Поверхности от скорости резания и подачи»

Лабораторный практикум по

Технологии

Машиностроения

 

Учебное пособие

 

 

Волгоград

УДК 621.03

 

 

Рецензенты

 

 

Издается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

 

 

Трегубов, А. В.

Лабораторный практикум по технологии машиностроения. Учебное пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 2012 – 57 с.

ISBN 5–230–04670–8

 

Учебное пособие содержит краткие теоретические сведения из технологии машиностроения: по качеству обработанных поверхностей; зависимости шероховатости от режимов механической обработки; по анализу точности технологической операции методами математической статистики; по обработке заготовок на токарных станках; по проектированию технологических процессов сборки.

Предназначено для студентов всех форм обучения по направлению подготовки дипломированных специалистов «Технологические машины и оборудование», «Машины и аппараты химических производств» при изучении дисциплины «Технология машиностроения».

 

 

ISBN 5–230–04670–8

Ó Волгоградский государственный технический университет, 2012

 

Содержание

1 Лабораторная работа 1: «Исследование функциональной зависимости шероховатости поверхности от скорости резания и подачи»
1.1 Цель работы
1.2 Содержание работы
1.3 Теоретические предпосылки работы
1.4 Лабораторная база
1.5 Методика проведения эксперимента
1.6 Обработка экспериментальных данных
1.7 Контрольные вопросы
1.8 Содержание отчета
2 Лабораторная работа 2: «Анализ точности технологической операции»
2.1 Цель работы
2.2 Содержание работы
2.3 Теоретические предпосылки работы
2.4 Лабораторная база
2.5 Методика проведения эксперимента
2.6 Обработка экспериментальных данных
2.7 Контрольные вопросы
2.8 Содержание отчета
3 Лабораторная работа 3: «Обработка заготовок на токарном станке»
3.1 Цель работы и ее содержание
3.2 Резание металлов и режущий инструмент
3.3 Формообразование поверхностей на токарном станке и геометрия режущего инструмента
3.4 Основные способы установки заготовок на токарном станке
3.5 Классификация основных видов обработки наружных цилиндрических поверхностей
3.6 Общее устройство токарно-винторезного станка
3.7 Наладка заданной операции
3.8 Наладка токарного станка на обтачивание наружной поверхности
3.9 Наладка токарного станка на растачивание внутренней поверхности
3.10 Выполнение заданной операции обточки наружной поверхности
3.11 Выполнение заданной операции расточки внутренней поверхности
3.12 Справка по СОТС
3.13 Содержание отчета
3.14 Контрольные вопросы
4 Лабораторная работа 4 «Проектирование технологического процесса сборки типового узла»
4.1 Цель работы
4.2 Содержание работы
4.3 Теоретическая часть
4.4 Порядок выполнения работ
4.4.1 Методика проведения работы
4.4.2 Порядок выполнения работы
4.5 Содержание отчёта
4.6 Контрольные вопросы
Литература

 

Лабораторная работа 1

«Исследование функциональной зависимости шероховатости

Поверхности от скорости резания и подачи»

 

Цель работы

Установить функциональную зависимость шероховатости поверхности от скорости резания и подачи.

 

Содержание работы

 

1.2.1 Обточить 4 шейки образца с установленными в данной работе частотами вращения шпинделя и постоянной подачей.

1.2.2 Обточить 4 шейки образца с установленными в данной работе подачами при постоянной скорости резания.

1.2.3 Измерить шероховатость всех обработанных поверхностей.

1.2.4 Установить вид функциональной зависимости шероховатости от величины подачи и скорости резания.

1.2.5Построить графики функциональной зависимости шероховатости поверхности от скорости резания и от подачи.

1.2.6 Рассчитать теоретически шероховатость поверхности при ее обработке на заданных режимах и построить соответствующие графики в координатах по п.1.2.5.

