- •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
1.5.4 Позначення шорсткості поверхонь
Шорсткість поверхні на кресленнях вказують за допомогою умовних позначень згідно чинного стандарту (рисунок 1.16, а). На місці рамки 1 у визначеній послідовності вказують параметри шорсткості (приклад з цифровими позначеннями показаний на рисунку 1.16, б), на місці рамки 2 у разі потреби - вид обробки й інші додаткові дані, на місці рамки 3 - базову довжину, узяту з стандарту, а на місці рамки 4 - умовні позначення напрямку штрихів обробки.
Позначення t5080 (рисунок 1.16, б) розшифровується як відносна опорна довжина 80 % при рівні перетини профілю р = 50 %.
Рисунок 1.16 - Структура позначення шорсткості поверхні (а) і приклад розташування параметрів шорсткості (б)
Згідно стандарту значення параметрів, що нормують вимоги до шорсткості поверхні, вказують на кресленнях з одним із умовних графічних знаків, що позначають:
|
- Шорсткості поверхні після видалення з неї матеріалу (точінням, фрезеруванням, шліфуванням, поліруванням, травленням і т.п.). |
|
- Шорсткість поверхні, утвореної литвом, куванням, пресуванням, волочінням і т.п.
|
|
- Метод утворення поверхні не встановлюється. |
1.5.5 Засоби оцінки шорсткості поверхонь
Шорсткість поверхні оцінюється шляхом вимірювання мікронерівностей різноманітними приладами, до числа яких відносяться: профілометри, профілографи і оптичні прилади.
Принцип роботи профілометрів і профілографів базується на вимірюванні мікронерівностей поверхні шляхом обмацування її алмазною голкою (висота мікронерівностей не більш 12 мкм і не менше 0,03 мкм).
У виробничих умовах шорсткість поверхні деталей часто оцінюють шляхом порівняння їх з еталонами чистоти, що представляють собою плоскі або циліндричні зразки, виготовлені з різноманітних матеріалів (сталь, латунь і ін.) із шорсткістю оброблених поверхонь, що відповідає різним значенням параметрів шорсткості.
Запитання для самоконтролю
1 Поняття про якість поверхні на прикладі конкретної деталі.
2 Від чого залежить якість обробленої поверхні?
3 Зв’язок якості поверхонь з експлуатаційними властивостями деталей.
4 Дайте визначення і наведіть геометричну інтерпретацію основним параметрам шорсткості поверхонь.
1.6 Технологічність конструкцій деталей і машин
1.6.1 Основні поняття
Технологічність конструкції виробу визначена як сукупність властивостей конструкції виробу, що визначають її пристосованість до досягнення оптимальних витрат при виробництві, експлуатації і ремонті для заданих показників якості, обсягу випуску і умов виконання робіт.
Стандартами встановлена обов'язковість відпрацьовування конструкції на технологічність і кількісну оцінку технологічності на всіх стадіях створення виробів.
Види технологічності по областях прояву, чинники, що визначають вимоги до технологічності, і види оцінок технологічності приведенні на рисунку 1.17.
Виробнича технологічність конструкції виробу виявляється в скороченні витрат, засобів і часу на конструкторське і технологічне підготування виробництва, а також на виготовлення (у тому числі на контроль і випробування) виробів.
Експлуатаційна технологічність конструкції виробу - проявляється в скороченні затрат, часу і засобів на технічне обслуговування, що поточний ремонт і утилізацію виробу.
Ремонтна технологічність конструкції виробу -полягає у скороченні затрат при усіх видах ремонту, крім поточного.
Головними чинниками, що визначають вимоги до технологічності конструкції, є: вид виробу, обсяг випуску і тип виробництва.
Вид виробу визначає головні конструктивні і технологічні ознаки, що обумовлюють основні вимоги до технологічності конструкції.
Обсяг випуску і тип виробництва визначають ступінь технологічного оснащення, механізації та автоматизації технологічних процесів, спеціалізації усього виробництва.
Оцінка технологічності конструкції виробу може бути двох видів: якісна й кількісна.
Рисунок 1.17 - Види технологічності, головні чинники, що визначають вимоги до технологічності конструкції і види оцінки технологічності
Якісна оцінка характеризує технологічність конструкції узагальнено на підставі досвіду виконавця. Якісна порівняльна оцінка варіантів конструкції припустима на всіх стадіях проектування, коли здійснюється вибір кращого конструктивного вирішення і не потрібне визначення ступеня відмінності технологічності порівнюваних варіантів.
Кількісна оцінка технологічності конструкції виробу виражається показником, числове значення якого характеризує ступінь задоволення вимог до технологічності конструкції.
При опрацьовуванні деталі на технологічність використовують кількісні показники відповідно до стандарту.
Наприклад, коефіцієнт використання матеріалу
Кв.м = Gд/Gз.п, (1.20)
де: Gд - маса деталі по кресленню, кг;
Gз.п - маса матеріалу заготовки з неминучими технологічними втратами, кг.
Порівняння варіантів конструкції і відпрацьовування на технологічність здійснюють по базових показниках.
Базовий показник технологічності конструкції - це показник, прийнятий за вихідний при порівняльній оцінці технологічності конструкції виробу.
Технологічною вважається конструкція, значення показників технологічності якої відповідають базовим показникам технологічності або перевершують їх.
Під опрацьовуванням конструкції на технологічність розуміють комплекс заходів щодо забезпечення необхідного рівня технологічності конструкції виробу по встановлених показниках.
Номенклатуру показників технологічності конструкції вибирають у залежності від виду виробу, специфіки і складності конструкції, обсягу випуску, типу виробництва і стадії розробки конструкторської документації.
Рівень технологічності конструкції виробу являє собою показник технологічності, що виражається відношенням значення показника технологічності даного виробу до значення відповідного базового показника технологічності.
При опрацьовуванні конструкції на технологічність використовують показники технологічності.
Послідовність аналізу конструкції при виборі показників технологічності показана на рисунку 1.18.
Вид виробу |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||
|
|
||||||||
Об’єм випуску |
|||||||||
|
|
||||||||
Тип виробництва |
|||||||||
5 |
6 |
7 |
|||||||
|
|
||||||||
Вид технологічності |
|||||||||
8 |
9 |
10 |
|||||||
|
|
||||||||
Область виявлення |
|||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||
|
|
||||||||
Вид оцінки |
|||||||||
19 |
20 |
||||||||
|
|
||||||||
Показник технологічності виробу |
|||||||||
Рисунок 1.18 - Послідовність аналізу конструкції при виборі показників технологічності. Нумерація відповідає наведеній на рисунку 1.17
