СД.Ф.1 Технология машиностроения (новое окно)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ В г. АРСЕНЬЕВЕ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
Специальность 151001.65 Технология машиностроения
Шифр и название специальности (направления) подготовки
Форма обучения заочная
Филиал ДВФУ в г. Арсеньеве
Кафедра Самолето- и вертолетостроения
Курс 5,6, семестр Лекции 24 час.
Практические занятия 14 час.
Семинарские занятия 0 час.
Лабораторные работы 4 час.
Консультации 0
Всего часов аудиторной нагрузки 42 час.
Самостоятельная работа 145 час.
Контрольные работы 1
Курсовой проект 6 курс
Зачет 6 курс
Экзамен 5 курс
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования, утверждённого 28.02.2001
г. рег. № 513 тех/дс
Учебно-методический комплекс обсужден на заседании кафедры Самолето- и
вертолетостроения, протокол от «29» июня 2012 № 9 .
Заведующий кафедрой: д.т.н., профессор С.И. Феоктистов
Составитель: д.т.н., профессор Ю.Ф. Огнев
29. 06. 2012
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ В г. АРСЕНЬЕВЕ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
Специальность 151001.65 Технология машиностроения
Шифр и название специальности (направления) подготовки
Форма обучения заочная
Филиал ДВФУ в г. Арсеньеве
Кафедра Самолето- и вертолетостроения
Курс 5,6, семестр Лекции 24 час.
Практические занятия 14 час.
Семинарские занятия 0 час.
Лабораторные работы 4 час.
Консультации 0
Всего часов аудиторной нагрузки 42 час.
Самостоятельная работа 145 час.
Контрольные работы 1
Курсовой проект 6 курс
Зачет 6 курс
Экзамен 5 курс
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования, утверждённого 28.02.2001
г. рег. № 513 тех/дс
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Самолето- и вертолетостроения, протокол
от «29» июня 2012 № 9 .
Заведующий кафедрой: д.т.н., профессор С.И. Феоктистов
Составитель: д.т.н., профессор Ю.Ф. Огнев
2
29. 06. 2012
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20
г.
№ ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(и.о. фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(и.о. фамилия)
3
Содержание дисциплины по ГОС:
Использование разработки технологического процесса изготовления машины и изготовления
деталей любого типа в единичном, серийном и массовом производствах.
Оценка технологичности изделия. Технология сборки типовых сборочных единиц и их
контроль. Особенности монтажа подшипниковых узлов, валов, зубчатых и червячных передач.
Общие положения и подходы к автоматизации процесса сборки машины. Разработка
технологических процессов изготовления деталей любого типа в единичном, серийном и
массовом производствах. Выбор метода получения заготовок. Технология изготовления
корпусных деталей, станин, валв, шпинделей, ходовых винтов, деталей зубчатых и червячных
колёс, червяков, фланцев, втулок, коленчатых валов, рычагов, вилок и их контроль.
Общие подходы к автоматизации технологических процессов изготовления деталей.
4
1. Цели и задачи дисциплины
Задача программы дисциплины обеспечить подготовку дипломированного специалиста
инженера-технолога по проектированию технологических процессов на изготовления детали
машин и их частей (сборочных единиц): определении рациональной последовательности и
установление последовательности изготовления деталей машин и машин в целом; выбор и
конструирование необходимого инструмента, приспособлений и оборудования; назначение
технических условий на сборку элементов и общую сборку изделия по операциям; выбор
методов средств технического контроля качества изготовления и сборки.
2. Начальные требования к освоению дисциплины.
Для успешного освоения дисциплины «Технология машиностроения» студенты должны
освоить дисциплины, включённые в учебный план и составляющие циклы:
ЕН – общие математические и естественнонаучные дисциплины;
ОПД – общепрофессиональные дисциплины;
СД – специальные дисциплины и дисциплины специализации.
Необходимы знания по дисциплинам: Технологические процессы в машиностроении,
Материаловедение, Метрология, стандартизация и сертификация, Технические измерения,
Резание металлов, Металлорежущий инструмент, Металлорежущее оборудование, Основы
проектирования приспособлений; Основы технологии машиностроения.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате теоретического изучения дисциплины студент должен:
Усвоить теоретические основы проектирования технологических процессов изготовления
деталей и сборки изделий.
В результате практического изучения дисциплины студент должен уметь:
Применять полученные знания при решении практических задач.
5
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Заочная форма обучения
Вид учебной работы
Всего часов
Распределение по курсам
5 курс
6 курс
Общая трудоемкость дисциплины
187
129
58
Лекции
24
12
12
Лабораторные занятия
4
4
Практические занятия
14
6
8
Всего самостоятельная работа
145
107
38
В том числе: курсовое проектирование
38
Контрольные работы
15
Вид итогового контроля (экзамен, зачет)
38
15
экзамен
зачёт
5. Содержание дисциплины
5.1.Лекции.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Классификации технологических процессов (ТП). Оформление технологической
документации. Методические основы проектирования ТП.
Структура технологических операций. Дифференциация и концентрация операций. Схемы
технологических операций
Исходные данные для проектирования ТП механической обработки деталей. Размер
программного задания. Технологичность конструкции.
Проектирование чертежа исходной заготовки. Методы получения заготовок.
Методы обработки заготовок. Обработка без снятия стружки. Методы покрытия.
Технологические методы сборки. Разъёмные и неразъёмные соединения. Сварка. Пайка,
склеивание. Клёпка
Исходные данные для проектирования ТП. Основы принятия технологических решений:
виды технологических решений и особенности их принятия. Особенности проектных
решений.
Этапы проектирование ТП. Функциональные задачи ТП. Анализ и предпроектная подготовка
чертежа детали чертежа детали. Постановка технологической задачи при проектировании
ТП. Определение типа производства, метода работы
Анализ технологичности конструкции детали. Технологический контроль конструкторской
документации
Выбор заготовки и методов её изготовления.
Определение маршрута обработки отдельных поверхностей. Определение маршрута
обработки групп поверхностей. Определение стадий обработки
Базирование. Анализ схем базирования. Выбор схемы установки заготовки.
Составление маршрута изготовления детали. Определение типа оборудования и оснастки.
Расчёт припусков. Методы определения припусков.
Разработка операций обработки заготовок. Определение рациональную структуру операции.
Выбор СТО. Определение режимов обработки. Установление настроечных размеров и схем
наладки.
Технико-экономический анализ вариантов проектируемых ТП
Разработка ТП серийного производства. Типизация ТП и групповая обработка.
Разработка ТП массового производства. Разработка ТП единичного производства.
6
19 Разработка ТП сборки. Основные положения.
20 Исходные данные для разработки ТП сборки, их анализ. Анализ условий работы машины,
программы выпуска. Выбор типа производства и метода работы.
21 Выбор организационной формы сборки. Анализ и отработка конструкции изделия и
сборочных единиц на технологичность.
22 Выбор метода обеспечения заданной точности собираемого изделия. Разработка
технологической схемы сборки. Разработка маршрутного ТП сборки.
23 Типовые ТП сборки. Сборка и монтаж подшипниковых узлов.
24 Сборка и монтаж зубчатых и червячных передач. Балансировка и контроль сборочных
единиц и машины в целом.
25 Технология изготовления типовых деталей. Технология изготовления валов. Технология
изготовления втулок.
26 ТП изготовления корпусных деталей.
27 ТП изготовления деталей типа «рычаг».
28 ТП изготовления зубчатых колёс.
29 Особенности проектирования ТП для станков с ЧПУ.
30 Особенности проектирования ТП обработки заготовок на автоматизированных участках и
автоматических линий.
5.2. Содержание практических занятий
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Наименование практического занятия
Методы технологического проектирования производственных
систем. Технологическая документация, её оформление.
Выбор схемы построения операции. Анализ исходных данных.
Формирования технологического образа детали.
Методы получения заготовок. Проектирование исходной заготовки
Этапы проектирования ТП. Постановка технологической задачи.
Определения типа производства.
Схемы базирования. Анализ комплектов баз. Выбор баз.
Маршрут обработки детали. Выбор оборудования, оснастки.
Проектирование операции. Подготовка задания на проектирование
станочных приспособлений.
Проектирование ТП по типовому техпроцессу.
Анализ исходных данных при проектировании технологического
процесса сборки. Анализ работы машины.
Разработка схемы сборки. Проектирование операции сборки.
Итого:
Кол-во
часов
1
2
1
2
1,5
0,5
2
2
1
1
14
5.3. Содержание лабораторных занятий.
№
п/п
1
2
Наименование лабораторного занятия
Исследование точности и размеров при однопроходной обработке
деталей.
Исследование шероховатости обработанной поверхности в
зависимости с режимами обработки
Итого:
7
Кол-во
часов
2
2
4
5.4. Курсовое проектирование.
Наименование
курсового
проекта:
«Проектирование
технологического
процесса
механической обработки детали».
Цель курсового проекта: разработка технологического процесса (ТП) механической
обработки
детали
продолжительности
по
заданному
выпуска,
чертежу,
календарного
с
учётом
плана
программы
выпуска,
условий
выпуска
деталей,
реализации
ТП,
проектирование специального станочного приспособления.
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
6.1 Основная литература
1.
Боровик, А.Г. Основы технологии машиностроения: курс лекций / А.Г. Боровик; ДВГТУ. –
Владивосток : Изд-во ДВГТУ, 2007. – 332 с.
2.
Маталин, А.А. Технология машиностроения : учебник / А.А. Маталин. – 3-е изд., стер. –
СПб. : Лань, 2010. – 512 с. : ил.
3.
Сысоев, С.К. Технология машиностроения. Проектирование технологических процессов :
учеб. пособие / С.К. Сысоев, А.С. Сысоев, В.А. Левко. – СПб. : Лань, 2011. – 352 с.
6.2. Дополнительная и справочная литература
1. Горошкин, А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник / А.К. Горошкин.
– 7-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1979. – 303 с. : ил.
2. Дальский, А.М. Сборка высокоточных соединений в машиностроении / А.М. Дальский, З.Г.
Кулешов. – М. : Машиностроение, 1988. – 303 с.
3. Новиков, М.П. Основы технологии машин и механизмов / М.П. Новиков. – М. :
Машиностроение, 1980. – 592 с.
4. Сборка и монтаж изделий машиностроения: Справочник. В 2 т. Т1. Сборка изделий
машиностроения / под. редакцией В.С. Корсакова, В.К. Замятина. – М. : Машиностроение.
1984. – 591 с.
5. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. / под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова
– 4-е изд., переаб. и доп. – М. : Машиностроение, 1986.
6.
Технология машиностроения : в 2-х т. Т.1. Основы технологии машиностроения : учебник
для вузов / под ред. А.М. Дальского. – М. : МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – 564 с. : ил.
7.
Технология машиностроения : в 2-х т. Т.2. Производство машин : учебник для вузов / под
ред. Г.Н. Мельникова. – М. : МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – 640 с. : ил.
8. Технология машиностроения: В 2 кн. : учеб. пособие для вузов/ Э.Л. Жуков, И. И. Козырь, С.
Л. Мурашкин и др.; под ред. С. Л. Мурашкина. – 2-е изд. доп. – М. : Высшая школа, 2005.
8
9. Формализация проектирования процессов обработки резанием. – М. : Машиностроение, 1986.
– 136 с. (Библиотека технолога).
6.3. Интернет-ресурсы
Маталин, А.А. Технология машиностроения : учебник / А.А. Маталин. – 3-е изд., стер. –
СПб. : Лань, 2010. – 512 с. : ил. http://e.lanbook.com/view/book/258/
2. Сысоев, С.К. Технология машиностроения. Проектирование технологических процессов :
учеб. пособие / С.К. Сысоев, А.С. Сысоев, В.А. Левко. – СПб. : Лань, 2011. – 352 с. : ил.
http://e.lanbook.com/view/book/711/
3. Технология машиностроения: Учеб. пособие / И.С. Иванов. - М.: ИНФРА-М, 2010. - 192 с.: http://znanium.com/bookread.php?book=169839
1.
7. Рейтинговая оценка по дисциплине
Усвоение учебной дисциплины максимально оценивается в 100 рейтинговых баллов, которые распределяются по видам занятий в зависимости от их значимости и трудоемкости. По
результатам текущей работы по дисциплине в течение семестра студент может набрать не более
70 баллов. На итоговый контроль отводится 30 баллов. Посещаемость занятий учитывается
поправочным коэффициентом, равным отношением количества часов посещаемых занятий к
плановым.
Распределение баллов по видам учебных работ
№
Распределение
баллов
5 курс
15
20
15
Наименование работ
п/п
1 Теоретический материал
2 Лабораторные работы
3 Практические занятия
4 Курсовое проектирование
6 Контрольные работы
7 Посещаемость
8 Экзамен /Зачет
Итого
Распределение
баллов
6 курс
15
15
35
15
5
30
100
5
30
100
Перевод баллов в пятибалльную шкалу
отлично
85-100
хорошо
71-84
удовлетворительно
60-70
неудовлетворительно
менее 60
9
Примечание. При набранной общей сумме баллов менее 40 по результатам третьей
аттестации студент не допускается к итоговой аттестации по дисциплине.
10
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ В г. АРСЕНЬЕВЕ
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
по дисциплине «Технология машиностроения»
151001.65 Технология машиностроения
г. Арсеньев
2012
11
В материалах приведены задания и вопросы по каждой теме в соответствии с рабочей
учебной программой дисциплины «Технология машиностроения».
В приложении приводятся справочные таблицы и некоторые паспортные данные станков,
а также общие сведения о технико-экономической эффективности обработки, необходимые
для решения задач.
Введение
К технологии машиностроения относятся все этапы процесса изготовления
машиностроительной
продукции.
Однако
сложившиеся
понятие
«технология
машиностроения» обозначает преимущественно процессы механической обработки заготовок
для изготовления деталей и сборки машин. Это объясняется тем, что заданные формы детали с
необходимым качеством поверхностного слоя достигается в основном путём механической
обработки.
В процессе механической обработки возникает наибольшее число проблем, связанных с
выполнением требований к качеству машин. Процесс механической обработки реализуется
достаточно сложной технологической системой, включающей в себя металлорежущий станок,
станочную технологическую оснастку, режущий инструмент и заготовку.
Технология машиностроения – это комплексная инженерно-научная дисциплина об
изготовлении машин требуемого качества в установленном производственной программой
количестве, в заданные сроки с наименьшими затратами живого и овеществлённого труда, при
этом широко использующая разработки многих учебных дисциплин, и является теоретической
основой для решения технологических задач с применением прогрессивных методов обработки
поверхностей деталей машин, основных принципов проектирования технологических
процессов изготовления деталей машин в соответствии с технико-экономическими
показателями.
Цель курса – дать будущим специалистам навыки в проектировании технологических
процессов изготовления деталей машин.
Основная задача курса – теоретические основы решения технологических задач с
применением прогрессивных методов обработки поверхностей деталей машин, основных
принципов проектирования технологических процессов изготовления деталей машин, при
выполнении требований качества в установленной программе выпуска, минимальных затратах
материалов, минимальной себестоимости и высокой производительности труда.
Задания и вопросы для самоконтроля
1. Технология машиностроения – как наука.
2. Предметная область машиностроения.
Тема 1. Классификация технологических процессов. Оформление технологической
документации. Методологические основы проектирования ТП.
Виды технологических процессов (ТП) (единичный, типовой, групповой). Основные
требования к разработке технологических процессов. Исходная информация для разработки
технологических процессов. Этапы разработки ТП (для различных видов ТП). Основные
задачи, решаемые на этапах разработки единичных, групповых и типовых, перспективных ТП.
Виды основных технологических документов. Понятие о единой системе технологической
документации (ЕСТД). Назначение, форма и содержание технологической документации:
маршрутных и операционных карт. Значение документации для повышения технологической
дисциплины на производстве.
Производственная система. Методы технологического проектирования производственной
системы.
12
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Виды технологических процессов.
2. Единичный технологический процесс.
3. Унифицированный технологический процесс.
4. Типовой технологический процесс.
5. Групповой технологический процесс.
6. Перспективный технологический процесс.
7. Рабочий технологический процесс.
8. Комплексный технологический процесс.
9. Оформление технологической документации.
10. Виды технологических документов.
11. Методы проектирования по точной производственной программе.
12. Методы проектирования по приведённой производственной программе.
13. Методы проектирования по условной производственной программе.
14. Методика выбора структуры производственной системы (краткая характеристика).
Тема 2. Структура технологической операции. Дифференциация и концентрация
операции. Схемы построения операции
Структура ТП. Операция ТП. Структура операции. Схемы построения операции.
Дифференциация и концентрация операции.
Задания и вопросы самоконтроля.
1. Структура технологического процесса.
2. Степень концентрации и дифференциации операции.
3. Схемы построения операции.
4. Выбор схемы построения операции.
5. Одноместные схемы обработки.
6. Многоместные схемы обработки.
Тема 3. Технологические характеристики типовых заготовительных процессов.
Общие сведения о заготовках. Виды заготовок. Отливки. Деформируемые заготовки.
Заготовки из проката. Сварные и комбинированные заготовки. Заготовки, получаемые
методами порошковой металлургии
Задания и вопросы самоконтроля.
1. Виды заготовок. Технические условия на изготовления заготовок.
2. Отливки. Характеристики.
3. Кованные и штампованные заготовки. Характеристики.
4. Заготовки из проката. Сварные и комбинированные заготовки.
5. Заготовки, получаемые методами порошковой металлургии.
Тема 4. Методы обработки поверхностей деталей машин.
Классификация деталей. Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей.
Точение. Фрезерование и протягивание. Чистовая и отделочная обработка. Методы обработки
внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий). Обработка отверстий лезвийным
инструментом. Обработка отверстий абразивным инструментом.
Характеристика методов упрочнения поверхностей.
Поверхностно-пластическое
деформирование.
13
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Классификация деталей.
2. Методы обработки наружных цилиндрических поверхностей.
3. Точение.
4. Фрезерование и протягивание.
5. Чистовая и отделочная обработка.
6. Методы обработки внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий).
7. Обработка отверстий лезвийным инструментом.
8. Обработка отверстий абразивным инструментом.
9. Характеристика методов упрочнения поверхностей.
10. Поверхностно-пластическое деформирование.
11. Методы обработки наружной резьбы.
12. Методы обработки внутренней резьбы.
Тема 5. Технологические методы сборки.
Характеристика методов сборки. Методы подготовки поверхностей для сборки. Виды
соединений. Методы соединений. Сварка. Пайка. Склеивание.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Характеристика методов сборки.
2. Методы подготовки поверхностей.
3. Резьбовые соединения.
4. Шпоночные, шлицевые соединения.
5. Подвижные соединения.
6. Неподвижные соединения.
7. Клёпанные соединения.
8. Пайка.
9. Клеевые соединения.
Тема 6. Технологические решения.
Технологические решения. Виды технологических решений. Основы принятия
технологических решений.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Исходные данные для проектирования ТП.
2. Основные виды технологических решений.
3. Аналитические технологические решения.
4. Проектные технологические решения.
5. Прогностические технологические решения.
6. Особенности проектных решений.
Тема 7. Этапы проектирования технологического процесса.
Этапы проектирования технологического процесса механической обработки деталей машин.
Функциональные задачи ТП. Определения типа производства.
Задания и вопросы для самоконтроля
1. Исходные данные. Этапы проектирования ТП.
2. Функциональные задачи ТП.
3. Типы производства. Массовое производство.
4 Серийное и единичное производство.
5. Методы работы.
6. Анализ конструкции детали.
7. Постановка технологической задачи при проектировании ТП.
14
Тема 8. Обеспечение технологичности конструкции изделия.
Определение технологичности изделия (ТКИ). Основные показатели ТКИ: трудоёмкость,
металлоёмкость, энергоёмкость. Обеспечение технологичности конструкции детали.
Обеспечение
технологичности
конструкции
соединения и сборочной
единицы.
Технологическая себестоимость изделия.
Оценка уровня технологичности конструкции деталей и машин. Дополнительные
показатели технологичности изделия.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Определение технологичности изделия (ТКИ).
2. Основные показатели ТКИ: трудоёмкость, металлоёмкость, энергоёмкость.
3. Оценка уровня технологичности конструкции машин.
4. Привести примеры технологичных и нетехнологичных конструкций деталей машин.
5. Основные показатели технологичности конструкции деталей машин.
6. Основные показатели производственной технологичности машин.
7. Критерии оценки технологичности машин.
8. Дополнительные показатели технологичности изделия
9. Анализ технологичности детали.
Тема 9. Выбор метода получения заготовок.
1. Критерий выбора заготовок.
2. Факторы, влияющие на выбор процесса и метода изготовления заготовки.
3. Последовательность выбора заготовок.
4. Выбор заготовок, получаемых литьём.
5. Выбор заготовок, получаемых давлением.
