Реферат: Технология машиностроения

Содержание

Классификация затрат рабочего времени

Способы установки и закрепления заготовок различного типа настанках токарной группы

Виды обработки зубчатых колес и их выбор в зависимости отстепени точности и шероховатости

Список использованных источников


Классификация затрат рабочего времени

Всякий производственный процессявляется совокупностью взаимосвязанных и законченных в технологическомотношении частичных процессов (стадий, фаз). Так в машиностроении этозаготовка, механическая обработка и сборка, в текстильной промышленности –прядение, ткачество и отделка, в мартеновском производстве – загрузка печи,плавка, выпуск металла, в швейной промышленности – раскрой, пошив, отделка.

Но в то же время всякийпроизводственный процесс – это совокупность взаимосвязанных процессов труда.Трудовой процесс имеет конкретное технологическое содержание, которое принятоназывать технологическим процессом, т.е. изменением форм, размеров и свойствпредметов труда. Технологический процесс, совершаемый с участием человека, называетсятрудовым процессом, без его участия – естественным процессом.

Технологический процесс состоит изотдельных производственных операций, под которыми понимается часть трудовогопроцесса, выполняемая одним рабочим или группой рабочих на одном и том же рабочемместе при неизменном предмете труда. Постоянство предмета труда, исполнения ирабочего места – характерные признаки операции.

Дифференциация производственногопроцесса на операции служит многим целям, таким, как специализация, определениесостава работающих, их численности и т.д. Для целей же организации инормирования труда сами операции расчленяются на части, которые рассматриваютсяв двух аспектах – технологическое разделение операции и трудовое.

В технологическом отношении операцияделится на переходы. Она может состоять из одного или нескольких переходов. Подпереходом понимается часть операции, которая характеризуется однородностьютехнологических изменений предметов труда, постоянством объема работы, режимаработы оборудования.

Для поточно-массового производства (в машиностроении, обувной, швейнойпромышленности) характерны однородные операции. В серийном и единичном производствахтехнологические операции, как правило, состоят из нескольких переходов.

В обрабатывающих процессах переход вряде случаев делится на несколько проходов. Проходы – это одинаковые,повторяющиеся части одного и того же перехода (двукратная обработка при снятииприпуска, сшивание деталей одежды двойным швом).

Для установления нормы труданедостаточно расчленить операцию только в технологическом отношении. Надо ещезнать содержание действий рабочего, т.е. какими способами и при какойорганизации труда он выполняет переходы и операцию в целом. В трудовомотношении операции расчленяются на прием, трудовые действия и движения.

Трудовое движение – всякое однократное перемещениеруки, ноги, корпуса, пальцев, выполняемое рабочим в процессе труда (протянутьруку, опустить ее, захватить пальцами деталь).

Трудовое действие – комплекс трудовых движений,выполняемых непрерывно и объединенных единством частной цели (взять деталь,вставить ключ в патрон).

Трудовой прием – это часть операции, состоящая иззаконченной совокупности трудовых действий, которые характеризуютсяопределенным целевым назначением (“установить деталь в патроне”, “зажать детальв патроне")


/>

Рисунок 1 — Состав технологическойоперации

машиностроение зубчатый токарный станок

В условиях мелкосерийного иединичного производств, где нормированию подлежат более крупные, чем прием,части операции, выделяют комплексы приемов.

Комплексы приемов бывают двух видов –технологические и расчетные. Если приемы объединяются в их технологическойпоследовательности, то создаются технологические комплексы приемов (“установитьдеталь в патроне и зажать”).

Расчетные комплексы приемов создаютсяпутем объединения приемов, продолжительность которых зависит от одного и тогоже фактора, независимо от последовательности их выполнения. Так длительностьвремени на установку и снятие детали одним и тем же способом определяется восновном весом и размером детали (“установка и снятие детали”).

/>Классификация затрат рабочего времени

В целях изучения и анализа затратырабочего времени классифицируются, т.е. подразделяются на группы в соответствиис определенными признаками. Анализ затрат времени работника позволяетустановить степень его загруженности, определить содержание и характер затратвремени при выполнении производственных заданий.

Классификация затрат рабочего временипо признаку его использования приведена на рисунок 2.

/>

Рисунок 2 — Классификация затратрабочего времени

Рабочее время – это установленная законодательствомпродолжительность рабочего дня, рабочей недели. Рабочее время в зависимости отназначения делится на время работы и время перерывов.

Время работы – это часть рабочего дня, в течениекоторой производятся действия, связанные с выполнением работы.

Время перерывов – это часть рабочего дня, в течениекоторой трудовой процесс по различным причинам не осуществляется и работникбездействует.

Время работы в свою очередь включаетдва вида затрат:

- время,непосредственно занятое выполнением заданной работы (время выполненияпроизводственного задания),- Трз ;

- время работы, необусловленной производственным заданием (выполнение операций, не свойственныхданному рабочему: хождение за инструментом, исправление брака продукции ит.п.),- Тнз.

Время выполнения производственногозадания подразделяется на подготовительно – заключительное, оперативное и времяобслуживания рабочего места.

Подготовительно – заключительноевремя (ТПЗ) затрачивается рабочим на подготовку себя и своего рабочего места квыполнению производственного задания, а также на все действия по егозавершению. Величина этого времени не зависит от объема работ, а только от типапроизводства и уровня организации труда. В единичном и мелкосерийномпроизводстве (там наблюдаются частые переналадки оборудования) это времясоставляет12 – 15% рабочего времени, в крупносерийном производстве – 3 – 5%, ав массовом – 1-3%. К подготовительно – заключительному времени относится времяна получение нарядов, чертежей, приспособлений, инструмента, наладкуоборудования, промывку и пропаривание аппаратов, прием и сдачу смены, сдачу готовойпродукции.

