Введение в предмет «технология машиностроения»

Введение в предмет «технология машиностроения»

1.2 Производственный и технологический процессы. Основные понятия и определения.

Типы и организационные формы производства

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.2.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Исходные данные для проектирования технологических процессов механической обработки

Проектирования технологических процессов механической обработки

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.2.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Исходные данные для проектирования технологических процессов механической обработки

Технология машиностроения рассматривает методы разработки и построения раци­ональных технологических процессов, выбор способа получения заготовки, технологи­ческого оборудования, инструмента и приспособлений, назначение режимов резания и установление технически обоснованных норм времени К проектированию технологического процесса обработки дета­ли можно приступить, если имеются следующие материалы: рабо­чий чертеж детали; данные о заготовке; размер производственной программы и срок ее выполнения; сведения о специфических ус­ловиях данного производства.

Рабочий чертеж детали должен полностью определять данную деталь и содержать необходимые указания для ее изготовления. сечений; все необходимые размеры, расставленные с соблюдени­ем правил расстановки их на чертежах; допуски на неточность из­готовления; данные о шероховатости поверхности после обработ­ки; указания о необрабатываемых поверхностях (если они есть); материал и его марку; указания о термообработке и твердости; указание о числе деталей на одно изделие.

Кроме того, для понимания условий работы детали желательно ознакомиться со сборочным чертежом узла (машины), в который входит данная деталь.

Данные о заготовке желательно иметь в виде рабочего чертежа.

Чертеж заготовки дает представление о величинах припусков и допусков, о расположении заусенцев и уклонов у штамповок и от­ливок и т. д. Эти данные необходимы для выбора баз при механи­ческой обработке, режимов резания, проектирования приспособ­лений для механической обработки. Самостоятельные чертежи за­готовок выполняют обычно в условиях массового и крупносерийного производств. В серийном производстве чертеж заготовки часто делают цветным карандашом на чертеже детали с проставлением соответствующих размеров и допусков. В единич­ном (индивидуальном) производстве чертеж заготовки можно не делать; в этом случае должны быть даны указания о величинах припусков, расположении заусенцев.

Проектирование (выбор) заготовки в зависимости от конкрет­ных условий завода может осуществляться независимо от проек­тирования механической обработки детали. Однако и в этом слу­чае данные (чертеж) заготовки должны быть согласованы с техно­логом, занимающимся проектированием процесса механической обработки детали.

Размер производственной программы и срок ее выполнения во

многом определяют характер применяемого оборудования, при­способлений, инструмента, а также степень проработки техноло­гического процесса. От суммы программных заданий всех изделий зависит производственная программа завода.

Производственная программа машиностроительного завода содержит номенклатуру и число выпускаемых изделий (с указанием их типов и размеров), а также перечень и количество запасных частей для выпускаемых изделий. Производственную программу устанавливают на год. При неравномерном по времени выпуске производственную про­грамму можно устанавливать по кварталам или месяцам. На осно­вании производственной программы завода составляют производ­ственные программы отдельных цехов.

Сведения об условиях данного производства должны характе­ризовать его специфику (новый, реконструируемый, действую­щий завод)._Для нового завода можно проектировать техноло­гический процесс использованием самого новейшего обору­дования. Для реконструируемого и особенно для действующего завода необходимо располагать сведениями об имеющемся оборудовании. Во всех случаях необходимо учитывать наличныеплощади для размещения оборудования. Могут быть и другие условия^-производства, которые также необходимо принимать во внима­ние, например необходимость развития производства в несколько очередей.

При проектировании технологических процессов необходимы справочные и нормативные материалы: каталоги и паспорта обо­рудования; альбомы и каталоги приспособлений; ГОСТы, нор­мали и каталоги на режущие и измерительные инструменты; данные о шероховатости поверхностей и экономичной точности при различных методах обработки резанием; данные о типовых вариантах обработки деталей для получения заданной точности; справочные данные о режимах резания и для определения норм времени на операции; тарифно-квалификационные справочники и другие материалы. Для оформления разработанных технологи­ческих процессов необходимо иметь бланки технологических карт.

Практически при проектировании технологических процессов, а также в заводских условиях величину партии деталей п, запуска­емых в производство одновременно, определяют из расчета про­пускной способности сборочного цеха, т. е. его способности обес­печить бесперебойную равномерную сборку машин.