6. Экономические критерии выбора метода получения заготовки.
Тема 10. Маршрут обработки отдельных поверхностей. Стадии обработки.
1. Последовательность выбора маршрута обработки.
2. Критерий выбора методов обработки отдельных поверхностей заготовок.
3. Стадии обработки.
Тема 11. Базирование. Анализ схем базирования. Выбор схемы установки заготовки.
Общие понятия о базировании. Виды установки деталей. Понятия о базах. Классификация
баз. Правило шести точек. Правила при выборе баз. Погрешности базирования. Принципы
совмещения и постоянства баз. Основные виды базирующих поверхностей, схемы базирования.
Условные обозначения. Примеры выполнения схем установок заготовок.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Принципы выбора баз. Принципы совмещения и постоянства баз.
2. Правила при выборе черновых и чистовых баз.
3. Принципы совмещения и постоянства баз.
4. Основные виды базирующих поверхностей при различных способах обработки: точении,
круглом шлифовании, фрезеровании и сверлении.
5. Правило шести точек. Основные виды базирующих поверхностей при различных
способах обработки: точении, круглом шлифовании, фрезеровании и сверлении, строгании.
6. Принципы совмещения и постоянства баз. Погрешность базирования.
7. Условные графические обозначения опор и зажимов (базирования деталей). Примеры.
8. Привести примеры выполнения схем установок деталей (заготовок) на токарновинторезном станке в поводковом патроне:
а) с неподвижным и вращающими центрами;
б) с неподвижным и вращающими центрами с применением неподвижного люнета;
15
в) с неподвижным и вращающими центрами с применением подвижного люнета.
9. Привести примеры выполнения схем установок деталей (заготовок) на токарновинторезном станке в трёхкулачковом патроне с упором в торец и вращающимся центре:
а) с механическим устройством зажима;
б) с пневматическим устройством зажима;
в) с гидравлическим устройством зажима;
г) с цанговым устройством зажима.
10. Пример выполнения схем установок деталей (заготовок) на токарно-винторезном станке
в трёхкулачковом патроне с упором в торец, вращающимся центром и подвижной опоре:
а) с механическим устройством зажима;
б) с пневматическим устройством зажима;
в) с гидравлическим устройством зажима.
11. Примеры выполнения схем установок деталей (заготовок) на вертикально-фрезерном
станке.
12. Пример выполнения схем установок деталей (заготовок) на токарно-винторезном станке
в четырёхкулачковом патроне, вращающимся центром и подвижной опоре:
а) с механическим устройством зажима;
б) с пневматическим устройством зажима;
в) с гидравлическим устройством зажима.
91. Пример выполнения схем установок деталей (заготовок) на токарно-винторезном станке
в трёхкулачковом патроне, вращающимся центром и неподвижной опоре:
а) с механическим устройством зажима;
б) с пневматическим устройством зажима;
в) с гидравлическим устройством зажима.
92. Пример выполнения схем установок деталей (заготовок) на токарно-винторезном станке:
а) на цанговой оправке с упором в торец;
б) на цилиндрической гладкой оправке с упором в торец;
в) на цилиндрической оправке с упором в торец;
г) на цилиндрической резьбовой оправке с упором в торец;
д) на цилиндрической шлицевой оправке с упором в торец;
е) на конической роликовой оправке с упором в торец.
13. Примеры выполнения схем установок деталей на горизонтально-фрезерном станке в
приспособлении с призмами, с упором в торец:
а) с пневматическим устройством зажима с плоской рабочей частью;
б) с механическим устройством зажима с плоской рабочей частью;
в) с электромагнитным устройством зажима с плоской рабочей частью.
14. Пример выполнения схем установок деталей (заготовок) на вертикально-сверлильном
станке разного типа заготовок.
15. Критерий выбора количества точек базирования.
16. Скрытые (условные) базы.
17. Базирующая роль направленных зажимов.
18. Искусственные технологические базы.
99. Дополнительные опорные точки и поверхности.
Тема 11. Маршрут изготовления детали. Выбор средств СТО.
Общий план обработки заготовки. Вопросы, решаемые при выборе маршрута обработки
детали. Обработка прецизионных (высокоточных) деталей. Предварительное содержание
операций. Предварительный выбор средств СТО.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Задачи, выполняемые при проектировании маршрута обработки заготовки.
2. Принципы построения маршрута обработки заготовки.
16
3. Особенности проектирования маршрута обработки прецизионных (высокоточных)
деталей.
4. Определение предварительного содержания операций.
5. Предварительный выбор средств СТО (оборудование, оснастки, инструмента).
Тема 13. Припуски. Методы их определения.
Общие понятия о припусках. Промежуточный припуск. Общий средний припуск. Методы
определения припусков. Допуски и припуски на отливки и штамповки.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Понятия припуска. Промежуточный средний припуск. Общий средний припуск.
2. Фактор, влияющие на определение промежуточного припуска на обработку.
3. Опытно-статистический метод определения припусков.
4. Расчётно-аналитический метод определения припусков.
5. Вероятностно-статистический метод определения припусков.
6. Назначение допусков и припусков на отливки и штамповки.
Тема 14. Разработка операций обработки заготовок.
Задачи на этапе разработке операции. Установление промежуточных операций. Выбор
схемы построения операции обработки. Проектирование переходов. Выбор средств
технологического оснащения. Установления режимов резания. Необходимые расчёты точности.
Проектирование схем наладки станков.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Задачи, решаемые при проектировании операции.
2. Задачи, решаемые при установлении промежуточных операций.
3. Определение структуры операции. Выбор схемы построения операции.
4. Проектирование переходов.
5. Проектирование схем наладки станка.
6. Выбор средств технологического оснащения.
7. Установление режимов резания.
8. Расчёт точности получения размеров при механической обработке.
Тема 15. Технико-экономический анализ проектируемых ТП.
Методы расчёта экономичности вариантов ТП.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Бухгалтерский метод оценки вариантов ТП.
2. Поэлементный метод оценки вариантов ТП.
3. Расчёт экономичности обработки с различной точностью и шероховатостью поверхности.
4. Оценка экономической эффективности варианта по приведённым затратам.
Тема 16. Разработка ТП серийного производства. Типизация ТП и групповая обработка.
Сущность типизации и классификации. Сущность группового метода обработки заготовок.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Сущность типизации и классификации.
2. Классификация и типизация обработки отдельных поверхностей.
3. Классификация и типизация обработки сочетаний поверхности
4. Классификация и типизация обработки заготовок.
5. Проектирование технологии групповой обработки. Сущность групповой обработки
заготовок.
17
6. Проектирование групповой операции.
7. Групповые поточные линии.
8. Значение групповой обработки и условия её организации.
Тема 17. Разработка ТП массового производства.
Принципы организации массового производства. Особенности проектирования технологии в
массовом производстве. Построение операции при проектировании технологического процесса
массового производства.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Характеристика массового производства. Организация поточного производства.
2. Особенности выбора технологических баз и простановка размеров на чертеже.
3. Построение операции при массовом производстве.
4. Расчленение обработки ТП на стадии.
Тема 18. Разработка ТП сборки.
Основные положения. Исходные данные. Общие положения разработки технологических
процессов сборки. Типовые технологические процессы сборки.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Значение сборки в процессе изготовления машин.
2. Классификация видов сборки.
3. Организационные формы сборки.
4. Расчёты сборочных размерных цепей. Методы достижения точности замыкающего звена.
5. Методы групповой взаимозаменяемости.
6. Методы пригонки и регулирования.
7. Структура и содержания технологического процесса сборки.
8. Анализ исходных данных для проектирования технологического процесса сборки.
9. Технологичность конструкции изделия при сборке.
10. Установление последовательности и содержание сборочных операций, и составление
схемы сборки.
11. Выбор средств СТО.
12. Испытание машин.
13. Сборка и монтаж узлов с подшипниками качения.
14. Сборка узлов с подшипниками скольжения.
15. Сборка узлов с подвижными цилиндрическими соединениями.
16. Сборка зубчатых и червячных передач.
17. Сборка узлов с плоскими направляющими скольжения.
18. Балансировка сборочных единиц.
Тема 19. Технология изготовления типовых деталей.
Разработка технологических процессов изготовления валов, втулок, корпусных деталей,
зубчатых колёс, рычагов.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Характеристика валов. Технологические задачи при изготовлении валов. Требования
технологичности валов.
2. Материалы и заготовки валов. Основные схемы базирования.
3. Методы предварительной обработки валов.
4. Методы чистовой обработки валов.
5. Методы обработки шпоночных пазов и шлицевых поверхностей.
6. Обработка на валах резьбовых поверхностей.
18
7. Типовые маршруты изготовления валов.
8. Характеристика втулок. Материалы и заготовки для втулок. Основные схемы
базирования.
9. Методы обработки внутренних цилиндрических поверхностей.
10. Типовые маршруты изготовления втулок.
11. Характеристика корпусных деталей. Технологические задачи, решаемые при
изготовлении корпусов.
12. Материал и заготовки для корпусных деталей. Основные схемы базирования при
обработке корпусов.
13. Методы обработка плоских поверхностей корпусных деталей.
14. Характеристика зубчатых колёс. Технологические задачи при изготовлении зубчатых
колёс. Материалы и заготовки зубчатых колёс.
15. Основные схемы базирования. Основные методы формообразования зубьев зубчатых
колёс. Типовые маршруты изготовления зубчатых колёс.
16. Рычаги. Технологические задачи при изготовлении рычагов. Материалы и заготовки для
рычагов. Основные схемы базирования.
17. Типовые маршруты изготовления рычагов.
Тема 20. Особенности проектирования технологических процессов для станков с ЧПУ.
Особенности проектирования ТП тел вращения. Особенности проектирования деталей типа
корпусов.
Задания и вопросы для самоконтроля.
1. Проектирование обработки валов на станках с ЧПУ.
2. Проектирование обработки корпусных деталей на станках с ЧПУ.
3. Применение многоинструментальной обработки на станках с ЧПУ.
4. Проектирование гибкой автоматизированной технологии.
5. Особенности проектирования ТП обработки заготовок на автоматизированных участках и
автоматических линиях.
Задачи.
Определить условное число однотипных операций Поi, выполняемых на каждом рабочем
месте, коэффициент закрепления операций Кз.о. и тип производства при реализации
технологических процессов изготовления двух деталей, используя исходные данные (табл. 1).
Применяемые формулы:
Поi, =
, где:
η = 0,8 – нормативный коэффициент загрузки рабочего места всеми за ним операциями;
FД = 4015 ч. – действительный фонд времени работы оборудования, ч;
КВ =1,3 – коэффициент выполнения норм;
NГ – программа выпуска, шт;
Тш.к. – трудоёмкость выполняемой операции, ч.
Кз. о. =
, где:
Рр.м. – количество операций.
19
Вариант
175А
175Б
175В
175Г
175Д
175Е
175Ж
175З
175И
175К
175Л
175М
Номер
детали
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
005
3,3
2,1
4,7
5,2
1,2
12,0
15,0
0,9
3,0
1,2
5,0
3,8
7,0
4,0
2,7
7,0
13,5
3,0
9,5
1,8
6,5
0,8
3,6
26,0
010
4,8
5,3
7,8
4,3
0,8
32,3
42,0
1,2
4,5
2,1
6,2
4,3
6,5
7,0
1,8
8,0
6,8
4,5
36,0
6,7
4,3
1,7
5,2
14,0
Тш. к. – на операцию, мин
015
020
4,6
5,9
8,8
7,5
5,4
10,3
12,4
4,8
2,1
2,8
15,6
10,3
11,3
7,4
7,1
3,4
6,3
5,4
0,9
1,8
4,2
7,8
12,0
6,3
8,3
5,4
2,2
3,5
3,9
4,6
9,0
10,0
7,5
14,0
2,9
7,4
14,0
22,0
3,8
12,0
11,2
7,8
1,9
0,6
2,8
8,3
43,0
8,0
Таблица № 1
Nгi, шт
025
6,3
1,8
15,2
1,2
1,9
9,2
5,3
1,2
3,2
8,3
7,8
4,7
6,6
7,5
3,5
1,8
6,1
1,2
1,4
4,2
-
030
7,5
11,2
3,8
0,7
1,7
5,4
2,4
8,5
5,3
3,4
3,2
-
4500
10 000
2500
7500
15 000
1500
1000
10 000
7500
30 000
1500
3800
10 000
50 000
1500
5000
1500
12 000
4000
25 000
1000
40 000
3000
1000
.Определить возможные виды и способы получения заготовок. Обосновать этот выбор.
Вариант
Деталь
Номер чертежа
Годовая программа
Выпуска, шт.
176А
Вал-шестерня
ТМ1
1000
176Б
20 000
176В
60 000
176Г
Фланец-кулак
ТМ2
1000
176Д
10 000
176Е
40 000
176Ж
Серьга
ТМ3
50
176З
1000
176И
5000
176А1
Крестовина
ТМ4
1000
176Б1
5 000
176В1
50 000
176К
Шестерня
ТМ5
1000
176Л
5000
176М
10 000
176Н
Корпус
ТМ6
100
176О
2000
176П
10 000
20
Вариант
176Р
176С
176Т
176У
176Ф
176Х
176Ц
176Ч
176Ш
176Щ
176Э
176Ю
Деталь
Номер чертежа
Шестерня
ТМ7
Фланец
ТМ8
Корпус
ТМ9
Крышка
ТМ10
Годовая программа
Выпуска, шт.
1000
5000
10 000
100
1000
5000
50
1000
5000
50
500
5000
Оптимальный метод получения заготовки выбирается, анализируя ряд факторов: материал
заготовки, технические требования на её изготовление, объём и серийность выпуска, форму
поверхностей и размеры детали.
Максимально приблизить геометрические формы и размеры заготовки к размерам и форме
готовой детали – одна из главных задач в заготовительном производстве.
Наиболее широко применяются методы изготовления заготовок:
1. литьё;
2. обработка металлов давлением;
3. сварка;
4. комбинированные методы.
Каждый метод содержит большое число способов получения заготовки.
Вид заготовок и способ их изготовления для конкретной детали определяются такими
показателями, как
1. материал;
2. конструктивная форма;
3. серийность производства;
4. масса заготовки.
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Расчёт припусков.
Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения
заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск назначается по справочнику и
расчётно-аналитическим способом. При расчётном способе определяется минимальная
величина припуска, достаточной для устранения на выполняемом переходе погрешностей
обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и для
компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.
Минимальный припуск:
а) при обработке наружных и внутренних поверхностей (двухсторонний припуск):
2Zmin = 2[(RZ + h)i-1 +
];
б) при обработке поверхностей вращения в центрах:
2Zmin = 2(RZ + h + ρ)i-1;
в) при последовательной обработке противолежащих поверхностей (односторонний
припуск):
Zmin = (RZ + h)i-1 +ρi-1 + εi;
г) при параллельной обработке противолежащих поверхностей (двусторонний припуск):
2[(RZ + h)i-1 + ρi-1 + εi]; где:
RZi-1 – шероховатость поверхности после выполнения предыдущего перехода;
hi-1 – глубина дефектного слоя после выполнения предыдущего перехода;
ρi-1 – суммарное отклонение погрешностей после выполнения предыдущего перехода;
εi – погрешность установки заготовки при выполнении перехода.
Задания для выполнения задачи. Диск с центральным отверстием изготавливается из
углеродистой стали. Заготовка – поковка класса точности Т4 по ГОСТ 7505 – 89. Поверхности
отверстия могут обрабатываться за два или один установ. При обработке за два установа
последовательность следующая:
1. черновое растачивание отверстия с базированием по наружной необработанной поверхности
D1 в патроне;
2. черновое обтачивание наружной поверхности D1 с базированием по обработанному
отверстию D2 на оправку;
3. окончательная обработка отверстия с базированием по поверхности D1.
Во втором случае окончательная обработка отверстия производится с базированием по
необработанной наружной поверхности D1 в патроне. Необходимо рассчитать припуск на
поверхность D2 и определить, какой из вариантов обработки наиболее эффективен (по
экономию материала). Данные к задаче приведены в таблице 2.
Таблица 2.
32
Вариант
177А
177Б
177В
177Г
177Д
177Е
177Ж
177З
177И
177К
177Л
177М
D1
Размеры диска, мм
D2
L
180
150
220
100
350
190
280
220
260
190
290
220
80Н8
60Н8
100Н8
40Н7
150Н8
100Н8
200Н7
200Н8
180Н7
140Н8
170Н7
140Н8
32
20
25
15
25
20
25
30
35
25
20
40
Шероховатость
Масса
Поверхности
Заготовки
D2 Rа, мкм
G, кг
2,5
5,1
1,25
2,1
2,5
5,8
1,25
0,77
2,5
6,1
2,5
3,1
1,25
5,7
2,5
1,5
1,25
7,4
2,5
2,4
1,25
6,6
2,5
3,7
178. Чугунная втулка изготавливается литьём. Отливка 10-го класса точности размеров по
ГОСТ 26645 – 85. Черновую и получистовую обработку поверхности D2 производится на
токарном станке. Чистовая обработка производится шлифованием. Как изменится величина
припуска пр наличии или отсутствии перед этой операции закалка и насколько.
Данные к задаче приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Вариант
178А
178Б
178В
178Г
178Д
178Е
178Ж
178З
178И
178К
178Л
178М
D1
115
110
200
120
120
160
200
180
190
180
120
150
Размеры втулок, мм
D2
D3
40Н7
70
30Н8
60
70Н7
90
80Н8
100
50Н7
80
60Н8
120
90Н7
140
100Н8
130
110Н7
140
95Н8
120
50Н7
80
80Н8
110
33
L
30
60
110
40
70
40
60
80
50
45
70
60
I
15
40
60
20
40
20
40
55
35
25
40
35
Оценка качества выполнения контрольных заданий:
Процент правильно выполненных заданий
100 – 80 %
80 – 60 %
60 – 50 %
Менее 50 %
Оценка по 4-х балльной системе
отлично
хорошо
удовлетворительно
неудовлетворительно
34
Перечень типовых вопросов для итогового контроля
5 курс
1. Исходные данные и этапы разработки технологических процессов.
2. Соответствие технических требований и норм точности служебному назначению машины.
3. Служебное назначение и конструкции станины.
4. Технические требования к станинам.
5. Заготовки станин.
6. Способы базирования станин.
7. Методы обработки станин и оборудование.
8. Контроль станин.
9. Служебное назначение и конструктивные виды корпусных деталей.
10. Технические требования к корпусным деталям.
11. Выбор технологических баз и последовательности обработки корпусных деталей.
12. Методы обработки основных отверстий в корпусных деталях .
13. Контроль корпусных деталей.
14. Средства автоматизации изготовления корпусных деталей.
15. Служебное назначение валов и технические требования, предъявляемые к ним.
16. Материалы и заготовки для ступенчатых валов.
17. Методы обработки ступенчатых валов в серийном производстве.
18. Методы обработки ступенчатых валов в массовом производстве.
19. Служебное назначение и технические требования к коленчатым валам.
20. Материалы и методы получения заготовок коленчатых валов.
21. Способы базирования и последовательность обработки коленчатых валов.
22. Служебное назначение и технические требования к шпинделям.
23. Материалы и методы получения заготовок шпинделей.
24. Способы базирования и последовательность обработки шпинделей.
25. Термическая обработка шпинделей.
26. Отделочные операции обработки шпинделя.
27. Балансировка шпинделей.
28. Контроль шпинделей.
29. Служебное назначение и типовые конструкции зубчатых колес.
30. Технические требования к зубчатым колесам.
31. Материалы и заготовки зубчатых колес.
32. Маршрут обработки цилиндрических зубчатых колес.
33. Методы нарезания зубчатых венцов.
34. Контроль зубчатых колес.
35. Служебное назначение и технические требования к деталям червячных передач.
36. Методы нарезания червячных колес и червяков.
37. Маршрут обработки червячных колес.
38. Маршрут обработки червяков.
39. Контроль червячных пар.
40. Средства автоматизации обработки деталей зубчатых и червячных передач.
41. Служебное назначение и технические требования к фланцам. Заготовки фланцев.
42. Маршрут обработки фланца.
43. Служебное назначение рычагов и технические требования к ним.
44. Материалы и заготовки рычагов.
45. Маршрут обработки рычагов.
46. Контроль рычагов.
35
Перечень типовых вопросов для итогового контроля
6 курс
1. Формы и основные правила организации группового производства.
2. Понятие группового метода обработки.
3. Методы группирования деталей.
4. Понятие группового технологического маршрута.
5. Выбор комплексной детали.
6. Построение групповой технологической операции.
7. Использование револьверных станков при групповой обработке.
8. Классификация и группирование деталей для обработки на револьверных станках.
9. Инструментальные материалы и требования к ним.
10. Технологические свойства быстрорежущих сталей.
11. Виды заготовок для изготовления инструмента.
