Ковалевский С.В., Онищук С.Г., Борисенко Ю.Б. Теоретические основы технологии производства деталей и сборки машин - файл n1.doc

приобрести
Ковалевский С.В., Онищук С.Г., Борисенко Ю.Б. Теоретические основы технологии производства деталей и сборки машин
скачать (1725.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1726kb.08.09.2012 21:07скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5


Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

Ковалевский С.В.,

Онищук С.Г.,

Борисенко Ю.Б.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА

ДЕТАЛЕЙ И СБОРКИ МАШИН
Пособие к практическим занятиям

и курсовому проектированию
Утверждено

на заседании

ученого совета

Протокол № от 2009


Краматорськ 2009

УДК 621.002

ББК 34.5

К 56
Рецензенты:
Михайлов А.М., д-р техн. наук, профессор, Донецкий национальный технический университет;
Самотугин С.С., д-р техн. наук, профессор, Приазовский государственный технический университет.

Посібник містить теоретичні і довідкові відомості, необхідні для проведення практичних занять по дисципліні «Технологія обробки типових деталей і складання машин». Наведені структура, об’єм курсової роботи, методика теоретичного аналізу технологічних варіантів виготовленні деталей, призначення операційних розмірів, остаточних припусків і допусків. Посібник призначений для студентів, що навчаються за фахом «Технологія машинобудування».


Ковалевский, С.В.

К56 Теоретические основы технологии производства деталей и сборки машин: пособие к практическим занятиям и курсовому проектированию / С.В. Ковалевский, С.Г. Онищук, Ю.Б. Борисенко - Краматорск: ДГМА, 2009. – 68 с.

ISBN 978-966-379-363-4
Пособие содержит теоретические и справочные сведения, необходимые для проведения практических занятий по дисциплине «Теоретические основы технологии обработки типовых деталей и сборки машин». Даны структура, объем курсовой работы, методика теоретического анализа технологических вариантов изготовления деталей, назначения операционных размеров, окончательных припусков и допусков. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Технология машиностроения».
УДК 621.002

ББК 34.5

ISBN 978-966-379-363-4

© С. В. Ковалевский, С. Г. Онищук,

Ю. Б. Борисенко, 2009

© ДГМА, 2009



Содержание


Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1 Практические занятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1 Практическое занятие № 1. Анализ технологичности изделий. Отработка конструкции детали на технологичность . . . . . . . . . . . . .

3
3

1.2 Практическое занятие № 2. Обоснование выбора и разработка маршрута обработки деталей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


11

1.3 Практическое занятие № 3. Анализ точности и качества обработки поверхностей, разработка планов обработки поверхностей. . .


14

1.4 Практическое занятие № 4. Анализ и разработка теоретических схем базирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


16

1.5 Практическое занятие № 7. Техническое нормирование в условиях серийного и мелкосерийного производства . . . . . . . . . . .. . . . . .


18

2 Курсовая работа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1 Цель и задачи курсовой работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

21

2.2 Структура и объём курсовой работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.3 Содержание и последовательность выполнения курсовой

работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21
21

2.3.1 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

2.3.2 Служебное назначение и описание конструкции детали . . . . .

22

2.3.3 Отработка конструкции детали на технологичность . . . . . . . . .

23

2.3.4 Анализ типа производства и его краткая характеристика . . . . .

24

2.3.5 Выбор способа получения заготовки. Расчет минимальных операционных припусков. Назначение допусков по стандарту, оформление эскиза заготовки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.3.6 Выбор технологических маршрутов обработки детали . . . . . .

26

2.3.7 Теоретический анализ технологических вариантов изготовления детали. Назначения операционных размеров, окончательных припусков и допусков . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

2.3.7.1 Разработка размерной схемы технологического процесса и выявление технологических размерных цепей . . . . . . . . . . . . . .. .. . .

27

2.3.7.2 Построение граф - схемы технологического процесса формирования линейных размеров детали . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .

28

2.3.7.3 Расчет технологических размерных цепей, определение операционных размеров, номинальных значений припусков, размеров заготовки, их предельных величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .



28

2.3.8 Выбор оптимального технологического маршрута обработки детали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .


35

3 Пример выполнения курсовой работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .

37

Список использованных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .

60

ПРИЛОЖЕНИЕ А Экономическая точность и шероховатость обработки поверхностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


61

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Определение основного времени. . . . . . . . . . . . . .

65

Введение
В пособии представлены теоретические и справочные материалы для проведения практических занятий, относящихся к модулю №1 дисциплины. Материалы для проведения практических занятий №5 «Определение припусков опытно-статистическим методом» и №6 «Определение припусков расчетно-аналитическим методом» представлены отдельными методическими указаниями. Курсовая работа является основной формой и методом приобретения будущими инженерами-механиками навыков технологических размерных расчетов и оптимизации принимаемых технологических решений.
1 Практические занятия
1.1 Практические занятия №1. Анализ технологичности изделий.

