- •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
1.3.2 Принципи постійності бази й суміщення баз. Закріплення деталей
Найбільшої
точності обробки деталі можна досягти
в тому випадку, коли весь процес обробки
ведеться від однієї бази з одною
установкою, тому що через можливі зсуви
при кожній новій установці вноситься
похибкаобробка
Принцип постійності баз полягає в тому, що для виконання всіх операцій обробки деталі використовують одну і ту саму базу.
Якщо це
неможливо й необхідно прийняти за базу
іншу поверхню, то в якості нової бази
треба вибирати таку оброблену поверхню,
що визначається точними розмірами
стосовно поверхонь, що найбільше
впливають обробка
Треба завжди пам'ятати, що кожний перехід від однієї бази до іншої збільшує накопичення похибок установок (похибок положення оброблюваної деталі щодо верстата, приспосіблення, інструменту).
Далі, при виборі баз різного призначення треба прагнути використовувати ту саму поверхню в якості різних баз, тому що це теж сприяє підвищенню точності.
У цьому відношенні доцільно в якості вимірювальної бази використовувати установчу базу, якщо це можливо; ще більш високої точності обробки можна досягнути, якщо складальна база є одночасно установчою й вимірювальною. У цьому і полягає принцип суміщення баз.
Варіанти установки деталі при обробці. У деталі, що має по висоті розмір а з допуском , потрібно обробити уступ розміром по висоті b із допуском 1 (рисунок 1.7).
Рисунок 1.7 - Варіанти установки деталі при обробці
Можливі два варіанти установки деталі:
1-й варіант. Як технологічну базу використовують площину А. Точки базування позначають знаком . У цьому випадку похибка базування А буде дорівнює помилці в розмірі а, тобто дорівнює розміру допуску ; А = ;
2-й варіант. Як технологічну базу використовують площину Б. У цьому випадку похибка базування Б буде дорівнює нулю, тобто Б = 0, тому що технологічна база співпадає з вимірювальною.
При способі установки по першому варіанті для отримання розміру b із заданою точністю, тобто з допуском 1, необхідно дотримання умови < 1. При недотриманні цієї умови обробка із заданою точністю буде неможлива.
Запитання для самоконтролю
1 Що таке база? Класифікація баз.
2 Чорнові та чистові бази. Різниця між ними. Поясніть на прикладі.
3 Правило суміщення баз. Наведіть приклад.
4 Правило шести точок. Основні базуючі площини.
1.4 Точність у машинобудуванні
1.4.1 Поняття про точність
Під точністю обробки слід розуміти ступінь відповідності параметрів виготовленої деталі даним креслення або її прототипу.
Аналогічно точність складання - це ступінь відповідності машини або спряження надійно функціонуючому прототипу в заданих умовах експлуатації.
Точність є найважливішим показником якості продукції у машинобудуванні. Найчастіше говорять про точність геометричних параметрів.
Абсолютні розміри й інші показники продукції у виробництві досягти не можна. Тому свідомо йдуть на те, що регламентуються допустимі відхилення розмірів і інших показників, тобто працюють у межах допусків.
Допуск являє собою різницю між найбільшим і найменшим граничними розмірами.
По абсолютному розмірі він дорівнює алгебраїчній різниці між верхнім і нижнім відхиленнями.
Точність деталі, отримана в результаті обробки, залежить від багатьох чинників і визначається:
а) відхиленнями від геометричної форми деталі або її окремих елементів;
б) відхиленнями дійсних розмірів деталі від номінальних;
в) відхиленнями поверхонь і осей деталі від точного взаємного розташування (наприклад, відхиленнями від паралельності, перпендикулярності, концентричності).
Відхилення значень параметрів реальної деталі від деталі, заданої кресленням, характеризують величину похибки (рисунок 1.8).
Трудомісткість і собівартість обробки деталей значною мірою залежать від необхідної точності і з підвищенням точності (при незмінних інших умовах) збільшуються, що видно з графіка (рисунок 1.9).
Тому що точність обробки у виробничих умовах залежить від багатьох чинників, обробку на верстатах ведуть не з досяжною, а з так званою економічною точністю.
Під економічною точністю механічної обробки розуміють таку точність, що при мінімальній собівартості обробки досягається в нормальних виробничих умовах, які передбачають роботу на справних верстатах із застосуванням необхідних приспосіблень і інструментів при нормальній витраті часу і нормальній кваліфікації робітників, яка відповідає характеру роботи.
Під досяжною точністю розуміють таку точність, що можна досягнути при обробці в особливих, найбільш сприятливих умовах, незвичних для даного виробництва, висококваліфікованими робітниками, при значному збільшенні витрати часу, не зважаючи на собівартість обробки.
На структурній схемі (рисунок 1.8) приведена класифікація джерел похибок при механічній обробці деталі.
Порівнюючи залежності собівартості операції (яка підвищується із збільшенням точності обробки) при різноманітних методах обробки, можна встановити зони економічного застосування того або іншого виду обробки. На діаграмі (рисунок 1.9) показана залежність вартості обробки від точності для трьох видів обробки. При широкому допуску (III зона) найменша вартість обробки спостерігається при чорновому точінні, при високій точності обробки (I зона) найбільш економічним буде шліфування. В II зоні економічно вигідним буде чистове точіння.