Оперативным (ТОП) называется время, втечение которого рабочий выполняет заданную операцию. Делится это время наосновное То (технологическое) – изменение формы, свойств и качества предметовтруда и на вспомогательное (Твсп) – действия, способствующие этим изменениям(установка и снятие детали, пуск и остановка оборудования, ликвидация обрыванити, смена челнока, загрузка сырья и выгрузка готового продукта и т.д.).

Обслуживание рабочего места (ТОРМ) –время на действия, связанные с уходом за рабочим местом и поддержаниеоборудования, инструментов и приспособлений в рабочем состоянии в течениесмены. В машинных и автоматизированных процессах оно делится на времятехническое (Тто) и время организационного (Тоо) обслуживания рабочего места. Тто– обслуживание рабочего места в связи с выполнением данной операции (заменазатупившегося инструмента, подналадка оборудования, доведение раствора донеобходимой концентрации и пр.). Тоо – действия по уходу за рабочим местом(раскладка и уборка инструментов, чистка и смазка оборудования, уборка рабочегоместа в конце смены. В некоторых отраслях промышленности (в угольной,металлургической, пищевой и пр.) Торм не выделяется, а относится к Тпз.

При анализе затрат рабочего временинеобходимо выделять ручное время (Твсп), перекрываемое и не перекрываемоемашинным временем. В норму труда входит ручное время, не перекрываемое машинным(выполнение вспомогательных операций и др. видов работ при остановленномоборудовании).

Время перерывов делится на следующиевиды:

- перерывы на отдыхи личные надобности (Толн);

- перерывыорганизационно – технического характера (Тпот);

- перерывы из-занарушения трудовой дисциплины (Тндт).

Перерывы на отдых и личные надобностииспользуются рабочими для отдыха в целях предупреждения утомляемости, а такжена личную гигиену. К ним относится также время на проведение производственнойгимнастики. Продолжительность времени перерывов зависит от условий труда.

Перерывы организационно –технического характера могут быть обусловлены установленной технологией иорганизацией производства (Тпт), а также нарушениями нормального теченияпроизводственного процесса (Тпнт).

Тпт – отвод работающих из зоны взрыва, перерывы междувыгрузкой и загрузкой термической печи и пр. Все эти перерывы регламентируютсяи входят в норму труда.

Тпнт – задержки в подаче сырья, полуфабрикатов, отсутствиеэнергии, заготовок, ожидание транспорта и пр. Эти перерывы в работе по сутидела простои по различным организационно – техническим причинам, зависящим отпроизводства.

/>Метода изучения затрат рабочеговремени

Изучение использования рабочеговремени дает возможность получить исходные материалы для рационализациитрудового процесса путем улучшения структуры затрат и установления норм труда.В результате изучения затрат рабочего времени выявляются резервы ростапроизводительности труда и экстенсивного использования оборудования.

Рабочее время и время использованияоборудования изучается методом непосредственных замеров (МНЗ) и методоммоментных наблюдений.

МНЗ дает возможность наиболее полноизучить достоверные данные об их продолжительности в абсолютном выражении,сведения о последовательности выполнения отдельных элементов работы

Непосредственные измерения рабочеговремени проводятся путемсплошных (непрерывных), выборочных и цикловых замеров.

С помощью сплошных замеров получаютподробные сведения о фактических затратах рабочего времени, о потерях времени.

Выборочные замеры применяются при изучении отдельныхэлементов операции, в частности, для определения времени на вспомогательныедействия и приемы в условиях многостаночной работы, в периодическихаппаратурных процессах и пр.

Цикловые замеры – это разновидность выборочныхнаблюдений. Они используются для изучения и измерения действий и движенийнебольшой продолжительности, т.е. когда время на выполнение того или иногодействия нельзя определить непосредственно.

/>Хронометраж операций

При хронометраже осуществляетсянепосредственное измерение длительности затрат времени на выполнение операций(отдельных, циклически повторяющихся элементов операций) путем сплошных,выборочных и цикловых замеров.

В зависимости от цели исследования иобъекта наблюдения хронометраж может быть индивидуальным или групповым.

Хронометраж следует проводить послеокончания периода врабатываемости исполнителей, т.е. через 50 – 60 мин. посленачала работы. Точность замеров времени зависит от длительности элементовизучаемой операции. При длительности элементов до 10 сек. – с точностью до 0.1сек., а при длительности более 10 сек. – до 0.5 сек.

Хронометраж операции включает четыре этапа:

- подготовка кнаблюдению;

- наблюдение иизмерение затрат труда;

- обработкаполученных данных;

- анализрезультатов наблюдения.

Первый этап – подготовка к наблюдению. Содержание работы на этом этапе вомногом зависит от цели хронометража. Прежде всего, определяется цель изученияоперации, а затем выбирается объект наблюдения.

Если цель хронометража – установлениенорм труда на операцию,а данные хронометража нужны для разработки нормативов, то объектом наблюденияявляются рабочие (бригады), результаты работы которых (производительностьтруда, выполнение норм) находятся между средней производительностью труда всехрабочих и лучшими показателями на данных работах.

Если цель хронометража – изучениеопыта передовиков производства, то объектом наблюдения служат не только лучшие рабочие, но и рабочие,имеющие средние показатели.

Если цель исследования – выявлениепричин невыполнения норм,то хронометраж проводят по операциям рабочих, не выполняющих нормы иперевыполняющих их.

Вторая часть первого этапа – расчленение операции насоставляющие элементы (на комплексы приемов, приемы, действия) с цельюпоследующего исключения некоторых, если они окажутся нецелесообразными.

Третья часть подготовки к наблюдению– определение фиксажных точек, которые обозначают границы каждого элемента операции (моментприкосновения, отрыва руки от детали, инструмента или звук удара отприкосновения инструмента к узлу станка и т.д.).