Программное годовое задание сборочного цеха обычно предус­матривает равномерный выпуск изделий в течение года равными сериями, поэтому при отсутствии других установок величину партии деталей можно установить из выражения

n = П_д/12

где П_д — производственное годовое задание по данной детали, шт.;

12 — число ме­сяцев в году.

Задел — число деталей, находящихся в обработке. Межопера­ционные заделы деталей у станков дают возможность не нарушать ритм работы поточной линии при вынужденном уменьшении вы­пуска деталей с отдельных рабочих мест линии. В последующие часы выпуск деталей с этих рабочих мест должен быть увеличен, чтобы обеспечить заданный выпуск в смену и восстановить нару­шенные межоперационные заделы.

В непоточном производстве необходимый задел деталей

Q=T_цN,

где T_ц— продолжительность цикла изготовляемых деталей, дни (которая учитыва­ет станочное время, время передачи заготовки от станка к станку, время транс­портирования между цехами, нахождение заготовок на складах; это время значи­тельно больше суммы штучных времен операций); N — суточный выпуск деталей.

Литература.

2.1 Основная

2.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Литература.

2.1 Основная

2.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.2.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Оформление маршрутных карт

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.2 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

3.1 Правила оформления технологических карт.

Маршрутная карта — это документ, содержащий описа­ние операций технологического процесса изготовления или восстановления детали изделия (включая контроль и перемещения) в их технологической последовательности. В маршрутной карте указывают данные об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых затратах.

Наименование операции обработки резанием в марш­рутной карте должно быть записано в соответствии с тер­минами группы операций, например, токарная, фрезерная, сверлильная. Рекомендуется и уточненная форма записи наименования операции, учитывающая осо­бенности применяемого оборудования, например токарно-винторезная, вертикально-фрезерная, вертикально-свер­лильная и т. п.

Запись содержания операции при маршрутном изло­жении технологического процесса может быть полной или сокращенной. ГОСТ 3.1702-79 определяет схему записи, которая начинается с ключевого слова — гла­гола в неопределенной форме, характеризующего метод обработки: точить, сверлить, фрезеровать и т. д. Далее в определенной последовательности указывается дополнительная и основная информация.

Первая дополнительная информация, запи­сываемая сразу после ключевого слова, указывает на ко­личество последовательно или одновременно обрабатывае­мых поверхностей: 2, 3, 4... Вторая дополнительная ин­формация, приводимая при полной записи вслед за первой, характеризует обрабатываемую поверх­ность. При записи этой информации следует придержи­ваться определенных терминов, например, внутренняя, коническая, криволинейная, фасонная, ступенчатая, на­ружная (...поверхность); глухое, сквозное (...отверстие); шпоночный, Т-образный (...паз) и т. д. Наименование предметов производства, обрабатывае­мых поверхностей и конструктивных элементов (НПП) в записи содержания операции указывается после второй дополнительной информации.

Стандарт рекомендует тер­мины, которые необходимо использовать при этом: заго­товка, цилиндр, поверхность, резьба, ступень, сфера, то­рец, контур, конус, лыска, фаска, отверстие, галтели, буртик, выточка и т. д.

Условные обозначения размеров и конструктивных элементов с числовыми данными (УОР) приводятся после слов «выдерживая размер (размеры)», которые в записи содержания операции записываются после наименования предметов производства, обрабатываемых поверхностей или конструктивных элементов. Приняты следующие обо­значения: d (D) — диаметр; I — длина; 6 — ширина; Z — угол; t — шаг; h — глубина, высота; R — радиус поверх­ности. Размерность всех линейных величин (мм) при за­писи не указывается.

Дополнительная информация (Доп. инф. 5), приводи­мая после размеров, указывает фаски (с) и радиусы за- -круглений (г) на обрабатываемых поверхностях.

Завершает запись содержания операции дополнитель­ная информация (Доп. инф. 6), определяющая характер обработки или количество одновременно (последователь­но) обрабатываемых поверхностей.

Рекомендуемые при этом термины следующие: окончательно, предварительно, с подрезкой торца, по копиру, по программе, согласно черте­жу, согласно эскизу, одновременно, последовательно.

