78. Сольнишкин И.П., Чижевский А.Б. Технологические процессы в машиностроении: Учебн. пособие / Н.П. Солнишника [и др.] СПб.: СПбГТУ, 2001.344 с.

79. Справочник технолога-машиностроения: в 2-х т. Т1 / A.M. Дальского [и др.] М.: Машиностроение, 2001. 912 с.

80. Справочник технолога-машиностроения: в 2-х т. Т2 / A.M. Дальского [и др.] М.: Машиностроение, 2001. 944 с.

81. Суслов А.Г. Технология машиностроения: Учебн. для вузов. М.: Машиностроение, 2007. 430 с.

82. Схиртладзе А.Г. Технологические процессы в машиностроении: Учебн. вузов. М.: Высшая школа, 2007. 927 с.

83. Схиртладзе А.Г., Григорьев С.Н. Обработка глубоких отверстий в машиностроении: Учебн. пособие. М.: Машиностроение, 2010. 344 с.

84. Ткачев А.Г., Шубин И.Н. Типовые технологические процессы изготовления деталей машин: Учебн. пособие. Тамбов: Тамб. гос. тех. ун-т, 2004. 112 с.

85. Токарь - расточник / В.К. Смирнов, [и др.] М.: Высшая школа, 1978. 224 с.

86. Туктанов А.Г. Технология производства стрелково - пушечного и артиллерийского оружия. М.: Машиностроение, 2007. 374 с.

87. ТУ 2-035-741-81. Конструкции перовых сверла с хвостовиком конус Морзе. М., 1981. 31 с.

88. ТУ 2-035-722-80. Сверла ружейные, оснащенные твердосплавными пластинами. М., 1980. 38 с.

89. ТУ 2-035-859-81. Сверла одностороннего резания с внутренним отводом стружки. М., 1980. 36 с.

90. ТУ 2-035-948-84. Сверла шнековые с цилиндрическим хвостовиком. М., 1989. 42 с.

91. ТУ 2-035-426-75. Сверла шнековые с коническим хвостовиком. М., 1982. 38 с.

92. ТУ2-035-524-76. Сверла для кольцевого сверления. М., 1982. 42с.

93. Харламов Г.А., Тарапанов A.C. Припуски на механическую обработку. Справочник. М.: Машиностроение, 2006. 256 с.

94. Хармац И. Компас-автопроект точный контроль над технологической информацией. Новые модули и новые возможности системы // САПР и Графика. 2004. №9. С. 27-30.

95. Цветков В.Д. Система автоматизации проектирования технологических процессов. М.: Машиностроение, 1972. 240с.

96. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Минск: Наука и техника, 1979. 264с.

97. Шеменов В.А. Следующий шаг в развитии САПРов в механообработке // http:www.sapr2000.ru/pressal0.html (дата обращения 16.09.11).

98. All of a supplier's milling tolls for cast iron, steel are available with tough, hard inserts. Eur. Tool and Mould Mak. 2011.13. №3, 42 p.

99. Auf 7*D erhöht. Werkstatt und Betr. 2011. 144, № 7-8, 24 s.

100. Вohrstangen.Fertigung. 2011. 39, №6-7, 60 s.

101. Drills withstand high heat. Mod.Mach.Shop.2011.84, №1, 124 p.

102. Deep-hole drills increase throughput. Mod.Mach.Shop.2011.84, №1, 124 p.

103. Mehr WSP für mehr Parformance. Werkstatt und Betr.2011.144, № 7-8, 54 s.

104. Nun auch Außenkülung. Werstatt und Betr. 2011. 144, №7-8, 25 s.

105. Wirtschaftliches Zerspanen. Form Werkzeug. 2011, № 2, 52 s.