Четвертая часть данного этапа –определение необходимого количества наблюдений (замеров) каждого элемента. Имеются разработки(таблицы) НИИ труда, из которых следует определять количество замеров взависимости от типа производства и длительности элементов операции.

Второй этап хронометража – проведениенаблюдения. Наблюдатель,отметив время начала хронометража, определяет по секундомеру показателитекущего времени и записывает их в наблюдательный лист хронокарты по всемэлементам операции.

Если в процессе наблюдения возникаютперерывы по каким – либо причинам или искажение замеров (ошибка наблюдателя),то все это должно находить отражение в специальном разделе хронокарты –дефектные замеры.

Обработка полученных результатов(третий этап хронометража).

Получить очищенный хроноряд, т.е.исключить из хронометражного ряда дефектные замеры.

Определить коэффициент устойчивостихроноряда (К уст) и сравнить его величины с допустимым значением (/>)

/>

где: t max и t min – соответственнозамеры наибольшей продолжительности (исключая нехарактерные действия, приемы) инаименьшей;

/>–нормативный коэффициент устойчивости хроноряда (приводится в нормативныхматериалах НИИ труда).

Если фактически К уст меньшенормативного или равен ему, то хроноряд считается устойчивым. Если />

/>, то из этого ряда исключаетсяодин или оба крайних значения – максимальное и минимальное (количествоисключаемых значений не должно превышать 15% всех замеров). Затем К уст рассчитываетсяснова и сравнивается с нормативами.

Четвертый этап хронометража – анализрезультатов наблюдения.

Основные моменты данного этапа:

1. Изучение затратмашинного (аппаратурного) времени. Анализ проводится путем сопоставленияфактических режимов выполнения данной операции с режимами работы оборудованияпо паспорту, нормативам, технологии.

2. Анализируютсяфактические затраты времени на элементы операции, выполняемые вручную. Прежде всего,выясняют – все ли эти элементы необходимы, а потом определяют возможностьзамены отдельных приемов более рациональными, а также возможность перекрытиямашинным временем отдельных элементов ручной работы.

На основании данных анализаопределяется состав операции и продолжительность выполнения как отдельных ееэлементов, так и всей операции в целом.

Проведение выборочного хронометражанесколько отличается от хронометража по текущему времени. С его помощью замеряютсяи изучаются только отдельные элементы работы – приемы и действия. Поэтомуоперации не расчленяются на составляющие ее элементы, а выделяется толькоинтересующий наблюдателя прием и действие.

Выборочный способ хронометража применяется в основном при измерениинециклических затрат времени, например, на смену инструментов и т.д.

Метод цикловых замеров является разновидностью выборочногохронометража. Он используется для измерения времени отдельных приемов илидвижений, замерить которые с помощью секундомера невозможно (продолжительностьменее 3 сек.).

Поэтому такие кратковременныеэлементы операций объединяются в группы, и затраты времени замеряются погруппам отдельных приемов, а затем определяется длительность каждого из них.

Например, имеется четыре приема малойпродолжительности – a,b,c,d. Объединяется они в группы по три приема:

a + b +c = A;

b + c + d = B;

c + d + a = C ;

d — a — b — d.

Каждую группу замеряют: А=0.09 мин., В=0.06мин., С=0.08мин., D=0.07мин. Затем: A+B+C+D=3a+3b+3c+3d. Обозначив суммупродолжительности приемов (a+b+c+d) через S, получим:

/>

Рассчитывается время выполнениялюбого приема, так как a = S — B, b = S — c, c = S — D, d = S — A или

a = 0.1 — 0.06 = 0.04 мин;

b = 0.1 — 0.08 = 0.02 мин;

с = 0.1 — 0.07 = 0.03 мин;

d = 0.1 — 0.09 = 0.01 мин;

/>Фотография использования рабочеговремени

В зависимости от вида наблюдаемогообъекта фотография использования рабочего времени может выступать какфотография рабочего дня (ФРД), фотография времени использования оборудования(ФИО) и фотография производственного процесса (ФПП).

Фотография рабочего дня. Назначение ицели ФРД. С помощью ФРДизучают использование рабочего времени лучшими рабочими с целью распространенияих опыта, проектируют наиболее рациональное (принимают за норму) распределениевремени рабочей смены по категориям затрат времени, анализируют потери рабочеговремени и причины, вызывающие их, с целью выработки мероприятий по устранениюнеполадок и улучшению использования рабочего времени.

Фотография рабочего дня позволяетвскрывать резервы повышения производительности труда за счет ликвидации потерьрабочего времени.

Порядок проведения фотографиирабочего дня. Изучение ианализ рабочего времени с помощью ФРД выполняется обычно в четыре этапа:

1. подготовка кнаблюдению;

2. проведение самихнаблюдений за выбранным объектом;

3. обработка ианализ данных наблюдения;

4. разработкамероприятий по устранению потерь рабочего времени и проектирование нормальногобаланса рабочего дня.

В процессе подготовки к проведениюФРД выбирается объект исследования, подробно изучаются и фиксируются наспециальном бланке организационные и технические условия выполнения работы, атакже производственная обстановка.

При проведении непосредственно ФРД напротяжении целой смены (или части ее) непрерывно фиксируются все без исключениязатраты рабочего времени.

Этап обработки и анализа материаловнаблюдений включаетопределение фактической продолжительности каждого зафиксированного элементаработы, индексацию элементов работы соответственно принятой схеме классификациизатрат рабочего времени (например, ПЗ – подготовительно – заключительное время,а индексы элементов данной категории затрат рабочего времени такие, какознакомление с чертежами – ПЗ-1, получение инструктажа – ПЗ-2 и т.п.группируются и суммируются), составление фактического баланса рабочего времени.