Полная запись содержания операции или нескольких операций в маршрутной карте обычно делается при от­сутствии (или недостатке) графических изображений, а также для комплексного отражения всех осуществляе­мых действий по обработке резанием заготовки.

Сокращенная запись делается при наличии графиче­ских изображений, достаточно полно отражающих всю необходимую информацию.

При маршрутном изложении технологического процесса в записи некоторых операций допускается указывать в одном предложении несколько ключевых слов, характери­зующих последовательность обработки изделия в данной операции, например: сверлить, зенкеровать и развернуть 2 сквозных отверстия с последующим зенкованием фа­сок, выдерживал...

При заполнении графы сведений об оборудовании обыч­но указывают модель станка и его наименование. Режу­щий, вспомогательный и мерительный инструмент, исполь­зуемые приспособления записываются в графе маршрут­ной карты в соответствии с принятыми обозначениями по действующим стандартам и нормалям, а специальная оснастка — в соответствии с правилами действующих на предприятиях нормативных документов. Универсальный мерительный инструмент в маршрутной карте, как пра­вило, не указывается.

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

3.1 Погрешности обработки, возникающие вследствие упругих дефор­маций системы СПИД под действием сил резания.

  Рассмотрим по­грешности обработки от упругих деформаций элементов станка, инструмента и обрабатываемой детали на примере точения.

Станок. Для рассмотрения существа вопроса введем понятие жесткости станка.

Жесткость у, Н/м, — способность системы про­тивостоять действию силы. Она выражается силой, отнесенной к возникшей деформации в направлении действия силы.

Наиболь­шую деформацию при обработке деталей точением вызывает ра­диальная составляющая силы резания Р_у.   Поэтому

где у — деформация элемента системы в направлении действия силы Р_у, мм.

Реже для расчетов применяют понятие податливости системы, w мкм/кг, которая представляет собой величину, обратную жесткости, = мм/кг =мкм/кг. У токарного станка определяют жесткость передней, задней бабки и суппорта. Жесткость узлов станка устанавливают экспериментально путем их ступенчатого нагружения и одновременного замера возникающих деформаций испытуемого узла в направлении действия силы Р_у. При этом строят зависимость у=АР_у. Нагрузочные и разгрузочные кривые — характеристика жесткос­ти – обычно не совпадают из-за явления гистерезиса (рассеивание энергии за один цикл нагружения). При повторных многократных нагружениях петля гистерезиса уменьшается. Зави­симость у= f(Pу) для элементов станка не прямолинейна, хотя и близка к прямой.

Влияние жесткости станка на точность обработки рассмот­рим на примере точения в центрах гладкого вала. Примем, что в качестве поводка использован рифленый передний центр.  Для простоты рассуждений будем считать, что дефор­мации детали близки к нулю, что возможно при ее значительном диаметре.

В процессе точения валика наличие силы Р_у и ее реакции как бы раздвигает деталь и резец и ведет к уменьшению фактической глубины резания t_ф. При этом возникает погреш­ность обработки δ,равная разности заданной и фактической глубин резания.

       При приложении силы Р_у, в середине вала (х= l/2) на переднюю бабку действует сила Р_уп = Р_у/2, на заднюю бабку – Р_уз = Ру/2. Зная значение силы Р_у и соответствующие значения деформации у₁ и у₂ можно определить жесткость передней, задней бабки и суппорта.

       Инструмент. Деформации и инструмента могут быть причиной значительных погрешностей обработки за счет тепловых деформаций и износа главной режущей кромки.

Деталь. При точении заготовку (вал) чаще всего закрепляют в патроне, в центрах, в центрах с использованием люнетов.

При закреплении заготовки в патроне можно опре­делить прогиб вала как балки, закрепленной на одном конце.

При обработке вала, закрепленного в центрах, мак­симальный прогиб вала, мм, определяют как балки на двух опорах:

Обращаем внимание на то, что максимальные деформации вала при креплении в центрах в 16 раз меньше соответствующих деформаций при креплении его консольно в патроне.

Если один вал длиннее другого в 2 раза, то деформация длинного вала будет в 8 раз больше, чем короткого.

Форма обработанной детали показана на рисунке Диаметр в центре вала больше диаметра концов на величину 2у.