 

Лабораторная база

Работа выполняется на токарно-винторезном станке. Обтачивается заранее подготовленный образец из стали Ст.45 Ø36 мм до Ø35 мм.

Обточка ведется резцом с механическим закреплением неперетачиваемой пластинкой твердого сплава марки Т15К6. Передний угол резца γ = -10°; радиус закругления вершины резца ρ = 1 мм.

Шероховатость поверхности измеряется на двойном микроскопе

МИС-11, укомплектованном призмой для установки образца; константа прибора Е = 0,03928.

 

Содержание отчета

1.7.1 Наименование работы.

1.7.2 Цель и содержание работы.

1.7.3 Обрабатываемый материал, его характеристика, геометрия и материал режущего инструмента, режимы резания.

1.7.4 Таблицы данных по форме 1.3. и 1.4.

1.7.5 Выполнить теоретический расчет шероховатости поверхности и построить графики расчетных параметров R _a в координатах по п. 1.7.6, 1.7.7.

1.7.6 График экспериментальной зависимости параметра R _a от подачи.

1.7.7 График экспериментальной зависимости параметра R _a от скорости резания.

1.7.8 Выводы.

 

1.8 Контрольные вопросы

1.8.1 Какими параметрами по ГОСТ оценивается шероховатость поверхности?

1.8.2 Параметр шероховатости R _a, определение.

1.8.3 Параметр шероховатости R _z, определение.

1.8.4 Зависимость шероховатости поверхности от геометрии резца.

1.8.5 Зависимость шероховатости поверхности от режима резания.

1.8.6 Почему микроскоп МИС – 11 называется двойным?

1.8.7 Каково соотношение между параметрами шероховатости R _a и R _z?

1.8.8 Как влияет нарост на передней грани резца на шероховатость поверхности? Пояснить графически (на рисунке).

1.8.9 Поясните физический смысл константы E двойного микроскопа МИС – 11.

1.8.10 Какими методами определяют шероховатость поверхности?

1.8.11 Перечислите основные показатели качества поверхности детали.

 

Таблица 1.5 – Некоторые средства измерения и контроля параметров шероховатости

Прибор	Параметр	Диапазон измерения, мкм	Базовая длина, мм
Микроскоп МИС-11	R z, R max S, S m	0,8 … 0,63 0,2 … 2500	0,25; 0,8; 0,01; 0,03; 0,08 0,25; 0,8; 2,5
Микроскоп ОРИМ-1	R z, R max S, S m	0,4 … 40 0,2 … 2500	0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5
Микроскоп ПТС-1	R z, R max S, S m	40 … 320 20 … 6300	0,25; 0,8; 2,5; 8,0
Профилометр 170622	R a R z R max	0,02 … 25 0,2 … 100 0,2 … 100	0,25; 0,8; 2,5
Профилограф-профилометр	R a R z R max	0,02 … 100 0,2 … 500 0,2 … 500	0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8,0
Профилограф-профилометр Talysurf-4	R a Hmin, Hmax t p	0,05 … 10 0,2 … 40 100%	0,25 … 2,5
Профилограф-профилометр Talysurf-10	R a, R g R p R t	0,025 … 50 0,25 … 500	0,8 … 8,0
Профилограф-профилометр цеховой Surtronik-3	R a R, R p, R t t p	0 … 100 0 … 200 0 … 100%	0,25 … 2,5
Rotary Talysurf Контроль радиусов Rmax 38 мм; Rmin 0,25 мм	R a	Аналогично Talysurf-4 или Talysurf-10	0,8 … 2,5
Миникомпьютер Talynova	R a, R z, R max S m t p	0,05 … 100 10 … 500 100%	0,25 … 2,5

2 Лабораторная работа 2

«Анализ точности технологической операции»

 

Цель работы

2.1.1 Провести статистический анализ точности операции шлифовки наружного диаметра кольца подшипника на бесцентрово-шлифовальном станке (метод автоматического получения заданных размеров).