На последнем этапе проведения ФРДпроектируется более уплотненный нормативный баланс рабочего дня, посколькупредусматриваются мероприятия по ликвидации потерь рабочего времени. Такимобразом, величины нормированных затрат рабочего времени (в мин. и %) по всемкатегориям затрат времени образуют нормальный (или рациональный) балансрабочего дня.

Соотношение данных фактического инормативного баланса позволяют определить коэффициенты:

— возможного уплотнения рабочего дня,К1:

/>

— возможного повышенияпроизводительности труда К2:

/>

где T наб – время наблюдения, />– нормативныезатраты времени по вышеназванным категориям затрат рабочего времени.

Виды фотографии рабочего дня. Имеется много разновидностей ФРД.Различают:

— в зависимости от количестваодновременно наблюдаемых объектов (исполнителей) – индивидуальные, групповые,бригадные и само фотографии;

— по характеру наблюдений –непрерывные, маршрутные (прерывные), при которых регистрация действий ведетсячерез сравнительно небольшие промежутки времени;

— по способу фиксации рабочеговремени – цифровые, графические, фото киносъемки, осциллограммы.

Групповая фотография рабочего дня. При большом количестве объектовнаблюдения (более 2-3 рабочих) производится групповая ФРД, которая, в отличиеот индивидуальной, имеет следующие особенности:

1. Все время,подлежащее наблюдению, разбивается на равные интервалы, величина которыхзависит от количества объектов наблюдения (при 3-х объектах – 1мин., при 4-7объектах – до 2-3мин.).

2. В течениеназначенного интервала времени наблюдатель обходит выбранные объекты и отмечаетв наблюдательном листе наименование затрат времени, которые имели место.

Все затраты должны бытьпроиндексированы (см. табл.1).

Полученные данные обрабатываютсятакже, как и при индивидуальной ФРД. Прежде всего составляется сводкаодноименных затрат. Для этого подсчитывается продолжительность времени покаждому виду затрат. В примере за 6 минут наблюдения у 1-го рабочегоподготовительно–заключительное время составляет 6 мин. (3 · 2) и т.д.

Таблица 1 Наблюдательный листгрупповой фотографии рабочего дня

Периодичность записи 1-й рабочий 2-й рабочий 3-й рабочий 4-й рабочий 5-й рабочий 6-й рабочий 7-й рабочий Начало в 8час. ПЗ ПО ТО ОО ПР ОО ПЗ 8ч.3мин. ПЗ ПО ТО ОО ПЗ ТО ПО 8ч.6мин. ОП ПЗ ПЗ ПЗ ОП ОО ОП И т.д. /> /> /> /> /> /> />

По сводке одноименных затрат временикаждого рабочего рассчитывают показатели использования рабочего времени.

Само фотография рабочего дня. Для получения обоснованных обобщающихвыводов по организации труда на участке, в цехе необходимы многократныенаблюдения за всеми (или многими) рабочими местами. Проведение обычных ФРД вэтих случаях осложняется отсутствием достаточного количества нормировщиков изначительным объемом наблюдений. Анализ условий организации труда предполагаетглавным образом изучение потерь рабочего времени по различным причинам. Дляэтих целей более важным условием является широкий охват производственныхобъектов и одновременность наблюдения. Значительно легче установить потери спомощью метода само фотографии рабочего времени. Термин “само фотография”говорит о том, что все записи выполняются непосредственно самим исполнителем.При этом исполнитель регистрирует только причины и продолжительность потерьвремени.

/>Метод моментных наблюдений

Этот метод дает возможность проводитьнаблюдения за работой большой группы рабочих или оборудования и получать вкороткие сроки достоверные данные. Сущность ММН заключается в следующем:выделяется производственный участок, на котором изучаются потери рабочеговремени. Наблюдатель периодически обходит весь участок по заранее намеченномумаршруту. За каждый обход он записывает за каждым рабочим необходимые категориизатрат рабочего времени, например:

— работа обозначается индексом Р;

— простои по организационно –техническим признакам – ПО, по вине рабочего – ПР и т.д.

Если объектом наблюдения было 10рабочих и наблюдатель совершил 50 обходов, то всего наблюдений было 500 (10 ·50).Пусть из 500 наблюдений на долю работы падает 400 наблюдений, на долю простоевпо организационно–техническим причинам – 70 наблюдений, по вине рабочего – 30.

Удельный вес наблюдений, в периодкоторых производится работа, составит />, простои поорганизационно–техническим причинам составляют />и по вине рабочего — />.

Чтобы получить достоверные данные,надо установить необходимое количество наблюдений, т.е. число моментов илизамеров (М). Их количество определяется по формулам (или таблицам, составленнымпо формулам), выведенным по законам математической статистики:

/>

где a – коэффициент, зависящий отзаданной вероятности (для стабильного технологического процесса a2 =2, для нестабильного a2 = 3,).

К- удельный вес исследуемой категории затрат рабочего времени вобщих затратах за время наблюдения (коэффициент загруженности). Определяется наосновании данных наблюдений, которые проводились ранее;

Р – допустимая величина относительной ошибки наблюдений(от 3 до 10%).

Имея данные ММН, рассчитывают коэффициентиспользования рабочего времени, показатели потерь и возможное повышениепроизводительности труда за счет устранения ряда потерь.

ММН, хотя и дает возможность охватитьзначительное число объектов, но позволяет судить только о некоторых категорияхрабочего времени. Поэтому с помощью этого метода нельзя получить болееподробный баланс рабочего времени, чем при ФРД.

Преимущество ММН по сравнению с ФРДзаключается в значительно меньших затратах на наблюдения.

/>Задачи, решаемые при проектированиирационального трудового процесса.

