40.Методы обработки отверстий

После выполнения отверстий в сплошном материале производится их обработка для увеличения размеров и снижения шероховатости поверхностей, а также обработка предварительно полученных отверстий (например, литьем, продавливанием и т.п.).Обработка отверстий выполняетсянесколькими способами, в зависимости от того, какие параметры точности и шероховатости поверхности отверстия заданы чертежом. В соответствии с выбранным способом обработки выбирается и инструмент для ее осуществления. При обработке отверстий различают три основных вида операций: сверление, зенкерование, развертывание и их разновидности: рассверливание, зенкование, цекование.

 Сверление — это операция по образованию сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режущего инструмента — сверла. Различают сверление ручное — ручными пневматическими и электрическими сверлильными устройствами (дрелями) и сверление на сверлильных станках. Ручные сверлильные устройства используются для получения отверстий диаметром до 12 мм в материалах небольшой и средней твердости (пластмассы, цветные металлы, конструкционные стали и др.). Для сверления и обработки отверстий большего диаметра, повышения производительности труда и качества обработки используют настольные сверлильные и стационарные станки — вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные.

Одной из разновидностей сверления является рассверливание — увеличение диаметра отверстия, просверленного ранее. В качестве инструментов для рассверливания отверстий, также как и для сверления, используют сверла. Не рекомендуется рассверливать отверстия, полученные в заготовке методом литья, ковки или штамповки. Такие отверстия имеют различную твердость по поверхности отверстия из-за окалины, образующейся при литье, а также из-за неравномерной концентрации внутренних напряжений в металле на различных участках поверхности отверстий, полученных методом ковки или штамповки. Наличие мест с неравномерной и повышенной твердостью поверхности приводит к изменению радиальных нагрузок на сверло в процессе обработки отверстия, что ведет к смещению его оси, а также является причиной поломки сверла. Обработка отверстий сверлением и рассверливанием позволяет получить точность размеров обработанного отверстия до 10-го квалитета и шероховатость обработанной поверхности до Rz 80.

 Зенкерованием называется операция, связанная с обработкой предварительно просверленных, штампованных, литых или полученных другими методами отверстий с целью придания им более правильной геометрической формы (устранение отклонений от круглости и других дефектов), а также достижения более высокой, по сравнению со сверлением, точности (до 8-го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1,25). Зенкерование ведут либо на настольных сверлильных станках (при небольших диаметрах отверстий), либо на стационарном сверлильном оборудовании, устанавливаемом на фундаменте. Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не применяется, так как оно не может обеспечить получение требуемых точности и шероховатости поверхности. К разновидностям зенкерования относятся зенкование и цекование.

413. Обработка плоскостей производится строганием, фрезерованием, шлифованием и плоским протягиванием. В единичном и мелкосерийном производстве применяют строгание на продольно-строгальных станках. На стол станка устанавливают обычно группу заготовок одного наименования. Очень широко распространено использование фрезерования торцовыми фрезами для получения плоских поверхностей. Эго производительный и универсальный метод образования плоскостей. В мелкосерийном производстве применяют универсальные фрезерные станки, в среднесерийном — продольно-фрезерные станки с многоместными приспособлениями, в крупносерийном и массовом — специальные фрезерные станки (барабанные, агрегатные, карусельно-фрезерные и др.). Для одновременной обработки нескольких плоских поверхностей корпусных деталей применяют многошпиндельные продольно-фрезерные станки с набором фасонных или стандартных фрез. При обработке плоских поверхностей на высокопроизводительных фрезерных станках (барабанных, агрегатных, многошпиндельных) обычно осуществляют последовательно черновую и чистовую обработку. Фрезерованием за два рабочих хода достигают точности 10-го квалитета, шероховатости.

Плоские поверхности шлифуют на плоскошлифовальных станках периферией круга, торцом чашечного круга или торцом сборного сегментного круга. При малых припусках (3—5 мм) плоские поверхности заготовок можно сразу обрабатывать шлифованием.

В массовом производстве используют получение плоских поверхностей протягиванием на мощных и быстроходных станках для наружного протягивания. Протягиванием выполняют черновую, чистовую обработку, зачистку и калибрование поверхности.

Труднодоступные короткие плоскости во внутренних полостях деталей (шпоночные пазы, канавки, фаски) получают долблением в условиях мелкосерийного и протягиванием в условиях массового производства. Широкоуниверсальный долбежный станок позволяет обрабатывать различные, в том числе фасонные несквозные, поверхности.

При высоких требованиях к точности и шероховатости плоскостей в маршрут вводят отделочные операции: тонкое скоростное фрезерование инструментом из сверхтвердого материала; тонкое шлифование, шабрение и притирку. Тонкое фрезерование позволяет обеспечить 0,8-1,6 мкм; плоскостность и прямолинейность 4-5-й степеней точности; точность размера по 8-9-му квалитетам. Тонкое шлифование обеспечивает 0,2-0,4 мкм; плоскостность и прямолинейность 3-4-й степеней точности; точность размера по 6-7-му квалитетам. Отделочное протягивание обеспечивает 0,2-0,4 мкм; плоскостность и прямолинейность 5-6-й степеней; точность размера по 7-му квалитету. Притирка улучшает на класс показатели по плоскостности и прямолинейности и снижает высоту неровностей до 0,1-0,3 мкм. Шабрение, как правило, используют в мелкосерийном производстве взамен шлифования, обеспечивая требуемое качество по плоскостности и взаимному положению сопрягаемых деталей.

42 В процессе развития машиностроения постоянно увеличивается разнообразие кон-структивных исполнений резьб и резьбовых деталей, а также операций их обработки.    Технология изготовления резьб включает в себя следующие группы операций:     1) подготовительные (предшествующие обработке резьбы).    Эти операции обеспечивают подготовку заготовки с определенными конструктивными особенностями, геометрическими размерами и допусками под обработку резьбы. Уровень их выполнения существенно влияет на себестоимость обработки резьбовой детали.    2) резьбообразующие.    Эти операции являются основными в технологии изготовления резьб и в машиностроении в целом. Среди всех известных операций пластического деформирования самыми распространенными являются операции накатывания резьб. Это объясняется тем, что резьбовые поверхности имеют очень широкое распространение и их накатывание наиболее легко реализуется в производстве. Одним из самых распространенных в машиностроении методов лезвийной обработки является процесс нарезания резьб метчиками.    3) финишные (отделка, упрочнение, зачистка, калибровка).    Данная группа операций также весьма распространена в машиностроении. Качество выполнения финишных операций часто учитывается на предшествующих резьбообразующих операциях.     Такой комплексный подход ко всем группам взаимосвязанных операций обеспечивает наиболее правильную и объективную оценку любого технологического процесса обработки реальной резьбовой детали.    Технология обработки резьб существенно отражается на последующих операциях сборки и соответственно на качестве узлов. Поэтому оптимальной считают такую технологию, которая при заданном качестве детали обеспечивает минимальную себестоимость ее обработки по всем трем указанным группам операций.    Характеристика методов изготовления резьб.    Резьбовая поверхность может быть получена с помощью:     1. Формообразующих технологических процессов (формообразование резьбы осуществляется из жидкого, порошкообразного или волокнистого материала путем заполнения полости заданной формы и размеров)    2. Процессов механической обработки (резьба образуется с помощью металлообрабатывающего инструмента путем удаления или вытеснения той части материала заготовки, которая находится между выступами резьбы детали.)    Различают следующие процессы обработки резьб:

1. нарезание - образование резьбовых поверхностей путем деформирования и последующего срезания поверхностных слоев материала с образованием стружки;

2. накатывание - образование резьбовых поверхностей без снятия стружки; 

3. электрофизическая обработка (ЭФО) - расплавление материала заготовки с образованием резьбовых поверхностей;

4. электрохимическая обработка (ЭХО) - растворение материала заготовки с образованием резьбовых поверхностей;

5. комбинированные процессы - сочетание указанных выше технологических процессов.

43, Протя́гивание — вид обработки металлов резанием, при котором используется специфический инструмент, так называемые протяжки. Применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей металлических (редко неметаллических) материалов с высочайшей точностью.Протягивание применяется в крупносерийном и массовом производстве металлоизделий, и редко в мелкосерийном и единичном. Протяжки различных конструкций — наружные, внутренние и дорны, являются одними из наиболее дорогих инструментов для выполнения металлообработки. Каждая протяжка при своем изготовлении требует наивысшей точности и правильного расчета.Для выполнения протягивания применяют специальный многолезвийный инструмент, имеющий постоянный геометрический профиль, и который расположением рабочих лезвий обеспечивает условие подачи. То есть при движении развертки с постоянной скоростью происходит последовательное врезание в обрабатываемую поверхность каждого следующего по подаче режущего лезвия. Образующаяся при резании материала стружка, в отличие от других видов обработки резанием, не удаляется автоматически из зоны резания, а накапливается в впадинах (канавках) между рабочими лезвиями и выносится только по выходу инструмента из тела обрабатываемой заготовки. Это условие крайне утяжеляет обработку и до предела увеличивает нагрузки на инструмент. В отличие от внутренних и наружных протяжек, дорны применяемые для обработки только сквозных отверстий работают на сжатие и изгиб (куда более долговечны чем протяжки). Простейшая протяжка представляет собой инструмент той или иной длины и диаметра (сечения, профиля), имеющий хвостовую часть (захват протяжки с замковым отверстием или пазом), режущую часть (расчетное количество «зубьев» для резания и калибрования), калибрующую часть (выглаживание профиля).

Шлифовáние — механическая или ручная операция по обработке твёрдого материала (металл, стекло, гранит, алмаз и др.). Разновидность абразивной обработки, которая, в свою очередь, является разновидностью резания. Механическое шлифование обычно используется для обработки твёрдых и хрупких материалов в заданный размер с точностью до микрона . А также для достижения наименьшей шероховатости поверхности изделия допустимых ГОСТом. В качестве охлаждения обычно используют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

виды шлифования

• Машинное шлифование:

  • плоское шлифование — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;^[1]

  • ленточное шлифование — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей «бесконечными» (сомкнутыми в кольцо) лентами;

  • круглое шлифование — обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий.

Круглое шлифование подразделяется на внутреннее и наружное. Внутреннее же в свою очередь делится на обычное и планетарное (обычное — отношение диаметра отверстия детали к диаметру образива D=0,9d, планетарное — D=(0,1…0,3)d);

• бесцентровое шлифование — обработка в крупносерийном производстве наружных поверхностей (валы, обоймы подшипников и др);^[2]

• резьбошлифование;

• зубошлифование, шлицешлифование.

44. Шлифованием называют процесс обработки заготовок резанием с помощью инструментов (кругов), которые режут абразивными зернами из минералов и сверхтвердых материалов (фильм). В резании одновременно участвует большое число зерен, грани которых образуют режущие кромки. При вращательном движении круга в зоне его контакта с заготовкой часть зерен срезает материал в виде очень большого числа тонких стружек. Часть зерен ориентирована так, что резать не может, поэтому эти зерна производят работу трения по поверхности резания. Шлифовальные круги срезают стружки на очень больших скоростях - 30 м/с и выше. Обработанная поверхность представляет собой совокупность микроследов абразивных зерен и имеет малую шероховатость. Абразивные зерна могут также оказать на заготовку существенное силовое воздействие. Отделка поверхностей чистовыми резцами и шлифовальными кругами. Тонкое обтачивание осуществляется при высоких скоростях движения резания, малых глубинах и подачах, с применением резцов с широкими режущими кромками. Для выполнения этого технологического процесса необходимы быстроходные станки высокой жесткости и точности. Перед применением отделочных процессов обычно выполняют обтачивание (растачивание) или шлифование заготовок. По аналогии с тонким обтачиванием используют тонкое строгание и тонкое фрезерование.         Тонким растачиванием заменяют шлифование, особенно в тех случаях, когда обрабатывают заготовки из вязких цветных сплавов или тонкостенные стальные заготовки. Этот процесс целесообразен при точной обработке глухих отверстий или в тех случаях, когда по условиям работы детали не допускается внедрение абразивных зерен в обработанную поверхность.         Тонкое точение обеспечивает получение поверхностей правильной геометрической формы с точным расположением осей, шероховатостью Ra 1,6…0,2 мкм и точностью размеров по 6-8 квалитету.         Тонкое шлифование выполняют мелкозернистым кругом при больших скоростях главного движения резания и малой глубине. Особую роль играет жесткость станка, способного обеспечить безвибрационную обработку. Этот процесс характеризуется снятием малых припусков.         Полирование заготовок. Этот технологический процесс обеспечивает получение поверхностей с параметром шероховатости Ra 0,1...0,05 мкм. Для этого используют полировальные пасты, которые наносят на быстровращающиеся эластичные (фетровые, войлочные) круги или ленты (рис. 14.5). В зоне полирования одновременно протекают следующие процессы: тонкое резание, пластическое деформирование поверхностного слоя и химическое взаимодействие активных веществ, находящихся в пасте, с поверхностными слоями заготовки. Полирование проводят при скоростях до 50 м/с для удаления местных дефектов предыдущей обработки. Этот вид механической обработки обеспечивает повышение износостойкости поверхностей деталей.

45.методы сборкиВ зависимости от типа производства, конструкции изделия, условий производства в машиностроении используются следующие методы сборки, позволяющие достичь требуемой точности замыкающего звена: сборка с полной, неполной и групповой взаимозаменяемостью деталей, сборка с пригонкой деталей по месту и с регулированием отдельных соединений, составляющих сборочную единицу.Метод полной взаимозаменяемости предусматривает сборку изделий без какой-либо дополнительной обработки и подгонки деталей в процессе сборки. Основными факторами, обусловливающими использование этого метода, является необходимость обработки большого количества деталей с заданной степенью точности, т.е. в пределах заданных допусков на обработку. Такая обработка предполагает использование сложной и дорогостоящей технологической оснастки и контрольно-измерительных инструментов, что экономически оправдано лишь в крупносерийном и массовом производстве.

При сборке с неполной взаимозаменяемостью на размеры деталей, составляющих размерную цепь, преднамеренно устанавливаются несколько большие допуски, чем при расчете на полную взаимозаменяемость. При этом изготовление деталей будет более экономично. В основе метода лежит положение теории вероятности, согласно которому крайние значения погрешностей, составляющих звеньев размерной цепи встречаются значительно реже, чем средние значения. Такая сборка целесообразна в серийном и массовом производствах при многозвенных цепях. При этом процент сборочных единиц, которые возможно не будут отвечать техническим требованиям, может быть установлен заранее при расчете допусков на детали.

46. Существуют две основные формы сборки — стационарная и подвижная. В первом случае объект сборки неподвижен, во втором — он перемещается.При стационарной сборке технологический процесс выполняется на одном рабочем месте одним или несколькими высококвалифицированными рабочими-сборщиками. Специализация этих рабочих на выполнении каких-либо отдельных операций по сборке объекта отсутствует, если ими выполняется на одном рабочем месте вся сборка от начала до конца; это так называемая концентрация технологического процесса сборки. Она характерна для мелкосерийного производства относительно несложных объектов.Однако и при неподвижной сборке возможно расчленение выполнения определенных операций или их групп между отдельными рабочими или их бригадами. В этом случае рабочие, специализированные на выполнении определенных операций, закончив их на одном неподвижном объекте сборки, переходят к другому. Так, осуществляется сборка сложных крупных объектов (например, вагонов метрополитена) при малых программах выпуска. Установку электрооборудования производят рабочие-электрики, обивку — обойщики, окраску — маляры и т. д. Это так называемая поточная сборка на неподвижных стендах.При стационарной сборке количество рабочих, одновременно участвующих в выполнении технологического процесса, определяется возможностью удобной работы каждого из них. Поэтому при концентрированном технологическом процессе сборки продолжительность пребывания объекта на одном сборочном посту длиннее, чем при подвижной сборке.

11. Технологическая документация.

Технологическая документация

        комплекс графических и текстовых документов, определяющих технологический процесс получения продукции, изготовления (ремонта) изделия и т. п., которые содержат данные для организации производственного процесса (см.Технология).

         В машиностроении государственными Стандартами установлена Единая система технологической документации (ЕСТД), являющаяся составной частью Единой системы технологической подготовки производства (См. Технологическая подготовка производства) (ЕСТПП). ЕСТД определяет взаимосвязанные правила и положения о порядке разработки, оформления, комплектации и обращения Т. д., разрабатываемой и применяемой всеми машиностроительными и приборостроительными предприятиями. Основное назначение стандартов ЕСТД — установление на всех предприятиях единых правил оформления и ведения Т. д. ЕСТД обеспечивает стандартизацию обозначений и унификацию документации на различные виды работ. ЕСТД предусматривает также возможность взаимообмена между предприятиями технологическими документами без их переоформления, что обеспечивает стабильность комплектности документации, исключающую повторную разработку и выпуск документов разными предприятиями.

         Технологические документы общего назначения — маршрутные, эскизные, комплектовочные карты (технологические карты); технологические инструкции; ведомости расцеховки, оснастки и материалов — составляются на работы всех видов.

         Маршрутная карта — основной технологический документ, разрабатываемый на всех стадиях составления рабочей документации, содержит описание технологического процесса изготовления (ремонта) изделия по всем операциям в определённой последовательности с указанием оборудования, оснастки, материалов, трудовых затрат и т. п. В карте эскизов технология изготовления изделия отражается графически (в виде эскизов). В комплектовочную карту вносятся данные о деталях, сборочных единицах и материалах. В технологической инструкции описываются приёмы работы или методы контроля технологического процесса, правила пользования оборудованием или приборами, меры безопасности и т.п. В ведомости расцеховки приводятся данные о маршруте прохождения изделия по цехам предприятия. Ведомость оснастки содержит перечень приспособлений и инструментов, необходимых для изготовления изделий. Ведомость материалов является подетальной и сводной ведомостью норм расхода материалов.

         Кроме документации общего назначения, на определённые виды работ составляются специализированные документы — операционные карты, в которых технологический процесс делится на операции, и технологические карты по видам работ (изготовление отливок, раскрой материалов, разметка и т. п.).