2.1.2 Установить возможность оценки точности операции по выборке малого объема.

2.1.3 По выборке большого объема построить гистограмму, полигон и кривую распределения.

 

Содержание работы

2.2.1 На бесцентрово-шлифовальном станке шлифуют наружное кольцо подшипника с наружным диаметром Ø47_-0,039 мм (IT 8). Обработка ведется методом автоматического получения заданных размеров. Объем производственной партии 40 шт.

При выполнении лабораторной работы, непосредственно обрабатывается выборка из 5 деталей. Остальные 35 деталей партии были обработаны ранее.

2.2.2 Измеряется диаметр сначала 5 обработанных деталей, результат измерения вносится в протокол опыта. Измеряются остальные 35 деталей. Результат их измерения также вносится в протокол.

2.2.3 Проверяется гипотеза о случайности и независимости отбора деталей для статистического анализа (представительность партии заготовок для оценки точности технологической операции).

2.2.4 По результатам замеров диаметра Ø47_{-0,039 мм} у 40 деталей строится гистограмма, полигон и кривая распределения случайных погрешностей обработки.

2.2.5 Оценивается точность операции по результатам обработки вы­борки из 5 деталей и по результатам измерения размеров пробы из 40 деталей.

 

Лабораторная база

Работа выполняется на бесцентрово-шлифовальном станке модели SALS 200∙500, предварительно настроенном для выполнения лабораторной работы.

Для измерения диаметра выдается рычажно-зубчатая скоба или микрокатор 1ИГПР с ценой деления I мкм, измерительная головка 2ИГПР и соответствующая стойка (исходя из наличия на кафедре).

Рисунок 2.2

1 – микрокатор, 2 – кронштейн, 3 – регулировочное кольцо,

4 – арретив, 5 – колонка, 6 – измерительный столик, 7 – гайка для подъема и опускания столика, 8 – основание, 9 – зажим столика, 10 – зажим кронштейна

 

Содержание отчета

2.7.1 Наименование работы.

2.7.2 Цель и содержание работы.

2.7.3 Протокол опыта (результат измерения заготовок).

2.7.4 Расчет среднего арифметического и среднего квадратичного размеров пробной партии заготовок (по формуле 2.5).

2.7.5 Расчет точности операции по результатам обработки пробной партии заготовок.

2.7.6 Банк исходных данных для анализа точности технологической операции.

2.7.7 Расчет границ интервалов, расчет опытного и теоретического значения частоты для каждого интервала (табл. 2.3).

2.7.8 Гистограмма, полигон и кривая распределения.

2.7.9 Оценка точности технологической операции по 40 замерам.

2.7.10 Выводы.

 

2.8 Контрольные вопросы

2.8.1 Большая и малая выборки при контроле технологической операции.

2.8.2 Для чего используется метод малых выборок?

2.8.3 Точность технологической операции?

2.8.4 Каким способом проверяется гипотеза о представительности партии деталей, используемой для контроля точности технологической операции?

2.8.5 Гистограмма, полигон и кривая распределения случайных погрешностей. Способы их построения.

2.8.6 Возможность и целесообразность оценки точности технологической операции по результатам обработки опытной партии заготовок малого объема.

3 Лабораторная работа 3

«Обработка заготовок на токарном станке»

 

3.1 Цель работы и ее содержание

1. Научить студентов проектированию методов обработки наружных цилиндрических поверхностей и расточки внутренних цилиндрических поверхностей на токарных станках.

Для этого необходимо знать:

· резание металлов и режущий инструмент;

· формирование поверхностей при точении и расточке;

· основные способы установки заготовок на токарном станке;

· классификацию способов обработки цилиндрических поверхностей.

2. Ознакомиться с выданной технологической документацией.

3. Ознакомиться с системой управления станком.

4. Наладить кинематические цепи станка.

5. Установить и закрепить инструмент и заготовку.

6. Выполнить заданную операцию.