Существующие методы изучения затратрабочего времени позволяют не только учитывать его потери, но и проектироватьновые рациональные трудовые процессы.

Под организацией трудового процессапонимается установление рациональной последовательности, взаимосвязи ирегламента его выполнения. Решающим показателем, критерием рациональноститрудового процесса могут служить меньшие затраты времени (нормы труда) применьших или неизменных затратах энергии человека на его выполнение.

Существуют технические,организационные и психологические задачи, которые должны решаться припроектировании рационального трудового процесса.

При его организации необходимопредусмотреть равномерность загрузки работника (в течение смены, суток, недели,месяца), разнообразие выполняемых работником операций и их элементов,возможность творчества исполнителя в процессе труда. Правильное решение этихзадач дает возможность творчески и полностью использовать рабочую силу, чтонаходит свое выражение в экономическом и социальном обосновании норм труда.

Способы установки и закреплениязаготовок различного типа на станках токарной группы

Способ установки и закрепления заготовокна станке выбирают в зависимости от их размеров, жесткости и требуемой точностиобработки. При L / D < 4 (где L — длина обрабатываемой заготовки, D — еедиаметр) заготовки закрепляют в патроне; при 4 < L / D < 10 — в центрахили в патроне с поджимом задним центром; при L / D > 10 — в центрах или впатроне и центре задней бабки и с поддержкой люнетом. Самой распространеннойявляется установка обрабатываемой заготовки в центрах станка.

Заготовку на токарном станке обрабатывают вцентрах, если необходимо обеспечить концентричность обрабатываемых поверхностейпри переустановке заготовки для последующей обработки в центрах на шлифовальномстанке, и тоже в центрах, и если это предусмотрено технологией обработки.

Заготовки закрепляют в центрах сприменением токарных оправок, которые устанавливают в предварительнообработанное отверстие заготовки. На среднюю часть оправки, выполненную с малойконусностью (обычно 1: 2000) и предварительно смазанную, устанавливают снатягом заготовку. Для создания натяга наносят легкие удары по торцу оправкимолотком с медным наконечником или деревянной киянкой, так, чтобы не повредитьторцы оправки и центровые отверстия. Лыска оправки служит опорой для болта,которым закрепляют хомутик. При базировании по этому способу положение всехобрабатываемых заготовок вдоль оси оправки неодинаково и зависит от отклоненийразмеров отверстия.

Заготовку можно закрепить на цилиндрическойоправке с помощью гайки и быстросменной шайбы. Наружный диаметр гайки обычноменьше посадочного диаметра оправки, что позволяет значительно сократить времяна смену заготовки. При этом способе базирования точность обработки снижается,так как деталь устанавливается на оправку с зазором.

Когда отверстия заготовки имеютзначительно большие отклонения по диаметру, применяют разжимные (цанговые)оправки. Цанга представляет собой втулку, внутренняя поверхность которойконическая, а наружная, предназначенная для базирования закрепляемой заготовки,— цилиндрическая.

Цангу с заготовкой перемещают изакрепляют на оправке гайкой, а освобождают противолежащей гайкой,предварительно ослабив первую. Пружинящие свойства цанги обеспечиваютсяналичием продольных прорезей с обоих торцов.

Шпиндельную оправку конуснойповерхностью устанавливают в шпиндель станка. Заготовку — на посадочную, спрорезями, цилиндрическую поверхность. Натяг между цилиндрической частьюоправки и обрабатываемой заготовкой создают болтом с конической головкой.

Для закрепления деталей могут бытьприменены оправки с упругой оболочкой. Корпус оправки крепится к фланцушпинделя станка. На корпусе закрепляется втулка, канавки которой вместе сканавками корпуса образуют полости, заполняемые гидропластом. При вращениивинта плунжер перемещается, выдавливая гидропласт из полости в полость. Тонкаястенка втулки под давлением гидропласта деформируется, увеличивая посадочныйдиаметр втулки и создавая натяг при закреплении заготовки. Упор ограничиваетперемещение плунжера, а пробка закрывает отверстие, через которое выходитвоздух при заполнении полостей оправки гидропластом.

Для заготовок при длине выступающейчасти из кулачков патрона более 2-3 диаметров в качестве второй опорыиспользуют задний центр. Предварительно закрепленную в патроне заготовкуподжимают задним центром и окончательно зажимают кулачками патрона. Такойспособ установки обеспечивает повышенную жесткость крепления заготовки иприменяется преимущественно при черновой обработке.

При установке заготовок, у которыхдлина выступающей части из патрона составляет 12—15 диаметров и более, вкачестве дополнительной опоры применяют неподвижные и подвижные люнеты.


/>

Рис. 1. Неподвижный люнет

Неподвижный люнет (рис. 1) устанавливают нанаправляющих станины и крепят планкой 5 с помощью болта и гайки 6. Верхняячасть 1 неподвижного люнета откидная, что позволяет снимать и устанавливатьзаготовки на кулачки или ролики 4 люнета, которые служат опоройдля обрабатываемой заготовки и поджимаются к детали винтами 2. После установкизаготовки винты 2 фиксируют болтами 3. На заготовке, в местах установки роликовлюнета, протачивают канавку. Проточку обычно выполняют посередине заготовки.

Подвижный люнет (рис. 2) крепится на кареткесуппорта и перемещается при обработке вдоль детали. Подвижный люнет имеет двакулачка, служащие опорами для заготовки. Третьей опорой является резец.

/>

Рисунок 2 — Подвижный люнет

Для обработки заготовок частоприменяют планшайбы. Планшайба представляет собой плоский диск, которыйкрепится к фланцу, устанавливаемому на шпинделе станка. Рабочая поверхностьпланшайбы может быть выполнена с радиальными или концентрическими пазами.Обрабатываемые заготовки центрируют и закрепляют на планшайбах с помощьюсменных наладок и прихватов.

Заготовку типа кольца устанавливаютна опорную втулку и закрепляют шайбами и винтом с гайкой при обработке наружныхповерхностей, а при обработке внутренних поверхностей — прихватами.

Виды обработки зубчатых колес и ихвыбор в зависимости от степени точности и шероховатости

Отделочныевиды обработки зубчатых колес бывают со снятием стружки(шевингование, шлифование, хонингование, притирка) и без снятия стружки(обкатывание). К отделочным работам со снятием стружки относят такжезубозакругляющие операции, снятие фасок и заусенцев.

Шевингованиезубьев применяют — для незакаленных колес. Оно заключается в том, что методомобкатки специального инструмента по зубчатому колесу с поверхности зуба снимаютприпуск размером 0,1 — 0,25 мм. В качестве инструмента применяют дисковый шевер- зубчатое колесо, на поверхности зубьев которого имеются узкие прорези,образующие кромки, или шевер-рейку с аналогичными зубьями.

Шевер дляобработки прямозубых зубчатых колес имеет винтовые зубья с углом подъема до 150,а для обработки косозубых — прямые зубья. На рисунке 1 показан дисковый шевер срежущими кромками на боковых поверхностях зубьев.

Из двухспособов шевингования зубьев более распространено шевингование с помощью дисковогошевера. Шевингование производят на специальном станке (рисунок 2). Шевер 4,установленный под углом к оси обрабатываемого зубчатого колеса 5, получаетпринудительное вращение с частотой 250 об/мин, вызывая этим вращение зубчатогоколеса, свободно установленного в центрах на оправке 6.

/>/>

Рисунок 1 — Дисковый шевер

Скрещиваниеосей приводит к продольному относительному скольжению зубьев шевера и зубчатогоколеса. Столу 8 сообщают продольную подачу 0,1...0,3 мм на один оборотзубчатого колеса. В конце хода стол подают в поперечном (вертикальном)направлении на 0,02...0,04 мм, после чего стол возвращают в начальноеположение. Число ходов стола зависит от размера припуска. При необходимостиполучить зубья бочкообразной формы, имеющие большое распространение всовременных конструкциях, используют предусмотренную в станке качающуюся плиту7 с кронштейном 3 и установленным в нем пальцем 1. Палец индексируется в копире2, укрепленном на кронштейне, и, скользя по копиру, заставляет плиту 7 в концехода стола наклоняться, в результате чего шевер врезается в зубчатое колесо,формируя зубья у краев более тонкими, чем в середине.

Обработказубчатого колеса продолжается в течение 12 — 14 двойных ходов стола, время наобработку одного зуба колеса равно 2 — 3 с. Погрешность обработанныхшевингованием зубчатых колес в среднем не превышает 0,005 мм по шагу и профилюи 0,03 мм по биению начальной окружности. Шероховатость поверхности Ra=0,63 — 0,16 мкм.

Зубошлифованиеосуществляют в основном двумя методами: обкаткой и профильным копированием спомощью фасонного шлифовального круга. Шлифованием достигают шероховатостиповерхности Ra=0,4...0,1 мкм и точности основныхпараметров зубчатого колеса в пределах 4 — 6-й степеней точности независимо отразмера оставляемого припуска.

Пришлифовании методом обкатки воспроизводят зубчатое зацепление пары рейка — зубчатое колесо, в котором инструментом является рейка. Этот метод применяют насовременных станках, используя шлифовальные круги различных видов.

/>

Рисунок 2 –Схема шлифования зуба цилиндрического колеса

На рисунок 2,а изображена схема шлифования зуба цилиндрического колеса. Два шлифовальныхкруга 1 установлены таким образом, что их торцы, обращенные к шпинделям,совпадают с боковыми сторонами зубьев воображаемой производящей рейки 2,находящейся в зацеплении с заготовкой 3. Обкатываясь по вращающейся заготовке3, шлифовальные круги своими торцами шлифуют поверхность зубьев колеса.

Болеепроизводительным является шлифование абразивным червяком (рис. 2, б).Шлифовальному кругу, изготовленному в виде одно- или двух заходного червякадиаметром 300 мм в процессе обработки сообщают два движения: вращательное I — вокруг оси (движение резания) со скоростью 20 — 30 м/с и поступательноеII-вдоль оси заготовки (движениеподачи) со скоростью 0,6 мм за один оборот колеса. Зубчатое колесо получаетвращение III вокруг своей оси, согласованное свращением абразивного червяка, и периодическое радиальное движение подачи IV. Точность обработки однозаходнымчервяком соответствует 6-й степени точности, двухзаходным — 7-й степениточности. Шероховатость обработанной поверхности составляет Ra=0,8 — 0,1 мкм. Применяют такжешлифование зуба копировальным кругом (рис. 2, б).

Зубохонингование- для уменьшения шероховатости поверхности Профиля зуба и, как следствие,уменьшения шума при работе передачи применяют хонингование зубьев колес послетермической обработки. Зубохонингование производят на станке, аналогичномшевинговальному, при скрещивающихся осях хона и обрабатываемого колеса, но безмеханизма радиальной подачи. При этом установленное в центрах зубчатое колесосовершает кроме вращательного (реверсируемого) и возвратно-поступательноедвижение вдоль своей оси.

Зубчатый хонпредставляет собой геликоидальное колесо, изготовленное из пластмассы ишаржированное абразивом, зернистость которого выбирается в зависимости отразмера припуска (0,025-0,05 мм) и требований к шероховатости поверхности.

Хонингованиепроизводят в распор при постоянном давлении между зубьями обрабатываемогоколеса и хона или способом без зазорного зацепления колеса и хона принеизменном межцентровом расстоянии. Первый способ обеспечивает изготовлениезубчатых колес более высокой точности. Зубохонингование требует обильногоохлаждения для эффективного удаления металлической пыли с обрабатываемойповерхности профиля зуба. Хонингование применяют для обработки прямозубых икосозубых колес с модулем 1,25 — 6 мм, а также колес с фланкированными ибочкообразными зубьями. Притирка звеньев зубчатых колес после термическойобработки производят на специальных станках, где инструментом служат притиры — чугунныеколеса, находящиеся в зацеплении с обрабатываемым зубчатым колесом. Притирысмазывают смесью абразивного порошка с маслом.

Обработкаколёс методом притирки заключается в том, что обрабатываемое зубчатое колесообкатывают между тремя притирами, оси которых скрещиваются между собой (рисунок3). Оси двух притиров 1 и 4 со спиральными или прямыми зубьями наклонены кобрабатываемому зубчатому колесу 3. Ось третьего притира 2 параллельна осиобрабатываемого зубчатого колеса; этот притир вращается попеременно в разныхнаправлениях со скоростью 30-60 м/мин для обеспечения равномерной обработкизуба с обеих сторон. Помимо вращения притирам сообщаетсявозвратно-поступательное движение в осевом направлении со скоростью 60 — 70ходов в минуту на длине 25 мм.

Давлениепритиров на поверхность зуба регулируют притормаживая шпиндели двух притиров.Погрешность подлине начальной окружности составляет 0,02 мм, по шагу — 0,01 мми по профилю — 0,08 мм; шероховатость поверхности Ra=0,1 мкм. Время обработки одного зуба- в среднем составляет 3 — 6 с.

В современныхмашинах часто применяют зубчатые колёса, которые периодически вводят взацепление без остановки движения (коробки скоростей станков, автомобилей и т.д.).

/>

Рисунок 3 — Метод притирки


Фланкированиемназывают изменение бокового профиля зуба основной рейки для обеспечения плавноговхода сопряженных зубьев колес в зацепление, в связи с чем уменьшается шум впередаче (высота фланкированного участка зуба />0,4 т, угол фланкирования 0,50).

Бочкообразностьпридают зубьям одной из пары работающих колес для получения поверхностиконтакта зубьев в виде вытянутого овала по их средней части (70 — 80% длины и60-70%. высоты зуба).

Чтобыустранить удары и выкрашивание кромок при переключении зубчатых колес, зубьязакругляют специальными фрезами на зубоза-кругляющих станках. Профильзакругляемого зуба 1 на зубчатом колесе и траектория движения инструмента 2 приобработке показаны на рисунок 4, а. На рисунок 4, б приведены конструкции фрездля закругления зубьев колес: пальцевые фрезы 1 и коронная фреза 2.

/>

Рисунок 4

Снятие фасоки удаление заусенцев производятся на станках с абразивными кругами, имеющимипрофили, соответствующие форме зуба обрабатываемого колеса. Вращениеосуществляется путем ввода зубьев в зацепление с витками круга. При большихобъемах производства удаление заусенцев производится на многопозиционныхстанках стальными щетками.

С зубчатыхколес малых размеров заусенцы удаляют с помощью ультразвука. При этом способедополнительно сглаживаются острые кромки, а рабочие поверхности зубьевизменениям не подвергаются.

Получаетраспространение способ снятия заусенцев галтовкой в барабане, причем, выбираясоответствующие наполнитель и частоту вращения барабана, достигают хорошейочистки зубьев без искажения их профиля.

Обкатываниенезакаленных зубчатых колес производят в масляной среде без абразивного порошкав паре с одним или несколькими закаленными колесами-эталонами. В результатедавления зубьев колес-эталонов на поверхностях обрабатываемых зубьев возникаетнаклеп, сглаживаются неровности. Ввиду того что при обкатывании профиль и шагзуба не исправляются, а в ряде случаев создаются дополнительные внутренниенапряжения, увеличивающие искажения профиля при последующей термическойобработке, этот способ отделки применим для зубчатых колес, не требующихвысокой точности, а также для колес, не подвергающихся термической обработке.

ГОСТ 1643-81 распространяется наэвольвентные цилиндрические зубчатые колеса и зубчатые передачи внешнего ивнутреннего зацепления с прямозубыми, косозубыми и шевронными зубчатымиколесами с диаметром делительной окружности до 6300 мм, модулем зубьев от 1 до55 мм, шириной зубчатого венца или полушеврона до 1250 мм. Эвольвентный профильзуба получают при механической обработке заготовок методом обкатывания (безскольжения) зуборезным инструментом. При этом профиль и геометрическиепараметры зубьев зубчатых колес должны соответствовать ГОСТ 13755-81.

Для зубчатых колес и передачустановлено двенадцать степеней точности, обозначаемых в порядке убывания точностиарабскими Цифрами от 1 до 12. Для степени точности 1 и 2 допуски и предельныеотклонения в ГОСТ 1643-81 не приводятся, так как эти степени предусмотрены длябудущего развития, когда технология зубонарезания сможет обеспечить такуюточность.

Со степенью точности 3 — 5изготавливают измерительные зубчатые колеса, используемые для контроля зубчатыхколес; колеса, применяемые в особо точных делительных механизмах; зуборезныйинструмент. Зубчатые колеса степеней точности 5 — 8 широко применяют в авиационной,автомобильной и других отраслях промышленности. Наибольшее распространение вмашиностроении имеют зубчатые колеса 7-й степени точности, получаемые методомобката на точных станках с последующей отделкой для колес, подвергающихсязакалке (шлифование, хонингование). Такие колеса широко используются вметаллорежущих станках, скоростных редукторах, автомобилях и тракторах.Зубчатые колеса степени точности 8-11 применяют в грузоподъемных механизмах исельскохозяйственных машинах. По 12-й степени точности изготавливаютнеответственные колеса с зубьями, не подвергающимися механической обработке,например литые.

Расчетной степенью точности являетсяшестая степень. Для этой степени точности рассчитывались допуски, а для другихстепеней числовые значения допусков определялись умножением или делениемдопусков 6-й степени на коэффициенты перехода. В пределах одной степениточности величины допусков и предельных отклонений для различных показателейточности связаны между собой аналитическими зависимостями, приведенными встандарте.

Выбор степени точности передачипроизводится конструктором на основе конкретных условий работы передачи и техтребований, которые к ней предъявляются (окружной скорости, передаваемоймощности, режима работы и т. д.).

При выборе степеней точностииспользуют один из трех методов: расчетный, прецедентов (аналогов) или подобия(табличный).

Предпочтительным является расчетныйметод, при котором необходимая степень точности определяется на основекинематического расчета погрешностей всей передачи, расчета динамики передачи,требований к вибрациям и шуму передачи, расчета на контактную прочность идолговечность.

При методе прецедентов степеньточности вновь проектируемой передачи принимают аналогичной степени работающейпередачи, для которой имеется положительный опыт эксплуатации.

При методе подобия для выбора степениточности используют обобщенные рекомендации и таблицы, в которых содержатсяпримерные значения окружных скоростей для каждой степени точности.

Для каждой степени точностиустановлены показатели точности, которые сведены в три группы, называемыенормами точности: нормы кинематической точности, плавности и контакта зубьев.Такое разделение вызвано тем, что в зависимости от назначения и условий работызубчатых колес и передач, предъявляются различные требования к точностивыполнения их элементов.

Это позволяет в одной передачекомбинировать степени точности, т. е. назначать разные степени точности понормам точности, и целесообразно в тех случаях, когда по условиям работызубчатого зацепления одни показатели точности оказываются важнее других.Например, для тихоходных силовых передач нормы контакта зубьев назначаются поболее высоким степеням точности, чем нормы кинематической точности и плавностиработы колеса, а для передач отсчетных механизмов нормы контакта принимаютсягрубее норм кинематической точности.

Комбинирование по степеням точностинорм точности позволяет на важные функциональные параметры задавать болеевысокие, а на второстепенные — пониженные требования к точности изготовления,что также определяет выбор отделочных операций профилей зубьев. Отделочныеоперации существенно повышают точность колеса лишь в отношении показателейодного вида норм. Например, шлифование зубьев увеличивает главным образомкинематическую точность, шевингование — плавность работы, а притирка иприработка — контакт зубьев.

Между показателями точности зубчатыхколес существуют определенная взаимосвязь, поэтому практически невозможноизготовить колеса со значительным разрывом в степенях точности по отдельнымпоказателям. Стандарт устанавливает ограничения при комбинировании норм разныхстепеней точности: нормы плавности работы зубчатых колес и передач могут бытьне более чем на две степени точнее или на одну степень грубее нормкинематической точности; нормы контакта зубьев могут назначаться по любымстепеням, более точным, чем нормы плавности работы зубчатых колес и передач, атакже на одну степень грубее норм плавности.

Если же эксплуатационные требования кпередаче по всем показателям одинаковы, то для всех показателей точности колес(норм точности) назначается одна степень точности.

При условном обозначении нормируемыхпоказателей точности по нормам точности придерживаются следующих правил.Показатели для зубчатых колес конкретизируются добавлением под строчечныхиндексов: 1, 2 и 0 относятся к шестерне, колесу и передаче соответственно. Приизмерении показателей точности изготовленных зубчатых колес и собранныхзубчатых передач в конец индекса добавляют букву г. Если ее в обозначении нет,то числовые значения соответствующих показателей являются стандартными, а неизмеренными.

Наличие в условном обозначениипоказателя точности одного штриха в степени означает, что контроль данногопоказателя должен производиться при однопрофильном зацеплении, наличие двух штриховобязывает проводить контроль при двух профильном зацеплении. Показатели безштрихов в основном проверяются на отдельно взятых зубчатых колесах внезацепления. Показатели зубчатых колес проверяют в зацеплении с измерительным,более точным колесом, а передачи — в зацеплении с парным рабочим колесом.

/>Классы шероховатости (ГОСТ 2789-59) инаибольшие значения параметров шероховатости (ГОСТ 2789-73)


Поверхности зубьев зубчатых колес ичервяков

/>


Список использованных источников

1. Левитская О. Н.,Левитский Н. И. Курстеории механизмов и машин. М.; Высшая школа, 1978. 269 с.

2. Петрокас Л. В. Производительность машин-автоматов исинтез их систем. М.: МИХМ, 1979. 80 с.

3. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1975. 638 с.

4. Ашавский А. М., Вольперт А. Я., Шейнбаум В. С. Силовые импульсные системы. М.: Машиностроение, 1978. 200 с.

5. Герц Е. В. Пневматические приводы. М.: Машиностроение, 1969. 359 с.

6. Герц Е. В., Гогричиани Г. В. Динамика пневматическихсистем машин с разпетвлеными линиями. — Механика машин, 1978, № 54, с. 53 — 58.

7. Герц Е. В., Долженков Б. С. Выбор параметров быстродействующего пневмопривода. — Станки и инструмент,1977, № 4, с. 15 — 17.

8. Герц Е. В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. М.:Машиностроение, 1975. 272 с.

9. Динамика и долговечность машин. Томск, 1979. 173 с. (Труды Томского университета).

10. Дмитриев В. Н., Гпадецкнй В. Г. Основы пневмоавтоматики. М.: Машиностроение, 1973. 360 с.

еще рефераты
Еще работы по промышленности, производству