Отработка конструкции детали на технологичность
Цель занятия – формирование навыков уменьшения трудоемкости и уменьшения себестоимости изготовления детали в данных производственных условиях, без ущерба служебному назначению и функциональным характеристикам объекта изготовления.
Общие сведения
Обеспечение технологичности конструкции изделия – функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязанное решение конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, в том числе и монтаж вне предприятия-изготовителя, техническое обслуживание и ремонт изделия [2].

Основные термины и определения в области обеспечения технологичности конструкции изделия – по ГОСТ 14.205-83 (Таблица 1).

Таблица 1 – Технологичность конструкции изделия. Термины и определения


Термин

Определение

Технологичность конструкции изделия

Совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, техническом обслуживании и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий


Продолжение таблицы 1





выполнения работ

Обеспечение технологичности конструкции изделия

Функция подготовки производства, включающая комплекс взаимосвязанных мероприятий по управлению технологичностью и совершенствованию условий выполнения работ при производстве, техническом обслуживании и ремонте изделий

Отработка конструкции изделия на технологичность

Часть работ по обеспечению технологичности, направленная на достижение заданного уровня технологичности и выполняемая на всех этапах разработки изделия

Технологический контроль конструкторской документации

Контроль конструкторской документации, при котором проверяется соответствие конструкции изделия требованиям технологичности

Производственная технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия при технологической подготовке производства, изготовлении, а также монтаже вне предприятия-изготовителя

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия при подготовке его к использованию по назначению, техническому обслуживанию, текущему ремонту и утилизации

Ремонтная технологичность конструкции изделия

Технологичность конструкции изделия при всех видах ремонта, кроме текущего

Показатель технологичности конструкции изделия

Количественная характеристика технологичности

Базовый показатель технологичности конструкции изделия

Показатель, принятый за исходный при оценке технологичности

Частный показатель технологичности конструкции изделия

Показатель технологичности, характеризующий одно из входящих в нее свойств

Комплексный показатель технологичности конструкции изделия

Показатель технологичности, характеризующий несколько частных или комплексных свойств, входящих в нее



Обеспечение технологичности конструкции изделия

Обеспечение технологичности конструкции изделия включает:

• отработку конструкции изделия на технологичность на всех стадиях разработки изделия, при технологической подготовке производства и, в обоснованных случаях, при изготовлении изделия;

• усовершенствование условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделий и фиксация принятых решений в технологической документации;

• количественную оценку технологичности конструкции изделия;

• технологический контроль конструкторской документации;

• подготовку и внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам технологического контроля, обеспечивающих достижение базовых значений показателей технологичности.

Отработка конструкции изделия на технологичность должна обеспечивать на основе достижения технологической рациональности и оптимальной конструктивной и технологической преемственности конструкции изделия решения следующих основных задач:

• снижение трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтаж вне предприятия-изготовителя;

• снижение трудоемкости, стоимости и длительности технического обслуживания и ремонта изделия;

• снижение наиважнейших составляющих общей материалоемкости изделия — расходы металла и топливно-энергетических ресурсов при изготовлении, монтаже вне предприятия-изготовителя, техническом обслуживании и ремонте.

Комплекс работ по снижению трудоемкости и себестоимости изготовления изделия и его монтаже вне предприятия-изготовителя в общем случае включает:

• повышение серийности изделия и его составных частей при изготовлении (обработка, сборка, испытание) при помощи стандартизации, унификации и обеспечение конструктивного подобия, ограничения номенклатуры составных частей конструктивных элементов и использованных материалов;

• использование в разрабатываемых конструкциях освоенных в производстве конструктивных решений, соответствующих современным требованиям;

• применение высокопроизводительных и малоотходных технологических решений, основанных на типизации процессов и других прогрессивных формах их организации;

• применение высокопроизводительных стандартных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальный уровень механизации и автоматизации труда в производстве;

• применение конструктивных решений, позволяющих понизить затраты на обеспечение: доступа к составным частям; установки и снятия составных частей изделия;

• применение конструктивных решений, обеспечивающих возможность транспортирования изделия в собранном виде или в виде законченных составных частей, не требующих при монтаже разборки для расконсервации, ревизии, а также операций по подгонке;

• использование конструктивных решений, облегчающих и упрощающих условия изготовления и монтажа вне предприятия-изготовителя для ограничения требований к квалификации изготовителей и монтажников.
Оценка технологичности конструкции детали

Оценку технологичности конструкции детали необходимо проводить в последовательности:

— расчет показателей технологичности конструкции;

— определение показателей уровня технологичности конструкции;

— разработка рекомендаций по улучшению показателей технологичности;

Оценка технологичности конструкции детали может быть двух видов:

• качественная;

• количественная.

Качественная оценка («хорошо — плохо», «допустимо — недопустимо» и т. д.) предшествует количественной оценке.

Количественная оценка характеризуется показателями технологичности.