12. Методы пластического формообразования заготовок.
13. Методы обработки поверхностей вращения инструмента.
14. Обработка стружечных канавок на инструменте.
15. Затылование инструмента.
16. Формообразование резьбы на резьбонарезном инструменте.
17. Шлифование резьбы на резьбонарезном инструменте.
18. Характеристики поверхностного слоя при шлифовании инструмента.
19. Шлифуемость инструментальных материалов.
20. Способы повышения эффективности процесса шлифования инструмента.
21. Выбор шлифовального круга для шлифования инструмента из быстрорежущей стали.
22. Выбор шлифовального круга для шлифования инструментов из твердых сплавов.
23. Круглое наружное шлифование инструмента.
24. Безцентровое шлифование сверл и метчиков.
25. Шлифование отверстий и торцов насадного инструмента.
26. Профильное шлифование фасонного инструмента.
27. Методы шлифования стружечных канавок.
28. Понятие заточки инструмента.
29. Заточка резцов.
30. Заточка сверл.
31. Заточка зенкеров и разверток.
32. Заточка фрез.
33. Заточка резьбонарезного инструмента.
34. Повышение износостойкости инструмента при помощи покрытий.
35. Использование ХТО для повышения износостойкости инструмента.
36. Технология изготовления державки резца с неперетачиваемыми пластинами.
37. Типовой маршрут изготовления цельного зенкера.
38. Типовой маршрут изготовления дисковой фрезы.
39. Типовой маршрут изготовления метчика.
40. Типовой маршрут изготовления шлицевой протяжки.
36
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ В г. АРСЕНЬЕВЕ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
по дисциплине «Технология машиностроения»
151001.65 Технология машиностроения
г. Арсеньев
2012
37
Предисловие
В результате изучения дисциплины «Технология машиностроения» студенты должны
получить представление об основах проектирования технологических процессов, технологии
изготовления деталей машин и сборки машин, а также освоить методы проектирования
технологических процессов изготовления деталей машин с наименьшими затратами и
высокой производительностью труда в соответствии с требованиями качества.
В соответствии с программой дисциплины необходимо, используя учебную литературу,
изучить основы дисциплины и провести самоконтроль по представленным вопросам. После
этого выполняется контрольная работа.
При выполнении контрольной работы можно использовать предложенную литературу,
указанную в методических рекомендациях, а также другую литературу.
Рекомендации по выполнению контрольной работы.
Выбор задания контрольной работы. Вариант контрольной работы определяется по двум
последним цифрам номер зачётной книжки студента по таблице. На пересечении строки,
соответствующей предпоследней цифре номера зачётной книжки, и столбца,
соответствующего последней цифре номера зачётной книжки, указаны четыре числа, которые
являются порядковыми номерами контрольных вопросов в их перечне.
Контрольная работа включает в себя подробный ответ на четыре вопроса, в том числе
решение задачи. Перечень контрольных вопросов представлен в программе курса после
каждой темы и имеет сквозную нумерацию.
Для решения задачи в приложении приведены справочные таблицы и паспортные данные
некоторых типов станков, а также общие сведения о технико-экономической эффективности
обработки.
Оформление контрольной работы. Контрольная работа оформляется на листах формата
А4. Текстовый материал оформляется в печатном или разборчивом рукописном виде. Схемы,
рисунки, таблицы должны иметь сквозную нумерацию. В тексте должны быть ссылки на
используемую литературу.
Требования при написании ответов на контрольные вопросы: все ответы должны
иллюстрироваться конкретными примерами; вопросы желательно рассматривать с точки
зрения экономистов.
На второй странице контрольной работы указывается оглавление, на предпоследней –
перечень использованных литературных источников.
Предпоследняя
цифра в зачётной книжке
0
1
0
3
71
121
175А
13
85
153
175Л
Выбор вариантов заданий контрольной работы
Номера контрольных заданий
Последняя цифра зачётной книжки
1
2
3
4
5
6
7
4
5
6
7
8
9
10
72
73
77
78
79
80
81
135
153
160
161
167
97
98
175Б 175В 175Г 175Д 175Е 175Ж 175З
14
15
16
17
18
19
20
86
55
88
89
90
91
44
167
87
95
135
121
114
92
175М 176Ф 176О 175А 177Б 177В 175Г
38
8
11
82
99
175И
21
93
109
178Д
9
12
84
135
175К
22
94
108
175Е
2
3
4
5
6
7
8
9
23
24
95
96
121
135
176Ж 176З
33
34
91
92
105
106
176В 176Г
37Б
37В
115
116
161
167
176Т 176У
13
40А
86
77
125
126
177А 177Б
41Е
42А
90
91
135
136
177Л 177М
24
34
135
121
156
158
178И 178К
51
52
36А
36Б
121
135
177И 177К
61
62
86
88
135
153
175Б 175В
25
26
27
28
29
30
31
32
97
98
99
100
88
87
89
90
153
161
162
167
101
102
103
104
176И 176К 176Л 176М 176Н 176О 176А 176Б
35А
35Б
35В
36А
36Б
36В
36Г
37А
93
62
65
69
111
112
113
114
107
108
109
110
121
135
153
160
176Д 176Е 17А1 176Б1 176В1 176П 176Р 176С
35А
38
39А
39Б
29
39А
39Б
39В
95
96
98
99
43А
110
113
124
117
118
120
120
121
122
123
167
176Х 176Ц 176Ч 176Ш 176Щ 176Э 176Ю 175Г
40Б
40В
3
41А
41Б
41В
41Г
41Г
97
109
87
86
87
88
118
114
127
128
129
121
135
132
133
135
177В 177Г 177Д 177Е 177Ж 177З 177И 177К
42Б
42В
55
27
18
58
15
22
92
93
94
95
86
87
88
42А
137
144
145
146
147
148
151
153
178А 178Б 178В 178Г 178Д 178Е 178Ж 178З
65
44
45
46
47
48
49
50
50
42Г
42Д
60
86
42Б
135
153
159
160
161
164
166
167
168
170
178Л 178М 177В 177Г 177Д 177Е 177Ж 177З
53
54
55
56
57
58
59
50
36В
36Г
86
109
66
69
72
94
153
160
161
167
86
167
93
121
177Л 177М 176Н 176О 176П 176Р 176С 175А
63
64
65
66
67
68
69
70
42А
42Б
42Б
48
87
86
51
53
160
161
167
121
109
135
108
86
175Г 175Д 175Е 175Ж 175З 175И 175К 175Л
Методические указания к выполнению курсового проекта
Введение
Методические указания могут быть использованы для выполнения курсовых проектов,
курсовых и контрольных работ студентами всех специальностей, изучающих дисциплину
«Технология машиностроения»
Технология машиностроения – это комплексная инженерно-научная дисциплина об
изготовлении машин требуемого качества в установленном производственной программой
количестве, в заданные сроки с наименьшими затратами живого и овеществлённого труда, при
этом широко использующая разработки многих учебных дисциплин, и является теоретической
основой для
39
решения технологических задач с применением прогрессивных методов обработки
поверхностей деталей машин, основных принципов проектирования технологических
процессов изготовления деталей машин в соответствии с технико-экономическими
показателями.
Цель курса – дать будущим специалистам навыки в проектировании технологических
процессов изготовления деталей машин.
1. Общие положения.
Цель курсового проектирования - закрепления теоретических знаний, полученных при
изучении дисциплины, практических навыков решения технологических задач при
проектировании технологических процессов.
Проектирование технологического процесса – сложная комплексная задача, решение
которой должно надёжно обеспечивать выполнение, заданных чертежом и техническими
условиями, требований на изготовления детали с наименьшими для данного производства
затратами при высокой производительности труда.
Процесс проектирования можно рассматривать как процесс поиска условий обеспечение
получения всех заданных характеристик. При этом технологическое проектирование можно
разделить на три группы задач, связанных с обеспечением:
формы, размеров и шероховатости отдельных поверхностей;
заданного взаимного расположения поверхностей;
высокие экономические показатели процесса обработки.
Эти задачи взаимосвязаны между собой и области их решения пересекаются.
Первая группа требований зависит в основном от выбранных методов и числа ступеней
обработки поверхностей, применяемого режущего инструмента, геометрической точности
технологического оборудования, вида наладки, режимов резания.
Вторая группа обеспечивается точностью позиционирования станка и приспособления,
точностью базирования и закрепления детали, а также степенью наращивания точности
взаимного расположения поверхностей в процессе обработки.
Третья группа – это минимизация затрат ручного и овеществлённого труда для заданного
объёма производства и условий труда, При этом должно обеспечиваться наиболее полное
использование оборудования, приспособлений и других средств оснащения.
2. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЭТАПОВ РАБОТЫ И ИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ.
1.1 Формирование задания на проектирование.
В задании указать:
1. Цель разработки технологического процесса (ТП):
- совершенствование технологии действующего ТП (повышение надёжности,
экономическая эффективность др.);
- разработка новых ТП для действующего производства;
- разработка ТП для вновь создаваемого производства и др.
2. Программа выпуска деталей.
3. Продолжительность выпуска.
4. Количество деталей, подлежащих выпуску по неизменным чертежам.
5. Календарный план выпуска деталей.
6. Сроки выпуска головного изделия, опытной партии, серийное производство, время
технической подготовки производства.
7. Условия реализации ТП.
40
1.2. Характеристика условий реализации ТП:
1. Полная информация о заготовительном производстве: виды, освоенные ТП,
перспектива развития заготовительного производства.
2. Информация о службе технологической подготовки производства.
3. Информация и вспомогательных цехах и участках: инструментальном производстве,
производства технологической оснастки.
4. Информация об основном производстве:
- номенклатура изделий и действующие ТП;
- наличие в производстве аналогичных изделий;
- работа по типовым и групповым ТП;
- наличие оборудования;
- инструментальное обеспечение;
- применяемая технологическая оснастка;
- средства и организация контроля;
- квалификация рабочего персонала;
- перспективы развития производства.
1.3. Анализ и предпроектная подготовка чертежа детали.
1. Определить основные и вспомогательные конструкторские базы детали. Выявить
наличие скрытых баз и элементы детали их материализующие.
2. Пронумеровать обрабатываемые поверхности.
3. Определить положение поверхностей относительно осей координат.
4. Построить графы размерных связей, провести их анализ и, в случае необходимости
корректировку.
5. Определить необрабатываемые поверхности, являющиеся исходными базами.
6. Сформулировать группы поверхностей, одинаковых по конструкторским и
технологическим характеристикам (для формирования идентичных планов обработки).
7. Предварительно оценить доступность поверхностей детали для обработки с разных
координатных направлений.
8. Сформулировать комплексы поверхностей, для которых совместная обработка
необходима или возможна.
9. Обозначить комплексы совместно обрабатываемых поверхностей и
10. Выявить необходимость назначения внестаночных и специальных операций, не
связанных с формообразованием детали.
1.4. Технические предложения на проектирование ТП
(формирование общих характеристик проектируемого ТП).
1.
2.
3.
4.
5.
Включение нового ТП в состав имеющихся типовых (групповых ТП или
проектирования единичного ТП).
Организация
вида
производства
(поточного,
предметно-замкнутого
или
специального).
Предложения по заготовке:
определить вид и метод получения заготовки;
назначить припуски, напуски на поверхности детали;
назначить технические требования на изготовления заготовки;
Определить внестаночные операции.
Предложить способы обеспечения точности размеров, форм, взаимного расположения
поверхностей.
41
Определить необходимость отделочных операций.
Предложения по использованию оборудования.
Предложения по применению специального инструмента и оснастки.
Предложения по применению выверочного и (или) установочного базирования,
Предложения по способу получения размеров (автоматически и (или) индивидуально).
Предложения по контролю точности размеров, формы, шероховатости, взаимного
расположения поверхностей, специальных требований к детали.
12. Предложения по уровню концентрации и дифференциации переходов в операциях.
13. Предложения по уровню автоматизации ТП и его элементов.
14. Предложения по применению прогрессивных, экологически чистых, малоотходных
методов обработки.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
1.5. Формирования объема обработки детали.
Для групп поверхностей, одинаковых по конструкторским и технологическим
характеристикам, и для отдельных поверхностей назначить виды обработки, сформулировать
варианты планов обработки и произвести предварительный выбор станков для реализации
возможных видов обработки.
Оценить доступность поверхностей детали для обработки с разных координатных
направлений.
1.6. Распределения объёма обработки по стадиям.
- Выделить стадии обработки детали.
- Распределить объём обработки детали по стадиям.
- Определить объём обработки для каждой стадии.
- Сформировать требования к форме, размерам, взаимному расположению
1.7. Распределение объёма обработки в пределах каждой стадии.
Для каждой стадии:
распределить объём обработки по координатным направлениям;
в пределах каждого координатного направления распределить обработку поверхностей
по станкам;
- на основе полученной информации создать варианты комплектов станочных
однокоординатных групп (СТОК-групп) и выбрать рациональный (оптимальный)
вариант;
- для каждой СТОК-группы определить требуемую ориентацию детали при установке на
станке для обработки (количество необходимых связей);
выбрать варианты базирования для СТОК-групп и последовательность их обработки;
- произвести расчёт межпереходных размеров для 2-3-х поверхностей.
-
-
1.8. Проектирование операций (в пределах каждой стадии).
1. Сформулировать необходимое количество установов. Для каждого установа указать
схему базирования, обрабатываемые поверхности, выдерживаемые размеры, построить
технологические размерные цепи и при необходимости произвести их расчёт.
2. Оценить возможность и целесообразность замены установов позициями.
3. Построить граф-схемы вариантов распределения установов и позиций по операциям и
выбрать наиболее целесообразные варианты содержания операций.
42
4. Спроектировать структуру операций: последовательность выполнения переходов,
параллельное их выполнение, создание многоместных операций, операций с
непрерывным циклом обработки и т. д.
5. Произвести расчёт ожидаемой точности размеров и формы поверхности для одной из
проектируемых операций. Возможен расчёт точности взаиморасположения
поверхностей.
1.9. Подготовка задания на проектирование установочно-зажимного
приспособления.
При подготовке задания для одной операции указать:
- наименование и модель станка;
- номер операции;
- схему базирования;
- обрабатываемые поверхности и выдерживаемые размеры;
- направление и максимальное значение сил резания;
- места приложения усилий закрепления;
- стороны доступные для обработки.
1.10. Разработка схемы контроля взаимного расположения
поверхностей
-
разработать схему контроля;
рассчитать погрешность измерения;
разработать инструкцию пользователя.
2. Пояснительная записка.
В пояснительной записке отражается сущность выполняемой работы, даются обоснования
принятым решениям, содержаться необходимые расчёты и пояснения. Общими требованиями
к пояснительной записке являются:
- чёткость построения и рубрикации;
- логическая последовательность изложения материала;
- убедительность аргументации;
- краткость и чёткость формулировок, исключающих возможность субъективного
толкования;
- доказательность выводов и обоснованность рекомендаций.
При изложении материала
- не рекомендуется использовать и приводить доказательства общеизвестных
технологических и конструкторских положений;
- необходимо избегать дублирования в изложении проектного материала;
- расчёты оформлять в удобную компактную форму, обязательно сопровождать
анализом результатов и формулировками принятых на этой основе решений.
Записка оформляется в соответствии с общими требованиями к текстовым документам.
Текст записки делится на разделы и подразделы. Каждый раздел рекомендуется начинать с
нового листа. Нумерация страниц записки сквозная. Первая страница – титульный лист, номер
которого не указывается. На последующих страницах номер проставляется в правом углу.
Разделы нумеруются арабскими цифрами. Подразделы – арабскими цифрами в пределах
разделов. Введение и заключение не нумеруется.
43
Текст должен быть написан или напечатан. Не допускаются значительные исправления в
тексте.
Терминология должна быть единой и соответствовать стандартам, а при их отсутствии –
общепринятым в научно-технической литературе требованиям. Сокращения слов в тексте и
надписях, определяющих содержание рисунка, не допускается. Исключение составляют
сокращения, разрешённые стандартом.
Каждый рисунок нумеруется и сопровождается подрисуночной надписью, расположенной
снизу.
Название разделов в оглавлении должны отражать характер выполняемых работ на всех
этапах КП.
3. Содержание графической части.
На одном-двух листах формата А1 в графическом и табличном виде представляются
результаты проектирования технологии. В частности:
1.
Эскиз детали с указанием номеров обрабатываемых поверхностей и исходных
черновых баз.
2. Информация:
- о стадиях обработки заготовки;
- о требованиях к межстадийному состоянию заготовки;
- о планах обработки поверхности детали;
- о доступности поверхностей для обработки с разных координатных направлений;
- об установах и последовательности их выполнения (с указанием схемы базирования и
выдерживаемых размеров);
- о решении технологических размерных цепей;
- о формировании операций (с указанием количества установов и позиций).
На третьем- четвёртом листе изображаются операционные эскизы. На пятом листе –
технологическая оснастка.
4. Анализ и предпроектная подготовка
чертежа детали.
4.1. Представление системы конструкторских
размерных связей.
Проектирование единичных технологических процессов практически во всех проектных
решениях базируется на результатах анализа структуры размерных связей и технических
требований, которые задаются на основе служебного назначения всей детали и её отдельных
поверхностей. Система пространственных размерных связей детали должна служить основой
для определения последовательности смены ориентации детали в процессе обработки.
Согласно классификации, содержащейся в ГОСТе 21495-76, поверхности детали по
служебному назначению делятся на четыре вида: исполнительные поверхности – ИП,
основные конструкторские базы – ОКБ, вспомогательные конструкторские базы – ВКБ,
свободные поверхности – СП. Следует отметить, что на некоторых деталях выделить в явном
виде ИП невозможно – они как бы перерождаются в ВКБ. Свободные поверхности,
придающие детали конструктивные нормы, делятся на обрабатываемые и необрабатываемые.
Такая классификация позволяет сформулировать предложения по систематизации и
упорядочению постановки связей между поверхностями детали.
44
 Положение детали в изделии определяется комплектом ОКБ. Эти базы должны
обеспечивать для неподвижной детали лишение её шести степеней свободы. Подвижные
детали, в зависимости от степени подвижности, требуют связей меньше, чем шесть. Таким
образом, ОКБ является исходной позицией для системы связей между поверхностями.

Положение деталей, присоединённых к данной, определяется положением ВКБ. Поэтому
ВКБ должны, непосредственно, связаны с ОКБ. Точно также с ОКБ должны быть связаны ИП.
На любой детали имеется один комплект ОКБ и может быть несколько комплектов ВКБ

Обрабатываемые свободные поверхности должны координироваться относительно,
соответствующих ОКБ и ВКБ в зависимости от их роли и назначения.

Особую группу составляют обрабатываемые СП. Положение обрабатываемых
поверхностей относительно необрабатываемых СП в процессе изготовления деталей может
быть обеспечено только при условии использования необрабатываемых СП в качестве
исходных технологических баз. Следовательно, необрабатываемые СП должны быть связаны
с ОКБ (или ВКБ в том случае, когда ВКБ являются развитыми – соизмеримыми с
габаритными размерами детали).
Приведённая характеристика поверхностей позволяет сделать вывод о возможности
представления на чертеже ориентированных связей – размерных линий с одной стрелкой,
направленной в необходимом направлении (от ИП к ОКБ, от ОКБ к ВКБ, от ОКБ к СП и пр.)
И если даже в конце граф размерных связей окажется смешанным, некоторые «элементы
упорядочности» приведут к однозначности при принятии проектных решений.
Конструкторский и технологический аспекты оценки одной детали зачастую
представляются различными. Деталь, выполняющая свои функции в изделии благодаря
определённым формам, взаимному расположению поверхностей и другим свойствам, попадая
в технологическую среду, в среду производства оценивается с совершенно иных позиций,
«функционируют» по другим законам, и только на последних этапах изготовления
приобретают свойства, точно соответствующие требованиям конструкции. Конструкторское
представление детали является целью и итогом процесса изготовления и лишь в общих чертах
предопределяет его особенности. Поэтому не должно существовать прямой зависимости
между «конструкторским» образом будущей детали и конкретным технологическими
решениями. В большей степени это касается представления системы размерных связей детали.
Отсутствие твёрдых правил простановки размеров на чертежах приводит к необоснованному
появлению вариантов. Если чертеж детали представить двумя чертежами с различными
системами размерных связей. Выходит, что такая деталь в зависимости от имеющегося
чертежа, согласно правилу единства конструкторских и технологических баз, будет
обрабатываться по различным технологическим процессам.
Заданные на чертеже размерные связи могут быть представлены шестью графами (три
«линейных» и три «угловых» относительно трёх координатных осей).
Язык графического изображения изделий во многом является условным. Некоторые
размерные связи не задаются, подразумеваются. Примерами таких связей может быть
перпендикулярность, соосность, параллельность и др. На рис. 1 изображена одна проекция
детали. Специальных требований к точности относительного углового расположения
поверхностей не задано. При этом допустимая непараллельность подразумевается в пределах
допуска на размер между поверхностями. Заданные размерные связи представлены в виде
графов в направлениях Xl, Yα, Zl,. Видно, что графы для направлений Xl, Zl оказались
связанными, а для направления Zl – не связанными, то есть не определено относительное
положение вокруг оси Y двух групп параллельных между собой поверхностей. Этот случай
является характерным при изображении различных деталей на чертежах. При отсутствии
специальных требований перпендикулярность, как правило, не задаётся, поэтому без
дополнительных условий невозможно обоснованно связать между собой группы
поверхностей.
45
Рис. 1. Проекция детали и графы заданных размерных цепей.
При формировании системы размерных связей все подразумевающиеся связи должны быть
вскрыты и представлены в явном виде.
Полнота, достаточность размерных связей, содержащихся на чертеже, определяет
возможность принятия проектных решений, их правильность и надёжность. Условием
достаточности является связность каждого из шести графов, отображающих заданные
размерные связи. Перед началом проектирования технологического процесса следует
выполнить проверку связанности всех шести графов и, при необходимости, добавить
недостающие связи.
Наличие циклов в графе размерных связей свидетельствует о существовании замкнутых
размерных цепей и неоднозначности связей между поверхностями. Избыточность связей,
также как и недостаточность, приводит к неоднозначности восприятия образа детали,
затрудняющей применение формальных методов проектирования технологических процессов.
Наиболее часто встречающиеся характерные случаи неоднозначности оценки размерных
связей и пути их устранения.
 Одним из наиболее распространённых случаев неопределённости является допускаемая
ЕСКД простановка размеров относительно воображаемых осей детали и проекцией
плоскостей симметрии. Проблемы особенно рельефно проявляются на деталях,
симметричных относительно оси (группа, так называемых «точеных» деталей). На первый
взгляд, такая простановка размеров вполне правомерна и означает, что поверхности имеют
одну общую ось. И хотя на чертеже указывается степень несовпадения осей обрабатываемых
поверхностей, как правило, остаётся неясным какова точность связей необрабатываемых
поверхностей между собой и с обрабатываемыми. Однозначный ответ может быть получен
только в результате анализа функционального назначения каждой поверхности и выявление
доминирующих требований к работе (например, равностенность из условий прочности или
равномерности зазоров, эстетического внешнего вида изделия и т. д.).
 В ряде случаев для устранения неопределённости целесообразно поверхности,
характеризующих общностью признаков, объединить в комплексы. Комплексы могут
образовывать платики и приливы, расположенные на одном уровне, соосные отверстия,
системы крепёжных поверхностей и т. д. Следует иметь
ввиду, что объёдинение
поверхностей в комплексы приводят зачастую к необходимости ограничения
дополнительных степеней свободы.
 В ряде случаев для устранения неопределённости целесообразно поверхности,
характеризующиеся общностью признаков, объединить в комплексы. Комплексы могут
образовывать платики и приливы, расположенные на одном уровне, соосные отверстия,
системы крепёжных поверхностей и т. д. Следует иметь ввиду, что объединение
поверхностей в комплексы приводит зачастую к необходимости ограничения
дополнительных степеней свободы.
 Особое внимание следует уделять выявлению элементов, характеризующих угловую
связь поверхностей с системой координат и между собой. Если линейные размеры на
чертежах, как правило, представляются связными графами с заданными допусками, то
46
допуски на относительные повороты в большинстве случаях непосредственно не задаются.
Это приводит к нарушению связности графов и неопределённости относительной
ориентации поверхностей. Во избежание этого, в первую очередь, необходимо отразить все
явно заданные на чертеже связи (несоосность, неперпендикулярности, непараллельности и
др.) Оставшиеся неуказанные требования следует ограничить полем допуска размера в
соответствии с ГОСТ 10356-63 или СТ СЭВ 301-76.
 4.2. Исходная информация подразделяется на базовую, руководящую и справочную.
Для новых заводов или производств базовыми данными являются: рабочий чертёж с
указанием материала, конструктивных форм и размеров детали; технические условия и
требования на изготовления детали, определяющие точность и качество обрабатываемых
поверхностей; особые требования, например, термообработку, химико-термическую
обработку или покрытие отдельных поверхностей детали, структуру материала отдельных
поверхностей, необходимость балансировки; объём выпуска изделий, входящих в изделие
деталей и запасных частей; планируемый интервал времени выпуска изделий и
запасных частей. При выпуске изделий на действующем или реконструируемом предприятии
дополнительно необходимы сведения о наличии оборудования, средств СТО,
производственных площадей и других местных условий, необходимых для проектирования.
При этом возможности могут быть ограничены существующими на предприятии
возможностями.
Справочная информация – это нормативные материалы, каталоги и паспорта на
оборудование, альбомы на средства технологического оснащения и специальный инструмент,
ГОСТы и нормали на режущий и мерительный инструмент, нормативы точности и
шероховатости, расчёты припусков и режимов резания, тарифно-квалификационные
справочники и другие материалы.
Руководящая информация – это информация о перспективах развития производства в
отрасли и на предприятии, стандарты на ТП и их документация.
Технологическое проектирование сложная, трудоёмкая и многовариантная задача, имеющая
разветвлённые и разнообразные связи элементов технологических объектов, а также
недостаточность начальной информации. Поэтому принятие технологического решения имеет
свои особенности:
 процесс проектирования технологических объектов делится на стадии и уровни, т. е.
решение задачи состоит из отдельных подзадач;
 выполнение ТП проводится в несколько этапов;
 каждый этап подразделяется на некоторое количество операций;
 операции представляются совокупностью технологических и вспомогательных
переходов.
Между этапами существует связь, которая предполагает неоконченность решений. Этот
принцип предполагает получать не одно, а несколько положительных решений близких к
оптимальному, что предполагает решить задачу оптимизации содержания ТП и также
использовать принцип преемственности технологических решений.
В процессе изготовления деталей постепенно от перехода к переходу, от операции к
операции наращивается точность формы, размеров, взаимного расположения поверхностей,
повышается качество поверхностного слоя. Наращивание точности по поверхностям детали
осуществляется по возможности равномерно, чтобы избежать «точностного перекоса» - такого
состояния детали, когда разница в точности обработки отдельных поверхностей весьма
существенна. В процессе проектирования ТП также решается задача о назначении «уровней
точности», о тех границах точности, до которых могут обрабатываться поверхности без
остановки для «перехода» на обработку других поверхностей. Деление процесса на стадии
осуществляется и с целью объединения операций, характеризующихся единством
технологических признаков: точностью применяемого оборудования, режимов обработки,
47
применяемым инструментом, способом и точностью размерных наладок и др. Это деление
образуют черновую, получистовую, чистовую, отделочную стадию.
На выделение стадий оказывают влияние конструктивные особенности детали: её
жесткость, требования к величине остаточных напряжений, удобство базирования и
закрепления детали без повреждения обработанных поверхностей, высокие требования к
точности отдельных поверхностей и др.
Ввиду сложности задачи решения при проектировании технологического процесса, её
решение разделяют на этапы.
2. Этапы проектирования технологических процессов изготовления деталей машин.
2.1. Общий раздел.
2.1. Цель разработки технологического процесса (ТП), т.е. формирование приоритетного перечня требований – это:
- повышение надёжности проектируемого технологического процесса, т.е. способность
обеспечить получение продукции в полном соответствии с требованиями технической
документации в течении заданного времени с установленной производительностью;
- улучшение качества изготавливаемой продукции;
- механизация и автоматизация при изготовлении продукции;
- снижение материалоёмкости изготавливаемого изделия;
- снижение себестоимости изготовления продукции.
2.2. Исходные данные для проектирования:
- рабочий чертёж детали со всеми необходимыми данными;
- технические требования к изготавливаемому изделию;
- объём выпуска деталей с учётом запасных частей;
- планируемый интервал выпуска изделия и запасных частей;
- необходимые сведения об оборудовании, средствах технологического оснащения, производственных площадях.
2.3. Анализ конструкции детали и её служебное назначение следует начинать с:
- тщательного изучения рабочего чертежа детали;
- условий работы детали в изделии или сборочной единице;
- технических требований к детали.
Анализ рабочего чертежа предполагает их рассмотрения со следующих позиций:
- обоснованность назначения технических требований;
- возможность достижения заданных точности и качества имеющимися технологическими
методами;
- возможность контроля назначенных чертежом требований.
- выясняется причины возможных причин отказа детали при эксплуатации;
- выясняются технологические задачи изготовления данной детали;
- характеризуется её общая конструкция, определяется форма всех её элементов и
поверхностей, наличие специальных поверхностей: шпоночных пазов, шлицов, зубьев, резьб,
канавок и других элементов конструкций (Приложение 2);
- устанавливается функциональное значение поверхностей и связь между ними;
- определить размерные связи между поверхностями;
- производится предварительная оценка поверхностей для применения их в качестве основных
и вспомогательных баз.
Результатом анализа чертежа детали является формирования технологических задач по
точности обработки, определяющих структуру технологического процесса, применяемое
оборудование, оснастку, квалификацию исполнителей и
48
т.д.
Пример анализа исходных данных и постановка задачи для технологического проектирования
корпус червячного редуктора (рис. 2.1) в условиях серийного производства.
При анализе чертежа наносится технологическая цифровая нумерация обрабатываемых
поверхностей. Одинаковым поверхностям (например, крепёжные отверстия) присваивается
один номер с добавкой буквы к (комплекс). После выбора необрабатываемых поверхностей
или исходных поверхностей для установки заготовки на первых операциях они обозначаются
буквами.
Особое внимание обращается на требования точности взаимного расположения
поверхностей:
- отклонение от перпендикулярности проекций осей 1 – 1 и 2 – 2 – 0,05/100;
- отклонение от соосности отверстий диаметром 62Н7 и 180Н7 относительно оси 1 – 1 не
более 0,02 мм;
- отклонение от соосности двух отверстий диаметром 62Н7 относительно оси 2 – 2 не более
0,03 мм;
- отклонение от перпендикулярности торцев к осям 1 – 1 и 2 – 2 – 0,05/100;
- точность относительного положения основных обрабатываемых поверхностей – 58 ± 0,1;
100 ±
, а межосевое расстояние 105,25+0,06;
- связи обрабатываемых поверхностей с необрабатываемыми заданы размером 17JS12 и
номинальной соосности бобышек диаметром 92 и 96 соответственно относительно осей 1 – 1 и
2 – 2.
2.4. Характеристика используемого материала.
Задача при анализе материала определить обоснованность его выбора для обеспечения
эксплуатационных свойств детали, а также его технологические, физико-химические свойства.
2.5. Отработка конструкции детали на технологичность.
Регламентируется ГОСТом 14.201 – 83 и методическими рекомендациями МР 185 – 85. Этими
документами установлены основные задачи отработки изделия на технологичность,
последовательность их решения, систему показателей технологичности конструкции и стадии
их определения.
Отработку на технологичность следует производить в следующем порядке:
- подобрать и проанализировать исходные данные;
- уточнить объём выпуска деталей;
- проанализировать показатели качества базовой конструкции, если таковой нет, то
проанализировать элементы конструкций изготавливаемых деталей, схожих с элементами
детали проектируемого ТП;
- определить показатели технологичности детали для проектируемого ТП, произвести расчёт
уровня технологичности заданной детали.
49
Рис. 2.1. Корпус червячного редуктора.
Технологичность конструкции детали выражает не функциональные свойства изделия, а
его конструктивные особенности: состав и взаиморасположение его узлов, форма и
расположения поверхностей деталей и соединений, их состояние, размеры, материал и др.
Нельзя технологичность рассматривать изолировано без взаимной связи и учёта условий
выполнения заготовительных процессов, процессов механической обработки, сборки и
контроля.
Общие технологические требования к конструкции деталей машин:
конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм;
- конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных
элементов;
- детали должны изготавливаться из стандартных и унифицированных заготовок;
- размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные точность и
шероховатость (экономически и конструктивно обоснованные);
При технологическом контроле необходимо стремиться к следующему:
- уменьшить размеры обрабатываемых поверхностей, что снижает трудоёмкость
изготовления;
50
повысить
жёсткость
конструкции
детали
для
возможного
применения
многоинструментальной обработки, многолезвийных инструментов и повышения режимов
резания;
- обеспечивать удобный подвод и отвод режущих инструментов для сокращения
вспомогательного времени;
- унифицировать или свести к минимуму типоразмеры пазов, канавок, переходных
поверхностей и отверстий для сокращения номенклатуры режущих инструментов;
- обеспечить надёжное и удобное базирование заготовки с возможностью совмещения
технологических и измерительных баз.
Примеры конструктивных решений технологичной и нетехнологичной конструкции показаны
в табл. 2.2.
Т а б л и ц а 2.2.
Примеры технологичных и нетехнологичных конструкций
Основные
Конструкция
Преимущества технотехнологические
логичной конструкнетехнологичная
технологичная
требования
ции
Обрабатываемые
1. Уменьшается расплоскости не должны
ход шлифовальных
быть сплошными
кругов
2. Повышается точность и шероховатость обработки
3. Снижение трудоёмкости.
Обрабатываемые
1. Возможность обраплоскости следует
ботки за один ход
располагать на одпроизводительными
ном уровне
методами (торцовое
фрезерование), плоское шлифование и
протягивание
2. Возможность обработки нескольких заготовок
3.Упрощение контроля
Обрабатываемые
1. Возможность обраплоскости должны
ботки «на проход»
быть открытыми.
торцовыми фрезами
Узкие и длинные по2. Повышение произверхности должны
водительности и точбыть расположены
ности обработки
так, чтобы их можно
было обрабатывать
вдоль плоскости
Закрытые плоскости
1. Снижение трудодолжны иметь переёмкости.
ходную поверхность,
2. Применение высосоответствующую
копроизводительных
размерам и виду инметодов обработки и
струмента.
нормализованного
режущего инстру51
мента
1. Применение высокопроизводительных
методов обработки
2. Снижение трудоёмкости
1.Снижение трудоёмкости обработки
2.Повышение точности обработки и стойкости инструмента
3. Упрощение конструкции инструмента
1. Увеличение стойкости инструмента
2 Снижение трудоёмкости
обработки
отверстия
Возможность применение методов высокопроизводительных
методов обработки
(протягивание)
1. Упрощение конструкции инструмента
и повышение его
стойкости
2.Упрощение процесса обработки
1.Снижение трудоёмкости обработки отверстия
2. Возможность применения высокопроизводительных методов обработки
1.Повышения точности обработки
2. Увеличение жёсткости инструмента
3. Повышение производительности
Обрабатываемые
плоскости не должны
располагаться в углублении
В ступенчатых отверстиях наиболее точную ступень следует
делать сквозной
Шлицевые отверстия
должны быть непрерывными
Следует
избегать
глухих
шлицевых
отверстий
Следует
избегать
глубоких шлицевых
отверстий
В отверстиях не
должно быть обрабатываемых выточек
Для сокращения длины обрабатываемого
отверстия
следует
обеспечить условия
для
наилучшего
направления
инструмента
Возможность нормального входа и выхода режущего инструмента
1. Предохранение инструмента от поломок
2.Повышение точности сверления
3. Повышение производительности
1. Применение инструмента нормальной
Отверстия
должны
быть
расположены
52
так, чтобы можно было работать инструментом нормальной
длины
длины и более полное его использование
2.Повышение точности обработки
1. Улучшение качества резьбы
2. Улучшение условий работы инструмента
3. Снижение трудоёмкости
1. Повышение производительности
2. Улучшение условий работы инструмента
3. Применение более
качественного инструмента
1. Упрощение констструкции приспособления
2. Возможность применения много шпиндельного приспособления для обработки отверстий с параллельными осями
1. Применение более
производительного
инструмента
2. Улучшения условий работы инструмента, особенно при
врезании
3. Снижение трудоёмкости обработки
Глухие отверстия с
резьбой
должны
иметь канавки для
выхода инструмента
или в них должен
предусмотрен
сбег
резьбы
Конструкция отверстия с резьбой должна
давать возможность
работать резбонарезным инструментом
на проход
Следует избегать повозможности наклонного расположения осей отверстия
По-возможности избегать закрытых пазов,
Технологичность конструкции заготовок деталей должна иметь в виду не только
максимальную рационализацию механической обработки, но и упрощение процессов
изготовления самих заготовок.
Литые заготовки из чугуна и стали в этом отношении должны удовлетворять следующим
основным требованиям, при этом необходимо учитывать, что жидкотекучесть расплавленного
чугуна выше и стоимость отливок их стали выше чугунных:
а) толщина стенок отливки должна быть по-возможности одинаковой, без резких
переходов тонкостенной и толстостенной частями, что даёт возможность получения отливки
с однородной структурой и уменьшение внутренних напряжений;
б) форма отливки должна быть достаточно простой, для наилучшего удаления её из
формы;
53
в) поверхности отливок, расположенных перпендикулярно к плоскости разъёма должны
иметь уклоны для удаления её из полости формы, не должна иметь острых кромок.
Размеры заготовок полученные литьём, припуски на механическую обработку, уклоны,
радиусы регламентируются ГОСТом 26645-86, РД
В заготовках, полученных методами горячего деформирования (штамповки и ковки),
должно быть обозначено:
а) отсутствие резких переходов в поперечных сечении и усиление сечения в изгибах;
б) выполнение переходов от одного сечения к другому по дугам относительно больших
радиусов;
в) закругление острых рёбер у штамповок.
Штамповки должны иметь уклоны поверхностей, расположенных перпендикулярно
разъёму штампа, необходимый для удаления заготовки из штампа.
Размеры заготовок, полученных горячим деформированием, припуски на механическую
обработку, уклоны, радиусы регламентируются ГОСТом 7505-86,
Целесообразность изменения конструкции детали можно установить с помощью
относительных показателей (табл. 2.3)
Таблица 2.3.
ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЁТА
n
Тд=  t шт , где: n – число операций в маршруте
ПОКАЗАТЕЛЬ
i 1
Трудоёмкость изготовления детали
изготовления детали; tшт – штучное время
выполнения операции, ч.
Ст.д.= Мо+Зо+Ц, где: Мо стоимость основных
Технологическая себестоимость изготовления
материалов за вычетом стоидетали (учитываются только переменные мости реализуемых расходов; Зо – заработная
статьи расходов)
плата основных производственных рабочих;
Ц – цеховые расходы.
Уровень технологичности по трудоёмКу.т.д.=Тд/Тб.д., где: Тб.д. – трудоёмкость
кости изготовления детали
базового (например, заводского) варианта изготовления детали, ч.
Ку.с.д.=Ст.д./Ст.б.д., где: Ст.б.д. – технологиУровень технологичности по себестоимости
ческая себестоимость базового варианта
изготовления детали
изготовления детали.
Коэффициент удельной трудоёмкости
Куд.т.=Тд./Мд, где: Мд – масса детали,кг.
изготовления детали
Коэффициент удельной технологичесКуд.с=Ст.д./Мд
кой себестоимости детали
Коэффициент использования материала
Ким=Мд/Мз, где: Мз – масса заготовки


Ктч.д=1 – 1/ А , где: А = n5  n6  n7  ...  ni ,
5n5  6n6  7 n7 ...ini
Коэффициент точности обработки детали
ni – количество размеров детали квалитета i.
k

R
Средняя шероховатость поверхностей
R
ai
1
k
, где: Rai – шероховатость i-ой
поверхности;
количество поверхностей
54
к–
Ку=Ny/N, где: Nу – число унифицированных конструктивных элементов детали;
N – общее число элементов детали.
Коэффициент унификации элементов
конструкции
2.4. Определение класса детали и выбор в качестве аналога действующего типового или
группового технологического процесса.
Технологический процесс может разрабатываться на основе имеющихся типового или
группового технологического процесса. Для этого по технологическому классификатору
деталей формируется технологический код детали. По коду изделия относится к определённой
классификационной группе и действующему для неё типовому или групповому ТП. Типовой
или групповой ТП является информационной основой при разработке рабочего
технологического процесса. При отсутствии соответствующей классификационной группы ТП
разрабатывается как единичный, с учётом ранее принятых прогрессивных решений в
действующих ТП.
2.6. Выбор типа производства.
На этапе проектирования, тип производства определяется ориентировочно. Для выбора
можно руководствоваться таблицей 2.3. Для более точного выбора тип производства
определяется по коэффициенту закрепления операций:
К З .О. 
tД
t ШТ
, где : t Д 
60Ф Д
N
такт выпуска деталей
ФД- действительный фонд времени в планируемый период (год, месяц, сутки, смена).
N - объём выпуска деталей за этот же период времени, шт.
tШТ - среднее штучное время по операциям.
n
t ШТ 
t
ШТ
i
n
, где
tШТ - штучное время i-ой операции изготовления детали;
n - количество основных операций в маршруте.
При вычислении tШТ необходимо брать в расчёт лишь время основных операций.
Коэффициент закрепления операций:
для массового производства К3.0.= 1.. .2;
для крупносерийного производства К3.0.= 1... 10;
для среднесерийного производства К3.0.= 10... 20;
для мелкосерийного производства К3.0.= 20.. .40.
Решение по выбору типа производства по К3.0. сравнивается с показателями таблицы 2.3
Таблица 2.3. Количество изготавливаемых в год деталей одного наименования
и типоразмера для различных типов производств.
Тип производства
Единичное
Мелкосерийное
Среднесерийное
Крупносерийное
Массовое
Крупные изделия
тяжёлого
машиностроения
<5
5 – 100
100 – 300
300 – 1000
>1000
Изделия средних
размеров
Мелкие изделия
<10
10 – 200
200 – 500
500 – 5000
>5000
<100
100 - 500
500 - 5000
5000 - 50000
>50000
При несовпадении решения тип производства принимается по К3.0.
55
Кроме типа производства на данном этапе проектирования устанавливается метод работы.
Наиболее приемлем поточный метод производства, объединяющий все рабочие места в
единый производственный механизм, сокращает цикл производства, снижает
межоперационные заделы и объёмы незавершённого производства. Поточный метод работы
tД
возможен при: Кз.о=
>0,6
t шт
Количественные показатели определяются технико-экономическими расчётами или по
данным технологической документации.
В общем случае анализ должен включать следующие основные вопросы:
- обоснованность установления общей последовательности обработки в т.ч. вспомогательных
операций;
- метод получения заготовки;
- методы упрочнения детали в соответствии их её функциональному назначению;
- станочное оборудования и рациональность его использования;
- концентрация и дифференциация операций;
- автоматизация ТП;
- базирование заготовок при обработке и определения её погрешности;
- возможный брак при обработке и причины его возникновения;
- оснащения ТП.
В результате анализа должны быть сформулированы конкретные задачи по устранению
выявленных недостатков, оценивается динамика изменения размеров, показателей качества заготовки по мере прохождения её по операциям ТП,
производительность обработки и степень загрузки оборудования, наличие оснастки. О степени концентрации или дифференциации операций обработки судят по количеству
рабочих позиций на станке, числу деталей, обрабатываемых в каждой позиции параллельно,
последовательно, параллельно – последовательно, количеству режущих инструментов, установленных на станке, применение комбинированных,
профильных и других сложных режущих инструментов, количество многошпиндельных
головок и др.
При анализе этих данных определяется возможность повышения концентрации или
дифференциации операции, при этом определяется схема операции.
Анализ схем базирования рассматривает соблюдения основных принципов базирования постоянство и совмещения баз. Если принципы не выполняются, то определяется погрешность
базирования.
Средства технологического оснащения оценивается видами приспособлений, видом
привода приспособления. Инструмент оценивается по степени специализации - (стандартный,
унифицированный, специальный). Средства технического контроля оцениваются с учетом
типа производства, возможности применения данного инструмента для измерения
поверхностей данной детали.
3. Технологический раздел.
3.1.Проектирование заготовки, обоснование выбора её получения.
Выбрать заготовку – это, значит, определить её рациональный вид, определяющий её конфигурацию, размеры, напуски, уклоны, толщину стенок, размеры отверстий,
припуски на обработку, допуски на точность выполнения размеров, назначить технические условия на выполнение заготовки и выбрать оборудование.
Конфигурация заготовки зависит от конфигурации детали, её размеров и материала, условиями работы детали в машине. Конструктор, назначая технические требования, предъявляемые к детали, часто задаёт метод получения заготовки.
Факторы, влияющие на выбор процесса и метода изготовления заготовок:
56
- технологическая характеристика материала, его свойства, определяющие возможность
применения литья, пластического деформирования, сварки, порошковой металлургии;
- физико - химические свойства материала в процессе формоизменения;
- конструктивные формы, размеры детали, её масса;
- объём выпуска;
- наличия технологического оборудования для производства заготовок: литейного,
кузнечного, сварочного и др. производств.
Всего в машиностроении используются четыре вида заготовки:
1) заготовки, получаемые из сортового проката;
2) заготовки, получаемые давлением (поковки, штамповки);
3) заготовки, полученные литьём (отливки);
4) комбинированные заготовки, получаемые сваркой из разных частей, получаемых из
проката, отливок или штамповок.
Основой процесса выбора заготовки является принятый метод изготовления. Структура
процесса, его содержание определяется степенью сложности заготовки и, соответственно,
требуется применение одного или нескольких методов для его выполнения. В результате
анализа исключаются многие процессы и методы, устанавливается степень технического
совершенства принятых решений, выбираются возможные варианты, производится их
уточнение.
Заготовка, предназначенная для механической обработки, изготавливается с припуском на
размеры готовой детали. Разность размеров заготовки и размеров детали определяет величину
припуска. Величина припуска обычно определяется «на сторону», т. е. указывается толщина
слоя, снимаемая с данной поверхности. Для цилиндрических деталей припуск указывается «на
диаметр», т. е. указывается двойная толщина снимаемого слоя. На величину припуска влияет:
1) материал заготовки;
2) размеры заготовки;
3) вид и способы её получения;
4) сложность конфигурации заготовки;
5) требования к точности и качеству поверхностей детали.
Величина общих припусков определяется стандартами (ГОСТ 7505-84 для
горячештампованных заготовок, ГОСТ 26645-85 (изм. № 1, 1989 г.)), либо нормативными
отраслевыми стандартами или другими нормативными документами.
Для учебного проектирования возможно применения следующих расчётных зависимостей.
Величина припуска для заготовок из проката может быть определена по следующим
формулам:
Zd=D0,4·L0,05/IT0,45 ;
Zl=D0,3L0,05, где:
Zd – припуск на наибольший диаметр детали, мм;
Zl – припуск на общую длину детали, мм;
D – наибольший диаметр детали, мм;
L – длина детали, мм;
IT – допуск размера на диаметр D.
Величина припуска на заготовки, получаемые литьём:
Z=Kn ·Kм ·Kл0,5 ·D0,2 ·L0,05, где:
Kn – коэффициент положения поверхности (поверхность расположена внизу отливки Kn
=1, сбоку Kn =1,1 и сверху Kn=1,3);
Kм – коэффициент материала отливки (чугунное литьё Kм=0,8, остальное литьё Kм=1.0);
Kл – класс точности отливок (1 массовое производство, 2 – серийное производство, 3 –
ручная формовка);
D – размер, на который назначается припуск, мм;
L – наибольшая габаритная длина отливки, мм.
57
Величина припуска для заготовок, получаемых штамповкой на молотах, прессах в
закрытых штампах:
Z=0,15· D  m 0, 22  K T K сл , где:
D – размер, на который рассчитывается припуск, мм;
m – масса штамповки в кг;
KT – коэффициент точности штамповки (KT=1,0 штамповка I класса – точная; KT=1,35
штамповка II класса – менее точная);
Kсл – коэффициент сложности (Kсл=1 штамповка простая, Kсл=1,1 штамповка средней
сложности, Kсл=1,3 штамповка высокой сложности).
Например, заготовка на вал (рис. 3.1) выполненная из проката:
Z86=860,4·5940,05/70,45= 3,4 мм. Диаметр прута 86+3,4=89,4 мм, диаметр прутка по ГОСТ
диаметр прутка 90 мм, длина 594+(3,4·2)=600,8, принимается 601 мм. Масса заготовки из
прутка 30 кг.
Заготовка штампованная Z=0,15· 86 ·250,22·1,0·1,0=2,8 мм, масса заготовки – 25 кг.
Масса заготовки определяется с учётом метода получения:
для проката в зависимости от сечения – mз=S·l·ρ, где S – площадь сечения проката, l – дли
заготовки, ρ – удельный вес металла, из которого изготовлена заготовка;
для заготовки полученной методом горячего деформирования масса определяется по
ГОСТ 7505-85 – mз=mд·Кр, где mд – масса детали, Кр – расчётный коэффициент, зависящий от
формы детали;
для заготовки полученной литьём масса заготовки вычисляется масса детали, к которой
прибавляется
масса
припусков
выбранные
на
поверхности.
Для полной оценки выполняется технико-экономический анализ:
- коэффициент использования материала Ким= mд , где: mд, mз – масса детали и заmз
готовки. Выбирается тот вариант, где Ким выше.
- снижение материалоёмкости:  М=(mзб – mзн)×В, где: mзн, mзб - соответственно масса
заготовки при новом и базовом (сравниваемом) вариантах; В - объём выпуска деталей (шт).
∆M значительно возрастает при возрастании программы выпуска. Характеристики методов
получения заготовок показаны в приложении.
Себестоимость изготовления деталей:
С= Мо+Зо, где стоимость материала Мои Зо заработная плата основных рабочих составляют
80% всех затрат в машиностроении, поэтому сравнивается себестоимость по этим двум
показателям. Стоимость основных материалов:
Мо= GаСмkт.а.– gоСо·10-3, где
Gа – масса заготовки, кг; См – стоимость единицы массы заготовки, руб/кг; kт.а. – коэффициент,
учитывающий транспортно-заготовительные расходы ( для заготовок из чёрных металлов –
1,04…1,08, для заготовок из других материалов – 1,0…1,02); gо= mз – mд– масса отходов на
одну деталь, кг; Со – стоимость отходов, руб/кг. Заработная плата основных рабочих:
m
Зо=kв.н.kпр  t шi Ci , где
i 1
kв.н – коэффициент, учитывающий средний процент выполнения норм (1,18…1,25); k пр –
коэффициент, учитывающий премии и дополнительную зарплату (1,2…1,6); tшi – штучное
время на выполнение i-ой операции; Сτ – часовая тарифная ставка рабочего при выполнении iой операции. При наличии капитальных затрат на этапе изготовления заготовки С=С+К.
Вариант, при котором себестоимость наименьшая, считается наиболее оптимальной.
Экономия себестоимости:
Э= [(Сб+К)-(Сн+К)]·В.
58
Пример. Полый вал из углеродистой стали весом 12 кг изготавливается разными методами:
прокатыванием, штамповкой на прессе, штамповкой на ГКМ, заготовка из трубы
Рис. 3.1. Масса заготовки из проката – 30 кг, стоимость материала принимается за
единицу; штампованная на прессах – 25 кг стоимость материала - 2,68; штампованная на
ГКМ – 20 кг стоимость материала – 3; выполненная из трубы – 18 кг стоимость материала
– 1,47.
3.2. Проектирование маршрута обработки.
Качество детали обеспечивается постепенным ужесточением параметров точности и
выполнением остальных технических требований на этапах превращения заготовки в готовую
деталь. Точность и качество поверхностного слоя отдельных поверхностей формируется в
результате последовательного применения нескольких методов обработки. Поэтому
составлению маршрута изготовления детали в целом предшествует определение маршрутов
обработки отдельных поверхностей заготовки.
При выборе метода обработки поверхности исходит из его технологических
возможностей: обеспечения точности и качества поверхности; величины снимаемого
припуска; времени обработки в соответствии с заданной производительностью.
Обработка каждой поверхности детали представляет собой совокупность методов
обработки, выполняемых в определённой последовательности, которая устанавливается на
основе технических требований рабочего чертежа детали и исходной заготовки:
- заданные точность и качество поверхностей позволяют выбрать методы (один или
несколько) их окончательной обработки;
- вид исходной заготовки определяет методы начальной обработки;
- методы окончательной и начальной обработки позволяет выбрать промежуточные
методы;
59
- вид заданной термической обработки определяет её место в последовательности
обработки поверхности.
Для одной и той же поверхности может быть применены различные варианты обработки.
Эта задача окончательно решается на основании экономического анализа.
Последовательность выбора методов обработки поверхностей рекомендуется следующая:
1) выбираются методы обработки поверхности на первом переходе (операции) в
зависимости от способа получения заготовки и её точности;
2) определяются методы окончательной обработки поверхности на последнем переходе
(операции) в зависимости от комплекса требований по точности рассматриваемой
поверхности (данные чертежа);
3) назначаются методы обработки поверхности на промежуточных переходах (операциях)
на основе уже выбранных первого и последнего метода обработки.
При этом следует учитывать, что каждому методу окончательной обработки
предшествуют обычно несколько предварительных (менее точных) методов. Например,
чистовому развёртыванию отверстия предшествует предварительное развёртывание, а
предварительному – чистовое растачивание, зенкерование или сверление. При этом
необходимо учитывать, что каждый предыдущий метод должен быть точнее предыдущего в
среднем на один квалитет точности.
Количество возможных вариантов маршрута обработки одной поверхности достаточно
велико. Однако его можно уменьшить, если учесть габариты детали, её жёсткость, способы
установки для обработки, тип производства и т. п.
Предварительный выбор маршрута обработки поверхности осуществлён, когда
технологический маршрут разбивается на стадии (черновая обработка, получистовая, чистовая
и т. д.).
Для облегчения выбора методов обработки всех поверхностей детали, определяются типы
поверхностей:
плоскости, цилиндрические поверхности (наружные и внутренние),
к которым
предъявляются самые жёсткие требования по точности и шероховатости поверхности и
определяются методы обработки для каждой поверхности.
Процесс выбора методов обработки делится на несколько этапов.
На первом этапе определяется примерное число переходов для получения требуемой
точности и качества поверхности. Чистовые и получистовые методы обработки улучшают на
1-2 квалитета, черновые на 2-3 квалитета.
Зная квалитет размера исходной заготовки и требуемой точности поверхности заготовки,
можно определить на сколько квалитетов нужно улучшить качество заготовки. Принимая, что
в среднем каждый переход улучшает качество заготовки на 2 квалитета, определяется число
переходов:
Nпер = ,
где Nпер – примерное число необходимых переходов;
Кзаг – квалитет исходной заготовки;
Кдет – квалитет размера детали.
Например, заготовка выполнена по 14 квалитету, а деталь по 7, то требуется (14 – 7)/2 =
3,5 (т.е. 4 перехода) для получения требуемого размера.
На втором этапе определяются методы, позволяющие получить требуемую точность и
качество поверхности по справочнику и, если методов несколько. то выбирается метод
большей производительности и себестоимости.
Окончательный маршрут обработки выбирают с помощью соответствующих таблиц в
справочной литературе, в которых представлены численные величины погрешностей
размеров, формы, взаимного расположения и шероховатости поверхности. Для отдельных
поверхностей численные величины погрешностей определяются расчётом.
Пример (рис. 3.2). Обработать отверстие, полученное литьём по Н8. На первом переходе
(операции) могут применяться предварительное растачивание или предварительное
60
зенкерование, обеспечивающее точность расположения и прямолинейность оси отверстия. В
качестве окончательных переходов (операций), обеспечивающих точность размеров, формы и
качества поверхностного слоя, можно назначить развёртывание, тонкое растачивание и
Рис. 3.2 Варианты обработки отверстия.
протягивание.
На выборе конкретного варианта в данном случае влияет тип производства и конкретная
производственная обстановка. Протягивание обычно применяется в крупносерийном и
массовом производстве для обработки отверстий средних размеров. Развёртывание
применяется при всех типах производства, но требует обеспечения прямолинейность и
точность положения оси отверстия.
Тонкое растачивание применяется во всех типах производства, но его применение
ограничивается наличием станков, соответствующих повышенным требованиям к точности,
жёсткости и кинематическим характеристикам.
В качестве промежуточных методов обработки возможны чистовое зенкерование и
чистовое растачивание.
Таким образом, для данного конкретного случая можно предложить десять различных
маршрутов обработки отверстия.
Особое внимание следует обращать на характеристику методов с точки зрения
обеспечения точности взаимного расположения. Например, как правило, отделочные методы
не исправляют погрешности формы и взаимного расположения, а служат лишь для
уменьшения шероховатости.
При проектирования технологического маршрута обработки разрабатывается общий план
обработки заготовки, уточняются технологические базы, предварительно выбираются
средства технологического оснащения, намечается содержание операций и учитываются
следующие положения:
- каждая последующая операция должна увеличивать точность и качество обрабатываемой
поверхностей;
- в первую очередь обрабатываются поверхности, принимаемые за технологические базы, а
также поверхности, относительно которых координируются большее число других
поверхностей;
- при невысокой точности исходной заготовки сначала обрабатываются поверхности,
имеющие наибольшую толщину снимаемого материала, руководствуясь правилом, чем точнее
поверхность, тем позже она обрабатывается;
- второстепенные поверхности, не влияющие на точность основных параметров (мелкие
отверстия, фаски, канавки и т. п.), обрабатываются в конце ТП, но до операции окончательной
обработки ответственных поверхностей;
61
- обработка легкоповреждаемых поверхностей (наружные резьбы, наружные зубчатые
поверхности, наружные шлицевые поверхности и др.) производится в конце ТП перед
термообработкой;
- при наличии термообработки необходимы дополнительные операции (рихтовка, защита
поверхностей перед химико - термической обработкой и др.);
При изготовлении прецизионных деталей маршрут делится на стадии: предварительная
(черновая), промежуточная (чистовая), окончательная (отделочная). Также важна
стабилизация размеров при механической обработки, необходима доводка базовых
поверхностей.
Перед обработкой необходимо ясно представлять маршрут и схему установки, при этом
учитывать следующие обстоятельства:
- возможность подвода режущего инструмента к обрабатываемой поверхности;
- удобство установки и снятия заготовки;
- надёжность и удобство её закрепления в выбранных местах приложения сил;
- исключить деформации заготовки от выбранной схемы её закрепления.
В зависимости от сложности детали возможны варианты базирования:
- заготовка базируется на черновые (не обработанные) поверхности и при одной установки
выполняется её полная обработка;
- заготовка
базируется
на
черновые
поверхности,
производится
обработка
поверхностей, которые в дальнейшем применяются как чистовые базы;
- вариант аналогичен предыдущему, только перед последним этапом принятые чистовые
технологические базы подвергаются повторной (отделочной) обработки;
- заготовка базируется на различные последовательно сменяемые чистые (обработанные)
поверхности.
При выборе баз необходимо придерживаться принципа единства и совмещения баз. При
невозможности выдержать этот принцип, за базу принимается другая поверхность, при этом
влияние от невыполнения должно быть минимальным.
Схемы базирования и установки
заготовок показаны в приложении 3.
При проектировании маршрута производится подбор оборудования, в соответствии с
назначением и типом.
Пример проектирования маршрута обработки корпуса (рис.2.1, 3.3).
1. В результате анализа конструкции корпуса и технических требований к расположению
поверхностей, устанавливается, что основными базами детали являются: поверхность 1 –
установочная база; ось 1 – 1 – двойная упорная скрытая база; 2 – 2 – упорная скрытая база,
используемая для наложения связи, лишающая детали поворота вокруг оси 1 – 1.
62
Рис. 3.3. Корпус редуктора с технологической разметкой поверхностей.
Конструкция детали даёт возможность использования при установках заготовки на
первых операциях поверхность L (для обработки платиков 1к в размер 17JS12) и поверхностей
G и F (для материализации осей 1 – 1 и 2 – 2 соответственно).
Имеется также возможность использования отверстий 9к в платиках в качестве
специальных технологических баз для установки заготовки по плоскости и двум отверстиям.
2. Выделяются технологические комплексы поверхностей, которые следует обрабатывать с
одной установки. В комплексы входят поверхности, имеющие идентичные, которые являются
определяющими при формировании системы базирования, схем установок и содержания
операций. Это поверхности, обрабатываемые с одной установки, исходя из заданной точности
их взаимного расположения: комплекс 1 – поверхности 1к, которые должны лежать в одной
плоскости, и торец 2; комплекс 11 – отверстия 4 и 5 и торец 3; комплекс 111 – отверстия 6к и
торцы 7 и 8.
С учётом удобства обработки с одной установки, постоянства настройки станка и
общности кондукторов и установочных приспособлений объединяются в технологические
комплексы: комплекс 1V – отверстия 9к 10к; комплекс V – отверстия 11к.
3.
Исходя из заданных требований к расположению поверхностей устанавливается
следующая последовательность обработки разных технологических комплексов. Сначала
обрабатываются поверхности комплекса 1, включающие основную установочную явную базу;
потом поверхности комплекса 11, так как ось 1 – 1 перпендикулярна к поверхности 1к; затем
поверхности комплекса 111, поскольку положение оси 2 – 2 задано относительно плоскости 1к
и оси 1 – 1. После этого можно вести обработку поверхностей комплексов 1V и V.
Таким образом, принятая нумерация технологических комплексов технологических
комплексов соответствует рациональной последовательности включения их в обработку.
Принятые решения вносятся в таблицу 3.1.
Таблица 3.1.
63
Первый вариант технологического процесса изготовления корпуса редуктора
Номера
1
11
111
1V
V
комплекса
поверхностей
Номер
1к
2
3
4
5
6к
7
8
9к
10к
11к
поверхности
Требуемая
17
42 116
Ø
Ø
Ø
31
М12
М8
М8
точность
JВ12 ±0,2 ±0,5 180Н7 62н7 62н7 ±0,1
Число ступеней
1
2
1
3
3
3
1
1
2
2
2
обработки
Операция
005
010 Токарно015 Горизонтально(черновая)
Токарная
карусельная
расточная
Оборудование
1508
1508
2615
Установ
У12
У21
У31
Число ступеней
1
2
1
1
1
1
1
1
обработки
Точность
17
42 116 IT12 IT12 IT12 31
обработки
JВ12 ±0,2 ±0,5
±0,1
Операция
020 Токарно025 Горизонтально030
035
(получистовая)
карусельная
расточная
сверлильная сверл
Оборудование
1508
2615
Установ
У22
У32
2Е52
2Е52
Число ступеней
1
1
1
1
2
2
2
обработки
Точность
IT9
IT9
IT9
IT9
8H
8H
8H
обработки
4. Каждая схема базирования (рис. 3.4) обозначена буквой «У» и двумя цифрами: первая
цифра указывает номер комплекса обрабатываемых поверхностей, вторая – номер варианта
схемы базирования.
При обработке первых трёх комплексов поверхностей возможны две схемы базирования:
по принципу совмещения технологических и конструкторских баз (рис. 3.4, а, б, в) и по
принципу постоянства баз (рис. 3.4, б, в).
На схемах базирования У11, У12 (рис. 3.4, а) представлены два решения обработки
комплекса 1 поверхностей: фрезерование и обработка на токарно-карусельном станке. При
отсутствии продольно-фрезерного станка второе решение предпочтительно: поверхности 1к
располагаются в одной плоскости, обеспечивается совмещение переходов за счёт
использования бокового и верхнего суппортов.
На схемах базирования У21, У22 (рис. 3.4, б) и У31 (рис. 3.4, в) показаны токарнокарусельная черновая и чистовая операции обработки комплекса 11 поверхностей и расточные
операции обработки комплекса 111 поверхностей при базировании по принципу совмещения
технологических и конструкторских баз. Схема У22 предусматривает использование
выдвижного пальца для центрирования по отверстию диаметром 62 мм (после закрепления
детали палец выводят из отверстия).
Для базирования с соблюдением принципа постоянства технологических баз на схемах
установок У23 (рис. 3.4, б) и У32 (рис. 3.4, в) показаны установки заготовки при обработке
комплексов 11 и 111 поверхностей на разных станках, на схеме У33 – при обработке
комплексов 11 и 111 поверхностей в одну операцию на двух позициях. Очевидно, установки
по схемам У23 и У32 не следует применять, так как смещения и повороты заготовки при
двукратной установке на два пальца внесут нежелательные погрешности во взаимное
расположение поверхностей комплексов 11 и 111. При использовании принципа постоянства
баз сразу после обработки комплекса 1 поверхностей необходимо сверлить и развёртывать
64
специальные базовые отверстия. Как показано на схеме установки У41 (рис.3.5), для
выполнения этой операции требуется довольно сложное установочно-зажимное
приспособление, применение которого окупается только при достаточно-большом объёме
производства.
Схема базирования при обработке комплексов 1V и V поверхностей (крепёжных
отверстий) на радиально-сверлильном станке не представляют особого интереса и поэтому не
показаны.
5. В условиях поставки заготовки включается выполнение высокотемпературного отжига
для снятия внутренних напряжений первого рода.
Для корпуса (рис. 3.3) возможны другие варианты построения маршрутного
технологического процесса, которые показаны в табл. 3.2.
Второй вариант отличается от рассмотренного варианта (табл. 3.1) решениями по
формированию операций обработки комплексов 11 и 111 поверхностей
65
Рис. 3.4. Схемы базирования при обработке поверхностей:
а – комплекса 1; б – комплекса 11; в – комплекса 111.
66
В третьем варианте использовано базирование, основанное
на принципе постоянства технологических баз и совмещении
обработки комплексов 11 и 111 на одной установке, со
сменой позиций по схеме У33 (рис. 3.4, в). Этот вариант
может быть оказаться предпочтительным при достаточно
большом объёме выпуска, когда изготовление сложных
установочно-зажимных приспособлений для схем установок
У41 ((рис. 3.5) и У33 (рис. 3.4, в) окупится за счёт
сокращений общего числа операций и, соответственно,
сокращения суммарного оперативного и подготовительнозаключительного времени.
Рис. 3.5. Схема базирования для обработки баз.
Таблица 3.2
Варианты маршрута обработки корпуса.
Операции
05
010
Токарно-карусельная, У21.
Предварительная
обработка
комплекса 11 поверхностей
015
015
Горизонтально-расточная, У31.
Предварительная
обработка
комплекса 111 поверхностей.
Сверлильная,
обработка
крепёжных отверстий комплекса
1V
Сверлильная, обработка
крепёжных отверстий комплекса
V
020
Токарно-карусельная,
У22.
Окончательная
поверхностей
комплекса 11
Горизонтально-расточная, У31.
Окончательная
обработка
поверхностей комплекса 111
Слесарная. Зачистка.
Контрольная.
035
Третий вариант
Радиально-сверлильная, У41.
Сверление отверстий в платиках
1к, развёртывание двух базовых
отверстий
Горизонтально-расточная, У33.
Предварительная
обработка
комплекса 1 и 11 поверхностей
(со сменой позиции).
Сверлильная,
обработка
крепёжных
отверстий
комплекса 1V.
Сверлильная,
обработка
крепёжных
отверстий
комплекса V
Горизонтально-расточная, У33.
Окончательная
обработка
поверхностей комплекса 11 и
111 со сменой позиции
Слесарная. Зачистка.
040
Контрольная.
020
025
030
035
040
045
Второй вариант
Токарно-карусельная, У12
Обработка
поверхностей
комплекса
Операции
010
1
025
030
3.3. Разработка операций. Расчёт припусков.
При разработке операции необходимо стремится к минимальной трудоёмкости, высокой
производительности труда, что зависит от режимов резания, количества переходов и рабочих
ходов, последовательность их выполнения. Поэтому в первую очередь составляется структура
операции, определение последовательности переходов, выбор или проектирование средств
67
технологического оснащения, расчёт режимов резания и припусков, назначение состава СОЖ,
расчёт ожидаемой точности механической обработки, определение наладочного размера,
расчёт штучного времени, назначение разряда рабочего.
Отдельная технологическая операция проектируется на основе принятого
технологического маршрута, схемы базирования и закрепления детали на операции, сведений
о точности и шероховатости поверхностей до и после обработки на данной операции,
припусков на обработку, такту выпуска или размера партии деталей (в зависимости от типа
производства). При уточнении содержания операции окончательно устанавливается, какие
поверхности заготовки будут обрабатываться в данной операции.
Число и последовательность технологических переходов зависит от вида заготовки и
точностных требований к готовой детали и процесс возможно разделить на несколько этапов.
Для облегчения выбора при анализе детали выявлены типы поверхностей и выбираются
методы обработки для каждой поверхности. На первом этапе определяется примерное число
необходимых переходов исходя из того, что чистовые и получистовые методы обработки
повышают качество поверхности на 1 – 2 квалитета, а черновые на 2 – 3 квалитета. Зная
точность исходной заготовки и требуемую точность получаемой поверхности, можно
определить, на сколько квалитетов улучшается качество поверхности.
Принимая, что в среднем каждый переход улучшает качество поверхности заготовки на 2
квалитета, определяется число переходов.
   дет
, где
 пер  заг
2
Nпер – примерное число необходимых переходов;
Кзаг – квалитет заготовки;
Кдет – квалитет детали.
Например, если заготовка выполнена по 14 квалитету, а деталь по 7, то требуется (14 – 7)/2
= 3,5 (т. е. 4 перехода).
Совмещения технологических переходов определяется конструкцией детали, возможностью
расположения режущих инструментов на станке и жёсткостью заготовки.
Содержание операции зависит от конфигурации заготовки, требований, предъявляемых к
детали, методов обработки и выбранных технологических баз, возможности обработки
заготовки с разных сторон с одной установки и т.д.
В содержании операции указывается: метод и вид обработки, вид обрабатываемой
поверхности.
По числу устанавливаемых для обработки заготовок схемы операций деляться на одно- и
многоинструментальные. Последовательная или параллельная работа инструментов при
обработке поверхностей заготовки, а также последовательное или параллельное расположение
заготовок относительно режущих инструментов определяют схему операций. Возможно, быть
операции с последовательным, параллельным и последовательно-параллельным выполнением
переходов.
Разработанный маршрут представляется в виде таблицы, в которой указывается:
номер операции;
краткое содержание переходов (в повелительном наклонении);
эскиз заготовки, показанный в том виде, который она принимает после окончания
операции. Обрабатываемые поверхности выделяются утолщёнными линиями. На эскиз
наносится схема базирования и размеры по каждому технологическому переходу;
тип станков.
В случае необходимости, отдельных поверхностей численные величины погрешностей
могут определятся расчётами точности и подетальных технологических цепей.
В курсовой работе величина припусков определяется расчётно- аналитическим и опытно статистическим методами. Рассчитывается промежуточный средний припуск  . Формулы для
расчёта предложены в таблице
68
Таблица 3.3
Расчётные формулы для определения припусков по видам обработки.
Вид обработки
Последовательная обработка
противоположных и отдельно- расположенных поверхностей
Параллельная обработка
противоположных поверхностей
Обработка наружных и внутренних
поверхностей вращения
Обтачивание цилиндрических поверхностей заготовки, установленной в
центрах; бесцентровое шлифование.
Развёртывание плавающей развёрткой,
протягивание отверстий.
Суперфинишная обработка,
полирование и раскатка (обкатка).
Обработка лезвийным или абразивным
инструментом без выдерживания
размера черновой обработки.
Шлифование после термообработки
А) при наличии εi
Расчётная формула
zi min=(Rz+h)i-1+ρi-1+εi
2zi min= 2[(Rz+h)i-1+ ρi-1+εi]
2zi min=[(Rz+h)i-1+  2   2 ]
2zi min= 2[(Rz+h)i-1+ ρi-1]
2zi min= 2(Rz+h)i-1
2zi min= 2Rz i-1
zi min=(Rz+h)i-1+0,25δi-1
zi min=(Rz+h)i-1+ρi-1+εi
2zi min= 2[(Rz+h)i-1+ ρi-1+εi]
zi min=(Rz+h)i-1+ρi-1
2zi min= 2[(Rz+h)i-1+ ρi-1]
Б) при отсутствии εi
Примечание: Rz i-1 – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;
hi-1 – толщина поверхностного дефектного слоя на предшествующем переходе;
ρi-1 – суммарное отклонение расположения поверхности;
εi – погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
Параметры, необходимые для расчёта припусков на обработку заготовок, выбираются по справочной литературе.
3.4. Выбор средств технологического оснащения.
К средствам технологического оснащения относятся: технологическое оборудование (в
том числе контрольное и испытательное); технологическая оснастка (в том числе рабочие
инструменты и средства контроля); средства механизации и автоматизации технологических
процессов).
Выбор группы оборудования производится при назначении метода обработки
поверхности, обеспечивающее выполнения технических требований к ней. Выбор модели
станка определяется, прежде всего, возможностью изготовления на нём деталей необходимых
размеров и формы, качества её поверхности. Если эти условия выдерживаются на различных
станках, то модель выбирается из следующих соображений:
- соответствие его основных размеров габаритам обрабатываемой детали;
- производительность - заданному масштабу производства;
- возможность работать на оптимальных режимах резания;
- соответствия станка мощности при обработке;
- возможности механизации и автоматизации выполняемой обработки;
- обеспечения наименьшей себестоимости обработки;
69
- возможности приобретения станка.
При выборе особое внимание следует на использование станков с числовым программным
управлением (ЧПУ), как одно из основных средств автоматизации механической обработки в
мелкосерийном и серийном производствах.
Применение оборудование с ЧПУ целесообразно в следующих случаях:
- для трудоёмких операций;
- оперативное время существенно меньше вспомогательного;
- обработка деталей с большим количеством размеров, имеющих высокие требования по
точности;
Выбор оборудования определяется следующими коэффициентами:
- загрузка оборудования кЗ=mp/mn, где mp – расчётное количество станков на операции; mn
– принятое количество станков; для массового производства - кЗ =0,65…0,77; для серийного
0,75…0,85; для мелкосерийного и единичного 0,8…0,9.
3.4.1.Выбор
технологической оснастки.
К технологической оснастке относятся: приспособления, инструменты и средства контроля. В
случае применения стандартной оснастки рекомендуется пользоваться альбомами её типовых
конструкций.
Выбор режущих инструментов производится исходя из условий обработки с учётом: вида
станка; метода обработки, режимов и условий работы; материала обрабатываемой детали, её
размеров и конфигурации; требований точности обработки и шероховатости поверхностей;
заданных объёмов выпуска деталей и производительности обработки, стоимости инструмента и
затрат на его эксплуатацию.
Выбирая для ТП оснастку и инструмент, желательно применение стандартной,
унифицированной оснастки и инструмента, что позволяет сократить время и снизить затраты на
эксплуатацию.
При невозможности применения стандартизованной оснастки и инструмента, разрабатывается
техническое задание на проектирование специальной оснастки и инструмента. Для этого
разрабатывается схема закрепления заготовки в приспособлении, базирование, определяется тип и модель станка. При разработке технического задания на
специальный инструмент определяется тип инструмента, поверхность для обработки, станок, где
будет применяться заказанный инструмент.
Средства контроля применяются стандартные с учётом типа производства и точностных
характеристик контролируемых поверхностей. При невозможности применения стандартных
средств контроля, разрабатывается техническое задание на разработку специальных средств
контроля.
3.5. Расчёт режимов резания и определение норм времени.
В процессе выполнения курсовой работы необходимо определить аналитическим способом
режимы резания на два технологических перехода, а на остальные переходы - по нормативным
данным.
Режимы резания определяются глубиной резания t, подачей S и скоростью резания V.
Значение t, S,V влияет на точность и качество получаемой поверхности, производительность и
себестоимость обработки.
В порядке возрастания влияния на стойкость инструментов составляющие режимов резания
располагаются следующим образом: t →S→V. Поэтому при
одноиинструментальной схеме обработке первым устанавливается глубина резания t, а затем
подача S и скорость V.
70
При обработки на предварительно настроенном станке глубина резания ровна припуску на
заданный размер при выполнении технологического перехода.
Подача должна быть максимальной допустимой. При черновой обработке ограничивается
прочностью и жёсткостью элементов технологической системы станка и инструмента, а при
чистовой и отделочной - точностью размеров и шероховатостью обрабатываемой поверхности.
Подача согласовывается с паспортными данными станка.
Скорость резания зависит от выбранной глубины резания, подачи, качества и марки
обрабатываемого материала, геометрических параметров режущей части инструмента и ряда
других факторов. Скорость резания рассчитывается по соответветствующим формулам теории
резания. Зная скорость резания, по паспорту станка находится число оборотов шпинделя. Эта
методика справедлива для одноинструментальной схемы обработки. Результаты расчётов
режимов резания сводятся в таблицу:
Наименование
операции,
перехода.
1
t,
мм
lр\lрх
мм
Тм\Тр
мин
2
3
4
Sp\Sn
мм\об
мм\мин
5
np\nn
об-1
Vp\Vn
м\мин
SM
мм\мин
λ
То
мин
Рэ\Рр
кВт
6
7
8
9
10
11
t- глубина резания,мм;
1рез
- длина обрабатываемой поверхности,мм;
1р.х.- длина
рабочего хода инструмента,мм;
Тм- стойкость
инструмента в минутах машинного времени;
Тр - стойкость
инструмента в минутах резания;
Sp, Sn — соответственно расчётная и принятая подача на оборот или в минуту; nр, np, nn соответственно расчётная и принятая частота вращения шпинделя (инструмента), об/мин;
Vp, Vn- соответственно расчётная и принятая скорость резания, м/мин;
SM - скорость
подачи, мм/мин;
λ= lр\lрх;
Т0- основное время, мин;
Рэ/Рр- соответственно эффективная и расчётная мощность, кВт;
Рр=Рэ\η|;
η- КПД станка: η= 0,7-0,8
Определяется сила резания и мощность резания.
После расчёта режимов резания уточняются модели выбранного оборудования с точки
зрения эффективного исаользования.
Технически обоснованная норма времени – это время, необходимое для выполнения заданного объёма работы (операции) при определённых организационно – технических условиях и наиболее эффективным использовании всех производства. В массовом
производстве норма штучного времени:
Тшт=То+Тв+Тоб+Тот;
а в серийном – норма штучно – калькуляционного времени:
Тш.к.=Тшт+Тп.з.\n, где:
То- основное время;
Тв- вспомогательное время;
Тоб~ время на обслуживания рабочего места;
Тот- время перерыва на отдых;
Тп.з.- подготовительно-заключительное время на партию деталей;
n- количество деталей в партии.
Проектирование карты технического контроля заключается в том, чтобы определить
возможность измерения качественных параметров изготовленной детали стандартизованным,
71
унифицированным инструментом или необходимо применение специального контрольного
приспособления.
Операции нумеруются числами ряда арифметической прогрессии (5, 10, 15 и т.д.).
Допускается к числам добавлять слева нули (005, 010, 015 и т. д.). Переходы нумеруются
числами натурального ряда )1, 2, 3 и т.д.). Установы нумеруются прописными буквами
русского алфавита (А, Б, В и т. д.). Размерные характеристики и обозначения обрабатываемых
поверхностей указываются арабскими цифрами. Обозначение позиций и осей допускается
обозначать римскими цифрами (ГОСТ 3.1702-79).
При полной форме записи в содержании перехода включается:
- ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом
неопределённой форме (например: точить, сверлить, фрезеровать и т. п.);
- дополнительная информация, характеризующая количество одновременно или
последовательно обрабатываемых поверхностей;
- дополнительная информация, уточняющая название обрабатываемой поверхности или
конструктивного элемента (например: внутренняя, глухая, кольцевая, коническая, шпоночная
и т. п.);
- наименование предметов производства, обрабатываемых поверхностей и
конструктивных элементов (например: заготовка, канавка, отверстие, торец и т. п.);
- информация по размерам или их условным обозначениям (например: «выдерживая
размеры 1, 2, 3» или «выдерживая размеры Ø40-0,34; l1 =40+0,2»);
- дополнительная информация, характеризующая характер обработки: окончательно,
одновременно, по контуру, по программе, предварительно, последовательно, с подрезкой
торца, согласно чертежу, согласно эскизу.
Пример полной записи перехода: сверлить 3 глухих отверстия, выдерживая размер 1 – 3,
последовательно.
3.6. Проектированный ТП должен обеспечивать автоматическое получение всех качественных
показателей изготовления детали. При проектировании по возможности должно быть
определено узкое место, т.е. возможное невыполнение каких-то показателей качества на
изготавливаемую деталь.
4. Проектирование приспособления.
4.1. Приспособлением называется вспомогательное устройство для выполнения операций
механической обработки, сборки, испытания и контроля.
В зависимости от целевого назначения различаются станочные приспособления для
установки и закрепления заготовок, установки и закрепления инструментов; сборочные
приспособления; приспособления для контроля и испытания деталей и узлов. По степени
специализации приспособления подразделяются на универсальные, переналаживаемые и
специальные.
Универсальные приспособления – единичное и мелкосерийное производство, иногда для
деталей определённого типа.
Переналаживаемые приспособления - мелкосерийное и среднесерийное производство.
Специальные приспособления – для выполнения одной операции.
Требования к приспособлениям: точность; удобство в эксплуатации, эффективность и
безопасность в работе; жёсткость; простое и удобное при регулировании и ремонте;
обеспечивать условия базирования.
Задача конструирования исходит из общей задачи конструирования и вытекает из
технического задания (п. 1.9) при изготовлении детали. При этом при конструировании
необходимо обеспечить наибольшую эффективность приспособления.
72
Служебное назначение приспособления должно содержать полные сведения об
обрабатываемой поверхности, модель станка, данные о применяемом инструменте, материал
заготовки и годовую программу выпуска детали.
В основу конструирования станочного приспособления положена точность обработки, т.
е. суммарная погрешность обработки Δ не должна превышать допуск на выполняемый размер
Т, т. е. Δ ≤ Т, допустимая погрешность, вызываемую применением приспособления, можно
определить из неравенства:
εпр ≤
+
+
– суммарная погрешность,
связанная с геометрическими отклонениями
оборудования; Δу – погрешность от упругих деформаций технологической системы; Δн –
погрешность настройки технологической системы; Δи – погрешность от износа инструмента;
Δт – погрешность от теплового воздействия технологической системы; εб и εз – соответственно
погрешности базирования и закрепления заготовки.
При проектировании приспособления необходимо иметь чертёж детали, исходной
заготовки, технические требования на изготовления детали, технологический процесс на
изготовления детали. В ТП содержится последовательность выполнения и содержание
операции, имеются сведения по форме, размерам, точности и шероховатости промежуточной
заготовки до и после выполнения операции, принятую схему установки заготовки,
используемое оборудование и инструменты, назначенные или рассчитанные режимы резания.
Разработка приспособления начинается с нанесения на лист контуров промежуточной
заготовки в том виде, какой она имеет по окончанию выполнения операции. Далее
вычерчиваются основные и вспомогательные опоры, затем зажимные устройства, детали для
направления и настройки режущего инструмента и вспомогательные элементы. В заключении
вычерчивается корпус приспособления, который объединяет все элементы. Указываются
габаритные, присоединительные и основные размеры.
В технических требованиях устанавливаются допуски на основные размеры
приспособления. Здесь выделяются три группы размеров: первая – размеры сопряжений и
требования взаимного расположения элементов, от точности которых зависит точность
выдерживаемых на данной операции параметров. Допуски на эти размеры в 2…3 раза меньше
допусков на размеры, выдерживаемых при обработке. Ко второй группе относятся размеры
ответственных для нормальной работы приспособления сопряжений, погрешности которых не
влияет на точность обработки (допуск в основном по IT6…IT8). Третья группа – свободные
размеры по IT12…IT14.
4.2. Расчёт сил зажима.
В курсовом проекте рассчитываются силы закрепления и характеристика привода.
Сила зажима, схемы установки и характеристика привода рассчитывается по справочной
литературе по проектированию приспособлений.
5. Заключение
В нём содержится итоги выполненной работы, выводы, практическая значимость
применяемых решений, возможность практического применения.
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
Приложение 3.
83
84
85
Приложение 4.
86
Примечание: ∆ц – посадка центров, мм. При небольшом диаметре центрового
отверстия, мм (1; 2; 2,5; (4; 5; 6;); (7,5; 10); (12,5; 15); (20; 30) ∆ц соответственно
ровна 0,11; 0,14; 0,18; 0,21; 0,25. εе – смещение оси отверстия относительно оси
внешней поверхности; δD – допуск диаметра внешней поверхности; Smin – минимальный гарантированный зазор; δА – допуск размера базового отверстия; δВ –
допуск размера оправки.
87
88
89
Приложение 6.
Таблица 3.1. Характеристика методов обработки металлов давлением.
Метод
Размер
Класс
Толщина
изготовления
или
Форма
точности,
Rа,
стенки,
Материал
заготовок
масса
заготовки квалитет
мкм
мм
Ковка:
на
молотах и
прессах
на молотах с
использованием подкладного
инструмента
на ротационно-ковочных
машинах.
Штамповка:
на молотах,
прессах
на
чеканочных
кривошипношатунных
прессах
вальцовкой
Высадка
Выдавлива-ние
Волочение
через фильеры для
последующего изготовления
отдельных
заготовок
Производстств
о
Стали,
спец.
сплавы
Единичн
ое,
мелкосерийное.
3-5
Простая
Гост
7829-89
7062-89
10 –
150 кг
3-5
Средней
сложности
Гост
7829-89
«
«
Мелкосе
рийное
Ø до
150мм
3-5
Тела
вращения
0,04-0,6
мм
До
0,40
«
Серийно
е
До 0,4т
2,5
Простая
Гост
7505-89
12,5
-3,2
«
Серийно
е,
массовое
До 0,1т
2,5
Средней
сложности
Гост
7505-89
12,5
-3,2
«
«
До
0,25т
2,5
3,20,8
«
«
12,5
-3,2
Стали,
сплавы
цветных
металлов
«
Стали,
спец.
сплавы
«
«
«
Rа
Производство
До
250 т
До
0,015т
2,5
Ø до
200мм
Ø
1-25
мм
_
2,5
Тела
вращения
Квалитет
11 - 15
Гост
7505-89
Простая
Простая
_
Фасонный
профиль
_
До
12,5
12,5
-3,2
3,20,80
Таблица 3.2. Характеристика методов получение заготовок литьём.
Масса
НаименьКласс
Способ литья
отливки,
шая
точности,
Материал
т
толщина
квалитет
90
стенок,
мм
3–5
(чугун),
5–8
(сталь),
3–8
(цветные
сплавы)
В песчаные
формы
Не
ограничено
В формы
многократного
применения
(цементные,
графитовые,
асбесто- и
графитоалебастровые)
0,08 - 30
«
В оболочковую
форму
До 0,15
3–5
(сталь),
1,0 – 1,5
Класс 1-3
Чугун,сталь,
цветные и
специальные
сплавы
12,53,2
Единичное,
серийное,
массовое
Класс 2-3
«
«
Серийное
«
6,3 –
1,6
Серийное,
массовое
Сталь,
труднообрабатываемые
сплавы
«
«
Квалитет
12 - 16
По
выплавляемым
моделям
До 0,15
0,5
Квалитет
11 - 15
В замораживаемые формы
До 0,14
«
Квалитет
11 - 15
«
3,2 –
0,80
«
0,01 – 1,0
5-8
Квалитет
13 - 15
Чугун,
сплавы
цветных
металлов
6,3
«
Квалитет
12 - 16
«
3,21,6
«
«
3,20,40
Крупносерийное,
массовое
Сталь, чугун
6,31,6
Единичное,
серийное
Центробежное
В кокиль
0,25 – 7,0
3
(силумин1
0
(сталь),
15
(чугун)
Под
давлением
До 0,01
0,5
Квалитет
11 - 15
По газифицированным
моделям
До 0,15
6–8
(сталь)
Квалитет
13 - 15
Таблица 3.3. Удельная кривизна заготовок ∆к (мкм) на 1 мм длины.
Заготовки
Прокат
калиброванный:
6-й квалитет
9-й квалитет
Ø
заготовки
5…25
Ø
заготовки
25…50
Ø
заготовки
50…75
0,5
1
0,5
0,75
0,5
91
Ø
заготовки
75…120
Ø
заготовки
120…150
Ø
заготовки
>150
10 – 11
квалитет
12 квалитет
Прокат
калиброванный
после
термообработки
Прокат
горячекатаный:
после
правки на прессе
после
термообработки
Штампованные
после правки
после
термообработки
Отливки:
плиты
корпуса
2
1
1
3
2
1
2
1,3
0,6
0,15
0,12
0,1
0,08
0,06
0,05
2
1,3
1,3
0,6
0,6
0,3
2
1,5
1,5
1
1
1
1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,5
2…3
0,7…1
2…3
0,7…1
2…3
0,7…1
2…3
0,7…1
2…3
0,7…1
2…3
0,7…1
Параметры, достигаемые после механической обработки.
Rz
Вид обработки
h
мкм
Обработка наружных поверхностей
Обдирочная обработка лезвийным инструментом отливок 2-го
класса, горячего проката обычной точности, нежёстких валов,
поковок с большими припусками и др.
Черновая обработка лезвийным инструментом заготовок всех видов
Чистовая обработка лезвийным инструментом и однократная
обработка заготовок с малыми припусками
Чистовое торцевое фрезерование
Протягивание наружное
Тонкая обработка лезвийным инструментом
Шлифование предварительное
Шлифование чистовое
Бесцентровое шлифование калиброванного проката до
термообработки
Бесцентровое шлифование калиброванного проката после
термообработки
Обработка отверстий
Сверление спиральными свёрлами
Глубокое сверление
Зенкерование:
черновое
чистовое
Растачивание:
черновое
чистовое
92
100
100
50
50
30
30
10
5
3
10
5
15
10
20
10
6
12
0,3…0,8
-
40
20
60
30
50
30
50
40
50
20
50
25
Развёртывание:
нормальное
10
25
точное
5
10
тонкое
3
Протягивание
4
6
Калибрование шариком или оправкой
0,6
Примечание: Виды развёртывания (нормальное, точное, тонкое) определяются допусками на
диаметральные размеры развёрток.
Приложение 7.
Качество поверхностей заготовок.
Вид заготовки
Квалитет
Отливки в земляные формы:
1-ого класса:
наибольший габаритный размер отливки, мм:
до 1250;
1250 до 3150.
2-ого класса:
наибольший габаритный размер отливки, мм:
до 1250;
1250 до 3150.
Отливки в кокиль
12…14
Литьё в оболочковую форму
12…14
Литьё под давлением
9…12
Литьё по выплавляемым моделям
6…12
Штамповки массой, кг:
до 0,25;
0,25…2,5;
2,5…25;
25…100;
100…200
Прокат горячекатаный диаметром, мм:
5…25;
26…75;
80…150;
160…250
Прокат калиброванный, гладкотянутый
7…12
Примечание: для отливок в земляные формы указано суммарное Rz+h.
Rz
h
мкм
600
800
700
900
200
40
20
30
300
260
140
170
150
150
150
200
300
150
200
250
300
300
150
150
200
300
60
150
250
300
400
60
Качество торцовой поверхности после резки заготовок из горячекатаного
проката
Диаметр
Допуск на
Rz+h,
НеперпендиСпособ резки
заготовки,
длину
мм
курярность
93
мм
По упору на ножницах,
дисковым пилами и
приводными ножовками
На прессах и дисковыми
фрезами на отрезных станках
заготовки,
мм
±1
±1,3
±1,8
±2,3
5…25;
26…75;
80…150;
свыше 150
5…25;
26…75;
±0,3
±0,4
торца к оси
0,3
0,2
0,01D
0,0007 D
5…25;
±0,25
26…75;
±0,35
0,2
0,045 D
80…150;
±0,4
свыше 150
±0,5
Примечание: прирезке на пресс-ножницах и прессах получается вмятина и скос; вмятина в
направлении, перпендикулярном к поверхности.
Отрезными резцами на станках
токарного типа
94
Приложение 8.
Погрешность закрепления заготовок εз при установке на опорные штифты
приспособлений, мкм
Поперечный размер заготовок, мм
Метод получения
183050120180260- 360заготовки
6-10 10-18
80-120
30
50
80
180
260
360
500
Установка в зажимное приспособление с винтовым или эксцентриковым зажимами
Литьё:
- в песчаную форму
100
100
150 175
200
225
250
300
350
машинной формовкой по металлической модели;
- в постоянную форму;
100
110
120 130
140
150
160
180
200
по выплавляемым
моделям;
80
90
100
110 120
130
140
150
- под давлением
70
80
90
100 110
120
130
140
Горячая штамповка
100
125
150 175
200
225
250
300
Горячекатаная
90
100
125
150 175
200
225
Предварительно
80
90
100
110
120 130
140
150
160
170
обработанная
Чисто обработанная
70
80
90
100 110
120
130
140
150
160
Шлифованная
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом
Литьё:
- в песчаную форму
машинной формов90
100
120 140
160
180
200
240
280
кой по металлической модели;
- в постоянную форму;
80
90
100 110
120
130
140
160
180
по выплавляемым
моделям;
65
70
75
80
90
100
110
120
- под давлением
40
45
50
60
70
80
90
100
Горячая штамповка
90
100
120 140
160
180
200
240
Горячекатаная
70
80
100
120 140
150
180
Предварительно
65
70
75
80
90
100
110
120
130
140
обработанная
Чисто обработанная
50
60
70
80
90
90
100
110
120
130
Шлифованная
40
50
60
70
80
80
90
100
110
120
Примечание:
1. Установка заготовки на магнитной плите не даёт погрешности обработки.
2. Поперечный размер заготовки принимать наибольшим в сечении по нормали
к обрабатываемой поверхности.
3. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности.
Погрешность закрепления заготовок εз при установке на опорные пластинки
приспособлений, мкм
Поперечный размер заготовок, мм
Метод получения
183050120180260- 360заготовки
6-10 10-18
80-120
30
50
80
180
260
360
500
Установка в зажимное приспособление с винтовым или эксцентриковым зажимами
95
Литьё:
- в песчаную форму
машинной формовкой по металлической модели;
- в постоянную форму;
по выплавляемым
моделям;
- под давлением
-
100
110
120
135
150
175
200
240
280
55
60
70
80
90
100
110
120
130
140
40
50
60
70
80
90
100
110
-
-
30
40
50
60
70
80
90
100
Горячая штамповка
100
110 120 135
150
175
200
240
Горячекатаная
90
100
110 120 135
150
175
Предварительно
40
50
60
70
80
90
100
110
120
обработанная
Чисто обработанная
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Шлифованная
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом
Литьё:
- в песчаную форму
машинной формов80
90
100 110
120
140
160
190
кой по металлической модели;
- в постоянную форму;
50
55
60
65
70
80
90
100
110
по выплавляемым
моделям;
35
40
50
55
60
70
80
90
- под давлением
25
30
35
40
50
60
70
80
Горячая штамповка
80
90
100 110
120
140
160
190
Горячекатаная
70
80
90
100 110
120
140
Предварительно
35
40
50
55
60
70
80
90
100
обработанная
Чисто обработанная
25
30
35
40
50
60
70
80
90
Шлифованная
15
20
25
30
40
50
60
70
80
Примечание:
1. Установка заготовки на магнитной плите не даёт погрешности обработки.
2. Поперечный размер заготовки принимать наибольшим в сечении по нормали
к обрабатываемой поверхности.
3. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности.
130
120
110
220
120
-
110
100
90
Погрешность закрепления заготовок εз при установке в радиальном направлении для
обработки на станках, мкм
Методы получения
Поперечный размер заготовок, мм
заготовки
101830801201802603606-10
50-80
18
30
50
120
180
260
360
500
Установка в зажимной гильзе (цанге)
Холоднотянутая
40
50
60
70
80
калиброванная
Предварительно
40
50
60
70
80
обработанная
Чисто
20
25
30
35
40
обработанная
96
Установка в зажимное приспособление с винтовым или эксцентриковым зажимами
Литьё:
- в песчаную форму
220
270
320 370
420
500
600
700
800
машинной формовкой
по
металлической
модели;
- в постоянную
форму;
150
175
200 250
300
350
400
450
550
по выплавляемым
моделям;
50
60
70
80
100
120
140
160
- под давлением
25
30
35
40
50
60
70
80
Горячая
220
270
320 370
420
500
600
700
800
штамповка
Горячекатаная
220
270
320 370
420
500
600
Предварительно
50
60
70
80
100
120
140
160
180
обработанная
Чисто
25
30
35
40
50
60
70
80
90
обработанная
Установка в пневматическом патроне
Литьё:
- в песчаную форму
машинной
180
220
260 320
380
440
500
580
660
формовкой по
металлической
модели;
- в постоянную
форму;
120
140
170 200
240
280
320
380
440
по выплавляемым
моделям;
40
50
60
70
80
90
100
120
- под давлением
20
25
30
35
40
45
50
60
Горячая
180
220
260 320
380
440
500
580
660
штамповка
Горячекатаная
180
220
260 320
380
440
500
Предварительно
40
50
60
70
80
90
100
120
140
обработанная
Чисто
20
25
30
35
40
45
50
60
70
обработанная
Примечание:
1. При установке на оправку надо учитывать погрешность базирования и принимать
погрешность закрепления заготовки в зависимости от крепления оправки в гильзе,
патроне и зажимном приспособлении.
2. Установка заготовки в жёстких центрах не даёт погрешность закрепления в радиальном направлении. Погрешность закрепления, получающаяся при установке в
плавающий передний и вращающийся задний центры, не учитывается, так как
перекрывается отклонением заготовки под действием силы резания.
900
650
200
100
760
500
160
80
Погрешность закрепления заготовок εз при установке в осевом направлении для обработки
на станках, мкм
Поперечный размер заготовок, мм
Метод получения
97
заготовок
Холоднотянутая
калиброванная
Предварительно
обработанная
Чисто
обработанная
6-10
101880- 12030-50 50-80
18
30
120
180
Установка в зажимной гильзе (цанге)
180260
260360
360500
40
50
60
70
80
-
-
-
-
-
40
50
50
70
80
-
-
-
-
-
20
25
30
35
40
-
-
-
-
-
Установка в трёхкулачном самоцентрирующемся патроне
Литьё:
- в песчаную форму
машинной формовкой
по
металлической
70
80
90
100
110
120
130
140
150
модели;
- в постоянную форму;
60
70
80
90
100
110
120
130
140
по выплавляемым
моделям;
- под давлением
50
60
70
80
90
100
110
120
30
40
50
60
70
80
90
100
Горячая
70
80
90
100
110
120 130
140
150
штамповка
Горячекатаная
70
80
90
100
110
120 130
Предварительно
50
60
70
80
90
100 110
120
130
обработанная
Чисто
30
40
50
60
70
80
90
100
110
обработанная
Установка в пневматическом патроне
Литьё:
- в песчаную форму
машинной формовкой
по
металлической
модели;
55
60
70
80
90
100
110
120
130
- в постоянную форму;
по выплавляемым
55
60
65
75
80
90
100
110
120
моделям;
- под давлением
45
50
55
65
75
80
85
90
25
35
45
50
65
70
70
80
Горячая
55
60
70
80
90
100 110
120
130
штамповка
Горячекатаная
55
60
70
80
90
100 110
Предварительно
40
50
60
70
70
80
90
100
110
обработанная
Чисто
25
30
35
40
50
60
70
80
90
обработанная
Примечание:
1. При установке на оправку надо учитывать погрешность базирования и принимать
погрешность закрепления заготовки в зависимости от крепления оправки в гиль98
160
150
140
120
140
130
120
100
зе, патроне и зажимном приспособлении.
2. Установка заготовки в центрах не даёт погрешности закрепления, но даёт погрешность базирования в осевом направлении.
99
Приложение 9.
Отклонение геометрической формы при обработке на металлорежущих станках;
размеры, мм
Значение отклонений при
Отклонение
обработке
Станки
Примечание
формы
черновой
чистовой
Токарные
Овальность при
общего
высоте центров:
назначения
до 400
0,03
0,02
до 800
0,06
0,04
Конусообразность
0,08
0,05
На длине 300
Вогнутость при
обработке торцевой поверхности
0,06
0,04
На диаметре
300
Карусельные
Овальность при
наибольшем диаметре обработываемой детали:
На диаметре:
до 1600
0,04
0,025
400
1600 – 2500
0,06
0,04
600
2500 – 4000
0,08
0,05
1000
4000 - 8000
0,08
0,06
1500
8000 – 10000
0,10
0,07
2000
св. 10000
0,12
0,08
2000
Конусообразность,
бочкообразность и
седлообразность при
наибольшем
диаметре обрабатываемой детали:
На длине:
до 1600
0,08
0,05
800
1600 – 3200
0,10
0,07
1200
св. 3200
0,12
0,08
На длине
1500
Вогнутость при
обработке торцовой поверхности и
наибольшем диаметре обрабатваемого изделия:
На диаметре:
до 1600
0,12
0,08
1200
1600 – 2500
0,15
0,09
1600
2500 -4000
0,18
0,12
3000
4000 – 8000
0,23
0,15
5000
8000 – 10000
0,27
0,18
7500
св. 10000
0,35
0,24
75000
100
Продольнострогальные
Фрезерные
консольные
От плоскостности
От параллельности верхней обработанной поверхности основанию
при длине строгания:
до 1000
до 2000
до 3000
до 4000
до 6000
до 8000
От перпендикулярности обработанных верхней и
боковой поверхностей при ширине строгания:
до 2000
св. 2000
От плоскостности и
параллельности
верхней и обработанной поверхностей основанию
От перпендикулярности боковых
поверхностей
основанию
От взаимной перпендикулярности
боковых (и торцовых) поверхностей
0,05
0,03
0,05
0,08
0,10
0,12
0,15
0,20
0,03
0,05
0,06
0,07
0,10
0,12
0,05
0,08
0,10
0,03
0,05
0,06
На длине 1000
-
На длине:
300
500
300
150
0,05
0,04
300
0,08
0,05
1000
101
Продольнофрезерные
Горизонтально – расточные
От плоскостности
От параллельности верхней обработанной поверхности основанию
при длине обработки:
до 1000
до 2000
до 3000
до 4000
до 6000
до 8000
От паральлельности боковых обработанных поверхностей
От перпендикулярности боковых
обработанных
поверхностей
верхней обработанной поверзнос
ти
Овальность при
диаметре расточного шпинделя:
от 50 до 90
св.90 до 160
св. 160
Конусообразность
при диаметре расточного шпинделя
от 50 до 90
св. 90 до 160
св. 160
Вогнутость при
обработке торцовой поверхности
суппортом планшайбы и диаметре
расточного шпинделя:
от 50 до 90
св. 90
От перпендикулярности осей
отверстий, расточенных при подаче передней стойки или расточного
шпинделя
0,08
0,05
0,08
0,10
0,12
0,15
0,19
0,05
0,05
0,03
0,05
0,06
0,07
0,10
0,13
0,03
На длине: 1000
1000
0,05
0,06/0,08*
0,08
0,08/0,10*
0,03
0,04/0,05*
0,05
0,05/0,06*
-
0,06
0,08
0,10
0,04
0,05
0,06
На длине:
200
300
400
0,06
0,08
0,08
0,04
0,05
0,05
300
500
300
102
Круглошлифовальные
От перпедикулярности оси отверстий плоскости, полученные фрезерованием при горизонтальной и
вертикальной подачах
Овальность при
обработке в центрах и обработке
отверстий для наибольшего диаметра детали:
до 200
св.200 до 400
св.400 до 800
Конусообразность
при обработке в
центрах при наибольшем диаметре
детали:
до 200
св. 200 до 400
св.400 до 800
От параллельности шлифуемой и
опорной плоскостей
0,08
0,05
300
0,010
0,012
0, 020
0,006
0,008
0,012
-
0,02
0,03
0,04
0,03
0,011
0,02
0,025
0,02
На длине:
до 500
до 1000
На всей длине
На длине 1000
Плоскошлифовальные с горизонтальным
шпинделем и
прямоугольным столом
общего назначения
*
В числителе – обработка расточным шпинделем, в знаменателе – суппортом планшайбы
103
Св. 120 до 500
Св.50 до 120
Св. 18 до 50
До 18
Допуск формы, %
по допускам размера
Допуск размера по
квалитетам
Св. 120 до 500
Св.50 до 120
Св. 18 до 50
До 18
Допуск формы, %
по допускам размера
Допуск размера по
квалитетам
Приложение 10.
