- •Технологические процессы в машиностроении
- •Раздел 1. Производственный процесс изготовления машины.
- •Глава 1. Теоретические основы технологии
- •Глава 2. Конструкционные материалы, применяемые в машиностроении
- •Лекция 7. Неметаллические материалы. Композиционные материалы. Полимеры. Области применения различных материалов
- •Лекция 8. Основы термической обработки
- •Раздел 2. Структура и продукция металлургического и литейного производства
- •Глава 3. Металлургия металлов
- •Лекция 9. Производство чугуна. Производство стали
- •Лекция 10. Особенности производства цветных металлов
- •Глава 4. Технологические процессы литья Лекция 11. Основы литейного производства. Классификация литых заготовок. Способы литья
- •Раздел 3. Технологические процессы обработки пластическим де- формированием
- •Глава 5. Основы теории обработки металлов давлением (омд)
- •Лекция 12. Сущность и основные способы обработки металлов давлением
- •Лекция 13. Нагрев металла и нагревательные устройства
- •Лекция 14. Технологические операции обработки металлов давлением
- •Раздел 4. Сварка, пайка, склеивание материалов
- •Глава 6. Сварочное производство
- •Глава 7. Пайка материалов
- •Глава 8. Клеевые соединения
- •Раздел 5. Технологические процессы обработки резанием
- •Глава 9. Основы технологии формообразования поверхностей деталей
- •Часть 8 направляет развертку в отверстии и обеспечивает необходимую точ-
- •Глава 10. Отделочная обработка поверхностей
- •Раздел 6. Производство деталей из неметаллических материалов и металли-
- •Глава 11. Способы изготовления композиционных материалов
- •Раздел 7. Технологические процессы сборки
- •Глава 12.Особенности технологического процесса сборки
Раздел 7. Технологические процессы сборки
Глава 12.Особенности технологического процесса сборки
Лекция 32. Содержание процесса сборки и структуры
сборочных единиц. Контроль в машиностроении
Сущность содержания процесса сборки и структура сборочных еди-
ниц: установка в требуемое положение и соединение готовых деталей, узлов,
агрегатов в определенной последовательности, в результате чего получают го-
товое изделие, машину или механизм, полностью отвечающие заданным требо-
ваниям в соответствии с их служебным назначением.
Исходные предметы труда: элементы конструкции сборочной единицы
(детали, узлы, агрегаты, болты, шайбы, гайки, винты, заклепки и т. п.).
Конечный предмет труда: сборочная единица, включающая все входящие
элементы конструкции, соединенные в соответствии со сборочным чертежом.
Особенности технологического процесса сборки. Сборные изделия от-
личаются большим разнообразием служебного назначения, обеспечиваемого
использованием различных физических эффектов и явлений – механических,
гидравлических, аэродинамических, электромагнитных, электрических, опти-
ческих, электронных и т. п., это и определяет разнообразие конструктивно-
технологических свойств сборочных единиц и входящих в них элементов кон-
струкции, влияющих на содержание технологического процесса сборки. 199
Сложность структуры – состава и взаимосвязи элементов конструкции
сборного изделия – определяет иерархический характер технологического про-
цесса сборки, отображаемый в виде схемы сборки изделия. Основными струк-
турными компонентами технологического процесса сборки изделия являются
этапы и сборочные операции. Этап есть законченная часть технологического
процесса сборки изделия или его составной части, выделяемая в соответствии
со схемой сборки. Сборочная операция, как и в других технологических про-
цессах машиностроительного производства, является основным структурным
элементом технологического процесса, соответствующим определенному из-
менению свойств предмета труда с использованием конкретного физического,
химического или иного эффекта и определенных средств технологического ос-
нащения.
Применительно к отдельному входящему элементу конструкции сбороч-
ной единицы основные операции сборки разделяются на этапы установки и со-
единения. Этап установки включает в себя перемещение элемента конструкции
и базирование, обеспечивающее с заданной точностью требуемое положение
устанавливаемого элемента относительно других элементов конструкции сбо-
рочной единицы.
