РМАТП_Лабор_работы

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Донбаська державна машинобудівна академія (ДДМА)

РОЗМІРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Методичні вказівки до лабораторних робіт

для студентів спеціальності 6.05050201 денної і заочної форм навчання

Краматорськ

ДДМА

2012

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Донбаська державна машинобудівна академія (ДДМА)

РОЗМІРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Методичні вказівки до лабораторних робіт

для студентів спеціальності 6.05050201 денної і заочної форм навчання

Затверджено на засіданні методичної ради ДДМА

Краматорск

ДГМА

2012

1

Лабораторна робота № 1

Дослідження точності обробки деталей на токарно-револьверному верстаті, налагодженому на розмір

Мета роботи – набути навичок налагодження токарно-револьверного верстата на обробку деталей і статистичного регулювання ходу технологічного процесу.

Загальні відомості

Токарно-револьверний верстат моделі 1341 призначений для пруткових і патронних робіт в умовах серійного виробництва. Будучи універсальним, верстат дає можливість виконувати чорнове і чистове обточування, відрізку, свердління, розточування, зенкування, розгортання і нарізку внутрішніх, зовнішніх різьб. Верстат представлений на рисунку 1.

Рисунок 1 – Загальний вид верстату 1341

Верстат складається з наступних вузлів та механізмів:

1 – Кнопка пуску гідроприводу; 2 – Кнопка зупинки гідроприводу; 3 – Перемикач обертів; 4 – Вимикач охолодження; 5 – Перемикач подач; 6 – Перемикач з автоматичного керування на ручне; 7 – Рукоятка пуску та зупинки шпинделя; 8 – Кран охолоджувальної рідини; 9 – Рукоятка відводу фіксатора револьверної головки; 10 – Рукоятка реверсу поперечної подачі; 11 – Маховик швидкого оберту револьверної головки; 12 – Вхідний вимикач; 13 – Перемикач вимкнення поперечної подачі револьверної головки; 14 – Рукоятка повздовжнього упора; 15 – Штурвал ручного повздовжнього

3

переміщення револьверного супорту; 16 – Рукоятка подвоєння повздовжніх подач револьверного супорту; 17 – Важіль включення та вимкнення механічних подач револьверного супорту; 18 – Рукоятка оберту барабану супорта; 19 – Кнопка реверсу шпинделю; 20 – Перемикач затиску та подачі прутка; 21 – Кнопка «Аварійний стоп»; 22 – Рукоятка перемикача діапазону швидкостей; 23 – Рукоятка подвоєння подач; Вузол 1 – Станина; Вузол 2 – Коробка швидкостей та подач; Вузол 4 – Револьверний супорт; Вузол 5 – Фартух револьверного супорта; Вузол 9 – Електроустаткування; Вузол 10 – Механізм затиску та подачі матеріалу; Вузол 11 – Стойки; Вузол 12 – Насосна станція; Вузол 13 – Охолодження; Вузол 21 – Різьбонарізний пристрій; Вузол 41 – Копіювальний пристрій; Вузол 95 – Командоапарат; Вузол У5 – Упор; Вузол У6 – Повздовжній упор; Вузол У7 – Упор для обмеження оберту револьверної головки; Вузол У8 – Повздовжній упор; Вузол У10 – Екран.

Гідравлічний механізм подачі і затиску дає можливість використовувати прутки з коливанням діаметра ±1 мм, а також гоїтися у трикулачковому патроні поставляється разом з верстатом, штучні заготовки з коливанням діаметра до 8 мм.

Верстат має 16-позиційну револьверну головку з горизонтальною віссю обертання, паралельно осі шпинделя. Ріжучий інструмент за допомогою спеціальних приладів кріпиться в отворах револьверної головки.

Необхідні для кожного переходу числа обертів шпинделя і величини подач встановлюються автоматично командо апаратом або вручну перемикачами, розташованими на пульті коробки швидкостей і подач.

Завданнями настройки є:

1)установка пристосування і ріжучих інструментів в положення, при яких створюються найвигідніші умови різання;

2)установка режимів різання верстата;

3)забезпечення точності взаємного розташування ріжучих інструментів, що визначають величину і траєкторію їх переміщення щодо оброблюваного виробу.

На точність одержуваних розмірів впливають випадкові фактори (вібрації технологічної системи, нерівномірність припусків, неоднорідність оброблюваного матеріалу, нерівномірність руху окремих механізмів верстата тощо) і систематичні похибки (неточність верстата, знос інструменту, зсув упорів, знос направляючих і т. п.). Випадкові похибки приводять до коливань розмірів оброблюваних деталей, а систематичні похибки сприяють зміні взаємного розташування інструментів, упорів і оброблюваних деталей таким чином, що отримуються розміри виходять за межі допуску, тобто відбувається розрегулювання технологічного процесу обробки.

Завдання статистичного регулювання зводиться до забезпечення контролю за якісним протіканням технологічного процесу шляхом періодичних вибірок деталей, які вимірюються за заздалегідь обраним показником (точність розмірів, форми і взаємного розташування поверхонь, параметри

4

шорсткості тощо), що має особливо важливе значення для виконання виробом свого службового призначення і до попередження браку.

Застосування статистичних методів дозволяє знижувати ймовірність браку, скорочувати трудомісткість приймального контролю, накопичувати інформацію на контрольних картах про стан устаткування, отримувати відомості про ймовірне джерело шлюбу, своєчасно виявляти зміни виконуваних розмірів, встановлювати періодичність підналагоджень верстата і заміни ріжучих інструментів.

В даний час розроблено кілька методів статистичного регулювання, одним з найбільш поширених є метод середніх арифметичних значень X і розмахів R. Статистичне регулювання методом середніх арифметичних значень і розмахів (X, R) рекомендується застосовувати для:

-процесів з високими вимогами до точності;

-одиниць продукції, пов'язаних із забезпеченням безпеки споживача;

-вимірювання, обчислення та управління процесами за результатами визначення статистичних характеристик при наявності автоматичних пристроїв.

Середні значення X містять інформацію про рівень настройки процесу, розмахи R – про розсіянні показника якості, тобто про точність процесу. За результатами розрахунків X і R має здійснюватися регулювання ходу технологічного процесу. Технолог розробляє план регулювання технологічного процесу і встановлює розміру періодичність вибірок, методи та засоби контролю з таким розрахунком, щоб сума витрат на вихід браку, простій верстата при підналагодженні і виконання регулювання процесу становили мінімум.

Основною технічною документацією регулювання технологічного процесу методом середніх арифметичних значень і розмахів служать інструкційна і контрольна (додаток А) карти.

Інструкційна карта регулювання є технологічною інструкцією, яка містить правила регулювання технологічного процесу та контролю якості продукції на окремій операції, і додається до технологічних карт процесу.

Контрольна карта містить інформацію про хід технологічного проце-

су.

Межі регулювання РВ і РН обчислюють за формулами

де δ – допуск на контрольований діаметр; ТН, ТВ – верхній та нижні границі допуску;

А – коефіцієнт, який залежить від об’єму вибірки.

Границя регулювання розмахів РВR визначається за формулою

5

де Д – коефіцієнт, який залежить від об’єму вибірки; n – кількість деталей у вибірці.

Коефіцієнти Д та А вибираємо з таблиці (додатку А)

Технологічний процес протікає задовільно, якщо середні арифметичні значення X вибірок не виходять за межі регулювання РВ, РН, а розмахи не виходять за верхню межу регулювання PВR, що з'єднує точки середніх арифметичних значень вибірок, відображає динаміку зміни рівня настройки процесу, а лінія з'єднує точки розмахів вибірок , відображає динаміку зміни точності процесу. Вихід середніх арифметичних значень X або розмахів вибірок за межу регулювання РВ, РН або сигналізує про порушення нормального ходу процесу (застережливий сигнал). На контрольній карті робиться відмітка у вигляді стрілки (↓), що вказує на розладнання процесів. Необхідно припинити роботу й усунути причини, що викликали порушення нормального ходу процесу.

Для оцінки ходу технологічного процесу обсяг вибірки повинен скласти 3–10 днів.

Рисунок 2 – Карти наладок на оброблювану деталь

6

Обладнання, прилади та матеріали

1Токарно-револьверний верстат мод. 1341

2Комплект різців для налагодження верстата на обробку партії деталей (рисунок 2).

3Вимірювальні інструменти: індикатор, лінійка, штангенциркуль, мікрометр, плоско паралельні міри.

4Заготовка – пруток Ø32, матеріал – сталь марки Ст.5.

Порядок виконання роботи

При обробці зовнішніх поверхонь методом поздовжньої подачі на токарно-револьверних верстатах з горизонтальною віссю обертання револьверної головки отримання лінійних розмірів забезпечується барабанами задніх упорів або лімбом поздовжньої подачі супорта револьверної головки. Різці в револьверної голівці налаштовуються на діаметральні розміри регулювальними гвинтами, ексцентричними втулками або вручну.

Для виконання роботи необхідно:

1 Розрахувати за формулою (4) довжину вильоту прутка для обробки однієї деталі:

2 Встановити упор револьверної головки, налаштувати верстат за допомогою заднього барабана на висунення прутка на задану величину. Для цього, висунувши пруток на розрахункову величину і закріпивши його, переміщують супорт до зіткнення упору з торцем прутка. Потім переміщують по пазу заднього барабана рухомий упор до контакту його з відкидним упором. У цьому положенні рухливий упор стопорять за допомогою гайок. Для налаштування верстата використовують гвинт.

3 Встановити підрізної різець і налаштувати верстат за допомогою гвинтів переднього барабана з упорами на підрізування торця.

4 Встановити прохідний упорний різець і налаштувати верстат за допомогою заднього барабана на отримання лінійного розміру 11 мм. Переміщуючи вручну різець в радіальному напрямку, налаштувати верстат на отримання діаметрального розміру 30 мм.

7

5 Встановити свердло Ø10 мм і налаштувати верстат за допомогою заднього барабана для свердління отвору глибиною 13 мм.

6 Встановити прохідний упорний різець і налаштувати верстат на отримання лінійного розміру та діаметрального розмірами.

7 Встановити відрізний різець і налаштувати верстат за допомогою переднього барабана на відрізку деталі (див. рисунок 1).

ними за кресленням (див. рисунок 2). У разі невідповідності розмірів заданим, необхідно провести підналагодження упорів і різців. Даний етап роботи повторюють до отримання деталі, розміри якої знаходяться в межах допусків:

діаметральний – 24 00,,3525 мм, лінійний – 5 00,,43 мм.

10 Обробити партію деталей, періодично відбираючи по 5 шт. для виміру і оцінки ходу операції. Загальна кількість вибірок має скласти

8...10 шт.

11 Розрахувати за формулами (1) – (3) межі регулювання технологічного процесу за розмірами:

діаметральному – 24 00,,3525 мм, ; лінійному – 5 00,,43 мм.

12 Скласти контрольну карту статистичного регулювання технологічного процесу по розмірах:

діаметральному – 24 00,,3525 мм, лінійному – 5 00,,43 мм.

13 Повторити операції, описані в пп. 2–4, при виході деталі за межу допуску.

Зміст звіту

1 Найменування і мета роботи.

2 Короткі теоретичні відомості про налаштування верстата і статистичному регулюванні технологічних процесів.

3Основні етапи виконання роботи.

4Ескіз деталі та схеми наладок для її обробки.

5Інструкційна і контрольні карти статистичного регулювання технологічного процесу по розмірах:

діаметральному – 24 00,,3525 мм, лінійному – 5 00,,43 мм .

6 Аналіз отриманих результатів. У разі незадовільних показників X і R необхідно проаналізувати причини викликали вихід X і за межі регулювання, і намітити конкретні заходи по підвищенню точності та стабільності технологічного процесу.

7 Висновки.

8

Контрольні питання

1Основні похибки, що впливають на точність механічної обробки.

2Методика настройки токарно-револьверних верстатів на лінійні та діаметральні розміри.

3Сутність статистичного регулювання технологічного процесу.

4Призначення інструкційних та контрольної карт статистичного регулювання.

5Способи підвищення точності ходу технологічного процесу.

Лабораторна робота № 2

Дослідження методів організації складання вузлів механізмів у машинобудуванні

Мета роботи – ознайомитися з існуючими методами організації складання, отримати практичні навички складання вузлів машин.

Загальні відомості

Виготовлення сучасних машин вимагає чіткої організації технологічного процесу складання при ретельній технологічній підготовці виробництва.

Складання машин – з’єднання в певній послідовності і закріплення деталей, підвузлів і вузлів для отримання машини, що задовольняє її призначенням.

Вузлом називають роз’ємне або нероз’ємне з’єднання складових частин виробу. Характерною ознакою вузла є можливість його складання окремо від інших елементів виробу. З’єднання двох і більше деталей, що входить у вузол, називають підвузлом. Розрізняють підвузли 1-го, 2-го та більш високих порядків. Підвузол найвищого порядку розчленовується тільки на деталі. Базовим називають основний елемент (деталь або вузол), з якого починається складання. Трудомісткість складання в машинобудуванні становить 25–35% від загальної трудомісткості виробу; при великому обсязі припасовувальних робіт (одиничне виробництво і дрібносерійне виробництво) воно сягає 40–45%.

У машинобудуванні складання розчленовується на загальне і вузлове. Технологічна схема загального складання виробу показана на рисунку 3. Кожен елемент виробу умовно позначений на схемі прямокутником, розділеним на чотири частини. У верхній частині вказують найменування елемента, в лівій нижній частині – його індекс, у правій верхній частині – номер деталі зі специфікації індекс, у правій нижній частині – кількість даних елементів у виробі. Індекси елементів відповідають номерам деталей і вузлів на кресленнях і в специфікаціях. На рисунку 4 дана технологічна

9