Для выдерживания требуемой точности обрабатываемых валов рекомендуется консольное точение в патроне проводить при l/ d < 4 (где / — длина вала, d — его диаметр), в центрах — при 4 < Id < 10, в центрах с применением люнетов — при 10 < l/ d< 30...40.

Для повышения точности обработки деталей при проектировании технологической оснастки создают дополнительные опоры, которые повышают жесткость системы СПИД.

Так, например, на расточных станках при растачивании глубоких отверстий для борштанги созда­ют дополнительную опору за деталью, что уменьшает прогиб борштанги.

На револьверных станках для повышения жесткости си­стемы к резцедержателю инструмента 1 (рис. 4.7) крепят скалку 2, которая входит во втулку 3, закрепленную на передней бабке станка.

Базы и их выбор

Правило шести точек.

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.2 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Базы и их выбор

Базами служат поверхности, линии, точки и их совокупнос­ти, используемые для расположения деталей в узле или изделии, для ориентации детали на станке, для измерения детали. По на­значению базы делятся на конструкторские, технологи-ческиеиизмерительные.

Конструкторская база — совокупность поверхностей, линий, точек, от которых заданы размеры и положение деталей или сбо­рочной единицы в изделии. Конструкторские базы могут быть ре­альными (материальная поверхность) или геометрическими (осе­вые линии, точки).

Технологические базы — поверхности (а также линии и точки) детали, служащие для установки детали на станке и ориентирую­щие ее относительно режущего инструмента. Установочными ба­зами могут быть различные поверхности заготовок (наружные и внутренние цилиндрические поверхности, центровые гнезда, плоскости, поверхности зубьев колес, поверхность резьбы). В ка­честве баз при первоначальной обработке используют необрабо­танные поверхности (черновые базы), при последующей обработ­ке — обработанные поверхности (чистовые базы).

Технологические базы делятся на основные и вспомогатель­ные. Основные технологические базы — это поверхности, которые не только ориентируют заготовку (деталь) на станке, но и задают положение детали в машине относительно других деталей при ее работе. Например, отверстие зубчатого колеса является основной базой, используемой для ориентации колеса при сборке относи­тельно других деталей. Это же отверстие может быть использовано и для установки зубчатых колес при обработке на станке.

Вспомогательные технологические базы — это поверхности, ко­торые используют только для установки детали на станке, они не имеют особого значения для работы детали в машине. Примером вспомогательной базы могут служить центровые гнезда у вала, обта­чиваемого и шлифуемого с установкой его в центрах.

Измерительная база — поверхность (линия или точка), от кото­рой измеряют выдерживаемые размеры.

Правило шести точек.

При установке заготовки на станке (в приспособлении) необходимо лишить ее всех степеней свободы. Из механики известно, что каждое твер­дое тело имеет шесть степеней свободы (три поступательных и три вращатель­ных движения относительно трех вза­имно-перпендикулярных осей). Чтобы лишить заготовку всех степеней свобо­ды, необходимо ее прижать к шести не­подвижным точкам приспособления, так как неподвижная одноточечная опора лишает тело только одной степе­ни свободы. Таким образом, при бази­ровании детали в приспособлении не­обходимо иметь шесть одноточечных опор (правило шести точек). На рис. приведена схема базирования призматитическорй детали по шести точкам опор (правило шести точек). На рис. приведена схема базирования призмати­ческой детали по шести точкам. Стрелками показано направление трех зажимов.

Шесть опорных точек должны быть расположены в трех вза­имно-перпендикулярных плоскостях: три точки (1, 2 и 3)в пло­скости XOY,две точки (4 и 5)в плоскости XOZодна точка (6) в плоскости YOZ. Три точки (1, 2 и 3 ) лишают деталь возможности перемещаться в направлении оси Zh вращаться вокруг осей Хи Y, т. е. лишают деталь трех степеней свободы. Две точки (4 и 5) не дают возможности детали перемещаться в направлении оси 7 и вращаться вокруг оси Z, т. е. лишают деталь двух степеней свобо­ды. Точка 6 лишает деталь одной степени свободы — не дает воз­можности перемещаться в направлении оси X.