Этап соединения включает в себя операции, связанные с образованием
контуров соединений, заданных в конструкторской документации. Конкретное
содержание операций соединения зависит от вида соединений, применяемых
средств технологического оснащения, уровня механизации и автоматизации,
организации производства и т. п.; классификация видов соединений определя-
ется по целостности и подвижности составных частей, форме соединяемых по-
верхностей и методам образования соединений.
Методы образования соединений разделяются в зависимости от наличия
или отсутствия специальных соединительных элементов конструкции. При от-
сутствии таких элементов соединение осуществляется по сопрягаемым поверх-
ностям. К таким соединениям относятся шлицевые, прессовые, термоусажен-
ные и т. п. соединения.
Наибольшим разнообразием отличаются методы образования соединений
с использованием специальных соединительных элементов – болтов, винтов,
заклепок, шпилек и т. п. К этой же группе относятся клиновые, шпоночные,
штифтовые и другие соединения. Для выполнения таких соединений предвари-
тельно необходимы операции образования контуров для постановки соедини-
тельных элементов. Например, в болтовых, винтовых и заклепочных соедине-
ниях необходимо образовать отверстия для постановки болтов, винтов и закле-
пок, нарезать резьбу (для винтов), обработать гнезда для потайных головок
болтов, винтов или заклепок и т. д.
В сварных, паяных и клееных соединениях соединительным элементом
является сварной, паяный или клеевой шов.
Для выполнения таких соединений предварительно необходимы опера-
ции обработки кромок, механической и химической очистки соединяемых по-
верхностей в зоне соединительного шва. 200
Классификация видов сборки определяется объектом сборки, стадией и
организацией производства сборочных работ, последовательностью сборки,
точностью сборки, механизацией и автоматизацией работ, подвижностью объ-
екта сборки в процессе выполнения сборочных работ.
Объектом сборки является сборочная единица – составная часть изделия
или изделие в целом. Сборочные единицы относятся к различным иерархиче-
ским уровням членения изделия – к агрегатам (секциям, отсекам) или узлам.
Сборочная единица n-го порядка (уровня) собирается на n-м этапе процесса
сборки.
Стадия сборки характеризует процесс сборки по степени его законченно-
сти, а организация производства характеризует сборку изделия или его состав-
ных частей в различных условиях организации выполнения технологического
процесса сборки.
Последовательность сборки характеризует очередность (порядок) выпол-
нения этапов и операций сборки, а также возможность их выполнения строго
поочередно или одновременно (параллельно).
Точность сборки характеризует процесс сборки по методу достижения
точности замыкающего звена сборочной размерной цепи, определяющей каче-
ственные показатели, обусловленные служебным назначением изделия.
Механизация и автоматизация сборочных работ характеризует процесс
сборки в зависимости от степени замены ручного труда машинным.
Подвижность объекта сборки отражает возможность перемещения сбо-
рочной единицы с одного рабочего места на другое в процессе сборки.
Основные контуры сборочной единицы. Все конструктивно-
технологические свойства сборочной единицы описываются как контуры. По-
нятие контура используется как для описания собственно свойств, так и для
описания составных частей конструкции изделия, если эти части не рассматри-
ваются как самостоятельные объекты (например, контуры стыков и разъемов,
контуры сварных или заклепочных швов и т. п.). По природе описываемых
свойств контуры разделяются на геометрические, физические, химические и
биологические. По их роли в производстве и эксплуатации изделия контуры
разделяются на функциональные, технологические и технико-экономические.
Геометрические контуры характеризуют форму и взаимное расположение
в пространстве объектов и их поверхностей. Физические контуры характеризу-
ют массу, прочность, механические, электрические и другие физические свой-
ства объекта. Химические характеризуют химический состав и свойства мате-
риалов конструкции, а биологические контуры характеризуют взаимосвязь ма-
териала и биологических объектов.
Функциональными называются контуры, связанные со служебным назна-
чением элементов конструкции в процессе эксплуатации изделия. Функцио-
нальные контуры разделяются на основные, непосредственно определяющие
служебные функции изделия, и вспомогательные, обеспечивающие существо-
вание основных контуров. Все другие контуры изделия, не влияющие на вы-
полнение служебного назначения, называются свободными. 201
Технологические контуры связаны со специфическими способами произ-
водства; технико-экономические контуры характеризуют трудовые, стоимост-
ные и материальные затраты в проектировании, производстве и эксплуатации
изделия – трудоемкость, себестоимость, материалоемкость, цикл производства
и т. д.
