Основы ТМ пособие ч1

Базирование. Влияние погрешностей заготовки на точность протянутых отверстий.

Растачивание отверстий. Область применения. Алмазное растачивание. Подготовка отверстий под точное растачивание.

Обрабатываемость черных и цветных металлов.

Обработка отверстий шлифованием. Шлифование во вращающейся и неподвижной детали.

Обработка отверстий хонингованием. Обрабатываемые материалы.

По каждому методу обработки указывать: схему обработки, рабочие движения, инструмент, станки, экономическую точность, шероховатость, поверхности, уровень выбираемых режимов резания, область целесообразного применения

[2, 4, 8].

Обработка плоских поверхностей. Плоские поверхности – основные по-

верхности деталей типа «корпус». Основные базы для обработки плоских поверхностей на деталях типа «корпус».

Основные методы обработки.

Строгание. Способы обработки. Фрезерование. Способы обработки. Попутное и встречное фрезерование.

Шлифование. Шлифование периферией круга и торцом круга. Особенности шлифования плоскостей. Протягивание плоскостей, базирование [2, 4, 8].

Обработка резьбовых поверхностей. Виды резьбовых поверхностей. Спосо-

бы нарезания резьб: метчиками, плашками, резцами, резьбонарезными головками, дисковыми и гребенчатыми фрезами, вихревым способом. Накатывание резьб плашками и роликами.

Шлифование резьбы дисковыми однониточными и многониточными кругами. Шлифование резьбы на бесцентрово-шлифовальных станках.

По каждому методу изготовления резьбы указывается оборудование, инструмент, режимы обработки, точность, шероховатость, область целесообразного применения [2, 4, 5, 6, 8, 9].

Обработка цилиндрических и конических зубчатых поверхностей. Цилин-

дрические зубчатые поверхности. Основные методы нарезания зубьев. Метод копирования. Нарезание модульными дисковыми и концевыми фрезами, строгание зубьев, протягивание зубьев. Метод обкатывания. Нарезание зубьев червячной фрезой, долбяком, модульной рейкой. Применение при нарезании зубьев радиального врезания, многозаходных фрез, осевой передвижки фрез, применение фрез, оснащенных твердым сплавом, применение остро заточенных фрез. Изготовление зубьев методом зуботочения, обкатного зубопротягивания, накатыванием. Автоматизация пресса зубонарезания.

Достоинства, недостатки, производительность, точность и область применения указанных методов.

Зубозакругление. Способы обработки.

Шевингование зубьев. Схемы обработки. Производительность и точность. Получение бочкообразной формы зубьев.

Абразивное хонингование. Прикатка зубьев. Шлифование зубьев закаленных колес.

Изготовление конических зубчатых поверхностей. Типы конических зубчатых поверхностей: с прямым и криволинейным зубом. Черновое и чистовое нарезание

11

зубьев с прямым зубом: фрезерование дисковыми фрезами, строгание резцами, протягивание. Обкатной и полуобкатной методы нарезания зубьев с криволинейным зубом. Нарезание односторонними и двухсторонними резцовыми головками. Изготовление зубьев накатыванием [5, 6, 8, 9].

Изготовление червячных поверхностей. Червячные поверхности – основные поверхности деталей червячной пары: червяка и червячного колеса.

Виды червяков (глобоидные и геликоидальные).

Геликоидальные червяки. Построение рабочей поверхности конволютных (эвольвентных, архимедовых и с прямолинейными сторонами в нормальном сечении) червяков. Нарезание всех трех видов червяков резцами с прямолинейными режущими гранями.

Схемы шлифования рабочих сторон указанных червяков.

Червячные колеса. Схемы нарезания червячных колес (с радиальной подачей, с осевой подачей, комбинированной подачей). Их достоинства и недостатки. Нарезание червячных колес резцом «летучкой».

Шевингование и притирка червячных колес. Обработка глобоидных червяков и червячных колес [5, 6, 8, 9].