Минимальные значения шероховатости поверхностей при различных допусках размера
и формы
Ra, мкм, не более, при
Ra, мкм, не более, при
номинальных размерах, мм
номинальных размерах, мм
IT3
100
60
40
0,2
0,1
0,05
0,4
0,2
0,1
0,4
0,2
0,1
0,8
0,4
0,2
IT9
100;60
40
25
3,2
1,6
0,8
3,2
3,2
1,6
6,3
3,2
1,6
6,3
6,3
3,2
IT4
100
60
40
100
60
40
100
60
40
100
60
40
0,4
0,2
0,1
0,4
0,2
0,2
0,8
0,4
0,2
1,6
0,8
0,4
0,8
0,4
0,2
0,8
0,4
0,2
1,6
0,8
0,4
3,2
1,6
0,8
0,8
0,4
0,2
1,6
0,8
0,4
1,6
0,8
0,4
3,2
1,6
0,8
1,6
0,8
0,4
1,6
0,8
0,4
3,2
1,6
0,8
3,2
3,2
1,6
IT10
IT12
IT13
100;60
40
25
100;60
40
25
100;60
40
3,2
1,6
0,8
6,3
3,2
1,6
12,5
6,3
6,3
3,2
1,6
6,3
3,2
1,6
12,5
6,3
6,3
3,2
1,6
12,5
6,3
3,2
25
12,5
6,3
6,3
3,2
12,5
6,3
3,2
25
12,5
IT14
IT15
100;60
40
12,5
12,5
25
12,5
50
25
50
25
100
1,6
3,2
3,2
3,2
IT16
100;60
25
50
100
60
0,8
1,6
3,2
3,2
IT17
40
25
25
50
40
0,4
0,8
1,6
1,6
Примечание:
1. Если относительный допуск формы меньше значения, указанного в таблице, то
Ra следует назначать не более 0,15ITф (Тф – допуск формы).
2. Таблицей можно пользоваться при назначении параметра шероховатости, если
по условиям сборки или работы изделия шероховатость поверхности не требуется ограничить более жёсткими пределами. Если точность сопряжения и метод обработки не позволяет определить требования к шероховатости, то её следует назначать по другим главным для данного случая признакам, ориентируясь на практические результаты передовых отраслей промышленности.
100
50
IT5
IT6
IT7
IT11
IT8
Продолжения приложения 10.
Ra, мкм
Квалитет
Вид обработки
Резка газовая:
ручная
машинная
Отрезка:
приводной пилой
резцом
фрезой
абразивом
Строгание:
черновое
чистовое
тонкое
Долбление:
черновое
чистовое
Фрезерование цилиндрической фрезой:
черновое
чистовое
тонкое
Фрезерование торцовой фрезой:
черновое
104
50 – 25
50 – 12,5
17 - 15
50 – 25*(12,5)
100 – 25*
50 – 25*
6,3 – 3,2
17 – 15
17 – 14
17 – 14
15 - 12
25 – 12,5*
6,3 – 3,2*
1,6 – (0,8)
14 – 12
13 – 11; 10**
10 – 8; 7**
50 – 25
12,5 – 3,2*
15; 14
13; 12
50 – 25
6,3 – 3,2*
1,6 – 0,80
14 – 12; 11**
11; 10**
9 – 8; 7**
12,5 – 6,3
14 – 12; 11**
чистовое
тонкое
Фрезерование концевой фрезой:
черновое
чистовое
Обтачивание при продольной подаче:
обдирочное
получистовое
чистовое
тонкое (алмазное)
Обтачивание при поперечной подаче:
обдирочное
получистовое
чистовое
тонкое
Сверление св. 15 мм:
без кондуктора
по кондуктору
Зенкерование:
черновое
чистовое
Растачивание:
черновое
получистовое
чистовое
тонкое (алмазное)
Развёртывание:
получистовое
чистовое
тонкое
Протягивание:
получистовое
чистовое
отделочное
Зенкерование под углом
Шабрение:
грубое
тонкое
Опиловка
Зачистка шлифовальной лентой (после резца
или фрезы)
Шлифование круглое:
получистовое
чистовое
тонкое
Шлифование плоское:
получистовое
чистовое
тонкое
Прошивка:
чистовая
тонкая
105
6,3 – 3,2*(1,6)
1,6 – (0,80)
11; 10**
9 – 8; 7**
25 – 6,3
6,3 – 1,6
14 – 12
11
100 – 25
12,5 – 6,3
3,2 – 1,6*(0,80)
0,80 – 0,40*(0,20)
17 – 15
14 – 12
9–7
6
100 – 25
12,5 – 6,3
3,2*
1,6 – (0,80)
16 – 17
15 – 14
13 – 11
11 - 8
25* - 12,5
-
14 – 12
11
25 – 12,5
6,3 – 3,2*
15 – 12
11 - 10
100 – 50
25 – 12,5
3,2 – 1,6*(0,80)
0,80 – 0,40*(0,20)
17 – 15
14 – 12
9–8
7
12,5 – 6,3*
3,2 – 1,6*
0,80 – (0,40)
10 – 9; 8**
7 – 8; 8**
7-6
6,3
3,2 – 0,80*
0,40 – (0,20)
6,3 – 3,2
9–8
8–7
7
-
6,3 – 1,6
0,80 – (0,10)
25 – (1,6)
11
9-8
11 - 8
1,6 – (0,20)
11 - 8
6,3 – 3,2
1,6 – 0,80
0,40 - 0,20*(0,10)
11 – 8
8–6
5
3,2
1,6 – 0,80*
0,40 – 0,20*(0,050)
11 – 8
8–6
7-6
1,6 – 0,40
1,6 (0,050)
9–7
7-6
Калибрование отверстий шариком или
оправкой
после сверления
после растачивания
после развертывания
1,6 – 0,40
1,6 – 0,40
1,6 – 0,050
9–8
7
7
Параметр шероховатости и степень точности при различных видах обработки деталей
Вид обработки
Нарезание резьбы:
резцом
плашкой
фрезой
резьбонарезной головкой
метчиком
Шлифование резьбы
Накатывание резьбы
Обработка зубьев червячных колёс:
фрезерование
шевингование червячных колёс
Обкатывание и раскатывание роликами или
шариками при исходном значении
Ra=12,5…3,2
Наклёпыванием шариком при исходном
значении Ra= 3,2…0,8
Развальцовка:
чистовая
тонкая
Притирка:
чистовая
тонкая
Полирование:
обычное
тонкое
Доводка:
грубая
средняя
тонкая
отделочная (зеркальная)
Хонингование:
плоскостей
цилиндров
Суперфиниширование:
плоскостей
цилиндров
Термохимическое упрочнение:
цементация
цианирование
азотирование
борирование
кадмирование
Химическое упрочнение:
Ra, мкм
106
Степень точности
6,3 – 3,2 (1,6)
12,5 – 3,2 (6,30)
12,5 – 3,2* (1,6)
6,3 – 3,2*
12,5* - 3,2 (1,6)
1,6 – 0,40
3,2 – 0,20
8 – 6 (5)
8 (6)
8–5
8 – 7 (6)
7 (6,4)
6-4
8-4
3,2 – 1,6
1,6 – 0,80
1,6 – 0,40
9–7
7
9-6
0,80 – 0,20
-
1,6 – 0,40
0,20 – 0,10
7
6
3,2 – 0,40
1,6 – 0,10
7–6
5
1,6 – 0,20
0,10 – (0,050)
6
5
0,40*
0,20* - 0,10
0,050*
0,025 – 0,012(0,008)
7–6
6–5
5
0,40* - 0,10
0,20 – (0,050)
8–7
7-6
0,40 – 0,20*(0,050)
0,40 – 0,10*(0,050)
5 и выше
5 и выше
6,3 – 3,2
3,2 – 1,6
0,80 – 0,10
1,6 – 0,20
6,3 – 0,20
14 – 12
11; 12
9–7
9–7
9-7
хромирование
3,2 – 1,6
8-6
сульфидирование
3,3 – 0,80
9–7
оксидирование
1,6 – 0,20
8–6
никелирование
3,2 – 0,40
8-6
Обработка зубьев цилиндрических и конических зубчатых колёс:
шевингование
1,6 – 0,80 (0,40)
7
обкатывание
1,6 – 0,80
7
шлифование
1,6 – 0,40
7–6
зубохонингование
0.80 – 0,012
7–6
притирка
0.80 – 0,012
7 (6)
полирование
0.40 – 0,10
протягивание
3,2 – 1,6
8
Примечание:
1 . Значение Ra приведены для стали; для чугуна, алюминия и алюминиевых сплавов следуют брать меньшие значения параметра для сплавов на медной основе
при слесарной обработке (опиловка, шабрение), шлифовании и доводочных работах (притирка, полирование, хонингование) – брать любые указанные интервалы. При остальных видах обработки – большие значения.
2. В круглых скобках указаны предельно достижимые значения параметра шероховатости и квалитета.
3. Средние значение для данного вида обработки отмечены одной звёздочкой.
4. Квалитеты для чугуна отмечены двумя звёздочками.
107
Приложение 11.
Примеры обозначение покрытий.
Способ
получения
Катодное
восстановление
Химический
Анодное
окисление
Покрытие
Кадмиевое толщиной 15 мкм, хроматирование
Кадмиевое толщиной 6 мкм, фосфатированое
в растворе, содержащим азотнокислый барий,
хроматированное и пропитанное маслом.
Хромовое твёрдое толщиной 24 мкм.
Хромовое двуслойное: «молочное» толщиной
24 мкм, твёрдое толщиной 12 мкм.
Никелевое толщиной 15 мкм, матовое, обработанное гидрофобизирующей жидкостью 136-41
Хромовое толщиной 1 мкм или менее, блестящее, с подслоем меди толщиной 15 мкм и трёхслойного никеля толщиной 21 мкм
Цинковое толщиной 3 мкм, фосфатированное,
для резьбовых деталей с шагом резьбы до 0,45
мм (с ограниченной максимальной толщиной).
Покрытие толщиной 9 мкм сплавом медь –
олово – свинец с массовой долей меди 7 – 78%
олова 10 – 18%, свинца 4 – 20%
Покрытие толщиной 3 мкм сплавом олово свинец с массовой долей олова 55 – 60%, оплавленное.
Кадмиевое толщиной 3 мкм по подслою никеля толщиной 9 мкм, хроматированное с последующей термической обработкой для образования диффузного слоя.
Никелевое толщиной 9 мкм, гидрофобизированное.
Никель-фосфорное с массовой долей никеля
88 - 94%, фосфора 6 – 12%, толщиной 15 мкм
Окисное с последующим нанесением лакокрасочного покрытия.
Фосфатное с последующим нанесением голубой эмали АС-182 по классу 111 для эксплуатации покрытия на открытом воздухе в умеренном микроклиматическом районе.
Окисно-хроматное с последующим нанесением лакокрасочного покрытия.
Окисно-станатное с последующим нанесением лакокрасочного покрытия.
Окисное твёрдое толщиной 30 мкм, пропитанное маслом.
Окисное твёрдое пропитанное маслом 137.
Окисное, полученное в растворе бихромата
калия.
Окисное, окрашенное в бронзовый цвет в процессе анодного окисления.
108
Обозначение
Кд15.хр
Кд6.окс.фос.хр.прм
Хтв24
Хмол24;Хтв12
Н15.м.гфж.136-41
ГОСТ 10834-82
М15.Нт21.Х.б
Ц3-6.фос
М-О-С (78; 18) 9
О-С (60) опл.
ГТ.Н9.Кд3.хр
ГТ.Н9.Кд3.хр
Хим.Н-Ф(94)15
Хим.Окс.лкп
Хим.Фос/Эмаль
АС-182 голубая
ГОСТ1902484.111.V1
Хим.Окс.Хром.лкп
Хим.Окс.Стан.лкп
Ан.Окс,тв30.прм
Ан.Окс.тв.масло137
-02 ТУ 6-02-897-89
Ан.Окс.хр
Аноцвет. бронзо-
Горячий
Окисно-фторидное с последующим нанесением лакокрасочного покрытия.
Фторидно-хроматно-фосфатное
Оловянное
Покрытие сплавом олово-свинец из припоя
бессурьмянистого, изготовленного в виде
чушки марки ПОС 40.
Алюминиевое толщиной 60 мкм
Металлизация
109
вый
Ан.Окс.Фтор.лкп
Ан.Фтор.Хром.Фос.
Гор.О
Гор.Припой Ч
ПОС 40
ГОСТ 21930-86
Мет. А60
Приложение 12
Примеры рационального применения электрофизических и электрохимических
методов обработки
Характеристика операции
Метод обработки
Выполняемая
операция
Электроконтактный
Заготовительная
Вырезка по
контуру
Анодномеханическая
Заготовительная
Заготовительная
Электроимпуль
сный
Копироваль- нопрошивочная
Копироваль- нопрошивочная
Прошивка
отверстий
диаметром 0,11,5 мм
Электроискро- вой
Прорезка щелей
шириной 0,1-0,3
мм
Вырезка по
контуру
Вид обработки;
детали
Детали из стали
Обдирка слитков,
разрезка заготовок, предвариттельное формообразование
заготовок
Разрезка
заготовок
предварительное формообразование
заготовок
Разрезка заготовок, предвариттельное формообразование заготовок
Штампы,
прессфрмы,
лопатки
турбин
Штампы,
прессформы,
лопатки
турбин
Клапаны,
форсунки
Детали
электронновакуумной
техники
Точные детали
110
Максимальная
Производительность,
мм3/мин
106
5·103
Ra, мкм
Квалитет
Не устанавливается
25·103
50 –12,5
11 - 9
15·103
25 – 12,5
11 – 9
15·103
25 – 12,5
11 - 9
6,3 – 0,20
9–5
600
Время
прошивки
0,3-3,0 мин
3
Скорость резки
10 мм/мин
9-7
3,2 –1,6
7-5
1,6 – 0,4
1,6 – 0,4
7-5
7-5
Шлифование
Скругление
острых углов,
снятие заусенец
Прошивка
отверстий
диаметром
2-100 мкм
Форсунки,
фильтры,
жиклёры, пористые поверхности
Копироваль-нопрошивочная
Электрохимии
ческий
Электроннолучевой
Световым лучом
Прошивка
отверстий
диаметром
2-100 мкм
Прорезка щелей
шириной менее
100 мкм
Электрохимико
механический
3
Детали топливной
аппаратуры
Штампы, прессформы, лопатки
турбин
Зубчатые колёса,
форсунки, детали
автоматики
Хонингова- ние
300 – 500 сек
1 см3
0,8 – 0,4
11 – 9
Продолжительность
операции
2 – 3 мин
0,80 – 0,40
14
8
0,80 – 0,20
9-7
Форсунки, фильтры, жиклёры,
пористые
поверхности
5
0,80 – 0,40
11 – 12
Маски для
микросхем,
щелевые диафрагмы
8
5
3,2
0,80
11
12
Зеркала из
коррозийно
стойкой
стали, волноводы
20 см2
поверхности
в 1 мин
0,0250,008
Обусловлен
квалитетом
предыдущей
операции
Детали из твёрдых сплавов
Разрезка
Заготовительная
пластинок
Анодномеханический
Шлифование
Электроимпуль
ный
Ультрозвуковой
Копироваль- нопрошивочная
Копироваль- нопрошивочная
Копироваль- нопрошивочная,
Электроискро- вой
прошивка
отверстий Ø 0,5
Кондукторные
втулки, фильеры,
твёрдосплав- ные
фрезы
Твёрдосплав- ные
штампы,
пуансоны
Твёрдосплав- ные
штампы,
пуансоны
Фильеры
250
25 – 12,5
11
30
1,60-0,80
9-7
500
12,5 – 6,3
11 - 9
200
0,40 – 0,10
9–7
120
5
3,2 – 1,60
3,2 – 1,60
7-5
9
Скорость резки
111
– 1,5 мм
Вырезка
Шлифование
Сопряжённые
детали твёрдосплавных
штампов
Кондукторные
втулки, фильеры,
твёрдосплав- ные
фрезы
112
10 мм2/мин
1,60 – 0,20
7–5
5
0,40
7-5
Приложение 13
Числовые значения величин шероховатости.
Класс чистоты
поверхности
(по ГОСТу 2789-59)
Наибольшее значение величин
шероховатости в мкм
Ra
80
40
20
10
5
2,5
1,25
0,63
0,32
0,16
0,08
0,04
0,02
0,01
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Базовая длина l
в мм
Rz
320
160
80
40
20
10
6,3
3,2
1,6
0,8
0,4
0,2
0,1
0,05
8
8
2,5
0,8
0,25
0,08
Приложение 14
Шероховатость поверхности литых заготовок.
Вид обработки
Литьё в песчаные
формы (в землю)
Литьё в кокиль
Литьё по выплавляемым
моделям
Литьё в оболочковые
формы
Литьё под давлением
Центробежное литьё
Материал
Чёрные металлы
Цветные металлы
Чёрные металлы
Цветные металлы
Чёрные металлы
Цветные металлы
Чёрные металлы
Цветные металлы
Цинковые, магниевые,
алюминиевые сплавы
--
113
Шероховатость поверхности
возможная
RZ 320-(80)
RZ160-(40)
RZ80-(20)
RZ40-(10)
RZ40-(Ra1,25)
RZ40-(Ra1,25)
оптимальная
RZ400
RZ80
RZ20
RZ80-(40)
RZ40-(Ra1,25)
RZ40
RZ20- (Ra0,63)
RZ20
RZ80
RZ20
Приложение 15
Шероховатость поверхностей деталей, обработанных давлением.
Вид обработки
Горячая ковка в штампах…………………………………..
Горячая вырубка и пробивка………………………………
Горячая объёмная штамповка:
без калибрования………………………………………
то же с электронагреванием…………………………..
c плоскостной холодной калибровкой……………….
с объёмной холодной калибровкой…………………..
Холодная объёмная штамповка:
чеканка…………………………………………………
осадка…………………………………………………..
высадка…………………………………………………
объёмная формовка……………………………………
калибровка……………………………………………..
выдавливание (прямой метод)………………………..
Холодная штамповка в вытяжных штампах:
вытяжка полых деталей простой формы (корпусы,
стаканы)……………………………………………......
то же, но глубокой вытяжкой…………………………
Холодная штамповка в вырубных, пробивных и зачистных
штампах:
контурные размеры при вырубке плоских деталей…
контурные размеры при пробивки…………………...
то же при зачистке…………………………………….
то же при зачистке и калибровке…………………….
Круглый холодный прокат………………………………...
Прокат труб…………………………………………………
Прокат листовой…………………………………………....
Прокат ленты………………………………………………..
114
Шероховатость
поверхности
RZ320 – RZ40
RZ320 – RZ40
RZ160 – RZ40
RZ80 – RZ20
RZ10 – Ra0,32
RZ10 – Ra0,32
Ra0,63 – Ra0,32
RZ20 – RZ10
RZ20 – RZ10
RZ10 – Ra1,25
Ra0,63 – Ra0,32
Ra1,25 – Ra0,63
RZ10 – Ra0,63
RZ10 – Ra0,63
RZ20 – RZ10
RZ20 – RZ10
RZ10 – Ra0,63
RZ10 – Rа0,63
RZ10 – Ra0,32
Ra1,26 – Ra0,63
RZ10 – Ra0,32
Ra1,25 – Ra),16