7. Получить необходимую информацию (по заданию преподавателя).

8. Убрать станок и привести рабочее место в исходное состояние.

9. Подготовить отчет.

 

Цилиндрических поверхностей

 

Классификация методов обработки наружных цилиндрических поверхностей показана на рис. 3.8.

На рисунке 3.8 перечислены все возможные методы обработки, сущность которых можно узнать по литературным источникам [1], указаны значения предельной точности обработки по каждому методу — квалитеты точности (вверху рамки) и параметр шероховатости Rа, мкм (внизу рамки). Квалитеты точности указаны для деталей из конструкционных сталей. Для деталей из чугуна и цветных сплавов допуск на размер можно принимать на один квалитет точнее [3].

-

 

Рис. 3.8 − Классификация методов обработки наружных цилиндрических поверхностей

 

Наладка заданной операции

 

Группа студентов получает определенную заготовку и комплект инструментов.

Оформляют технологическую карту. Определяют способ установки и закрепления заготовки, инструмент и режимы обработки.

Студенты знакомятся с системой управления станком. Устанавливают и закрепляют заготовку и инструмент на станке. С помощью органов управления станком, по его паспортным данным (по таблицам, укрепленным на станке), производится наладка кинематических цепей станка, для осуществления указанных в технологической карте режимов.

 

Справка по СОТС

Современные СОТС - это неотъемлемая часть всего комплекса средств, обеспечивающего эффективную эксплуатацию металлорежущего оборудования. Поскольку в практике металлообработки условия резания различаются значительно, то соответственно применяется и большое число СОТС, искусственно вводимых в зону резания. Естественно, что такие вопросы, как назначение, классификация и физико-химические основы действия СОТС, требуют особого внимания и должны быть достаточно подробно рассмотрены в первую очередь.

Требования к СОТС. Наиболее важными из них являются требования обеспечивать увеличение стойкости режущего инструмента и повышать качество обрабатываемой поверхности при соблюдении заданной точности обработанной поверхности. Выполнение этих требований приводит в конечном счете к снижению стоимости металлообработки вследствие уменьшения затрат на режущий инструмент, сокращению брака и простоев станков, связанных с заменой затупившегося инструмента. В зависимости от условий обработки СОТС должны обеспечивать смазывающее, охлаждающее, диспергирующее или моющее действие. Однако в большинстве случаев от СОТС требуется обеспечить одновременно несколько действий в различной степени. Так, например, при фрезеровании твердосплавными фрезами требуется высокое смазывающее и обязательно низкое охлаждающее действие; при нарезании резьбы метчиками и при развертывании- высоко эффективные моющее и смазывающее; при токарной обработке титановых сплавов- охлаждающее, а при обработке их фрезерованием - смазывающее действия. Поэтому при создании или выборе СОТС необходимо знать, какое действие в данных условиях резания должна обеспечивать жидкость. Предъявляемые к СОЖ требования выражаются в виде конкретных предельно допустимых норм показателей качества.

Содержание отчета

 

Отчет включает конспективную запись теоретических вопросов в соответствии с п.1, рисунок общего вида токарно-винторезного станка (модель 16Б20КП) и копии технологической документации: операционная карта по ГОСТ 3.1404, Форма 1, Форма 1а, и карты эскизов – по ГОСТ 3.1105, Форма 7).

 

3.14 Контрольные вопросы

1. Какие существуют типовые поверхности согласно классификатору поверхностей деталей машин?

2. Какие виды обработки применяются при точении цилиндрических поверхностей при обработке деталей типа тел вращения?

3. Каковы особенности закрепления деталей для черновой и чистовой обработке поверхностей?

4. Какова конструкция инструмента для точения цилиндрических поверхностей?

5. Каким образом и какими методами обтачивают цилиндрические поверхности?

6. Что влияет на точность обрабатываемых валов?

7. Какие СОЖ применяют при обтачивании наружных поверхностей?

8. Какие виды обработки применяются при растачивании внутренних цилиндрических поверхностей при обработке деталей типа тел вращения?

9. Какова конструкция инструмента для растачивания внутренних цилиндрических поверхностей?

10. Каким образом и какими методами растачивают внутренние цилиндрические поверхности?

11. Что влияет на точность обрабатываемых внутренних цилиндрических поверхностей?

12. Какие СОЖ применяют при растачивании внутренних поверхностей?

 

Лабораторная работа 4

«Проектирование технологического процесса

Сборки типового узла»

Цель работы

Практическое освоение методики и приобретение навыков разработки схем и технологических процессов сборки на основе выполнения сборочно-разборочных работ.

 

Содержание работы

 

По исходным материалам для разработки технологического процесса: сборочному чертежу, спецификаций поступающих на сборку деталей и сборочных единиц, технологических требований к изделию, деталировочным чертежам, объёму выпуска (по заданию преподавателя) разработать технологическую схему сборки типового узла.

Спроектировать технологический маршрут сборки типового узла. Заполнить операционную карту сборки типового узла.

 

Теоретическая часть

 

Разработка технологического процесса сборки машин является составной частью технологической подготовки производства. Главными принципами проектирования процесса сборки являются - обеспечение высокого качества изделий, достижение наибольшей производительности и экономичности процесса за счёт применения механизации и автоматизации сборочных работ. Технический и организационный уровень сборки в значительной степени определяет надёжность и долговечность машин, а увеличение срока службы и повышение надёжности работы машины в период её эксплуатации – это один из важнейших путей более быстрого оснащения высококачественной техникой всех отраслей народного хозяйства.

Проектирование ТП сборки отличается сложностью и трудоемкостью.

Однако, степень углубленности технологических разработок зависит от типа производства и размера программного задания. При больших размерах годового выпуска (массовое, крупносерийное производства) ТП сборки разрабатывают детально и с возможно полной дифференциацией. В условиях мелкосерийного и единичного производств ограничиваются общей наметкой сборочных операций, учитывая, что подробная разработка в данных условиях экономически не оправдывается.

Основой проектирования технологического процесса сборки является:

- определение наиболее рациональной последовательности и установление методов сборки (ручная, механическая, автоматизированная) и организационной формы сборки;

- планирование сборочных операций и технологических режимов сборки по элементам;

- выбор и конструирование необходимого инструмента, приспособлений, оборудования;

- назначение технических условий на узловую сборку изделия по операциям;

- выбор методов и средств технического контроля качества сборки;

- установление норм времени на выполнение сборочных операций; определение рациональных способов транспортировки деталей, полуфабрикатов и изделий;

- подбор и проектирование транспортных средств;

- разработка технологической планировки сборочного цеха и необходимой технической документации.

Для разработки технологического процесса сборки машины или узла необходимо иметь сборочные чертёжи, характеризующие машину или узел, необходимые для отчётливого представления конструкции, чертежи деталей, спецификацию деталей по узлам, технологические требования, годовой выпуск изделия. При изучении служебного назначения, условий работы и конструкции изделия особое внимание уделяется анализу технологичности конструкции. Такт сборки представляет собой промежуток времени, через который периодически осуществляется выпуск машин, или их сборочных единиц.

Такт сборки определяют по формуле:

, (мин), (4.1)

где Ф – действительный годовой фонд времени (при двухсменной работе Ф = 4015 часов);

N – годовой объём выпуска деталей, шт.;

h_р – коэффициент, учитывающий потери на ремонт оборудования (0,97 при двухсменной работе).

Тип производства определяется сопоставлением такта t и ориентировочно установленной средней длительностью основных операций сборки Т_сб. При t = Т_сб – производство массовое и определяется коэффициентом закрепления операции (ГОСТ 3.1121-84).

, (4.2)

где О – число различных операций;

Р – число рабочих мест с различными операциями;

при К = 1 – массовое поточное производство;

при I < К < 10 – крупносерийное производство;

при 10 < К < 20 – среднесерийное производство;

при 20 < К < 40 – мелкосерийное производство;

при единичном производстве – не регламентируется.

Выбор организационной формы сборки определяется заданной программой выпуска изделий, машин: при единичном производстве применяют непоточную (стационарную) сборку, при серийном и массовом – поточную.

Непоточная (стационарная) сборка – сборка изделия или его составных частей на одной позиции, к которым подаются детали и узлы (подузлы) собираемой машины.

Поточная сборка – сборка изделия, производимая с условиями поточного производства. Она бывает двух видов: подвижная и неподвижная.

 

Рис. 4.1. Структурная схема организационных форм сборки

 

Согласно ГОСТ 2.101-83 устанавливаются четыре вида изделия: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Сборочная единица – изделие, собранное из двух или нескольких деталей на предприятии-изготовителе посредством любых соединений.

Комплекс – два или более специализированных изделий, не соединённых на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

Комплект – два или более изделия, не соединённых на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но представляющие набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера.

Согласно ГОСТ 3.1109-83 устанавливаются следующие виды сборки: сборка, объектом которой является изделие в целом, называется общей сборкой. Сборка, объектом которой является составная часть изделия, называется узловой сборкой.

Узел – сборочная единица, собранная отдельно от других составных частей изделия, выполняющая определённые функции в изделии совместно с другими составными частями или изделия в целом.

Подузел – часть узла машины, связанная с другими частями посредством крепёжных деталей.

Основой сборочных операций является процесс соединения деталей и узлов (подузлов) с обеспечением правильного их взаимного положения и определённой посадки.

Различают следующие виды соединений: неподвижные разъёмные, неподвижные неразъёмные, подвижные разъёмные и подвижные неразъёмные.

К неподвижным разъёмным соединениям относятся те, которые можно разобрать без повреждения соединяемых и скрепляющих деталей (резьбовые, шпоночные, шлицевые, конические соединения с переходными посадками).

К неподвижным неразъёмным соединениям относятся такие, разъединение которых связано с повреждением или полным разрушением деталей (посадки с гарантированным натягом, развальцовка и отбортовка, сварка, пайка, клейка, заливка).

К подвижным разъёмным соединениям относятся соединения с подвижной посадкой, а к подвижным неразъёмным – подшипники качения, втулочно-роликовые цепи, запорные краны.

При сборке изделий и машин необходимо достигнуть заданную точность сборки, определённую надёжность и долговечность изделия.

Точность может быть задана конструктором методами полной взаимозаменяемости, неполной (частичной) взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

Метод полной взаимозаменяемости целесообразен в массовом и серийном производствах при коротких размерных цепях в случае жёстких допусков на размер замыкающего звена.

Сборка методом неполной (частичной) взаимозаменяемости заключается в том, что допуски на размеры деталей, составляющих размерную цепь, преднамеренно расширяют для удешевления производства.

Сборка методом неполной (частичной) взаимозаменяемости целесообразна в серийном и массовом производствах для многозвенных цепей.

Сборка методом групповой взаимозаменяемости заключается в том, что детали изготовляются с расширенными полями допусков, а перед сборкой сопрягаемые детали сортируются на размерные группы для обеспечения допуска посадки, предусмотренного конструктором. Сборку деталей каждой группы ведут по методу полной взаимозаменяемости. Метод групповой взаимозаменяемости используют для достижения наиболее высокой точности сборки малозвенных размерных цепей.

Сборка методом регулирования заключается в том, что необходимая точность размера замыкающего звена достигается путём изменения размера заранее выбранного компенсирующего звена. Сборка методом регулирования имеет ряд преимуществ: универсальность (метод применим независимо от числа звеньев в цепи, от допуска замыкающего звена и масштаба выпуска изделия), простота сборки при высокой её точности, отсутствие пригоночных работ, возможность регулирования (в том числе и в процессе эксплуатации машины). При этом, однако, возрастает сложность узла.

Сборка методом пригонки заключается в достижении заданной точности сопряжения путём снятия с одной из сопрягаемых деталей необходимого слоя материала опиловкой, шабрением, притиркой или другим способом. Сборка методом пригонки трудоёмка и целесообразна в единичном и мелкосерийном производстве.

Последовательность сборки изделия в основном определяется его конструкцией, компоновкой деталей и методами достижения требуемой точности. Простые сборочные единицы или изделия, как правило, имеют одинаковую последовательность ввода деталей в технологический процесс сборки, сложные – многовариантную. Общие указания по разработке последовательности сборки состоят в следующем:

1. Сборку следует начинать с установления на сборочном стенде и конвейере базовой детали, к которой последовательно присоединяются остальные детали.

2. При прочих равных условиях сборку следует начинать с деталей, имеющих размеры, входящие в качестве составляющих звеньев в ту размерную цепь, при помощи которой решается наиболее ответственная задача.

3. Последовательность сборки определяется возможностью и удобством присоединения деталей.

4. Каждая ранее смонтированная деталь или сборочная единица не должны мешать последующей сборке.

5. Детали или сборочные единицы, выполняющие наиболее ответственные функции, желательно монтировать в первую очередь. То же самое относится к деталям и сборочным единицам, размеры которых являются общими звеньями нескольких параллельно связанных размерных цепей.

6. Необходимо, по возможности, исключить промежуточные разборки.

7. Необходимо обеспечить минимальное количество переустановок в процессе сборки.

Построение последовательности сборки изделия и его узлов разрабатывают по технологическим схемам сборки. Сборочные единицы изделия в зависимости от их конструкции могут состоять либо из отдельных деталей, либо из узлов и подузлов. Различают подузлы первой, второй и более высоких ступеней. Подузел первой ступени входит непосредственно в состав узла, подузел второй ступени входит в состав первой ступени и т.д. Подузел последней ступени состоит только из отдельных деталей.

Технологические схемы составляют отдельно для общей сборки изделия и для сборки каждого из его узлов.

Для иллюстрации структуры изделия и последовательности его сборки наиболее часто используют дендритную форму технологической схемы сборки, рис. 4.2.

Рассмотрим принцип разработки технологических схем сборки на примере сборки узла ступицы (рис. 4.3).

На технологических схемах сборки каждая деталь или сборочная единица обозначается прямоугольником (рис. 4.4), разделённым на три части.

 

 

 

Рисунок 4.3 – эскиз ступицы

1 – крышка, 2 – винт (4 шт.), 3 – кольцо стопорное, 4 – винт (4 шт.), 5 – фланец, 6 – прокладка, 7 – кольцо компенсационное, 8 – шкив, 9 – подшипник (2 шт.), 10 – кольцо уплотнительное, 11 – ступица, 12 – втулка

 

(1)

Крышка

 

(2) (3)

 

Рис. 4.4. Схематическое изображение детали «Крышка», поз. 1 на рис. 4.3

В верхней части (1) указывается наименование элемента. В левой нижней части (2) его номер по позиции (рис. 4.3), а в правой нижней (3) их количество. Каждой сборочной единице или составной части изделия присваивается обозначение его базовой детали с добавлением символа «сб», рис. 4.5.

 

Ступица
сб. 11

 

 

Рис. 4.5. Схематическое изображение узла «Ступица», поз. 11 на рис. 4.3

 

 

 

Рис. 4.6. Технологическая схема сборки ступицы

 

Разработку технологической схемы сборки рис. 4.6 начинают с определения базовой детали (или сборочной единицы) и деления изделия на сборочные единицы, детали. От прямоугольника с изображением базового элемента ступица, поз. 11, кол. 1 шт. до прямоугольника, изображающего готовое изделие (или сборочную единицу), ступица, поз. сб. 11, кол. 1 шт. проводится горизонтальная линия. Над ней располагаются в порядке последовательности сборки прямоугольники, условно обозначающие детали, а ниже – прямоугольники, условно изображающие сборочные единицы. Для каждой сборочной единицы (первого, второго и более высокого порядка) могут быть построены аналогичные схемы (рис. 4.6).

Технологическая схема сборки является основой для проектирования технологического процесса сборки. После разработки схем сборки устанавливают состав необходимых сборочных, регулировочных, пригоночных, подготовительных работ и определяют содержание технологических операций и переходов, в том числе и методы сборки, производят нормирование сборочных работ.

Маршрутный технологический процесс сборки ступицы представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Порядок выполнения работ

Методика проведения работы

В качестве задания на выполнение работы студентам выдаётся чертёж изделия, спецификация входящих в него сборочных единиц и деталей, или реальное изделие в собранном виде. В задании указывается планируемый объём выпуска изделия.

Разработку технологии сборки следует начинать с изучения конструкции изделия и технических требований на его приёмку. Используется натуральный образец собираемого изделия или его сборочный чертёж. Действительный такт сборки рассчитывается по формуле 4.1.

Тип производства определяется в соответствии с ГОСТ 3.1121-84 расчётом К_{з.о .} по формуле 4.2. Точность сборки в данной работе обеспечивается методом полной взаимозаменяемости.

На основании технологической схемы сборки составляется технологический маршрут сборки.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Изучить конструкцию собираемого изделия, проанализировать технические требования на сборку.

2. Рассчитать действительный такт сборки и определить тип производства.

3. Разработать технологические схемы общей и узловой сборки:

- разработать изделие на сборочные единицы и детали, одновременно записывая технологическую последовательность разработки;

- собрать изделие, одновременно проверяя правильность записей;

- при необходимости внести дополнения и изменения в схему сборки.

4. Разработать технологический маршрут сборки изделия и заполнить таблицу 4.2.

5. Проанализировать технологичность конструкции с точки зрения удобства сборки и обеспечения заданной точности.

6. Составить отчёт.

 

Таблица 4.2

Номер операции	Содержание операции	Номер перехода	Содержание перехода	Технические требования

Содержание отчёта

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Содержание задания.

4. Чертёж узла со спецификацией.

5. Расчёт действительного такта сборки.

6. Технологическая схема общей сборки.

7. Маршрутный технологический процесс сборки узла.

8. Заполнение таблицы 4.2.

9. Заключение о технологичности конструкции изделия на основе выполнения операции сборки.

10. Заключение о разработанном технологическом процессе сборки:

- форма и вид сборки;

- метод сборки;

- виды соединений в сборке.

4.6 Контрольные вопросы

1. Какие исходные данные и материалы требуются для разработки технологии сборки?

2. Дайте определение основных понятий «форма» и «виды сборки», «виды изделий», «виды соединений».

3. В чём заключается преимущество каждого метода сборки?

4. Дайте определение понятий «деталь», «сборочная единица», «узел» и «подузел», «комплекс», «комплект».

5. Что содержит и как строится технологическая схема сборки, маршрутный ТП сборки?

6. Назовите методы и средства достижения точности замыкающего звена при сборке изделия.

7. Для чего и как определяют такт сборки t и К_{з.о .}?

8. От чего зависит и как определяют тип сборочного производства?

9. Метрологические задачи при сборочных работах. Методы и средства контроля качества сборки.

10. Какие факторы влияют на степень или глубину разработок при проектировании ТП сборки?

Литература

1. Агишева, Д. К.,Зотова,С. А., Матвеева,Т. А., СветличнаяВ. Б. Математическая статистика. Учеб. пособие/ВолгГТУ. ­ Волгоград, 2010. ­ 160 с.

2. Базров, Б. М. Основы технологии