Все контуры сборочной единицы и входящих в нее элементов конструк-
ции разделяются на контуры самих элементов конструкции, рассматриваемых
как единое целое, и контуры соединений этих элементов.
Контуры самих элементов сборочной единицы включает в себя геометри-
ческие, физические, химические и биологические контуры, рассматриваемые
отдельно от других элементов сборочной единицы. Эти контуры реализуются в
процессе изготовления элементов сборочной единицы. Контуры любого эле-
мента αi имеют иерархическую структуру. Особенно сложную структуру имеют
геометрические контуры, описывающие форму и взаимное расположение по-
верхностей, образующих геометрическое тело элемента конструкции. Помимо
иерархической подчиненности между этими поверхностями существуют струк-
турные связи, определяемые их смежностью и размерными связями.
Контуры соединений характеризуют свойства сопряженных элементов
конструкции в зоне их соединения и свойства соединительных элементов кон-
струкции. По своей природе контуры соединений включают в себя, наряду с
геометрическими, физические, химические и биологические свойства.
Контур соединения имеет сложную структуру, компонентами которой
являются:
- контуры пакета соединяемых деталей ;
- контуры соединительных элементов конструкции (если они входят в
данное соединение).
Контуры пакета соединяемых деталей включают в себя перечень соеди-
няемых деталей и состав сопрягаемых поверхностей этих деталей. Если соеди-
нительные элементы конструкции отсутствуют, то контуры пакета соединяе-
мых деталей определяют весь контур соединения. Если соединение включает в
себя соединительные элементы, то в дополнение к контуру пакета соединяе-
мых деталей включаются контуры соединительных элементов.
При решении конкретных конструкторских, производственных или экс-
плуатационных задач рассматриваются, как правило, не все контуры, а только
те, которые влияют на решение данной задачи. Состав таких контуров опреде-
ляется на основе анализа служебного назначения и конструкции изделия.
Почти каждый контур сборного изделия представляет собой иерархиче-
скую структуру с большим количеством входящих контуров низших уровней.
Эта структура последовательно раскрывается в конструкторской документации,
и прежде всего– в схемах и чертежах изделия, которые служат для представле-
ния геометрической информации в графическом виде. Сопутствующие количе-
ственные данные и информация о физических, химических и других контуров
представляются в текстовом (символьном) виде в спецификациях и других
конструкторских документах 202
Важнейшими данными чертежа, наряду с изображением геометрических
контуров, являются размеры. На сборочном чертеже это габаритные размеры,
установочные (определяют положение входящих элементов конструкции) и
присоединительные размеры (характеризуют контуры сопряжений входящих
элементов конструкции). На деталировочном чертеже это габаритные размеры
детали и размеры, определяющие форму и взаимное расположение ее поверх-
ностей.
Схемы сборки изделия. Любое изделие проектируется так, чтобы наи-
лучшим образом обеспечивать выполнение требований функционального на-
значения, производства и эксплуатации. Результатом такого комплексного под-
хода является широкое расчленение конструкции изделия, позволяющее:
- сокращать сроки проектирования изделия за счет разделения труда и па-
раллельного выполнения проектно-конструкторских работ;
- сокращать производственный цикл за счет параллельного изготовления,
независимого контроля и испытаний отдельных элементов конструкции, сни-
жать трудоемкость сборочных работ за счет применения высокопроизводи-
тельного оборудования, оснастки, средств механизации и автоматизации;
- применять широкую кооперацию производства;
- сокращать циклы, затраты труда и материалов на техническое обслужи-
вание и ремонт за счет улучшения эксплуатационных свойств изделия.
Расчлененность конструкции представляется в виде схем членения изде-
лия. Различают схемы функционального (конструкторского), технологического
и эксплуатационного членения. Схема функционального членения отражает
разделение элементов конструкции на звенья основных функциональных кон-
туров.