Количественная оценка технологичности проектируемой конструкции детали проводится на усмотрение разработчика:

— при относительно высокой трудоемкости (себестоимости) детали, по сравнению с затратами в целом на сборочную единицу;

— для обоснования выбора оптимального варианта конструкции;

— для контроля качественной оценки;

— для накопления статистических данных о технологичности представителей конструкций разных классов деталей и дальнейшего использования этих данных при отработке на технологичность конструкций однотипных деталей.
Требования к технологичности конструкции детали.

Качественная оценка технологичности

Конструкция детали должна удовлетворять требованиям изготовления, эксплуатации и ремонта наиболее продуктивними і економічними способами за заданих умов виробництва.

Конструкцию детали следует отрабатывать на технологичность комплексно, учитывая зависимость от:

— технологичности исходной заготовки детали;

— каждого вида обработки в технологическом процессе изготовления;

— технологичности сборочной единицы, в которую эта деталь входит как составная часть.

Технологичность конструкции начальной заготовки детали должна отвечать государственным (отраслевым) стандартам или техническим условиям, согласованным по ГОСТ 2.115-70.

Общие требования к технологичности конструкции детали:

• конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом;

• детали должны изготовляться из стандартных или унифицированных заготовок;

• размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальные точность и шероховатость, т.е. экономически и конструктивно обоснованные;

• физико-химические и механические свойства материала, жесткость детали, ее форма и размеры должны отвечать требованиям технологии изготовления (включая процессы упрочнения, коррозийной защиты и др.), хранения и транспортирования;

• показатели базовой поверхности (точность, шероховатость) детали должны обеспечивать точность установки, обработки и контроля;

• заготовки должны быть получены рациональным способом с учетом заданного объема выпуска и типа производства;

• метод изготовления должен обеспечивать возможность одновременного изготовления нескольких деталей;

• сочетание поверхностей деталей разных классов точности и чистоты должны отвечать используемым методам и средствам обработки;

• конструкция детали должна обеспечивать возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.
Количественная оценка технологичности

Технологичность конструкции изделия оценивают количественно с помощью системы показателей, которая включает:

• базовые (исходные) значения показателей технологичности, которые являются предельными нормативами технологичности, обязательными для выполнения при разработке изделия;

• значения показателей технологичности, достигнутые при разработке изделия;

• показатели уровня технологичности конструкции разрабатываемого изделия.

Базовые значения показателей технологичности указываются в техническом задании на разработку изделия, а по отдельным видам изделий, номенклатура которых устанавливается отраслями - в отраслевых стандартах.

Необходимость количественной оценки технологичности конструкции изделий, а также номенклатура показателей и методика их определения устанавливаются в зависимости от вида изделий, типа производства и стадии разработки конструкторской документации отраслевыми стандартами или стандартами предприятия.

Количество показателей должна быть минимальной, но достаточным для оценки технологичности.

При оценке технологичности заготовки применяется коэффициент использования материала – отношение массы детали Мдет к массе заготовки Мзаг:

Уровень технологичности конструкции детали по точности обработки


где КТЧ.Б, КТЧ.Д – базовый и достигнутый коэффициенты точности обработки соответственно.

Коэффициент точности обработки детали определяется по формуле:

где Тср – средний квалитет точности обработки детали:

;

ni – количество размеров соответствующего квалитета точности;

Т ? IT – квалитет точности обработки.

Уровень технологичности конструкции детали по шероховатости поверхности

где КШ.Б, КШ.Д – базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости поверхности соответственно.

Коэффициент шероховатости поверхности

где Шср – среднее числовое значение параметра шероховатости:

;

ki – количество поверхностей с соответствующим числовым значеннием параметра шероховатости;

Ш ? Ra – числовое значение параметра шероховатости по ДСТУ 2413-94.
Порядок выполнения работы
1 Получить индивидуальное задание у преподавателя.

2 Изучить термины и определения технологичности конструкций.

3 Выполнить описание конструкции детали и качественный анализ технологичности конструкции детали.

4 Выполнить количественный анализ технологичности конструкции детали.

5 Выполнить анализ полученных показателей; сформировать рекомендации по повышению технологичности; выводы по практической работе.
Задание на самостоятельную работу
Самостоятельная работа выполняется по чертежу детали, который выдается в начале учебного триместра. В самостоятельной работе необходимо выполнить описание назначения и описание детали, вариантный выбор заготовки (по стандарту). По детали выполняется качественный и количественный анализ технологичности с расчетом основных показателей (КИ.М, КТ, КШ), формируются выводы о технологичности данной детали.

Контрольные вопросы
1 Дайте определение технологичности конструкции изделия и видах технологичности.

2 Как осуществляется обеспечение технологичности конструкции изделия?

3 Как осуществляется качественная оценка технологичности конструкции детали?