Если увеличить число неподвижных опор сверх шести, то ока­жется, что деталь не будет опираться на все опоры либо при не­достаточной жесткости она силой зажима может быть деформи­рована и прижата ко всем опорам. Излишнее число опор может привести к ошибкам закрепления, когда неточность обработки базирующих поверхностей будет превышать определенные пре­делы.

Точечные опоры (в виде штифтов со сферической головкой) в приспособлениях применяют при базировании заготовок, имею­щих необработанные базовые поверхности (черновые базы), при установке заготовок с чисто обработанными поверхностями (чис­товые базы) применяют опоры в виде пластин во избежание вмя­тин (при применении штифтов).

По лишаемым степеням свободы технологические базы разде­ляют на установочные (лишают заготовку трех степеней свободы), направляющие (лишают заготовку двух степеней свободы) и опор­ные (лишают заготовку одной степени свободы). Применительно к базированию призматической детали (см. рис. 3.1) плоскость XOY — установочная база, XOZ — направляющая база, YOZ — опорная база.

По характеру проявления технологические базы разделя­ют на явные и скрытые. Явная база — база в виде реальной поверхности. Скрытая (услов­ная) база — база в виде вообра­жаемой плоскости, оси или точки. На рис. 3.2 показана схема крепления заготовки в призмах самоцентрирующих тисков. Здесь цифрой / обо­значена технологическая яв­ная база, цифрой Я—направ­ляющая скрытая (условная) база, цифрой III — опорная скрытая (условная) база заго­товки. Использование услов- ных (скрытых) баз в некоторых случаях повышает точность бази­рования в результате исключения из расчетов погрешностей ре­альных поверхностей.

При базировании цилиндрической детали на призме необходимо также шесть одноточечных опор: 1—4 — на призме, 5— в виде упора (для предотвращения осевого перемещения), 6 — в виде шпонки (для предотвращения вращательного движения).

3.4 Правила совмещения и постоянства баз. Выбор баз. Для до­стижения большей точности размеров детали придерживаются принципов совмещения и постоянства баз.

Принцип совмещения баз требует совмещения ус­тановочной и измерительной баз. Лучшие результаты по точности получаются в том случае, если установочная база являет­ся основной. При несовпадении измерительной и установочной баз возникают погрешности базирования.

Погрешность базирования — разность предельных рас­стояний измерительной базы относительно режущего инструмента (установленного на размер). Погрешность базирования имеет конкретный характер и рассчитывается для определенных условий обработ­ки деталей.

При совмещении установочной и измерительной баз погрешность ба­зирования равна нулю (е₅= 0). Кроме того, при работе методом пробных стружек, когда станок не настроен на размер и рабочий для каждой детали регулирует положение режущей кромки относительно детали, проме­ряет каждую деталь (от измеритель­ной базы), погрешность базирования также считается равной нулю (е₅ = 0).

На рис. приведена схема уста­новки заготовки при фрезеровании уступа. Фреза установлена на размер а = const и b = const относительно точечных опор приспособления. Для размера а установочная и измерительная базы совмещены, по­этому погрешность базирования (е₅ =0). Колебания размера а в процессе обработки партии деталей обусловлены неоднородностью материала заготовок, износом фрезы и др. Для размера h погреш­ность базирования равна допуску на размер Н, т. е.

Ошибка базирования возникает и при установке цилиндричес­кой заготовки (вала) в призму (рис. 3.5). Любая цилиндрическая за­готовка имеет допуск на диаметр, поэтому на рис. 3.5, а заготовка

показана двумя диаметрами с центрами Си С", различающимися на величину допуска. Точки К' и К" — точки касания деталей с по­верхностью призмы. При выполнении размера Aj погрешность ба­зирования определяется разностью предельных размеров (точки А и А ") до установленного на размер инструмента

Принцип постоянства базы требует применения в ходе обработки детали в качестве установочной базы одних и тех же поверх­ностей. Наилучший случай — обработка детали с одной базы (напри­мер, точение из пруткового материала детали типа болта, втулки за один установ). Для соблюдения постоянства базы на деталях часто со­здают вспомогательные установочные базы (центровые гнезда в валах, выточки в юбке поршня, отверстия под установочные штифты в кор­пусных деталях типа блоков). В некоторых случаях постоянство уста­новочной базы трудно выдержать. Тогда стремятся иметь минималь­но ное число баз и в качестве новой ус­тановочной базы выбирают более точно обработанные поверхности. При выборе черновых баз ру­ководствуются несколькими ос­новными правилами.

