Типовые детали

2.8. Размерный анализ технологических процессов

Обеспечение минимальных припусков и максимально возможных допусков на обработку при заданном уровне качества изделий – одна из основных задач машиностроения. Для эффективного решения этой задачи необходимо использовать размерный анализ. Под размерным анализом понимается совокупность расчетноаналитических процедур, которые осуществляются при проектировании и анализе конструкций изделия и технологического процесса изготовления.

Размерный анализ способствует обеспечению качества и технологичности изделий, их элементов и заготовок; получения размеров и предельных отклонений, которые необходимы для заполнения технологических карт, операционных эскизов, чертежей заготовок и наладок, разработки управляющих программ, расчета режимов резания и норм времени.

Терминологию и условные обозначения при размерном анализе технологических процессов следует принимать по ГОСТ 16319-80 на тех операциях, где необходим расчет размерных цепей. Операционный эскиз оформляется с той формой и размерами, которые они имеют после выполнения данной операции (позиции или установа).

Размерный анализ необходимо производить отдельно для диаметров поверхностей вращения и для линейных координирующих размеров, связующие плоские поверхности. Для сложных корпусных деталей размерный анализ удобнее производить раздельно в каждой координатной плоскости.

Размерный анализ выполняется в такой последовательности:

–вычерчивание чертежа детали или сборочной единицы;

–индексация поверхностей, участвующих в рассматриваемом технологическом процессе и размерном анализе;

–простановка и нумерация конструкторских размеров;

–оформление плана обработки заготовки;

–выявление, простановка и нумерация технологических размеров;

–вычерчивание графа, его анализ и выявление по нему размерных связей и технологических размерных цепей (при расчете на ЭВМ этот этап не выполняется);

–вычерчивание технологических размерных цепей;

–выявление замыкающих, увеличивающих и уменьшающих составляющих звеньев; определение очередности расчета размерных цепей;

–расчет размерных цепей;

183

–расчет промежуточных (операционных и попереходных) допусков, припусков, размеров с предельными отклонениями;

–определение размеров с отклонениями и допуском заготовки. Расчеты при выполнении размерного анализа выполняют от

последней операции до первой, т.е. от готовой детали к заготовке. Подробно методика проведения размерного анализа приведена в рекомендуемой литературе.

Литература: [8]

2.9. Основные направления дальнейшего развития технологии машиностроения

Машиностроение сохранит и в будущем свою ведущую роль в народном хозяйстве. Развитие машиностроения будет осуществляться в направлении повышения производительности и экономичности производства, качества продукции, улучшения условий и облегчения труда людей.

Снижение металлоемкости изделий будет проводиться за счет уменьшения запаса прочности деталей благодаря использованию ЭВМ при расчетах, повышения качества металла (внедрение вакуумно-дуговой плавки, электрошлакового литья и других прогрессивных металлургических процессов), создания высокопрочных материалов (стали легированные титаном, хромом, кобальтом, алюминием; железоникелевые сплавы и др.); применения неметаллических материалов вместо металлов (композиционные материалы, керамика, пластмассы, железобетон и др.).

Снижение расхода металла возможно за счет приближения формы и размеров заготовок к форме и размера готовой детали путем получения прогрессивных заготовок (литье в металлические формы, под давлением, по выплавляемым моделям; периодический прокат, штамповка на ГКМ, чеканка штампованных заготовок и др.).

Повышение надежности машин является актуальной задачей машиностроения, особенно в связи с непрерывным повышением точности машин. Дальнейшее развитие получат технологии высокоточной абразивно-алмазной и эльборовой обработки; электрофизические, электрохимические, ультразвуковые способы обработки труднообрабатываемых материалов, абразивная обработка в магнитном поле. Усовершенствуются имеющиеся и будут созданы новые способы окончательной обработки заготовок, формирующих требуемые свойства поверхностного слоя детали.

Большое будущее имеет адаптивное управление технологическим оборудованием, потому что оно позволяет повысить

184

точность обработку в 2-3 раза, производительность труда в 1,5-2 раза. Увеличится выпуск станков с ЧПУ, которые будут оборудованы адаптивным управлением, автоматической загрузкой заготовок, управлением от ЭВМ, автоматическим контролем точности деталей. Увеличится выпуск комплексных станочных модулей.

Для сокращения ручного труда будет систематически внедряться комплексная механизация и автоматизация всего производственного процесса, включая и внестаночные операции.

Широкое применение в машиностроении получат робототехнические комплексы, гибкие автоматизированные системы, которые обеспечат гибкую переналадку производства на выпуск новой продукции с высокой производительностью труда, с автоматическим контролем качества изделий.

До 80% металла при изготовлении машин проходит через металлорежущие станки, поэтому интенсификация процесса резания будет актуальной и в будущем. Для скоростного резания будет увеличиваться изготовление режущих инструментов из высокостойких материалов: алмаз, кубический нитрид бора, титан-тантал, минералокерамика, циркониевый и хромотитановый электрокорунд и др.

Для повышения стойкости обычных режущих инструментов будет расширено нанесение на рабочие поверхности алмаза, кубического нитрида бора, нитрида титана, окиси алюминия и других износостойких материалов.

Для повышения режимов резания будут широко использоваться смазочно-охлаждающие жидкости из масляных эмульсолов (укринол, аквол и др.), дисульфид-молибден и др.

Для обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов будет расширяться резание с наложением ультразвука, с нагревом заготовок плазменной струей, лазерным лучом, электрическим током; вибрационное резание. Для оптимизации режимов резания будут широко использованы ЭВМ.

Будет расширено использование быстродействующих пневматических и гидравлических приспособлений, прецизионной технологической оснастки; магнитных, вакуумных и электростатических приспособлений.

Расширится использование ЭВМ для проектирования машин, оснастки, технологических процессов. Получит дальнейшее развитие изготовление деталей по модульной технологии.

При изучении этой темы необходимо использовать периодические издания по машиностроению.

185

Вопросы для самопроверки знаний раздела 2

1.Какие технические требования предъявляются к корпусным деталям?

2.Какие используются материалы и способы базирования заготовок корпусных деталей?

3.Как производится базирование и закрепление корпусных деталей на операциях механической обработки?

4.По какому типовому технологическому процессу изготавливаются неразъемные и разъемные корпусные детали коробчатой формы?

5.Как изготавливаются корпусные детали в автоматизированном производстве на санках с ЧПУ и на участках ГПС?

6.Какие могут быть погрешности обработки корпусных деталей и как они контролируются?

7.Какие технические требования устанавливаются на изготовление деталей класса “Круглые стержни”?

8.Какие материалы и способы получения заготовок используются для деталей класса “Круглые стержни”?

9.Какие приняты типовые технологические процессы изготовления ступенчатых валов и ходовых винтов?

10.Как обрабатываются валы на станках с ЧПУ и автоматических линиях?

11.Какие могут быть погрешности обработки валов и как они контролируются?

12.Какие материалы и способы получения заготовок используются для деталей класса “Некруглые стержни”?

13.По какому типовому технологическому процессу изготавливаются простые рычаги?

14.По какому технологическому процессу изготавливаются шатуны на поточных и автоматических линиях?

15.Какие могут быть погрешности обработки шатунов и как они контролируются?

16.Какие используются материалы и способы получения заготовок для деталей класса ”Полые цилиндры”?

17.По какому типовому технологическому процессу изготавливаются втулки и стаканы из прутков и штучных заготовок?

18.Как обрабатываются автотракторные гильзы на поточных и автоматических линиях?

19.Какие могут быть погрешности обработки втулок и гильз и как они контролируются?

186

20.Как классифицируются зубчатые колеса, и как производится базирование при их изготовлении?

21.Какие используются материалы и способы получения заготовок при изготовлении зубчатых колес и червяков?

22.По какому типовому технологическому процессу обрабатываются цилиндрические и конические зубчатые колеса?

23.Как нарезаются зубчатые венцы цилиндрических колес методом копирования?

24.Как нарезаются зубчатые венцы цилиндрических колес методом обкатки?

25.Как нарезаются зубчатые венцы конических колес?

26.Как производится накатывание зубьев зубчатых колес?

27.Как нарезают зубья червячных колес?

28.Как нарезают витки червяков?

29.Как производится шевингование зубьев зубчатых колес?

30.Как шлифуются зубья зубчатых колес?

31.Как шлифуются червяки?

32.Как притираются зубья цилиндрических и конических колес?

33.Какие возможны погрешности обработки зубчатых колес и червяков и как они контролируются?

34.Как изготавливаются резьбовые крепежные детали (болты, винты, шпильки, гайки)?

35.Как изготавливаются шпонки (призматические, сегментные, клиновидные)?

36.Как изготавливают шайбы (простые, стопорные)?

37.Какими методами осуществляется сборка узлов и машин?

38.Какие возможны дополнительные операции при подготовке деталей к сборке?

39.Какими способами выполняется сборка неразъемных соединений?

40.Какими способами осуществляется сборка разъемных соединений (резьбовых, штифтовых, шпоночных, шлицевых)?

41.Как выполняется сборка узлов с подшипниками скольжения и подшипниками качения?

42.Какие применяют способы установки и закрепления зубчатых колес на валах?

43.По каким параметрам и какими методами проверяют правильность зацепления колес в зубчатых передачах?

44.Что представляет собой статическая неуравновешенность ротора, и какими способами она устраняется?

187

45.Что представляет собой динамическая неуравновешенность ротора и как она устраняется?

46.Какие используют при сборке узлов и машин механизированные инструменты?

47.Какие применяют при узловой и общей сборке приспособления?

48.Какое используется при сборке узлов и машин технологическое оборудование?

49.Какие механизированные сборочные процессы можно выполнять промышленными роботами?

50.По каким параметрам производится контроль качества узловой и общей сборки машины?

51.Какие проводятся испытания собранной машины?

52.Какими способами производят антикоррозионную защиту деталей и собранных изделий?

53.Как производится консервация деталей, собранных узлов и машин?

54.С какой целью производится размерный анализ техпроцессов?

55.В какой последовательности выполняется размерный анализ действующих и вновь проектируемых техпроцессов?

56.Как определяются допуски и припуски на операции при проведении размерного анализа техпроцесса?

57.Как уменьшить металлоемкость изделий и расход металла на их изготовление?

58.Какое оборудование необходимо использовать в машиностроительном производстве для повышения точности и производительности изготовления машин?

59.Как повысить производительность резания металлов?

60.Как уменьшить время на техническую подготовку производства в машиностроении?

188

ЛИТЕРАТУРА

1.Егоров М.Е. и др. Технология машиностроения. Учебник для втузов.

–М.: Высшая школа, 1976. – 534 с.

2.Картавов С.А. Технология машиностроения (специальная часть).

–К.: Вища школа, 1984. – 272 с.

3.Колев К.С. Технология машиностроения. Учеб. пособие для вузов.

–М.: Высшая школа, 1977. – 256 с.

4.Марков А.Л. Измерение зубчатых колес (допуски, методы и средства контроля). – Л.: Машиностроение, 1977. – 280 c.

5.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985.

–656 с.

6.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985. – 496 с.

7.Технология машиностроения (специальная часть): Учебник для машиностроительных специальностей вузов / А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук и др. – М.: Машиностроение, 1986. – 480 с.

8.Цехмистро И.С. Методические указания по размерному анализу технологических процессов обработки деталей. – Днепропетровск: ДМетИ, 1989. – 49 с.

189

2.3.Технология обработки деталей класса “Некруглые стержни” ... 103

2.4.Технология обработки деталей класса “Полые цилиндры” ..... 108

190