Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет»

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

(ВлГУ)

Технологические

процессы изготовления деталей машин

Учебное пособие

Составитель

Т.А. Желобова

Владимир 2012

УДК 621.002

ББК 34.5

Рецензент

Кандидат технических наук, доцент

Владимирского государственного университета

А.В. Костин

Печатается по решению редакционно-издательского совета Владимирского государственного университета

Технологические процессы изготовления деталей машин: учебное пособие для учащихся машиностроительных колледжей по специальности 15100151 и 15100152 - технология машиностроения./ Сост. Т.А. Желобова; Владим. гос. ун-т. Владимир, 2012. - 161 с., ил.

Составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного общеобразовательного стандарта среднего профессионального образования.

Рассмотрены технологические способы получения заготовок; виды и способы выполнения механической обработки характерных поверхностей деталей машин; способы построения операций обработки деталей на станках. Дана методика разработки технологического процесса изготовления деталей машин.

Предназначена для учащихся машиностроительных колледжей по специальности 15100151, 1500152 - технология машиностроения.

Табл. 5. Ил.166. Библиогр.: 6 назв.

УДК 621.002

ББК 34.5

Введение

Достижения промышленности неизменно связаны с развитием технологии в области формообразования конструкционных материалов. Качество обработки и производительность изготовления изделий являются важнейшими показателями уровня развития государства.

Технологические процессы изготовления деталей машин как учебная дисциплина связана с изучением технологии заготовительных и механообрабатывающих производств в заданных производственных условиях.

В ней даются сведения об особенностях осуществления способов производства заготовок и их последующей механической обработки, отражены присущие им возможности по уровню достижения точности и качества получаемого объекта производства и уровне их производительности. Рассмотрены особенности технологии обработки заготовок на универсальных, полуавтоматических и автоматических станках. Показаны основные виды обработки, выполняемые на станках разных типов, и способы их реализации, способы базирования заготовок, применяемый режущий инструмент и технологическая оснастка, типовое построение операций обработки типовых деталей.

Г л а в а 1. Машина как объект производства

1. Понятие о машине и ее служебном назначении

Машиностроение – это основная ведущая отрасль промышленности, поставляющая новую технику всем отраслям промышленности.

Машина – это изделие, подлежащее изготовлению на предприятии.

Под служебным назначением машины понимается задача, которую она должна выполнять. Например, токарный станок – машина, предназначенная для обработки деталей – тел вращения; автомобиль – машина для перевозки грузов.

Машина состоит из сборочных единиц (узлов) и деталей. Чтобы машина могла качественно выполнять свое служебное назначение, они должны находятся относительно друг друга в определенном положении с необходимой точностью.

Сборочная единица – это обособленная часть изделия, имеющая свои разъемные и неразъемные составные части. Составными частями сборочной единицы являются более мелкие сборочные единицы и детали или одни детали. Составные части сборочной единицы подлежат соединению между собой сборочными операциями: свинчиванием, клёпкой, сваркой, напайкой, запрессовкой и пр.

Деталь - это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Например, валик из одного куска металла, литой корпус и др.

Деталь является первичным исходным элементом машины. Ее основными характеристиками являются: форма, размеры, точность, качество изготовления ее поверхностей и материал, из которого деталь должна быть изготовлена. Основными факторами, влияющими на выбор материала для детали, являются силы и нагрузки, воспринимаемые и передаваемые этой деталью, и условия работы детали в машине. Детали изготавливают из чугунов различных марок, сталей конструкционных и легированных, цветных металлов и сплавов, пластмасс и т.д.

1.2. Анализ технологических свойств детали

Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологических процессов, является соответствие конструкции обрабатываемых деталей техническим возможностям технологического оборудования. Конструкция детали должна обеспечивать не только свое эксплуатационное назначение, но и позволять изготовить ее с минимальными затратами труда, средств, материалов и времени, т.е. быть технологичной. Степень технологической отработки конструкции детали оказывает определенное влияние на эффективность проектируемого процесса и качество её изготовления. Поэтому технологический анализ конструкции, разработка рекомендаций по улучшению ее технологичности входит в обязанности технолога.

При оценке технологичности конструкции детали дается оценка:

- материала детали: по назначению соответствует ли условиям работы детали; по химическому составу и механическим свойствам; по стоимости и дефицитности;

- её геометрической формы с точки зрения удобства ее обработки на существующем парке оборудования;

Для деталей разных форм введены требования к их оформлению. Например,

Корпусные детали.

Заготовки корпусных деталей получают отливкой или сваркой. Учитывая это, к конструкции литых заготовок предъявляют следующие требования: она должна отвечать требованиям машинной формовки, толщина стенок в разных сечениях не должна иметь резких изменений. Конструкция корпусов из цветных сплавов должна обеспечить возможность отливки в металлические формы (кокили), в том числе под давлением. Корпусная деталь должна:

• иметь правильную геометрическую форму,

• возможность полной обработки без изменения схемы её установки,

• обеспечивать возможность обработки плоскостей и торцов у отверстий на проход. Для этого плоскости и торцы не должны иметь выступов, мешающих этому;

• размеры диаметров обрабатываемых отверстий во внутренних стенках корпуса не должны превышать размеров соосных им отверстий в наружных стенках детали для обеспечения свободного к ним подхода инструмента;

• оси отверстий должны быть перпендикулярны к плоскостям, в которых они должны быть получены;

• необходимо избегать многообразия размеров отверстий, резьб, допусков.

Валы.

Валы изготавливают из прутка или штампованной заготовки, иногда из отливки. Основные требования к их технологичности:

• в конструкции детали желательно предусматривать обработку только сопрягаемых с другими деталями поверхностей, прочие поверхности должны оставаться необработанными;

• количество снимаемого обработкой металла должно быть минимальным (1,5…2,5 мм на сторону для деталей средних размеров);

• форма детали должна обеспечивать возможность её штамповки в закрытых штампах. Для этого деталь не должна иметь удлиненных несимметричных выступов, сечений с большой разностью толщин, глубоких полостей и т. п. При нарушении этих требований штампованные заготовки имеют только приближенную форму к детали и требуют дополнительных операций механической обработки.

Диски и втулки.

Это детали – тела вращения. Технологичность их конструкции характеризуется следующими признаками:

• в конструкции детали желательно предусматривает обработку только сопрягаемых поверхностей;

• форма детали должна обеспечивать получение заготовки с минимальными припусками (1,5…2,5 мм на сторону для деталей средних размеров);

• конструкция и материал деталей, проходящих термическую обработку должны предотвращать деформацию деталей при термической обработке, например, сталь 18ХГТ;

• конструкция детали должна позволять выполнять её обработку на высокопроизводительном оборудовании.