4 Как осуществляется количественная оценка технологичности конструкции детали?
1.2 Практическое занятие № 2. Обоснование выбора и

разработка маршрута обработки деталей
Цель занятия – формирование навыков по определению последовательности операций механической обработки, выбора оборудования и инструмента технологических операций; формирование маршрута обработки на основе анализа разных вариантов серийности производства.
Общие сведения

Стадия обработки - это часть технологического процесса, которая включает однородную за характером и точностью обработку различных поверхностей и детали в целом. При механической обработке такими стадиями является черновая, чистовая, тонкая и отделочная.

Целесообразность разделения технологического процесса на стадии обработки обуславливается необходимостью получения деталей заданной точности и рационального использования оборудования, поскольку это связано с коичеством и содержанием операций технологического процесса. На каждой стадии выполняют операции, которые обеспечивают приблизительно одинаковую точность обработки. Таким образом, на первых стадиях совмещают окончательную обработку неточных поверхностей и предварительную обработку точных поверхностей, а окончательную обработку точных поверхностей (тонкую и отделочную) проводят в конце технологического процесса. Такое разделение процесса по стадиям позволяет выделить технологические комплексы поверхностей, которые следует обрабатывать совместно с использованием принципа единства баз, т.е. с одной установки. В такие комплексы обычно включают поверхности, связанные допусками на взаимное положение (относительные повороты, соосность, координатные размеры). Рационально также создавать технологические комплексы по экономическому принципу, добиваясь сокращения оперативного времени за счет последовательной и параллельной концентрации операций.

Предварительное содержание операций устанавливают объединением тех переходов на данной стадии обработки, которые могут быть выполнены на одном станке. На этом этапе проектирования устанавливают тип, размеры и модели оборудования для выполнения основных операций технологического процесса в зависимости от типа, габаритных размеров детали и заданного масштаба выпуска. При выборе оборудования обычно ориентируются для единичного производства на универсальные станки, для серийного - на универсальные станки, станки с ЧПУ и полуавтоматы, для крупносерийного и массового - на полуавтоматы, автоматы и автоматические линии.

При определении операций изготовления детали необходимо учитывать следующее.

Вспомогательные поверхности (мелкие отверстия, фаски, галтели и др.) по обыкновению обрабатывают на чистовой стадии. В самостоятельные операции выделяют обработку зубьев, шлицев, групп отверстий или пазов.

Операции механической обработки связывают с операциями термической и химико-термической обработок. Промежуточная термическая обработка при необходимости применяется после черновой стадии и заключается в нормализации стальных деталей для улучшения их обрабатываемости на чистовых операциях, а также для старения отливок с целью снятия остаточных напряжений в металле заготовки.

Окончательную термическую обработку выполняют в виде объемной или поверхностной закалки. Если окончательная термическая обработка заключается в объемной закалке детали до твердости выше HRCе40, то эту операцию выполняют после чистовой обработки до шлифования. При необходимости цементации с дальнейшей закалкой отдельных поверхностей детали применяют защитное обмеднение тех поверхностей, которые не подлежат цементации или оставляют на них припуск, который снимают при дополнительной обработке после цементации, но до закалки.

В маршрутный технологический процесс включают второстепенные операции (обработку крепежных отверстий, слесарные операции, промывку и т.п.), а также определяют место контрольных операций.

После определения операций изготовления детали необходимо сформулировать наименование и содержание операций. Наименование операции определяется методом обработки и типом оборудования, принятым для его выполнения. Содержание операции соответственно ГОСТ 3.1702-79 записывается в сокращенной форме: «подрезать торец», «точить фаску», «сверлить отверстие» и т.д.

На основании выбранного плана обработки формируется технологический маршрут изготовления детали, что является последовательностью выполнения технологических операций (или уточнения последовательности за типовым или групповым признаком). При определении последовательности выполнения операций в технологическом маршруте необходимо вместе с вышеизложенными рекомендациями дополнительно руководствоваться следующими положениями построения технологических маршрутов изготовления детали.

1 Технологический процесс целесообразно начинать с операций черновой обработки поверхностей, которые имеют наибольшие припуски. При этом в первую очередь снимается припуск с тех поверхностей, на которых возможны литейные раковины, трещины и другие дефекты.

2 Дальнейший маршрут строится по принципу обработки сначала грубых и потом точных поверхностей; наиболее точные поверхности обрабатываются последними.

3 В конце маршрута выполняются второстепенные операции (сверление мелких отверстий, нарезание крепежных резьб, прорезка пазов, снятие фасок заусенец).

4 Наиболее легко повреждаемые поверхности (наружные резьбы, особенно точные шлифованные поверхности) обрабатываются в завершающей стадии технологического процесса.

5 Если деталь подвергается термической обработке, технологический маршрут механической обработки расчленяется на две части: до термической обработки и после нее — с целью предусмотрения в нем операций правки или повторной обработки отдельных поверхностей для обеспечения заданной точности и шероховатости.

6 В случае необходимости в технологическом маршруте должны быть предусмотрены отделочно-зачистные операции.
Порядок выполнения работы
1 Получить индивидуальное задание у преподавателя.

2 Сформировать последовательность операций механической обработки.

3 Выбрать оборудование, технологическое оснащение, режущий и измерительный инструменты.

4 По каждой технологической операции определить базовые поверхности, оценить погрешности базирования и их приемлемость по выполняемым размерам.
Задание на самостоятельную работу
Самостоятельная работа выполняется по индивидуальному чертежу детали, который выдается в начале учебного триместра. В самостоятельной работе необходимо разработать технологический маршрут обработки, выбрать оборудование (с анализом его технологических возможностей), техоснастку, режущий инструмент. Указать базы детали, определить погрешность базирования по каждой из операций маршрута. Выполнить анализ погрешностей базирования и сделать выводы о возможности применения принятых схем базирования детали.
Контрольные вопросы

1 Типовые маршруты обработки деталей.

2 Назовите основные принципы базирования деталей.

3 Укажите технологические возможности металлорежущих станков для разрабатываемого маршрута.

4 Как формируются параметры точности и качества обрабатываемых поверхностей детали для разрабатываемого маршрута?

5 Как возникают погрешности формы поверхности детали для разрабатываемого маршрута?

1.3 Практическое занятие № 3. Анализ точности и качества

обработки поверхностей, разработка планов обработки

поверхностей
Цель занятия – формирование навыков анализа точности и качества обработки поверхностей, разработки планов обработки поверхностей заданной детали.
Общие сведения
Каждая деталь может быть представлена в виде объединения элементарных поверхностей, таких как плоскость, цилиндр, конус, тор, а также более сложных фигурных поверхностей, например: винтовых, шлицевых, зубчатых и др. В результате многолетней практики установлены наиболее рациональные способы механической обработки для каждой элементарной поверхности. На выбор того или другого способа влияют конфигурация, габаритные размеры, материал и масса детали, объем выпуска, принятый тип и форма организации производства, характеристики оборудования и оснащения, имеющихся в распоряжении, и др. К главным факторам, которые определяют выбор способа обработки, относят также его точность, производительность и рентабельность.

Например, плоскую поверхность небольшой площади на детали из чугуна можно получить цилиндрическим (встречным и попутным) и торцевым фрезерованием, строганием, точением и протягиванием, плоским (периферийным или торцевым) и ленточным шлифованием; шабрением и т.д. Качество поверхности будет приблизительно одинаковым.

Выбор способа обработки тесно связан и со стадией (этапами) технологического процесса изготовления детали. Обдирочная, предварительная (черновая), промежуточная (чистовая) и окончательная (отделочная, тонкая) обработка одной и той же поверхности чаще выполняется разными способами, например, черновое и чистовое зенкерование отверстия, а потом его развертывание или шлифование (после закалки детали). На практике при разработке технологических процессов изготовления конкретных деталей, при выборе способов обработки, кроме изложенных соображений, руководствуются рекомендациями по средней экономической точности различных способов обработки, представленными в приложении А.

По чертежу детали выбирается три основных поверхности: две цилиндрические, являющиеся конструкторскими базами и поверхности, которые формируют линейный размер (размер, определяющий положение торцов детали). Для принятых размеров (поверхностей) разрабатываются планы обработки.

План обработки включает перечень состояний данной поверхности, начиная с исходной заготовки, полного перечня этапов механической обработки в порядке их выполнения в операциях технологического процесса. Последний этап плана обработки поверхности должен обеспечивать формирование показателей точности и качества, предусмотренных чертежом детали.

В плане обработки по каждому этапу формирования поверхности, включая заготовку, необходимо указать величины операционных шероховатостей (Ra, Rz) и достигаемых квалитетов точности (±IT/2, H, h). При назначении операционных допусков и шероховатостей необходимо руководствоваться таблицами экономической точности, представленными в приложении А.
Порядок выполнения работы

1 Получить индивидуальное задание у преподавателя.

2 Изучить рекомендации по разработке маршрута обработки поверхностей (цилиндрической наружной и внутренней; плоской) с учетом экономической точности, шероховатости поверхности.

3 Разработать план обработки поверхностей соответственно индивидуальной задаче.
Задача на самостоятельную работу

Самостоятельная работа выполняется по индивидуальному чертежу детали, которая выдается в начале учебного триместра. В самостоятельной работе необходимо разработать план обработки поверхности с учетом достижимой точности и шероховатости поверхности.
Контрольные вопросы

1 Дайте определение точности обработки.

2 Дайте определение економической точности обработки.

3 Дайте определение шероховатости поверхности.
1.4 Практическое занятие № 4. Анализ и разработка теоретических схем базирования
Цель занятия – формирование навыков разработки теоретеских схем базирования деталей машин (вала, фланца, корпусной детали, рычага).

Общие сведения

Базирование – придание заготовке или изделию необходимого положения относительно выбранной системи координат [1].

База – поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемая для базирования.