Последовательность выполнения сборочных операций. Основными
факторами, влияющими на последовательность операций технологического
процесса сборки сборочной единицы, являются:
- последовательность установки деталей сборочной единицы;
- условия базирования элементов конструкции сборочной единицы и
средств технологического оснащения (инструмента, элементов оборудования и
сборочных приспособлений);
- условия доступа деталей сборочной единицы и элементов соединений к
месту их установки, а также условия доступа элементов технологического ос-
нащения в рабочую зону сборки;
- размерные связи элементов конструкции сборочной единицы.
Условия базирования деталей. Для получения требуемого качества гео-
метрических контуров сборочной единицы необходимо обеспечить определен-
ность базирования устанавливаемых деталей.
Под определенностью базирования детали понимается «неизмененность»
ее положения относительно поверхностей другой детали или деталей, с кото-
рыми она соединена и которая или которые определяют ее положение при ра-
боте в машине или в процессе изготовления. Следовательно, при определенно-
сти базирования, деталь занимает требуемое положение в сборочной единице и 203
сохраняет это положение неизменным под действием возмущающих сил, неиз-
бежных при выполнении сборочных операций.
Определенность базирования обеспечивается за счет механических связей
устанавливаемой детали со сборочной базой, реализуемой установленными ра-
нее деталями и (или) базовыми элементами сборочного приспособления. Нали-
чие механических связей описывается графом сопряжений элементов конст-
рукции сборочной единицы и сборочной оснастки. Состав механических связей
описывают относительно базовой системы координат сборочной единицы с
помощью единичных баз. Единичная база – векторная величина, обусловленная
существованием механической связи. Элемент конструкции ,лишенный всех
возможных перемещений, будет иметь двенадцать единичных баз: шесть по-
ступательных :B+x
, B-x
, B+y
, B-y
, B+z
, B-z
и шесть вращательных :B+x
, B-x
, B+y
, B-y
,
B+z
, B-z
. Определенность базирования обеспечивается только при наличии всех
двенадцати единичных баз. Возможные составы сборочных баз – составы эле-
ментов, при наличии которых обеспечивается определенность базирования
элемента αi, описываются логическим уравнением B(αi).
Влияние условий базирования и доступа на последовательность установ-
ки деталей наглядно иллюстрируется при сборке изделия. Установка очередной
детали возможна, если может быть обеспечена определенность базирования
данной детали (с учетом фиксации) относительно установленных ранее, и если
возможно перемещение детали к месту ее установки.
При сборке необходимо обеспечить относительное положение деталей в
собранном соединении с точностью в пределах величины зазора в соединении.
Технология сборки. Последовательность выполнения работы такова:
к месту сборки поступает базовая деталь по транспортеру, а присоединяемые
детали по загрузочно-транспортному лотку с отсекателями; начинается движе-
ние набора оправок с центром, которые охватывают присоединяемую деталь по
внутреннему и наружному ее контуру и упираются в торец присоединяемой де-
тали; часть оправок и центр движутся дальше, осуществляется закрепление ба-
зовой детали и выверка присоединяемой детали относительно базовой; оправ-
ки, ранее опиравшиеся в торец присоединяемой, производят установку ее на ба-
зовую деталь.
В качестве транспортных устройств возможно использование поворотных
столов периодического движения, замкнутых цепных, ленточных транспорте-
ров, а также штанговых транспортеров.
Возможно использование в роторных машинах.
Режимы сборочного процесса. Режимы сборочного процесса должны
обеспечить качество соединения и сохранить качество соединяемых деталей.
Средства технологического оснащения. Технологическая оснастка –
набор подпружиненных телескопических коническо-цилиндрических оправок с
центром для базирования, выверки относительного положения соединяемых
деталей и установки присоединяемой, а также загрузочно-транспортные лотки.
Технология сборки. Базирование завинчиваемой детали целесообразно
осуществлять по резьбовой поверхности по двойной направляющей базе. 204
В этом случае головку резьбовой детали используют в качестве двойной опор-
ной базы. Короткие винты вынуждены базировать по торцу головки – устано-
вочная база, резьбовой поверхности – двойная опорная база, а шлиц или грань
служит опорной базой. Упругие компенсаторы относительных поворотов со-
единяемых резьбовых деталей можно создать только при базировании винта
или болта по резьбовой поверхности по двойной направляющей базе, в ином
случае – при базировании по двойной опорной базе возможна лишь компенса-
ция относительных смещений, поэтому завинчивание деталей будет затруднено
из-за повышенных требований к точности технологической системы. Вследст-
вие этого лучше ввинчивать болт в гайку, чем навинчивать гайку на болт.
Для облегчения соединения отверстия под крепеж в базовой детали должны
размещаться равномерно и точность их положения необходимо регламентиро-
вать. Число типов посадочных и сопрягаемых поверхностей, а также применяе-
мых видов соединений деталей должно быть минимальным. Длина стержней
винтов и болтов должна быть по возможности одинаковой и превышать на 20–
30% диаметр резьбы детали. Короткие винты желательно подавать в сборочную
машину в виде стержней и отделять их по одному в процессе сборки
Если возможно, то целесообразно использовать самонарезающие винты, а
также винты, осуществляющие сверление, нарезку или накатку резьбы в со-
пряженной детали и затем затяжку соединения.
Сущность контроля в машиностроении: проверка соответствия свойств,
параметров и характеристик материалов, полуфабрикатов и готовых изделий
стандартам и техническим условиям на всех этапах изготовления изделий (раз-
работки, производства, испытания).
Контролируемые параметры. Физико-химико-механические свойства и
химический состав сырья и исходных материалов; свойства, структура и внут-
ренние дефекты материала изделий в ходе технологического процесса и гото-
вых изделиях; геометрические параметры и дефекты поверхности деталей на
стадии изготовления и в готовом изделии; динамические характеристики и тех-
ническое состояние деталей, узлов и конструкций в процессе изготовления и
эксплуатации, технические параметры и свойства готовых изделий в процессе
приемки, испытаний и эксплуатации.
Назначение контроля. Назначением производственного контроля явля-
ется обеспечение качества выпускаемой продукции, под качеством продукции
понимается совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовле-
творять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Уровень
свойств, которым должка удовлетворять продукция, оформлен в её технической
характеристике. Для того чтобы обеспечить свойства изделий, заложенные в
технической характеристике, при их проектировании формируются требования
к геометрическим параметрам, структуре и свойствам отдельных деталей и
сборочных единиц. Таким образом, на всех стадиях изготовления, приемки, ис-
пытания и эксплуатации изделий необходимо проверять свойства сырья, ис-
ходных материалов, полуфабрикатов; геометрические параметры, свойства и 205
структуру деталей; параметры технической характеристики готовой продукции,
т. е. осуществлять производственный контроль.
Сущность процесса контроля представляет собой определение того, на-
ходится ли значение контролируемого параметра между предельно допусти-
мыми его значениями. Видом контроля является обнаружение нарушения
целостности материала деталей (трещин, раковин), локальных нарушений
структуры и других внутренних и поверхностных дефектов.
Результаты контроля используются для изъятия негодных материалов и
изделий из технологического процесса или для прекращения эксплуатации де-
фектных изделий; для рассортировки деталей на различные группы качества;
для управления технологическим процессом.
Виды контроля. Классификация видов контроля производится в зависи-
мости от назначения, способов проведения, контролируемых параметров и дру-
гих признаков. При входном контроле проверяются свойства сырья, исходных
материалов, качество заготовок, полуфабрикатов и покупных изделий. В про-
цессе пооперационного контроля проверяются параметры, свойства и дефекты
деталей, сборочных единиц и изделий в ходе технологического процесса, а за-
дачей приемочного контроля является контроль изделий на конечных этапах
технологического процесса. При инспекционном контроле контролируется со-
стояние и технические характеристики изделий в процессе эксплуатации.
Если контроль производится без воздействия на процесс производства, то
имеет место так называемый пассивный контроль. При активном контроле про-
верку изделий или технологического процесса осуществляют в процессе изго-
товления и используют для управления процессом производства.
При визуальном контроле проверка ведется осмотром невооруженным
взглядом. В зависимости от того, нарушается ли целостность изделий после
контроля, различают разрушающие и неразрушающие методы контроля.
Сплошной контроль предусматривает 100%-ную проверку изделий, если же
проверке подвергается часть изделий из партии, то имеет место статистический
или нестатистический выборочный контроль.