Изготовление шлицевых и шпоночных пазов. Назначение шлицевых и шпо-

ночных соединений. Их достоинства, технологичность. Методы и способы нарезания шпоночных пазов. Разновидности шлицевых соединений по числу шлиц, форме и способу центрирования. Основные методы нарезания шлиц: методом копирования и обкатки. Способы нарезания шлиц: фрезерование дисковыми фрезами, одновременное строгание всех впадин, червячной фрезой, зуботочение. Образование шлиц методом пластической деформации (накатывание роликами, рейкой и др.). Шлифование шлицевых поверхностей вала при центрировании по наружному и внутреннему диаметрам. Изготовление шлицевых поверхностей втулок при центрировании по наружному и внутреннему диаметрам. Сравнение технологии изготовления шлицевых поверхностей валов и втулок при центрировании по наружному и внутреннему диаметрам с точки зрения точности и трудоемкости [5, 6, 8, 9].

12

3. ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Современные темпы научно-технического прогресса вызывают существенные изменения в сфере производства всех отраслей промышленности. Это связано главным образом с постоянным совершенствованием и обновлением образцов продукции. Проблемы постоянного обновления продукции, а в связи с этим необходимость систематической перестройки производства особенно остро стоят перед предприятиями машино- и приборостроения.

Для современного машино- и приборостроения характерно значительное увеличение объемов продукции, выпускаемой в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. В связи с этим наряду с решением проблем автоматизации определяющее значение приобретают задачи обеспечения гибкости производственных систем, способных оперативно перестраиваться на выпуск новой продукции

3.1. Технологический процесс и его характеристики 3.1.1. Структура технологического процесса

Определения, структура техпроцесса – по ГОСТ 3.1109. Процессы технологические, основные термины и определения.

Производственный процесс совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта продукции.

Технологический процесс часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) последующему определению состояния предмета труда; таким образом, при реализации технологического процесса происходит изменение качественного состояния объекта производства (химических и физических свойств материала, форм, размеров, качества поверхности) внешнего вида объекта и т. д. (в техпроцесс включен контроль качества).

Любой технологический процесс (ТП) представляет собой совокупность таких основных элементов, как операция (ОП), установ (Уст), позиция (Поз) и переход

(Пер).

Рис. 1. Структура технологического процесса

Под технологическим процессом механической обработки понимают последовательное изменение форм и свойств материала детали от момента поступления заготовки в обработку до получения готовой детали.

13

3.1.2. Структура технологической операции

Операция законченная часть технологического процесса, характеризуемая выполнением совокупности установов на одном рабочем месте (или с использованием одной технологической системы).

Признаком операции является неизменность применяемого оборудования. Разновидности операций:

а) по количеству обрабатываемых деталей:

для обработки одной детали;

для обработки нескольких деталей; в операции применяются несколько од-

номестных или одно многоместное приспособление; б) по количеству выполняемых установов:

с одним установом (Nуст=1);

с несколькими установами (Nуст>1);

в) по последовательности выполнения установов для случая, когда Nуст >1:

с последовательным;

с параллельным;

с параллельно-последовательным.

Количество установов в операции и последовательность их выполнения предопределяется выбором оборудования и оснастки.

Установ. Под установом понимают часть операции, характеризуемую выполнением совокупности позиций (или переходов) при обработке одной детали и постоянной схеме установки.

Разновидности установов:

а) по методу достижения точности обработки:

установ, реализующий индивидуальный метод достижения точности Уим. Характерен при обработке на ненастроенных станках (единичное производство), состоит из переходов, не имеет позиций;

установ, реализующий автоматический метод достижения точности Уам. Характерен при обработке на настроенных станках, состоит из позиций;

б) по количеству позиций в установе:

однопозиционный (Nпоз = 1 ),

многопозиционный ( Nпоз >1 ),

установ, не имеющий позиций ( Nпоз = 0 ), характерна для установов Уим; в) по последовательности выполнения позиций:

последовательное, характерное для токарно-револьверных станков, универсальных станков с элементарной настройкой, станков с ЧПУ и ОЦ;

параллельное, характерное для многошпиндельных токарных и агрегатных станков.

Вобщем случае количество позиций и последовательность их выполнения в установе предопределяются технологическими возможностями выбираемого оборудования.

Признаком установа является неизменность схемы установки детали.

14

Позиция. Следует различать конструктивную позицию и технологическую. Конструктивная позиция предопределяется конструкцией станка. Примером могут быть многошпиндельные токарные станки, где каждый шпиндель соответствует позиции, агрегатные станки. Используется как ограничение при формиро-

вании обработки на станке.

Технологическая позиция – это элемент технологического процесса, является расчетным элементом. В ГОСТе и учебниках отсутствует понятие технологической позиции.

Что же будем понимать под технологической позицией?

Под технологической позицией будем понимать часть установа, характеризуемую выполнением совокупности технологических переходов одного вида обработки (одной точности) на настроенном станке.

Основным признаком технологической позиции является неизменность наладки инструмента (инструментов).

Разновидности позиций. 1. По структуре позиции:

–позиция первой структуры, характеризуемая постоянством применяемого комплекта инструментов (инструмента), имеет место, например, при обработке на токарно-револьверных станках; признаком смены позиции является смена комплекта инструментов (поворот револьверной головки), рис. 2;

–позиция второй структуры, характеризуемая постоянством положения обрабатываемой детали, имеет место, например, при обработке на токарных многошпиндельных автоматах и полуавтоматах, агрегатных станках с поворотным столом; признаком смены позиции в этом случае является перемещение детали в другое положение.

Для станков типа «ОЦ» с горизонтальным шпинделем характерны обе структуры позиции (рис. 3 и 4).

2. По виду обработки:

черновые, IT13 и IT12;

получистовые, IT11;

чистовые, IT10 и IT9;

повышенной точности, IT8 и IT7;

высокой точности, IT6;

особо высокой точности, IT5.

3.По последовательности выполнения технологических переходов в позиции:

последовательное,

параллельное.

Последовательность выполнения переходов предопределяется технологическими возможностями выбираемого оборудования.

4.по участию в процессе обработки:

рабочие, предназначенные для выполнения технологических переходов;

установочные – для установки и закрепления; выделяются в самостоятельные позиции на станках, имеющих несколько конструктивных позиций.

15

Технологический переход может быть представлен как элементарный (ЭП) и совокупный ( ЭП).

Элементарный технологический переход это законченная часть технологи-

ческой позиции (установа) по обработке одним простым инструментом одной поверхности при постоянном режиме резания.

Например,

20Н12 – сверло, V, S, t = const. При изменении хотя бы одной характеристики – другой переход.

Совокупный технологический переход – совокупность элементарных техноло-

гических переходов, выполняемых в автоматическом режиме. Совокупный переход реализуется в виде нескольких разновидностей.

1. Инструментальный переход (ИП) одним инструментом обрабатываются последовательно несколько поверхностей с конкретными режимами резания в автоматическом режиме (рис. 6).

Рис. 6. Инструментальный переход

2. Блочный переход (БП) одновременная обработка нескольких поверхностей детали несколькими инструментами, закрепленными в одном инструментальном блоке, с конкретными режимами резания в автоматическом режиме (рис. 7).

Рис. 7. Блочный переход

3. Комбинированный переход (КП) с применением комбинированного инструмента, характерен для токарно-револьверных станков, токарных горизонтальных автоматов и полуавтоматов, агрегатных станков.

Различают комбинированный инструментальный переход (КИП), когда одна поверхность обрабатывается комбинированным инструментом последовательно

17

(рис. 8, а), и комбинированный блочный переход (КБП), когда комбинированным инструментом обрабатывается несколько поверхностей параллельно (рис. 8, б).

Рис. 8. Комбинированный переход:

аобработка комбинированным инструментом сверло-зенкер одной поверхности (КИП);

бобработка комбинированным инструментом нескольких поверхностей (КБП)

4. Совмещенный переход (СП) обработка двух смежных поверхностей одним инструментом. Например, канавки и торца (рис. 9, а), наружной поверхности и торца резцом с углом в плане = 900 (рис. 9, б).

Рис. 9. Примеры совмещенных переходов

Технологический переход состоит из рабочего, вспомогательного ходов и приемов.

Рабочий ход – законченная часть основного перехода, состоящая из однократного непрерывного перемещения инструмента, изменяющего форму детали или шероховатость поверхности. Признак – постоянство применяемого инструмента, поверхности, режима.

Например, необходимо обработать вал с 60h14 до 39h12. Допустимая толщина снимаемого слоя резцом tдоп = 3,5 мм.

где i – количество рабочих ходов.

Вспомогательный ход характеризуется однократным перемещением инструмента относительно заготовки, не связанным с изменением состояния заготовки, но необходимый для выполнения рабочего хода (например, холостой ход инструмента).

18

Прием – законченная совокупность действий рабочего, направленных на выполнение перехода. Деление на приемы – условное. Например, переход по установке заготовки состоит из приемов: взять заготовку из тары, перенести к приспособлению, установить в приспособление, закрепить в приспособлении.

3.1.3. Этапность обработки деталей

Для получения требуемой точности и качества обработки поверхностей деталь проходит ряд этапов.

Этап обработки детали – это стадия обработки, характеризуемая определенной точностью и качеством обрабатываемых поверхностей.

Этапы обработки детали делятся на три группы: основная, отделочная, специальная (табл. 1).

Основная группа этапов включает в себя несколько основных этапов

По необходимости, при наличии излишнего металла (напуска) по сравнению с расчетными величинами (припусками), возможен этап обдирочной обработки. Этот этап применяют в случае необходимости, он может быть установлен расчетным путем, не является проектным и поэтому не включен в табл. 2.

Выявление основной группы этапов и отнесение к ней обрабатываемых поверхностей необходимо производить в соответствии с характеристиками поверх-

ностей: Тр, Трасп, Тф, Hd, σ, Ra.

Основной характеристикой является точность обрабатываемых поверхностей (квалитет точности IT–Тр).

Все характеристики поверхности для основных этапов можно разделить на три группы: основные, неосновные, независимые.

19

Таблица 3

Характеристики обрабатываемой поверхности

Необходимо пояснить характеристику Тпол. Обычно Тпол относится к размеру положения (lпол), соединяющему две поверхности или оси, или ось и поверхность. На рис. 10 представлены lпол для цилиндрической и плоской деталей.

а) б)

Рис. 1.10. Размеры положения для различных деталей: а – для цилиндрической, б – для плоской детали

Характеристика Тпол не относится к какой-либо поверхности, и ее нельзя использовать для оценки точности этой поверхности.

Существует связь между основными и неосновными характеристиками обрабатываемой поверхности

Тф(○)≤ 0,3 Тр , Тф( )≤ 0,6 Тр (1)

Тпар≤ 0,6 Тр ,

Rа≤0,05 Тр , Тб≤ 0,5 Тр , Rа≤0,1 Тр .

Максимальные значения характеристик Тб, Тпар, Тф, Rа следует считать экономически рациональными для соответствующей характеристики Тр. В дальнейшем эти характеристики будем называть нормативными и обозначать Тбн, Тпарн, Тфн, Rан

Тфн (○)= 0,3 Тр , Тфн()=0,6 Тр, (2)

Тпарн=0,6 Тр ,

Rан=0,05 Тр , Тбн=0,5 Тр , Rан=0,1 Тр .

Нормативные значения указанных характеристик относятся к основным этапам обработки детали.

Согласно зависимостям (1) можно представить другую группу формул:

Тф(○)<0,3 Тр , Тф( ) <0,6 Тр (3) Rа<0,05 Тр ,

Rа<0,1 Тр ,

в которых значения неосновных характеристик относятся к отделочному этапу.

20