- •Конспект лекцій
- •Кафедра зносостійкості та відновлення деталей
- •Конспект лекцій
- •1 Основи проектування технологічних процесів обробки матеріалів
- •1.1 Виробничий і технологічний процеси
- •1.1.1 Визначення й основні поняття
- •1.1.2 Класифікація машинобудівного виробництва
- •1.1.3 Концентрація і диференціація технологічного процесу
- •Запитання для самоконтролю
- •1.2 Вибір заготовок
- •1.2.1 Технологічні методи отримання заготовок
- •1.2.2 Припуски на механічну обробку
- •Запитання для самоконтролю
- •1.3 Бази і базування при обробці заготовок і складанні деталей
- •1.3.1 Поняття про бази, їхня класифікація і призначення
- •1.3.2 Принципи постійності бази й суміщення баз. Закріплення деталей
- •1.4 Точність у машинобудуванні
- •1.4.1 Поняття про точність
- •1.4.2 Відхилення від форми і взаємного розміщення плоских і циліндричних поверхонь
- •1.4.3 Точність деталей
- •1.4.4 Точність спряжень
- •1.4.5 Жорсткість системи верстат-пристрій-інструмент-деталь (впід)
- •1.4.6 Вплив на точність обробки температури й інших чинників
- •1.4.7 Розсіювання розмірів оброблюваних заготовок і закони розподілу розмірів
- •1.4.8 Розрахунково-аналітичний метод забезпечення точності оброблюваних заготовок
- •Запитання для самоконтролю
- •1.5 Якість поверхонь деталей машин після механічної обробки
- •1.5.1 Поняття про якість поверхні
- •1.5.2 Значення якості поверхонь деталей машин
- •1.5.3 Параметри і характеристики шорсткості поверхонь
- •1.5.4 Позначення шорсткості поверхонь
- •1.5.5 Засоби оцінки шорсткості поверхонь
- •Запитання для самоконтролю
- •1.6 Технологічність конструкцій деталей і машин
- •1.6.1 Основні поняття
- •Запитання для самоконтролю
- •1.7 Проектування технологічний процесів виготовлення деталей машин
- •1.7.1 Загальні положення
- •1.7.2 Вихідні дані і етапи розробки технологічних процесів
- •1.7.3 Аналіз технічних вимог креслення, виявлення технологічних задач і умов виготовлення деталі
- •1.7.4 Технічне нормування
- •1.7.5 Вибір режимів різання
- •1.7.6 Оформлення (документація) технологічних процесів механічної обробки
- •1.7.7 Економічна оцінка технологічних процесів
- •2 Методи механічної обробки матеріалів
- •2.1 Загальні відомості
- •2.1.2 Основні методи обробки різанням
- •2.1.3 Основні частини і елементи різця, його геометричні параметри
- •2.1.4 Елементи режиму різання і переріз зрізуваного шару
- •2.1.5 Процес стружкоутворення при різанні металів та явища, що його супроводять
- •2.1.6 Теплові явища при різанні матеріалів
- •2.1.7 Спрацювання і стійкість різального інструмента
- •2.1.8 Класифікація і умовні позначення металорізальних верстатів
- •2.1.9 Приводи верстатів
- •2.2 Обробка на верстатах токарної групи
- •2.2.1 Токарні різці та їх застосування
- •2.2.2 Пристрої для закріплення заготовок на токарних верстатах
- •2.2.3 Основні роботи, які виконують на токарно-гвинторізних верстатах
- •2.2.4 Основний технологічний час при точінні
- •2.2.5 Токарно-карусельні верстати і роботи, які на них виконують
- •2.2.6 Багаторізцеві токарні верстати і роботи, які виконують на них
- •2.2.7 Обробка деталей на токарно-револьверних верстатах
- •2.3. Обробка заготовок на свердлильних і розточувальних верстатах
- •2.3.1 Обробка отворів на свердлильних верстатах