Опорная точка – точка, символизирующая одну из связей заготовки или изделия с выбранной системой координат.

Создание шести опорних точек при базировании заготовки или изделия называется правилом шести точек.

Комплект баз – совокупность трех баз, образующих систему координат заготовки или изделия.

Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах.

Классификация баз по назначению.

Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

Основная база – конструкторская база данной детали или сборочной единицы, используемая для определения их положения в изделии.

Вспомогательная база – конструкторская база данной детали или сборочной единицы, используемая для определения присоединяемого к ним изделия.

Технологічна база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия при изготовлении или ремонте.

Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.

Классификация баз по лишаемым степеням свободы.

Установочная база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их трех степеней свободы, – перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.

Направляющая база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их двух степеней свободы – перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси.

Опорная база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их одной степени свободы – перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг другой оси.

Двойная направляющая база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их четырех степеней свободы, – перемещения вдоль двух координатных осей и поворотов вокруг этих осей.

Двойная опорная база – база, используемая для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их двух степеней свободы, – перемещения вдоль двух координатных осей.

Классификация баз по способу их проявления.

Скрытая база – база заготовки или изделия в виде воображаемой плоскости, оси или точки.

Явная база – база заготовки или изделия в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок.

Назначение технологических баз.

В основе методики выбора технологических баз лежат два принципа: совмещения (единства) и постоянства баз.

Принцип совмещения баз заключается в том, что при назначении технологических баз для формообразования отдельных поверхностей или сборки в качестве технологических баз следует принимать поверхности, оси или точки, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами.

Принцип постоянства баз заключается в том, что при разработке и реализации технологических процессов необходимо стремиться к использованию одного и того же комплекта технологических баз на всех операциях изготовления изделия, не допуская смены технологических баз.

Погрешность базирования возникает при несовмещении технологической и измерительной баз.
Порядок выполнения работы

1 Получить индивидуальное задание у преподавателя.

2 Разработать теоретическую схему базирования детали. Результаты представить в виде таблицы 2.

3 Выполнить анализ схем базирования и определить погрешности базирования на основные операции технологического маршрута.

4 Разработать методы снижения погрешности базирования.
Задание на самостоятельную работу

Самостоятельная работа выполняется по индивидуальному чертежу детали, которая выдается в начале учебного триместра. В самостоятельной работе необходимо разработать теоретические схемы базирования для всех операций технологического маршрута.
Контрольные вопросы

1 Дайте определение конструкторской, технологической и измерительной баз.

2 Как классифицируются базы по лишаемым степеням свободы?

3 Какие принципы используются при назначении технологических баз? Дайте их определения.

4 Дайте определение погрешности базирования.

5 Укажите методы снижения погрешности базирования.
Таблица 2 – Базы и приспособления (пример заполнения)


Но-мер

опера-ции

Наименувание приспособления

Конструкция


Условно (по ГОСТ 3.1107-81)


Теоретически

015 Токарно-винторезная

Патрон трехкулачковый самоцентрующий










1.5 Практическое занятие № 7. Техническое нормирование

в условиях серийного и мелкосерийного производства
Цель занятия – формирование навыков технического нормирования операций. Изучение структуры штучно-калькуляционного времени и его составляющих.
Общие сведения

Технической нормой времени является время, устанавливаемое для выполнения определенной работы (операции) исходя из применения прогрессивных методов труда, полного использования производственных возможностей (оборудования, площадей) и учета передового опыта новаторов производства.

На основании нормы времени определяют норму выработки, т.е. количество продукции в штуках, тоннах и т.п., которое необходимо произвести в единицу времени (час, смену).

В техническую норму времени не должны включаться те элементы ручной работы, которые могут быть выполнены во время работы станка, т.е. могут быть перекрыты машинным временем.

Перед нормированием технологических операций необходимо определить режимы резания.

Порядок выбора режимов резания приводится ниже.

1 Уточняется марка инструментального материала [3].

2 В соответствии с установленным припуском на данный переход, жесткостью детали и условиями резания назначается глубина резания t мм и число ходов i .

Следует назначать максимальную глубину резания при обеспечении заданной точности на операцию. В ряде случаев (при обдирке, черновой обработке или нежесткой детали) снятие припуска осуществляется за два или несколько рабочих ходов.

3 Учитывая шероховатость обработанной поверхности детали, выбирается при помощи справочных таблиц величина подачи S, мм/об (мм/зуб).

Следует отметить, что при обдирке и черновой обработке факторами при выборе подачи является жесткость и прочность технологической системы и мощность станка.

4 По установленным величинам t и S для данного материала детали режущего инструмента и принятой величины стойкости резца Т с учетом поправочных коэффициентов по справочнику режимов резания определяется скорость резания V.

5 По найденной скорости резания V рассчитываются частота вращения шпинделя n, а потом по паспорту станка подбираются ближайшая подача и частота вращения.

6 По выбранной частоте вращения рассчитывается действительная скорость резания.