В зависимости от контролируемых параметров различают контроль гео-
метрических параметров, контроль поверхностных дефектов, контроль химиче-
ского состава, контроль физико-механических свойств и т. п.
Пути совершенствования контроля. Основным направлением совер-
шенствования контроля является его автоматизация, т. е. создание таких систем
контроля, в которых установка деталей, контроль и рассортировка выполняют-
ся без участия оператора. Перспективными, особенно при неразрушающих ме-
тодах контроля, являются роботизированные технологические системы, ком-
плексы и линии контроля, управляемые от ЭВМ.
Важнейшим направлением является также автоматизация процесса обра-
ботки сигналов, вырабатываемых средствами измерения в процессе контроля.
Так созданы системы, которые позволяют строить двух- и трехмерные изобра-
жения контролируемого объекта, выделять на них разной яркостью или различ-
ными цветами зоны дефектов или области с различным уровнем свойств и 206
структур. Кроме этого, на изображение наносятся цифровые данные о размерах
и локализации дефектов, эпюры сил, напряжений, температур.
С появлением гибких автоматизированных производств широкое приме-
нение находят координатные измерительные машины, осуществляющие авто-
матический процесс измерений, в том числе при пооперационном контроле на
станках с ЧПУ.
Сущность контроля геометрических параметров: сопоставление действи-
тельных значений геометрических параметров со значениями, определяемыми
техническими требованиями к изделию. Контроль осуществляется методом
измерений, т. е. с выражением параметра в числовой форме, либо сравнением
параметра с мерой или с измерительными поверхностями приборов, настроен-
ных по мере.
Объекты контроля: исходные материалы, заготовки, детали, сборочные
единицы и готовые машины на разных стадиях изготовления, приемки и испы-
тания.
Контролируемые параметры: линейные размеры (длина, высота, глубина,
зазоры, расстояния, диаметры и т. п.); угловые размеры (углы между плоско-
стями, осями, между плоскостями и горизонтальной плоскостью, углы конусов
и т. п.); геометрические параметры сложных поверхностей (расположение то-
чек или участков относительно заданных баз и относительно друг друга; гео-
метрические характеристики зубчатых и червячных зацеплений, резьбовых,
шлицевых и шпоночных соединений; отклонения форм и расположения по-
верхностей (отклонения от цилиндричности, плоскостности, параллельности,
перпендикулярности и т.п.).
Область применения: все отрасли промышленности и научные исследо-
вания, где необходимо контролировать геометрические параметры изделий и
объектов исследования.
Особенности процесса контроля геометрических параметров. Значе-
ние геометрических параметров изделий задаются при их проектировании, как
правило, в числовой форме и проставляются на чертежах или хранятся в коди-
рованном виде в памяти ЭВМ. В процессе изготовления изделий необходимо
контролировать соответствие действительной величины и параметров значени-
ям, установленным в технической документации. Большинство геометрических
параметров представляют собой или оцениваются через числовые значения,
линейных и угловых величин. Эти числовые значения называются размерами,
а процесс их контроля - размерным контролем.
Таким образом, целью размерного контроля является сопоставление дей-
ствительных геометрических параметров изделий, выраженных через разме-
ры, со значениями этих параметров, которые определены при проектировании
изделий. Размерный контроль завершается определением годности изделия
или выдачей сигнала управления, который используют для отбраковки или для
управления технологическим процессом.
Если в процессе контроля значение размера выражают в числовом виде,
то такой процесс называют измерением. Определение числового значения раз- 207
мера производят с помощью мер и с помощью измерительных приборов. Для
измерений применяют концевые и штриховые меры. На практике используют
наборы мер, позволяющие составить любой линейный или угловой размер.
Штриховые меры (линейки, рулетки, угломеры и др.) имеют шкалы с нанесен-
ными на них делениями, соответствующими определенным единицам измере-
ния.
Определение размера производят совмещением измерительных поверх-
ностей концевой меры с поверхностями изделия, составляющими контроли-
руемый размер, или наложением штриховой меры на изделие. Специальные
меры (калибры, шаблоны, угольники и др.) воспроизводят одно или несколько
значений размеров и предназначаются, в основном, для контроля годности из-
делия без определения численного значения размера.
Чаще всего измерения осуществляются с помощью измерительных при-
боров. Измерительные приборы– это средства измерения, предназначенные
для выработки численного показания размера или сигнала измерительной ин-
формации, доступного для непосредственного восприятия наблюдателем. По-
верхности, образующие размер, совмещают с измерительными поверхностями
приборов или с визирными марками окуляров. Перемещение измерительных
поверхностей или марок в процессе совмещения скоординировано с относи-
тельным перемещением указателя и отсчетной шкалы, либо с перемещением
активного элемента преобразователя. При этом, если действительное значение
размера считывается по шкале или на экране цифрового прибора, то измерение
проводится по методу непосредственной оценки.
Измерительные поверхности приборов можно настраивать с помощью
мер на определенный размер, с которым сравнивается контролируемый геомет-
рический параметр. По этой схеме проводят контроль методом сравнения. Су-
ществуют бесконтактные методы контроля, использующие регистрацию пара-
метров оптического, радиоволнового и акустического излучений, реагирующих
на расстояние между измеряемыми поверхностями.
Особенности процесса. Для выявления внутренних дефектов используют
разрушающие и неразрушающие методы контроля. В разрушающих методах
дефекты наблюдают и измеряют непосредственно на изломах и разрезах кон-
тролируемого объекта. В неразрушающих методах используют проникающие
поля и излучения, взаимодействующие с материалом контролируемого объекта.
Внутренние дефекты, изменяя физические характеристики материала, будут
тем самым изменять некоторые параметры прошедшего или отраженного излу-
чения или поля. Преобразовывая прошедшую или отраженную часть излучения
в видимые изображения или электрические сигналы, определяют вид дефекта,
его размеры и месторасположение в объекте. Неразрушающие методы позво-
ляют контролировать 100% изделий, проводить автоматическую отбраковку
негодных изделий, осуществлять контроль непосредственно в ходе технологи-
ческого процесса.
Область применения. Методы выявления внутренних дефектов исполь-
зуются в металлургическом производстве для контроля слитков, проката, труб; 208
в заготовительном производстве для контроля отливок, поковок, сварных, пая-
ных и клеевых соединений; для контроля качества изделий электронной про-
мышленности, химического и энергетического машиностроения; для обнару-
жения дефектов в строительных конструкциях; для регистрации возникающих в
процессе эксплуатации опасных нарушений в материале различных конструк-
ций и деталей машин.
Пути совершенствования методов выявления внутренних дефектов.
Основным направлением в развитии методов выявления внутренних дефектов
является создание более простых, но более надежных и чувствительных средств
неразрушающего контроля, максимально освобождающих оператора от обра-
ботки результатов контроля и рассортировки изделий. Например, создаются ав-
томатизированные системы контроля на базе ЭВМ, производящие автоматиче-
скую обработку изображений с определением вида и размеров дефектов. Весь-
ма перспективной является промышленная рентгеновская вычислительная то-
мография (ПРВТ). Машинная обработка сигналов по особому алгоритму позво-
ляет воспроизвести на экране дисплея внутреннюю структуру изделий путем
визуального анализа отдельных плоских сечений (томограмм). Метод имеет в
десятки раз большую чувствительность, чем традиционные методы радиогра-
фии. Томографы оснащаются устройствами документирования и архивирова-
ния результатов контроля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Современный общественный прогресс предъявляет новые требования к
развитию науки, техники, производства, к повышению уровня автоматизации, а
также экологичности всех сфер деятельности человека. Важными направления-
ми при этом является разработка и создание эффективных технологий для по-
лучения новых материалов, разработка комплексных технологических процес-
сов металлургии, машиностроения и приборостроения с эффективным исполь-
зованием металлов, создание экономичных и безопасных транспортных
средств, разработка новых аппаратов и систем для управления производством.
Данный курс лекций соответствует стандарту специальности и является само-
достаточным для последовательного и систематического изучения дисциплины
«Технологические процессы в машиностроении», преподаваемой в техниче-
ских университетах.
Методика работы над материалом:
1.Внимательно прослушать лекцию, читаемую преподавателем, закон-
спектировать материал, не вошедший в основной курс. 209
2.Желательно, чтобы студент ознакомился с материалом лекции до изло-
жения ее преподавателем.
3.При самостоятельной подготовке : прочитать лекцию, попытаться вос-
становить общую структуру лекции в памяти .
4.При необходимости рекомендуется обращаться к литературе, перечень
которой приводится ниже.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Антонов, Л. П. Обработка конструкционных материалов/ Л. П. Антонов,
Е. М. Муравьев.– М. : Машиностроение, 1982. – 431 с.,ил.
2. Бутовский, К. Г. Материалы приборостроения: учебное пособие /
К. Г. Бутовский, А. В. Лясникова и др. – Саратов : Изд-во Сарат. техн. ун-та,
2005. –236 с. : ил.
3. Дальский, А. М. Технология конструкционных материалов : учебник для
студентов машиностроительных специальностей вузов / А. М. Дальский,
Т. М. Барсукова, Л. Н. Бухаркин и др.; под общ. ред. А. М. Дальского . –3-е
изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1992. – 448 с.: ил.
4. Журавлев, В. Н. Машиностроительные стали : справочник/ В. Н. Журавлев,
О. И. Николаева.– М. : Машиностроение, 1992. – 480 с.
5. Зубцов, М. Е. Листовая штамповка / М. Е. Зубцов. – Л. : Машиностроение,
1980. – 431 с.
6. Ковка и штамповка. Справочник в 4 т. Листовая штамповка / под ред.
А . Д. Матвеева; ред. совет: Е. И. Семенов (председатель) и др . – М. : Ма-
шиностроение, 1985–1987. – 544 с.
7. Ковшов, А. Н. Технология машиностроения / А. Н Ковшов. – М. : Машино-
строение, 1987. – 320 с.: ил.
8. Маталин, А. А. Технология машиностроения: учебник для машинострои-
тельных вузов по специальности «Технология машиностроения, металло-
режущие станки и инструменты» /
А. А. Маталин . – Л. : Машиностроение, 1986. – 496 с.
9. Металлы. Методы механических и технологических испытаний. – М. : Изда-
тельство стандартов, 1988. – 388 с.
10. Методические указания. Методика выбора и оптимизации контролируемых
параметров технологических процессов / РДМУ 109-77, Введено 01.07.87.
– М. : Издательство стандартов, 1987. – 64 с. 211
11. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных мате-
риалов: справочное пособие в 2 т./ под общ. ред. А. Г.Туманова. Т.2: Мето-
ды исследования механических свойств металлов. – М. : Машиностроение,
1974. – 320 с.
12. Микляев, П. Г. Анизотропия механических свойств металлов /
П. Г. Микляев, Я. Б. Фридман.– М. : Металлургия, 1986. – 223 с.
13. Пластичность и разрушение / В. Л. Колмогоров, А. А. Богатов,
Б. А. Мыгачев и др. – М. : Металлургия, 1977. –336 с.
14. Полухин, П. И. Физические основы пластической деформации /
П. И. Полухин , С. С. Горелик , В. К. Воронцов. – М. : Металлургия, 1982.
–584 с.
15. Полухин, П. И. Сопротивление пластической деформации металлов и спла-
вов / П. И. Полухин, Г. Я. Гунн, А. М. Галкин .– М. : Металлургия, 1976–.
487 с.
16. Попов, Е. А. Основы теории листовой штамповки / Е. А. Попов. – М. : Ма-
шиностроение, 1977. – 278 с.
17. Прогрессивные технологические процессы холодной штамповки / Ф .В.
Гречников, А. М. Дмитриев., В. Д. Кухарь и др.; под общ. ред. А .Г. Овчин-
никова. – М. : Машиностроение, 1985. – 184 с.
18. Романовский, В. П. Справочник по холодной штамповке / В. П. Романов-
ский .– Л. : Машиностроение, 1979. – 520 с.
19. Смирнов, В. С. Теория обработки металлов давлением /
В. С. Смирнов. – М. : Металлургия, 1973. – 296 с.
20. Технологичность конструкций изделий : справочник / Т. К. Алферова, Ю. Д.
Амиров, П. Н. Волков; под ред. Ю. Д. Амирова. – М. : Машиностроение,
1985. – 368 с.