- •2.3.2 Свердла
- •2.3.3 Зенкери
- •2.3.4 Розвертки
- •2.3.5 Свердлильні верстати
- •2.3.6 Обробка заготовок на розточувальних верстатах
- •2.4 Обробка заготовок на фрезерних верстатах
- •2.4.1 Основні характеристики процесу фрезерування
- •2.4.2 Основні типи фрез і їхнє призначення
- •2.4.3 Фрезерні верстати
- •2.4.4 Основні види фрезерних робіт
- •2.5 Обробка на стругальних і довбальних верстатах
- •2.5.1 Основні характеристики обробки струганням і довбанням
- •2.5.2 Стругальні й довбальні різці
- •2.5.3 Основні роботи, які виконують на стругальних верстатах
- •2.6 Обробка заготовок на протяжних верстатах
- •2.6.1 Характеристика обробки протягуванням
- •2.6.2 Основні елементи і геометричні параметри протяжок
- •2.6.3 Роботи, які виконують на протяжних верстатах
- •2.7 Зубонарізання
- •2.7.1 Загальні відомості
- •2.7.2 Фрезерування зубців циліндричних і черв’ячних зубчастих коліс
- •2.7.3 Нарізання зубців зубчастих коліс на зубодовбальному верстаті
- •2.7.4 Нарізання зубців конічних зубчастих коліс
- •2.8 Обробка заготовок на шліфувальних верстатах
- •2.8.1 Загальні відомості
- •2.8.2 Абразивний інструмент
- •2.8.3 Шліфувальні верстати
- •2.9 Викінчувальні методи обробки
- •2.9.1 Обробка поверхонь
- •2.9.2 Обробка зубців зубчастих коліс
- •2.10 Покращення оброблюваності труднооброблюваних матеріалів
- •2.10.1 Обробка з пічним підігрівом
- •2.10.2 Обробка з підігріванням газополуменевим пальником
- •2.10.3 Обробка з електроконтактним нагріванням
- •2.10.4 Обробка з індукційним нагріванням
- •2.10.5 Обробка з електродуговим нагріванням
- •2.10.6 Обробка з підігріванням плазмовою дугою
- •2.10.7 Лазерно-механічна обробка
- •3 Немеханічна обробка матеріалів
- •3.1 Електрофізичні й електрохімічні методи обробки
- •3.1.1 Загальні відомості
- •3.1.2 Електроерозійні методи обробки
- •3.1.3 Електрохімічні методи обробки
- •3.1.4 Анодно-механічна обробка
- •3.1.5 Хімічні методи обробки
- •3.1.6 Хіміко-механічна обробка
- •3.1.7 Ультразвукова обробка
- •3.1.8 Безабразивна ультразвукова фінішна обробка
- •3.2. Променеві методи обробки
- •3.2.1 Електронно-променева обробка
- •3.2.2 Лазерна обробка
- •3.2.3 Плазмова обробка
1.4.3 Точність деталей
Основним методом забезпечення заданої точності деталей є обробка різанням. Цю обробку поділяють на обдирочну, чорнову, півчистову і чистову. Обдиркою усувають істотні просторові похибки, особливо в крупних заготовках. Крупні штамповані й вилиті заготовки після обдирки піддають чорновій обробці. При цьому шорсткість поверхні складає Ra = 25... 100 мкм. Ще більшу точність (при Ra = 12,6...50 мкм) одержують півчистовою обробкою, що забезпечує більш жорсткі допуски на просторові відхилення поверхонь. Чистову обробка застосовують як остаточну або як проміжну операцію під наступну обробку. Вона забезпечує шорсткість Ra = 2,5...12,5 мкм.
Точність, що досягається при виготовленні деталей машин різанням, істотно залежить від використовуваного методу, різального інструменту, устаткування і багатьох інших конкретних умов (таблиця 1.2).
У таблиці 1.2 для розглянутих методів показані квалітети допуску розмірів. Їхнє коливання пояснюється деякою мінливістю умов обробка на виробництві. Квалітети допуску варто розглядати як орієнтовані.
