ТКМ

Основные понятия технологии машиностроения. Производственный процесс – совокупность работ, связанных с получением заготовок, деталей и последующей сборкой узлов. Производственный процесс включает в себя технологический процесс и вспомогательные службы. Технологический процесс включает в себя получение заготовок, получение деталей, сборку. Вспомогательный процесс – цеха, транспорт. Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению состояния предмета труда. В структуру техпроцесса входят различные операции, состоящие из отдельных элементов. Операция – законченная часть техпроцесса обработки одной или нескольких деталей на одном рабочем месте, одним рабочим аппаратом или бригадой. Операция носит название по названию оборудования.

Операция может быть выполнена за один или несколько установов. Установ – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении детали и определенном положении. Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной заготовкой совместно с приспособлением относительно режущего инструмента. Операция, установ или позиция могут быть выполнены за один или несколько переходов. Переход – законченная часть операции, дополняемая одними и теми же инструментами при постоянных режимах одной и той же поверхности. Рабочий ход – законченная часть операции (перехода), состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождающееся изменением формы, размеров, шероховатости поверхности. Прием – законченное действие рабочего, необходимое для выполнения операции (установ, снятие и т.д.).

Виды производства. Современное производство подразделяют на единичное, серийное и массовое. Серийное производство в зависимости от коэффициента закрепления операции К_зо может быть мелкосерийным, среднесерийным и крупносерийным. К_зо – отношение суммы всех операций к сумме рабочих мест. Если К_зо = 20...40 – мелкосерийное производство, К_зо = 10…20 – среднесерийное производство, К_зо меньше 20 – крупносерийное.

Концентрация и дифференциация технологических операций. Концентрация – объединение множества переходов в одну операцию. Дифференциация – разделение операций на множество операций по переходам.

12.12.2012

Виды заготовок, припуски на обработку деталей.

Заготовками служат поковки, штамповки, отливки чугунные и стальные, прокат горячекатанный и холоднокатанный. Заготовки, предназначенные для механической обработки, изготавливают с припуском на размеры готовой детали. Поверхности, которые не обрабатывают, припусков не имеют. Припуски различают на общие и межоперационные. Общий припуск снимается в течение всей механической обработки. Межоперационный припуск – только во время отдельной конкретной операции. Припуски бывают симметричные и ассиметричные (в зависимости от расположения относительно оси заготовки).

Базирование деталей, поверхности и базы обрабатываемой детали.

Когда заготовка устанавливается на станок, должны быть определены следующие поверхности:

1. Обрабатываемые поверхности.

2. Поверхности баз, определяющие положение детали при обработке.

3. Поверхности, воспринимающие зажимные силы.

4. Необрабатываемые поверхности.

В машиностроении различают конструкторские, технологические и сборочные базы. Конструкторские базы - поверхности, линии или точки, которые не чертеже координируют положение других поверхностей, линий или точек (1). О_аО_а – конструкторская база отверстия Б, О_бО_б – конструкторская база отверстия А. Технологические базы: исходные, установочные, измерительные. Исходные базы – поверхности, линии или точки, которые определяют положение других поверхностей на эскизе. Установочные базы – поверхности, по которым деталь устанавливают в приспособлении, могут быть черновые и чистовые. При выборе черновых баз, как правило, используют необрабатываемые поверхности или поверхности с минимальным припуском. При выборе чистовых баз их должно быть минимальное количество (не больше трех). Установочные базы могут быть основные и вспомогательные. Основные базы – базы, которые используют при механической обработке и определяют работу деталей в собранном узле. Вспомогательные базы – базы, которые используют только при механической обработке (центровые гнезда на валу). Измерительные базы – поверхности или точки, по отношению к которым проверяют положение обработанной поверхности (исходный размер). Всегда стремятся к совмещению конструкторских и измерительных баз.

Схемы базирования, правило 6 точек.

Правило 6 точек заключается в том, что каждое тело должно базироваться на 6-ти неподвижных точках. При этом тело лишается всех 6 степеней свободы (2). Плоскость xoz – опорная плоскость. yoz – направляющая плоскость, yox – упорная плоскость.

Металлорежущие станки.

Каждый металлорежущий станок имеет шифр. Станки подразделяются по степени универсальности. Универсальный – для обработки поверхностей разных форм и поверхностей деталей многих наименований. Широкого назначения – для выполнения определенной операции на деталях многих наименований. Специализированные – для обработки деталей одного наименования. Специальные – для обработки определенной детали или выполнения одной технологической операции.

Приводы, передачи и основные механизмы металлорежущих станков.

Привод – механизмы, передающие движение от электродвигателя какому-либо органу станка. Передача – механизм, передающий движение от одного органа станка к другому или преобразующий движение. Передаточное отношение – число, показывающее во сколько раз частота вращения ведомого вала больше или меньше ведущего. Элемент, передающий движение, называется ведущим валом, получающий движение – ведомым. Основным элементом в приводе главного движения является коробка скоростей. Она представляет собой совокупность передач и механизмов, обеспечивающих изменение частоты вращения шпинделя при постоянной частоте вращения ротора электродвигателя. Отношение максимальной и минимальной частоты вращения шпинделя называется диапазоном оборотов (S = N_max/N_min). Чем больше диапазон, тем универсальнее станок. Все значения частоты вращения приводят к ряду, имеющему общую закономерность. Он является геометрической прогрессией (3). Геометрический ряд обеспечивает постоянство перепада скоростей в процентах А = (фи-1)/фи * 100%. Чаще всего фи = 1,26, А = 20%.

Передачи: ременная, цепная, зубчатая цилиндрическая, зубчатая коническая, червячная, реечная, винтовая. Механизмы станков: подвижный блок зубчатых колес, механизм перебора, реверсивные механизмы, механизмы для прерывистых подач (храповой), кулисный механизм, мальтийский крест, бесступенчатого регулирования частоты вращения, механизм с накидным зубчатым колесом (механизм Нортона), механизм с вытяжной шпонкой (применяется в сверлильных станках). Мальтийский крест преобразовывает непрерывное вращательное движение водила в прерывистое вращательное движение мальтийского креста.

Специальные методы обработки материалов резанием.

Новые методы обработки материалов:

1. Электроэрозионная обработка заключается в разрушении металла в результате действия импульсных электрических разрядов между инструментом и заготовкой: электроискровое, электроимпульсное, электроэрозионное шлифование, электроконтактный, обработка электрода проволокой.

2. Электрохимические методы: электрополирование, анодно-механический.

3. Импульсно-механические методы: ультразвуковой, электрогидравлический.

4. Лучевая обработка: электролучевая, светолучевая (лазерная).

5. Плазменный метод.

Электроискровая обработка (4). 1 – источник тока, 2 – контакт, 3 – конденсатор, 4 – инструмент (электрод, латунь, медь, токопроводящие материалы), 5 – деталь, 6 – диэлектрическая жидкость (керосин, машинное масло). Инструмент – проволока, стержень, диск.

Электроимпульсная обработка. Отличие от эрозионной обработки: увеличение мощности, большая длительность разрядов, применение тока повышенной частоты низкого напряжения, обратная полярность. Инструмент – анод, деталь – катод (5). 1 – инструмент (электрод), 2 – деталь, 3 – диэлектрическая жидкость, 4 – выпрямитель, 5 – высокочастотный генератор.

Анодно-механический метод. Этот метод применяется для заточки и резки материалов (6). 1 – инструмент, 2 – деталь, 3 – источник постоянного тока, 4 – реостат, 5 – контакт, 6 – жидкий раствор натриевого стекла. В результате электрохимического действия происходит съем металла с обрабатываемой поверхности, резцу придается возвратно-поступательное движение небольшой амплитуды. После такой обработки отсутствуют дефекты: прижоги, микротрещины.

Ультразвуковая обработка (УЗО). Этот тип обработки материалов является разновидностью механической обработки. Основан на использовании физического явления магнитострикции – способности металлов (никеля, алюминия) деформироваться под действием магнитного поля.