7 Для наиболее нагруженного перехода проверяется соответствие принятого режима резания (t, S, V) мощности электродвигателя станка [4, 5]. Мощность электродвигателя станка должна быть на 10 – 20% больше потребной мощности.

После назначения режимов обработки для разрабатываемых операций технологического процесса необходимо рассчитать штучное время на каждую операцию по формуле
,
где to – основное время, мин.;

tв – вспомогательное время, мин.;

tтех.об – время на техническое обслуживание рабочего места, мин.;

tорг.об – время на организационное обслуживание рабочего места, мин.;

tотд – время на отдых, мин.

Для упрощения подсчета нормы штучного времени применяют следующую формулу:
,
где x – суммарное число процентов для всех видов затрат на обслуживание и отдых, x 6...12% .

Величина основного времени рассчитывается для каждого перехода по соответствующим формулам данного вида обработки, представленных в приложении Б. Величина вспомогательного времени устанавливается также для каждого перехода путем суммирования нормативных затрат времени по всем элементам операции или принимается укрупненно на операцию в зависимости от ее характера и содержания, типа оборудования, массы, типа детали и числа рабочих ходов. Эта величина приводится в таблицах справочников по техническому нормированию по видам обработки [6].

В серийном производстве необходимо учитывать подготовительно-заключительное время Тп-з, рассчитываемое на партию деталей n. Норму времени на операцию в условиях серийного производства называют штучно-калькуляционной нормой времени и определяют по формуле
.

Порядок выполнения работы
1 Получить индивидуальное задание у преподавателя.

2 Изучить методику определения режимов резания и нормирования.

3 Назначить режимы резания и пронормировать технологические операции (рассчитать основное, вспомогательное, подготовительно-заключительное и штучно-калькуляционное времена).
Задание на самостоятельную работу
В самостоятельной работе необходимо для 3-4-х операций технологического процесса (чертеж детали предоставляется индивидуально) выполнить техническое нормирование операций механической обработки.
Контрольные вопросы
1 Представьте структуру подготовительно-заключительного времени.

2 Представьте структуру вспомогательного времени.

3 Представьте структуру штучно-калькуляционного времени.

4 Каковы пути сниження штучно-калькуляционного времени?
2 Курсовая работа
2.1 Цель и задачи курсовой работы

Цель курсовой работы - приобретение практических навыков теоретического обоснования проектирования технологических процессов механической обработки.

Для достижения поставленной цели студент должен решить следующие задачи:

- закрепить и расширить знания, полученные во время лекций и практических занятий;

- научиться самостоятельно анализировать методы получения заготовок и варианты технологических процессов механической обработки;

- приобрести навыки теоретического размерного анализа технологических вариантов изготовления детали, назначения операционных размеров, припусков и допусков.
2.2 Структура и объём курсовой работы

В законченном виде представляемая курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графического материала.

Пояснительная записка является основным документом курсовой работы, в котором приводится полная информация о технологических разработках и технологических размерных расчетах, выборе оптимального технологического маршрута механической обработки детали. Объем пояснительной записки, как правило, составляет 30-35 страниц формата А4.

Графический материал курсовой работы включает:

- размерные схемы технологических процессов формирования линейных размеров детали (по каждому из разработанных технологических вариантов обработки);

- граф-схемы технологических процессов формирования линейных размеров;

- таблицы уравнений для расчета технологических размерных цепей.

Общий объём графической части составляет 1-1,5 листа (формата А1).
2.3 Содержание и последовательность выполнения

курсовой работы

Реферат.

Введение.

3.1 Служебное назначение и описание конструкции детали.

3.2 Отработка конструкции детали на технологичность.

3.3 Анализ типа производства и его краткая характеристика.

3.4 Выбор способа получения заготовки. Расчет минимальных операционных припусков. Назначение допусков по стандарту. Оформление эскиза заготовки.

3.5 Выбор технологических маршрутов обработки детали.

3.6 Теоретический анализ технологических вариантов изготовления детали. Назначение операционных размеров, окончательных припусков и допусков.

3.7 Выбор оптимального технологического маршрута обработки детали.

Перечень ссылок.
2.3.1 Введение

Во введении к курсовой работе необходимо кратко изложить основные направления развития машиностроения, директивные указания правительства о мерах и путях его дальнейшего совершенствования в нашей стране. Следует показать связь проектируемого технологического процесса с задачами машиностроения в обеспечении всех отраслей народного хозяйства высокоэффективной техникой, отразить основные требования к объекту производства и технологии его изготовления.
2.3.2 Служебное назначение и описание конструкции детали

Этот подраздел требует проведения тщательного анализа конструкции изделия, функционирования его основных узлов и деталей, условий эксплуатации (нагрузки, виды нагружения, рабочая температура, агрессивность среды и др.). Анализ можно считать оконченным, если имеется полное представление о конструкции, порядке работы изделия и взаимодействии его узлов и механизмов.