Точність, отримана після чорнової обробки, істотно залежить від точності вихідної заготовки. Точність же, характерна для чистової обробки, залежить від точності попередньої обробки. Як правило, чорнова обробка підвищує точність на один-три, а чистова - на один-два квалітети. Слід теж враховувати, що на деталях, виготовлених із чавуну й сплавів кольорових металів, точність обробки за інших рівних умов виявляється вищою приблизно на один квалітет, чим на деталях із сталі.
1.4.4 Точність спряжень
Спряження являє собою сукупність двох або декількох деталей. Точність деталей і точність спряження або всієї машини тісно пов'язані між собою. При складанні машин виникають похибки взаємного розміщення деталей, не якісні спряження, а також деформації деталей. Ці обставини знижують службові характеристики машини і насамперед - надійність.
При правильній експлуатації машин поломки виникають порівняно рідко. Машини виходять із ладу в основному через явища, що відбуваються на поверхнях, наприклад через зношування, посилюється похибками деталей, що складаються в машину. Тому точність деталей і спряжень тісно пов'язані з економікою експлуатації машини. Якщо у певних межах підвищується точність деталей, що складаються, то зменшуються витрати на складання, тому що скорочується обсяг робіт по підгонці. Проте витрати на виготовлення деталей при цьому ростуть.
На рисунку 1.13, крива 1 виражає зміну витрат на виготовлення деталей у залежності від середнього допуску IT на розміри спряжених поверхонь, крива 2 показує зміну витрат на складання, а крива 3 характеризує сумарні витрати на виготовлення виробу. У кожному конкретному випадку виникає мінімум витрат, до якого варто прагнути.
Рисунок 1.13 – Залежність витрат при формуванні спряжень (позначення в тексті)
Таблиця 1.2 – Середнє значення показників точності
-
Метод обробки
Схема обробки
Квалітет I
Ra, мкм
Обробка зовнішніх циліндричних поверхонь точінням:
чорнове
напівчистове
чистова
тонка
алмазними різцями
ІТ 14
ІТ 13-ІТ 11
ІТ 10-ІТ 8
ІТ 8-ІТ 7
ІТ 6-ІТ 5
50-6,3
25-1,6
6,3-0,4
1,6-0,2
0,04-0,016
Розточування:
чорнове
чистове
тонке
ІТ 13-ІТ 11
ІТ 10-ІТ 8
ІТ 7-ІТ 5
25-1,6
6,3-0,4
3,2-1,6
Фрезерування:
Чорнове
чистовe
тонке
Відхилення від прямолінійності 0,15-0,3 мм на 1 м довжини
Відхилення від площинності 0,04-0,08 мм на 1 м довжини
Відхилення від площинності 0,02-0,04 мм на 1 м довжини
50-12,5
10- 1,25
2,5-0,4
Свердління і розсвердлювання
ІТ 13-ІТ 9
25-0,8
Зенкерування:
чорнове
чистове після свердління
ІТ 13-ІТ 12
ІТ13-ІТ 8
25-6,3
25-0,4
Розвертання:
тонке
тонке
ІТ 9-ІТ 7
ІТ 6-ІТ 5
6,3-0,4
3,2-0,1
Протягування отворів:
чорнове
чистове
ІТ 11-ІТ 10
ІТ 9-ІТ 6
12,5-0,8
6,3-0,2
Шліфування зовнішнє:
попереднє
чистове
тонке
ІТ 9-ІТ 8
ІТ 7-ІТ 6
ІТ 6-ІТ 5
6,3-0,4
3,2-0,2
1,6-0,1
Шліфування внутрішнє:
попереднє
чистове
тонке
ІТ 9-ІТ 8
ІТ 7-ІТ 6
ІТ 5
6,3-0,4
3,2-0,2
1,6-0,1
Хонінгування отворів, притирання
ІТ 5-ІТ 4
0,8-0,1
Суперфінішування, притирання
ІТ 5-ІТ 4
0,2-0,025