1. Базовые поверхности долж­ны быть по возможности ровны­ми и чистыми. Не следует при­нимать за базы поверхности, на которых располагаются литники, выпоры, заусенцы.

2. Базовые поверхности долж­ны стабильно располагаться отно­сительно других поверхностей. Так, не следует брать за черновую базу поверхность отверстия, полу­чаемого отливкой, так как распо­ложение отверстия может изме­няться из-за смещения стержня. 3. За черновые базы рекомендуется принимать поверхности с ми­нимальными припусками или вообще не подвергаемые обработке. Это уменьшает опасность появления брака по черноте. В качестве примера на рис. 3.6 приведена схема обработки на токарном станке детали типа втулки, наружный диаметр которой не требует обработ­ки. При установе А следует закрепить деталь за необрабатываемую поверхность (рис. 3.6, а); в данном случае внутренняя цилиндричес­кая поверхность будет концентрична наружной. Если при установе А базировать деталь по внутренней поверхности (рис. 3.6, б), то после обработки на установе Б может образоваться неконцентричность на­ружной и внутренней поверхностей, т. е. разностенность детали или даже появление брака по черноте.

4. Черновые базы при переустанов­ке заготовки заменяют чистовыми.

Чистовые базы выбирают с учетом следующих соображений.

1. При чистовой обработке в каче­стве установочных баз, если есть вы­бор, выбирают основные, а не вспо­могательные базы; это обеспечивает большую точность обработки

2. Желательно вести обработку при минимальном числе баз.

3. Необходимо соблюдать принцип совмещения баз, т. е. со­вмещать установочную и измерительную базы.

4. Установочная база должна быть выбрана с учетом отсутствия де­формаций заготовки; это достигается соответствующим расположени­ем базовых поверхностей и приложением силы зажима к детали.

Правильно выбранные базы (черновые и чистовые) должны обеспечить простоту и дешевизну приспособлений, удобство уста­новки детали.

Лекция №11 (2 часа)

Тема: Точность в машиностроении и способы её достижения

1 Вопросы лекции:

Виды погрешностей

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Виды погрешностей.

При исследовании точности обработки все погрешности разделяют на систематические и случайные. ность из-за неправильно выдержанного расстояния между осями направляющих втулок расточного кондуктора, погрешность формы обтачиваемой поверхности (конусность) из-за непараллельности направляющих станины оси вращения шпинделя токарного стан­ка, погрешность (перпендикулярность оси отверстия базовой по­верхности детали) из-за неперпендикулярности оси шпинделя плоскости стола вертикально-сверлильного станка и т. п.

Закономерно изменяющиеся систематические погрешности могут действовать непрерывно или периодически. Примером не­прерывно действующей погрешности может быть погрешность де­тали, образующаяся в результате размерного износа режущего ин­струмента; эта погрешность возрастает с обработкой каждой дета­ли. Примером периодически действующей погрешности может служить погрешность, образующаяся из-за температурных дефор­маций станка в начальный период его работы и до достижения станком состояния теплового равновесия.

К случайным погрешностям относят погрешности, значения которых для каждой конкретной детали практически невозможно определить расчетом. Это погрешности, возникающие из-за коле­баний механических свойств материала, изменения величины при­пуска, неодинаковой силы зажима. В результате случайных по­грешностей размеры деталей в партии колеблются в некоторых пределах, но при этом не должны выходить из поля допуска.

Общая (суммарная) погрешность, возникающая при механи­ческой обработке, обусловлена действием ряда факторов, из-за которых появляются элементарные погрешности. К ним можно отнести: неточности станков и приспособлений; неточности ре­жущих инструментов и их износ; погрешности установки заго­товки на станке; погрешности настройки станка; погрешности обработки, возникающие вследствие упругих деформаций сис­темы «станок — приспособление — инструмент — деталь» (СПИД) под действием сил резания; тепловые деформации сис­темы СПИД; погрешности, возникающие под влиянием внут­ренних напряжений; погрешности из-за неточности измерений детали.

Рассмотрим факторы, влияющие на точность обработки, более подробно.

Другие законы распределения

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

Исходные данные для проектирования приспособлений

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельс