Факторы, влияющие на величину припуска (1 час)

Задачей определения оптимальных припусков на обработку тесно связана с установлением предельных промежуточных и исходных размеров заготовки. Эти размеры необходимы для конструирования штампов, прессформ, моделей, стержневых ящиков, приспособлений, специальных режущих и измерительных инструментов, а также для настройки металлорежущих станков и другого технологического оборудования.

В машиностроении широко применяются опытно-статический метод установления припусков на обработку. При этом методе общие и промежуточные припуски берут по таблицам, которые составляют на основе обобщения и систематизации производственных данных передовых заводов.

Недостаток этого метода заключается в том, что припуски назначают без учета конкретных условий построения технологических процессов. Так, общие припуски назначают без учета маршрута обработки данной поверхности, а промежуточные – без учета схемы установки и погрешностей обработки. Опытно – статические величины припусков во многих случаях завышены, т.к. они ориентированы на условия обработки, при которых припуск должен быть наибольшим во избежание брака.

Расчетно-аналитический метод определения припусков (разработан проф.В.М. Кованом).

Данный метод определения припусков основан на учете конкретных условий выполнения технологического процесса обработки. Он выявляет возможности экономии материала и снижения трудоемкости механической обработки при проектировании новых и анализе существующих технологических процессов.

Влияние минимального промежуточного припуска определяют следующие факторы:

1) Высота неровностей R_zi-1, полученная на смежном предшествующем переходе обработки данной поверхности. При выполнении первой операции эта величина берется по исходной заготовке. При выполнении второй операции нужно снять неровности, полученные на первой операции, и т.д

2) Состояние и глубина h_i-1 поверхностного слоя (дефектный слой), полученные на смежном предшествующем технологическом переходе. Этот слой отличен от основного металла. Он подлежит полному или частичному удалению на выполняемом переходе. У отливок из серого чугуна поверхностный слой состоит из перлитной корки, наружная зона которого нередко имеет следы формовочного песка

В результате обработки резанием в поверхностном слое возникает зона наклепа. При последующей обработке эту зону целесообразно сохранить, т.к. она повышает износостойкость детали и способствует получению более чистой детали.

После поверхностной закалки поверхностный слой детали также в максимальной степени сохранить, т.к. его ценные свойства быстро снижаются с увеличением припуска.

3) Пространственные отклонения r_i-1 в расположении обрабатываемой поверхности относительно базовых поверхностей заготовки. К пространственным отклонениям относятся несоосность наружной (базовой) поверхности и растачиваемого отверстия у заготовок втулок, дисков, гильз; несоосность обтачиваемых ступеней базовым шейкам или линии центровых гнезд у заготовок ступенчатых валов; неперпендикулярность торцовой плоскости оси базовой цилиндрической поверхности заготовки; непараллельность обрабатываемой и базовой плоскостей у заготовок корпусных деталей и др. погрешности взаимного положения обрабатываемых и базовых элементов.

Влияние пространственных отклонений на количество снятого в виде припуска материала зависит от принятой схемы базирования заготовки. При механической обработке деталей типа дисков целесообразно, например, сначала расточить отверстие на базе наружной цилиндрической поверхности (для устранения соосности), а затем на базе отверстия обточить наружную поверхность. При обратной последовательности обработки с наружной поверхности снимается значительно большее количество материала.

4) Погрешность установки e_i, возникающая на выполняемом переходе. В результате погрешности установки обрабатываемая поверхность занимает различное положение при обработке партии заготовок на предварительно настроенном станке. Нестабильность положения обрабатываемой поверхности должна быть компенсирована дополнительной составляющей промежуточного припуска.

Пространственные отклонения и погрешности установки представляют собой векторы, так как они имеют не только величину, но и направление. Их суммирование выполняется по правилу сложения векторов.

При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения векторы r_i-1 и e_i могут принимать любое угловое положение, предвидеть которое заранее не представляется возможным. Наиболее вероятное суммарное значение этих векторов определяется их сложением по правилу квадратного корня.

Рекомендуемая литература [4], [7], [9], [10].

Контрольные задания для СРС (тема 11) [4,7,9,10]

1. Классификация припусков на обработку.

2. Факторы, влияющие на величину припуска.

3. Методы назначения припусков на механическую обработку.

4. Порядок расчета припусков на обработку и операционных (межпереходных) размеров.

5. Определение пространственных геометрических отклонений обрабатываемых поверхностей.

Список литературы

1. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения. Учебн. для вузов. – М.: Машиностроение, 1999. – 551с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.М. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1999. Т.1 – 694с.

3. Расчет припусков и межоперационных размеров в машиностроении. Учебн. пособие. Радкевич В.А., Тимирязев, А.Г.,Л.М. Схиртладзе. – М.: Высшая школа, 2004 г. – 272с.

4. Технология машиностроения. Учебн. для вузов в 2-х томах. Т.1 – М.: Машиностроение, 2002г.

5. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения: Учебн. пособие/ В.И. Аверченков и др. – М.: ИНФРА, 2005. – 288с.

6. Основы технологии машиностроения: Учебн. пособие/ В.Ф. Макеев; Карагандинский государственный технический университет.-Караганда: Изд-во КарГТУ, 2008. – 125 с.

7. Лабораторный практикум по основам технологии машиностроения: учеб. пособие / В.Ф. Макеев, О.П. Муравьев, М.Р.Сихимбаев, В.Ф. Швоев.Карагандинский государственный технический университет, - Караганда: Изд-во КарГТУ, 2009. – 80 с.

8. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» –Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1985.-496с, ил.

9. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. –М.: Машиностроение, 1969. – 559с.

10. Основы технологии машиностроения: под ред. В.С. Корсакова. – М.: Машиностроение, 1977. – 416с

11. Корсаков В.С. Основы технологии машиностроения. Учебн. для вузов. – М.: «Высшая школа», 1974. – 336с.

 

Экзаменационные вопросы по ОТМ

1. Качество машин (Технический уровень, производственно-технологические показатели, эксплуатационные показатели, технологическая преемственность, точность).

2. Точность в машиностроении и методы ее достижения. Метод пробных проходов и промеров, метод автоматического получения размеров на настроенных станках.

3. Методы решения размерных цепей. Метод решения размерных цепей, обеспечивающих полную взаимозаменяемость: прямая и обратная задачи (способ равных допусков, способ допусков одного квалитета точности; преимущества и недостатки метода полной взаимозаменяемости).

4. Случайные погрешности обработки. Кривые распределения и оценка точности обработки (полигон распределения, законы Гаусса, равной вероятности, Симпсона, Релея). Точечные диаграммы и их применение для исследования точности обработки.

5. Классификация и выбор технологических баз (конструктивная, измерительная, технологическая, установочная, опорная, поверочная, основная, вспомогательная базы).

6. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин (зависимости износа от времени, шероховатости поверхности, микротвердости, остаточных напряжений).

7. Основные понятия и определения. (Производственный процесс, техническая и технологическая подготовка производства, календарное планирование, рабочее место, технологическая и вспомогательная операция, переход, проход, рабочий ход, установ, позиция, вспомогательный ход, прием).

8. Технологическая характеристика различных типов производства. (Коэффициент закрепления операций, единичное, массовое, серийное производство).

9. Машина как объект производства. Качество машин (Технический уровень, производственно-технологические показатели, эксплуатационные показатели, технологическая преемственность, точность).

10. Процесс создания машины как система связей (Процесс конструирования и изготовления - временные, информационные и экономические связи).

11. Точность в машиностроении и методы ее достижения. Метод пробных проходов и промеров, метод автоматического получения размеров на настроенных станках.

12. Систематические погрешности обработки (Погрешность возникающие вследствие: 1) неточности износа и деформации станков; 2) неточностью и износом режущего инструмента; 3) влияние усилия зажима заготовки на погрешность обработки; 4) упругих деформаций технологической системы под влиянием нагрева: станка, инструмента, заготовки).

13. Случайные погрешности обработки. Кривые распределения и оценка точности обработки (полигон распределения, законы Гаусса, равной вероятности, Симпсона, Релея). Точечные диаграммы и их применение для исследования точности обработки.

14. Влияние жесткости и податливости технологической системы на погрешности обработки.

15. Методы определения жесткости станков.

16. Влияние вибраций динамической системы на точность механической обработки.

17. Значение анализа размерных цепей. Термины и определения (подетальная, сборочная, линейная, плоская, пространственная, угловая размерные цепи; определение составляющего, замыкающего исходного размеров).

18. Методы решения размерных цепей. Метод решения размерных цепей, обеспечивающих полную взаимозаменяемость: прямая и обратная задачи (способ равных допусков, способ допусков одного квалитета точности; преимущества и недостатки метода полной взаимозаменяемости).

19. Теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей.

20. Способ группового подбора при сборке (селективная сборка).

21. Способ регулировки, пригонки.

22. Выбор методов расчета размерной цепи и достижения точности замыкающего звена.

23. Классификация и выбор технологических баз (конструктивная, измерительная, технологическая, установочная, опорная, поверочная, основная, вспомогательная базы).

24. Схема базирования призматических деталей, цилиндрических длинных и коротких деталей. Базирование по коническим поверхностям.

25. Расчет погрешностей базирования на примерах различных установок деталей. Количество баз, необходимых для базирования.

26. Методы настройки станков и расчеты настроечных размеров. Статическая настройка.

27. Управление точностью обработки по входным данным.

28. Качество поверхности деталей машин и заготовок. Общие понятия и определения.

29. Методы измерения и оценки качества поверхностей (профилометры, профилографы, бесконтактный метод, сравнения, измерение волнистости, оценка физико-химического состояния, определение остаточных напряжений, микротрещины).

30. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин (зависимости износа от времени, шероховатости поверхности, микротвердости, остаточных напряжений).

31. Факторы, влияющие на качество поверхности (R_z от V, R_z от S, глубина резания, форма режущей кромки, механические свойства химический состав и структура материала заготовки, СОЖ, жесткость, вибрации, остаточные напряжения).

32. Метод определения припусков на механическую обработку. Основные понятия и определения факторов, определяющих величину промежуточного припуска.

33. Расчетно-аналитический метод определения припуска и допусков. Определение размера исходной заготовки и операционным размеров.

34. Определение суммарных значений пространственных отклонений для различных видов заготовок и механической обработки. Остаточные пространственные погрешности.

35. Расчет себестоимости единицы продукции. Основы технического нормирования.

36. Классификация затрат рабочего времени.

37. Структура нормы времени. Особенности нормирования многоинструментальной обработки.

38.Технологические основы увеличения производительности труда.

39. Развитие технологии машиностроения как отрасли науки. Четыре этапа развития.

40. Основные понятия и определения дисциплины: производственный процесс, технологическая подготовка производства, технологический процесс.

41. Понятия и определения операции, перехода, прохода, установа, позиции.

42. Технологическая характеристика единичного типа производства.

43. Технологическая характеристика массового производства.

44. Технологическая характеристика серийного типа производства.

45. Понятие качества машины как объекта производства. Производственно – технологические показатели.

46. Точность в машиностроении и методы ее достижения

47. Систематические погрешности обработки.

48. Погрешности, возникающие вследствие неточности, износа и деформации станков.

49. Погрешности, связанные с неточностью и износом режущего инструмента.

50. Влияние усилия зажима заготовки на погрешность на погрешность обработки

51. Погрешности, обусловленные упругими деформациями технологической системы под влиянием нагрева. Тепловые деформации инструмента, заготовки.

52. Случайные погрешности обработки. Кривая нормального распределения (Гаусса).

53. Кривые распределения (рассеяния) размеров: равной вероятности, Симпсона, закон Релея.

54. Точечные диаграммы и их применение для исследования точности обработки.

55. Влияние жесткости и податливости технологической системы на погрешности обработки.

56. Методы определения жесткости станков: статический и производственный.

57. Влияние вибраций динамической системы на точность механической обработки.

58. Значение анализа размерных цепей. Термины и определения (подетальная, сборочная, линейная, плоская, пространственная, угловая размерные цепи; определение составляющего, замыкающего исходного размеров).

59. Методы решения размерных цепей. Метод решения размерных цепей, обеспечивающих полную взаимозаменяемость: прямая задача.

60. Метод решения размерных цепей, обеспечивающих полную взаимо заменяемость – обратная задача(способ равных допусков, способ допусков одного квалитета точности). Преимущества и недостатки метода полной взаимозаменяемости).

61. Теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей - обратная задача

62. Теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей – прямая задача.

63. Способ группового подбора при сборке (селективная сборка).

64. Способ регулировки, пригонки.

65. Выбор методов расчета размерной цепи и достижения точности замыкающего звена.

66. Классификация и выбор технологических баз (конструктивная, измерительная, технологическая, установочная, опорная, поверочная, основная, вспомогательная базы).

67. Схема базирования призматических деталей.

68. Схема базирования цилиндрических длинных и коротких деталей. 31. Базирование по коническим поверхностям. Принцип постоянства баз.

69. Расчет погрешностей базирования на примерах различных установок деталей. Количество баз, необходимых для базирования.

70. Методы настройки станков и расчеты настроечных размеров. Статическая настройка.

71. Управление точностью обработки по выходным данным.

72. Качество поверхности деталей машин и заготовок. Общие понятия и определения.

73. Методы измерения и оценки качества поверхностей (профилометры, профилографы, бесконтактный метод, сравнения, измерение волнистости, оценка физико-химического состояния, определение остаточных напряжений, микротрещины).

74. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин (зависимости износа от времени, шероховатости поверхности, микротвердости, остаточных напряжений).

75. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин (зависимости износа от времени, шероховатости поверхности, микротвердости, остаточных напряжений).

76. Факторы, влияющие на качество поверхности (R_z от V, R_z от S, глубина резания, форма режущей кромки, механические свойства химический состав и структура материала заготовки, СОЖ, жесткость, вибрации, остаточные напряжения).

77. Метод определения припусков на механическую обработку. Основные понятия и определения факторов, определяющих величину промежуточного припуска.

78. Расчетно-аналитический метод определения припуска и допусков.

79. Определение размера исходной заготовки и операционных размеров при расчете припусков

80. Определение суммарных значений пространственных отклонений для различных видов заготовок и механической обработки. Остаточные пространственные погрешности.

81. Расчет себестоимости единицы продукции. Основы технического нормирования.

82. Классификация затрат рабочего времени.

83. Структура нормы времени. Особенности нормирования многоинструментальной обработки.

84. Технологические основы увеличения производительности труда.