Изучение служебного назначения и конструкции детали является ответственным шагом при проектировании технологического процесса ее изготовления.

Вначале по геометрическим проекциям и сечениям выясняется конфигурация детали, форма всех ее поверхностей и их пространственное взаимное расположение.

При последующем обходе (переборе) поверхностей изучаются их размеры и требуемая точность (допуски, посадки). Затем изучается требуемая по чертежу точность формы поверхностей и точность их взаимного расположения (параллельность, перпендикулярность, соосность), а также шероховатость обрабатываемых поверхностей.

Полученные результаты являются основанием для представления о методах окончательной обработки, числе ступеней обработки исследуемых поверхностей, а анализ системы простановки линейных координирующих размеров позволяет выявить конструкторские базы и предварительно наметить последовательность обработки основных поверхностей.

Для решения последующих задач необходимо изучить материал детали, его физико-механические свойства и характер термической обработки. Это послужит основанием для правильного решения вопросов о методах обработки (обработка резанием, электрохимическая обработка и т.п.), о членении технологического процесса на этапы, способах выполнения окончательных, отделочных и упрочняющих операций.

Здесь же необходимо описать, какую задачу выполняет деталь в сборочной единице, а последняя - в изделии. Четко сформулировать служебное назначение детали, условия ее работы и технические требования на ее изготовление.

Излагаемый материал целесообразно сопровождать эскизом детали, обозначив ее поверхности цифрами или прописными буквами.
2.3.3 Отработка конструкции детали на технологичность

Состав работ по обеспечению технологичности конструкции изделий на всех стадиях их создания устанавливается ЕСТПП, а применяемые термины и определения установлены ГОСТ 14.201-83, ГОСТ 14.203-83 и ГОСТ 14.205-83.

Отработка изделий на технологичность представляет одну из наиболее сложных функций технологической подготовки производства и является обязательным этапом проектирования технологических процессов [2].

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции, должны быть направлены на уменьшение трудоемкости и снижение себестоимости без ущерба для служебного назначения. Таким образом, при отработке на технологичность необходимо анализировать: применяемые материалы; виды и методы получения заготовок; технологические методы и виды обработки, сборки, монтажа, контроля, испытаний; возможность применения прогрессивных технологических процессов; возможность механизации и автоматизации процессов; возможность применения унифицированных сборочных единиц и деталей и другие факторы.

Технологичность конструкции оценивается качественно. Это, как правило, сравнительная оценка (“хорошо - плохо”, “допустимо - недопустимо”) по тем требованиям к конструкции, которые трудно выразить количественно.

Цель такого анализа – выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертеже и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.

Рабочий чертеж детали должен содержать все данные, необходимые для ее изготовления: проекции, разрезы, сечения, обеспечивающие полное освещение конструктивной формы детали; размеры с указанием допустимых отклонений; параметры шероховатости обрабатываемых поверхностей; допустимые отклонения от правильных геометрических форм; допустимые пространственные отклонения во взаимном положении элементарных поверхностей детали; материал, применяемый для изготовления детали, с указанием его марки и ГОСТа; прочие технические требования, предъявляемые к детали и ее элементам, (термообработка, твердость, покрытие и т.д.).

Далее необходимо проанализировать конструкцию детали в свете технологических условий ее производства. При выполнении этого раздела необходимо ответить на следующие вопросы:

1 Возможно ли изменение конфигурации детали, позволяющее применение наиболее совершенных исходных заготовок, сокращающих объем механической обработки (точное и кокильное литье, литье под давлением, горячая объемная штамповка, холодная штамповка различных видов и т.п.) без ущерба для служебного назначения детали?

2 Обеспечивает ли данная простановка размеров на чертеже детали возможность выполнения обработки по принципу автоматического получения размеров на настроенных станках, автоматах и полуавтоматах и совмещения конструкторских, технологических и измерительных баз?

3 Возможно ли применение наиболее совершенных и производительных методов механической обработки (обработка многоинструментальными наладками, фасонным и многолезвийным инструментом, накатывание резьбы и шлицев, применение агрегатных и специальных станков и автоматов, поточных и автоматических линий) при производстве анализируемой детали и не ограничивает ли ее конструкция применение высоких режимов резания?

4 Обеспечены ли условия для врезания и выхода режущего инструмента, доступа ко всем элементам детали для обработки и измерения?

5 Выдерживается ли соответствие формы и размеров поверхностей формам и размерам стандартного инструмента?

6 Достаточно ли обоснованы допускаемые отклонения от правильных геометрических форм и увязаны ли они с геометрическими погрешностями станков?

7 Не вызовут ли технологических трудностей допускаемые пространственные отклонения и могут ли эти отклонения быть выдержаны без усложнения технологического процесса?

8 Не возникает ли технологических трудностей при выдерживании заданных допусков на размеры и требуемой шероховатости?
  1   2   3   4   5


Министерство образования и науки Украины
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации