Лекции по "Технология машиностроения"!

Двойная опорная база - поверхность, определяющая положение детали при помощи двух опорных точек, лишающих деталь двух степеней свободы: два перемещения вдоль осей (x и y). 
Как правило, это короткая цилиндрическая поверхность с отношением l/d < 0,8.

3. по характеру проявления

Скрытая база - база заготовки или изделия в виде воображаемой плоскости, оси или точки.

Явная база - база или базовая поверхность заготовки или изделия в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок (риски применяют в крупногабаритных деталях).

 

Принцип совмещения баз – для точной обработки в качестве технолог.базы следует принимать поверх-ти, к-рые одновр-но явл-ся конструк-ми и измерит-ми базами.

Принцип постоянства баз – при проект-нии ТП необх-мо стремиться к использ-нию одной и той же технолог.базы, не допуская их смены при обработке.

 

10. Качество поверхностей  деталей машин. Шерох-ть, колич.оценка.

Качество поверх-го слоя хар-ся физ-мех св-вами (твердость, деформация крисстал.решетки ), физ-хим св-вами, геометрией. При мех.обр-ке от действия реж. инстр-та на поверх-ти Ме ост-ся гребешки, впадины, структура поверх-го слоя измен-ся (твердость повыш-ся, возник. внутр. напряж-ния).

Отклонения поверх-тей: 1. Макрогеометрия (погреш-ти формы – овальность, конусность, бочнообраз-ть); 2. Волнистость – наличие период-ки повтор-ся волнообр-х отклонений; 3. Шерох-ть (микронеров-ти)- хар-т чистоту обраб-й поверх-ти, микронеов-ть малыми шагами на базовой длине L. Шерох-ть – следствие пластич-х деформаций поверх-го слоя.

Шероховатость оценивают по трем высотным параметрам Ra, Rz, Rmax, двум шаговым параметрам S, Sm, и по относительной длине tp. Ra – среднее арифметическое отклонение профиля – среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длинны. Rz – высота неровностей профиля по 10 точкам, Rmax – наибольшая высота неровностей профиля, Sm – средний шаг неровностей профиля, S – средний шаг местных выступов профиля, tp – относительная опорная длина профиля – отношение опорной длины к базовой длине. Опорная длина – сумма длин отрезков в пределах базовой длины.

 Rа – сумма впадин и высот; Rz -  5 наибольших впадин + 5 наибольших  высот; предпочтительней Ra.

11. Структура технической  нормы времени.

Норма времени – регламентир-ное время вып-ния нек-рого V работ в опред-х произв.усл-ях одним (несколькими) раб-ми соотв-щей квалификации.В м/стр норма времени устан-ся на ТО.

В единич, мелкосер., сер. – Нвр=Тшт.к= Тпз/n+ Тшт (n – кол-во деталей в партии).

Тшт= То+Тв+Тобс+Тотд

В крупносер, массов. – в норму времени Тпз не включ-ся из-за небольшлго уд.веса, т.е. Нвр =Т шт.

Тшт= То+Тв+Ттех+Торг+Тотд

              Топ Тобсл

Тпз – получение инстр-та, техн. докум-ции, ознак-ние с докум-цией, инструктаж, устан-ка инстр-та, наладка обор-ния, снятие инстр-та, сдача ГП; затрачив-ся один раз на всю партию и не зависит от размера партии.

То – время, в теч к-рого измен-ся размер, форма заг-ки.

Тв – обеспечивает возм-ть вып-ния основной работы. Повтор-ся либо с каждой деталью, либо через их опред-ное число(установка и снятие заг-ки, пуск и выключение ст-ка, подвод и отвод инстр-та).

Ттех – время на уход за раб. местом в течении данной конкр-ной работы (смена затуп.инстр-та, регул-ка инстр-та, сметание стружки), опред в % от Топ.

Торг – время на уход за раб. местом в течении раб.смены (раскладка и уборка инстр-та, осмотр и опробир-ние обор-ния, смазка и чистка обор-ния), опред в % от Топ.

Тотд – время на дополн.отдых и личн.надобности, опред в % от Топ.

Норма выработки – Тсм(в часах)/Тшт.

 

12. Технико-экон. показ-ли разраб-х ТП в м/стр

Показ-ли эффект-ти ТП:

1. Себестоимость изгот-ния деталей (А*n+В, где А – текущие затраты, n – кол-во деталей, В – единовр.затраты).
2. Нормы штучного и штучно-калькуляц.времени полной обр-ки деталей.
3. Основное время по всем операциям изготовления данной детали;
4. Коэффициент исп-ния станка по основному времени, хар-щий долю машинного времени по основной работе в общем времени работы станка (То/Тшт) →1; чем больше коэфф-т, тем эффектнее работает станок.
5. Коэффициент загрузки станка – хар-т занятость станка, отношение расчетного количества станков к принятому кол-ву станков→1.

Для объект.оценки – комплекс показ-лей, где основной и решающий показ-ль – с/ст деталей.

 

 

 

 

 

 

13. Классификация ТП в м/стр.

Виды: 1. единичный ТП – изготовление изделия одного вида, не зависимо от типа производства; 2. типовой ТП – изготовление продукции с общими конструкционными признаками, единство содержания и после-ти большинства ТО. 3. групповой – изготовление группы изделий разной конструкции, но общими технол. признаками, единство методов обр-ки. По степени детализации: 1.маршрутное описание технол. средств – заключается в сокращении описания всех технол. операций на маршрутной карте в последователь-ности их выполнении без указания переходов и технол. режимов. 2.операционное описание технол. средств – полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнении с указанием переходов и технол. режимов. 3.маршрутное операционное описание технол. процессов – сокращенное описание технол. операций на маршрутной карте, в последовательности их выполнения с последующем описанием отдельных операций др. технол. документов. Разработанный технол. процесс должен выполнять все требования чертежа, технол. условий с повышением производительности труда и качества изделий, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду, должен соответствовать требованиям технологии, безопасности и промышленной санитарии изложенных в системе стандартов безопасности труда.

 

14. Исходные данные и осн-е этапы разраб-ки ТП

Исходные  данные для разраб-ки ТП: * рабочий чертеж, на котором указаны материал, констр-е формы и размер детали; *техн-е условия и требования на изготовление изделий; *объем выпуска изделий; *планируемый интервал времени выпуска изделий.

Этапы: 1. Устан-ние типа произ-ва и организ.формы выполнения ТП; 2. Опред-ние вел-ны партии деталей для серийного пр-ва и опред-ние такта вып-ка для поточного пр-ва; 3. Выбор вида заг-ки и опред-ние их размеров; 4. Устан-ние плана и методов мех.обр-ки с указанием ТО; 5. Выбор оборуд-ния, приспособлений, реж.инстр-та, опред-ние их кол-ва; 6. Опред-ние размеров обраб-х поверхностей; 7. Опред-ние режимов работы на станках по каждой операции; 8. Определение нормы времени по каждой ТО; 9. Опред-ние квалификации работ; 10. Техн-экон.оценка ТП; 11. Оформление докум-ции.

Технологический процесс (ТП) — часть произв-го пр-са, включающая в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предметов производства и их контроль.

 

 

 

 

 

15. Определение режимов  резания на операциях ТП

Режим резания вкл. в себя след. эл-ты: глубина резания t, мм; подача s в мм; скорость резания v в мм/мин или число оборотов шпинделя станка n в об/мин.

Исходные данные: данные о детали (материал, размеры, допуски, требуемая шерох-ть); сведения о заг-ке (материал, величина и хар-р распред-ния припусков,состояние поверх-го слоя); паспорт станка.

Выбор режима резания и реж.инстр-та: 1. Выбир-ся реж инстр-т в завис-ти от вида обраб-мой детали, материала реж.части;  2. Выбир-ся глубина резания в завис. от припуска и числа проходов; 3. Опред-ся подача, приним-ся наибольшая подача, s=сечение стружки мм²/глубину резания мм; 4. Выбир-ся период стойкости инстр-та; 5. Опред-ся скорость резания и число оборотов шпинделя: скорость резания расчетная устан-ся по нормативам, по расч. скорости устан-ся число оборотов шпинделя, получ-ное значение уточн-ся по паспорту станка, приним-ся ближайшее меньшее, по действ-ной частоте опред-ся действ-ная v резания по ф-ле: V=π*D*n/1000; 6. Провер-ся режим резания по мощ-ти станка: Nрез≤ N двигателя*КПД; 7. Опред-ся То=L*i/n*s, где L – длина обраб-мой поверх-ти, i – число ходов, n – число оборотов шпинделя, s – подача за один оборот.

 

 

16. Выбор заготовок и методов их изготовления

Выбор вида заготовок зависит  от конструктивных форм деталей, их назначения, условий работы в собранной машине, испытываемых напряжений и т.д.

Виды заготовок:

Отливки, полученные различными методами, применяются для изготовления деталей сложной формы из чугуна, цветных металлов и специальной литьевой стали (к обозначению марки стали добавляется индекс Л). Методами литья в заготовке могут быть получены отверстия различной формы.

Заготовки-поковки характеризуются меньшей, чем у отливок шероховатостью поверхности, но большей волнистостью; повышенной твёрдостью поверхностного слоя (корки), большими величинами припусков на обработку и невысокой стоимостью;

Штамповки применяются для изготовления деталей из пластических металлов более сложной, чем у отливок, конфигурации. При штамповке возможно получение отверстий любой формы и конфигурации. Заготовка-штамповка отличается малой шероховатостью поверхности, высокой точностью, малыми значениями припусков на обработку и самой высокой стоимостью. Заготовки-штамповки применяют в тех случаях, когда имеются поверхности, которые невозможно обработать механически, но требуется их высокое качество;

Сортовой прокат. Его основное достоинство — дешевизна. Он изготавливается из стали и цветных металлов в виде прутков с различной формой поперечного сечения (круг, квадрат, шестигранник, труба, угольник, тавр и т. п. ). Заготовки из проката нашли самое широкое применение благодаря своей простоте и дешевизне. Существенным недостатком является низкий коэффициент использования материала.

Самым первым критерием при выборе типа заготовки служит материал из которого изготавливается деталь:сталь - прокат, поковка, штамповка, реже - отливка;чугун - различные способы литья;цв. металлы - прокат, отливка, реже - штамповка.

Вторым критерием являются технологические возможности каждого из типов: для деталей простой формы предпочтителен прокат; для деталей средних и крупных размеров простой формы с большими перепадами размеров - поковка; менее предпочтительны, из-за высокой стоимости, отливка или штамповка; для деталей сложной формы - отливка или штамповка.

Отливки получают в литейной форме (литье в песчаные формы, литье в кокиль, литье под давлением, центробежное литье, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям).

Обраб-ка давлением: прокат – вжатие заг-ки между вращ-ся валами Листовой прокат делится он на горячекатанный и холоднокатанный, имеющий более высокую точность и меньшую шероховатость. Бывает фольга (до 0,2мм толщиной), тонколистовой прокат (0,2—4,0мм) и толстолистовой (свыше 4 до 160мм). Сортовой прокат бывает простой (квадрат, прямоугольник, круг, шестигранник)  и сложный (двутавр,  швеллер, уголок, рельс). Трубы получают сваркой заготовок свернутых  из полосы. Специальные виды проката—кольца, оси, втулки, шары, сверла, зубчатые колеса и т.д. получают на деталепрокатных станах.

Прессование—это выдавливание заготовки из контейнера через отверстие в матрице, соответствующее сечению выдавливаемого профиля. Исходная заготовка – слиток или прокат.  Прессованием получают прутки диаметром 3—250мм, трубы диаметром20—400мм и толщиной стенки 1,5—12мм и др. профили более точные, чем при прокатке.

Ковка –это деформирование нагретой заготовки рабочими поверхностями бойков при свободном течении металла в стороны. Исходные заготовки—слитки, блюмы, сортовой прокат. Получают заготовки массой до 300 тонн, но не точные.

Штамповка—это обработка заготовок из сортового и листового проката давлением с помощью штампа. Широко применяют для серийного и массового производств. Горячая штамповка в открытых штампах на прессах более производительна, чем на молотах, поскольку на прессе заготовка штампуется за один ход пресса, а на молоте — за несколько ударов. 

Методами порошковой металлургии получают заготовки, которые по размерам и форме близки к форме и размерам деталей, поэтому при изготовлении изделий требуется небольшой объем механической обработки. Коэффициент исп-ния материала.Стоимость заготовки с учетом отходов (стоимость стружки).

17. Методы механической  обр-ки наружных цилинд. поверх-тей

Основные методы обр-ки лезвийным инстр-том: точение; шлифование; отделочная обр-ка; обр-ка давлением.

Точение деталей бывает следующих видов: *черновое – точность обр-тки до 12 квалитета и шерох-сть поверх-ти Rz = 40…160 мкм; *чистовое: 8…9 квалитет,  Rа = 2,5 мкм; *тонкое точение: 7 квалитет, Rа = 0,16 мкм;

Обр-ку резанием производят на станках: токарных, токарно-винторезных,токарно-револьверных, карусельных, многорезцовых, одношпиндельных и многошпиндельных токарных автоматах и полуавтоматах.

На станках производят сл. операции: *обтачивание наружных цилиндр-ких, конических, фасонных поверх-тей; *растачивание цилиндр-их, конич-их, фасонных поверх-тей; *подрезание торцовых поверх-тей; *протачивание канавок, снятие фасок; *нарезание наружной(плашка) и внутренней(мечик) резьбы; *сверление; *зенкерование; *развертывание; *центрование; *отрезание; *накатывание рифлений.

Детали, обрабат-мые на станках токарной группы, устанавл-ся в патронах, на планшайбах или в центрах токарного станка.

При точении применяются проходные, подрезные, расточные, канавочные, отрезные, фасонные, резьбовые резцы.

При черновом точении обычно снимается  большая часть припуска, обр-ка произв-ся с большой глубиной резания и подачей. Для повышения производит-ти применяют силовое резание – точение с большими подачами. Черновое точение производится на отдельных станках, и участвуют рабочие с низкой квалификацией.

Чист и отделочн обр-ка наружн цилиндр-их пов-тей.

К ней относится: тонкое точение, шлифование, притирка, доводка, суперфиниширование, полирование, поверхностное пластичное деформирование.

Тонкое точение примен-ся для отделочной обр-ки деталей из цветных металлов и сплавов. Обработка произв-ся резцами оснащенными пластинами твердого сплава, алмазом. Высокие скорости резания. Получаем точность 7 квалитета и шерох-ть Ra=1,25-0,16. К станкам примен-ся особые требования жесткости, виброустой-чивости, точности.