Технология машиностроения. Вопросы и ответы. Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов

УДК 62

ББК 34.5

Составители:

Афанасьев А.Е., Белов П.С., Драгина О.Г., Куприянова О.П., Махов С.Л., Макаров В.А., Семенов А.Д., Шехорин В.К.

Технология машиностроения: Вопросы и ответы: Учебно-

методическое пособие для самостоятельной работы студентов / сост. А.Е. Афанасьев, П.С. Белов, О.Г. Драгина, О.П. Куприянова, С.Л. Махов, В.А. Макаров, А.Д. Семенов, В.К. Шехорин. — Саратов: Издательство «Вузовское образование», 2015. — (Высшее образование). — 88 с. — Док. опубл. не был. — Доступ с сайта ЭБС IPRbooks.

В учебно-методическом пособии для самостоятельной работы студентов приведены вопросы и ответы для самостоятельной подготовки студентов по дисциплинам: технология машиностроения; процессы и инструменты формообразования; резание материалов; технологическая оснастка; металлорежущие станки; проектирование машиностроительного производства; автоматизация производственных процессов в машиностроении; САПР технологических процессов.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 151001 «Технология машиностроения».

2

Содержание

Введение……………………………………………………… 4

Раздел 1. Технология машиностроения…………………….. 5 Раздел 2. Процессы и инструменты формообразования…... 18 Раздел 3. Резание материалов……………………………….. 27 Раздел 4. Технологическая оснастка………………………... 39 Раздел 5. Металлорежущие станки…………………………. 48 Раздел 6. Проектирование машиностроительного произ-

водства………………………………………………………... 51

Раздел 7. Автоматизация производственных процессов в машиностроении……………………………………………... 64

Раздел 8. САПР технологических процессов………………. 83 Список рекомендуемой литературы………………………... 85

3

Введение

В соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки ди-

пломированного специалиста 657800 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», утвержденный Министер-

ством образования России 28 февраля 2001 г. (регистрационный номер 513-

ТЕХ/ДС) предусматривает государственную аттестацию выпускников в ви-

де:

а) защита выпускной квалификационной работы (ВКР)

б) государственного экзамена (ГЭ).

Конкретные требования к специальной подготовке дипломированно-

го специалиста устанавливаются высшим учебным заведением с учетом по-

требностей региона и конкретной образовательной программы.

Перечень основных учебных модулей (ОУМ) – дисциплин образова-

тельной программы, обеспечивающих получение соответствующей профес-

сиональной подготовки выпускника, проверяемой в процессе государствен-

ного экзамена, устанавливает кафедра технологии, оборудования и автома-

тизации машиностроительных производств ЕТИ ФГБОУ ВПО МГТУ

«СТАНКИН».

Перечень вопросов, выносимых для проверки на государственном экзамене, обеспечивает возможность оценить полученные знания, умения в вопросах технологической подготовки производства с применением средств автоматизации и механизмов машиностроительного производства.

Блок вопросов государственного экзамена носит междисциплинар-

ный характер по дисциплинам, изученным на факультете технологии и управления производствами.

4

Технология машиностроения

1. Исходная информация для разработки технологического про-

цесса сборки.

В качестве исходных для разработки технологического процесса сборки необходимы чертежи сборочных единиц и общего вида изделия с техническими требованиями на приемку и испытания, спецификация посту-

пающих на сборку сборочных единиц и деталей, производственная про-

грамма и сроки выпуска машины.

2. Для чего разрабатывается технологическая схема сборки?

Выбор оптимального варианта проводится после проведения размер-

ного анализа машины. Последовательность сборки изображают в виде схе-

мы сборки, представляющей собой условное изображение порядка соедине-

ние деталей, сборочных единиц при сборке. Технологические схемы сборки разрабатываются отдельно на сборочные единицы и общую сборку. Детали и сборочные единицы указываются в соответствии со спецификацией. Сбо-

рочные процессы разбивают на операции, переходы с учетом времени их выполнения.

3. Укажите последовательность сборки резьбовых соединений?

Резьбовые соединения относятся к группе разъемных соединений, до-

пускается их разборка без повреждения сопрягаемых и скрепляемых дета-

лей. Необходимо сориентировать сопрягаемые детали и навернуть крепеж-

ные элементы до соприкосновения с поверхностью сопрягаемых деталей.

Затяжка производится с соблюдением определенной последовательности и момент затяжки устанавливается в зависимости от диаметра резьбы. Затяж-

ку проводят в три приема с последовательным увеличением усилия затяжки.

Операция заканчивается стопорением соединения.

5

4. Укажите последовательность выполнения работ при сборке ва-

лов с подшипниками качения?

Перед сборкой подшипники должны быть очищены от защитной смазки, грязи и посторонних частиц и промыть в горячих (70-750С) анти-

коррозийных водных растворах. Затем проводится проверка подшипника на легкость вращения и шум и не должно быть следов коррозии, забоин, зади-

ров, царапин. При посадке подшипников на вал усилие следует приклады-

вать к тому кольцу подшипника, которое устанавливается с натягом. Целе-

сообразно использовать методы теплового воздействия с нагревом подшип-

ника в масленой ванне. После установки подшипника проверяют фактиче-

скую величину радиального зазора в подшипнике на специальном приспо-

соблении и проверяют плотность касания торцов заплечиков вала с помо-

щью щупа.

5. Укажите общую последовательность сборки зубчатых передач?

Сборку зубчатых передач начинают с установки зубчатого колеса на вал с обеспечением точного направления с целью устранения перекоса на посадочной шейке. Затем устанавливают вал с колесами в корпус и прово-

дят контроль зацепления на плавность вращения и контроль положения пятна контакта на краску. При этом на боковой поверхности зубьев должны оставаться следы прилегания при вращении меньшего колеса по высоте

30…50% и по длине 40…70%. Уровень шума характеризует не только каче-

ство изготовления, но и сборки. Контроль проводится в специальных каме-

рах.

6. В чем особенность сборки механизмов поступательного движе-

ния?

Впроцессе сборки возникают контактные напряжения и деформации

встыках, что в процессе работы возникает сближение двух деталей. Поэто-

6

му необходимо обеспечить качество поверхностей и фиксацию посредством установки штифтов. Положение поверхности обеспечивается шабрением с контролем количества пятен на площади 100 см2. Для сокращения трудоем-

кости сборки можно обеспечить положение за счет применения компенса-

торов – прослоек пластмассы холодного отвердения на базе эпоксидных или акриловых смол.

7. Отчего зависит выбор формы сборки?

Организационные формы сборки зависят от типа производства, усло-

вий организации производства. Непоточная сборка выполняется на одной сборочной позиции одной бригадой с начала до конца, что способствует со-

кращению стоимости технологической подготовки производства, повыше-

нию точности, но увеличивается длительность общего цикла, высокая ква-

лификация рабочих. Поточная сборка выполняется за одинаковый промежу-

ток времени (такт) или кратно такту. Конструкция изделия должна быть хо-

рошо отработана на технологичность.

8. Опишите общую последовательность детали фланец на токар-

ных станках?

На первых операциях обрабатываются основные конструкторские ба-

зы (торец и поверхность меньшего диаметра). В качестве технологической базы используется поверхность и торец большего диаметра фланца. На по-

следующих операциях с обработанной базы обрабатывают цилиндрические поверхности, торец большего диаметра, а также отверстия.

9. В чем особенность обработки детали типа втулка от отверстия?

При окончательной (чистовой) обработке проводится с установкой ее на оправку, что обеспечивает высокую точность расположения поверхно-

стей и позволяет использовать простые и точные приспособления. Черновая

7

обработка производится с установкой в патроне. Для обеспечения жестко-

сти закрепления заготовки должна быть предусмотрена достаточная длина зажимаемой поверхности заготовки ,затем обрабатывают технологическую базы – отверстие.

10. Укажите общую схему обработки поверхностей детали типа

втулка на токарных станках с ЧПУ?

Вначале проводится центрирование, если диаметр обрабатываемого отверстия меньше 20 мм, сверление с последующей подрезкой торца и об-

работка черновая цилиндрических и торцовых поверхностей. Затем обраба-

тываются занижения, торцовые канавки с последующей чистовой обработ-

кой торцовых и цилиндрических поверхностей. Перед чистовой обработкой обрабатываются канавки для выхода шлифовального круга.

11. В чем преимущество обработки деталей на токарно-

револьверных станках?

Возможно совмещение нескольких черновых технологических пере-

ходов, применения многоинструментальных наладок. Без применения мер-

ного инструмента достигается точность 12-13 квалитета, а с применением разверток 8-10 квалитет. Нарезание или накатывание резьбы обеспечивает поле допуска 6h/6H – 7h/7H. При наличии копира возможна обработка ко-

нуса за счет совмещения движения.

12. За счет чего можно уменьшить увод оси сверла от заданного

направления?

Для уменьшения увода сверла сверление проводят с применением приспособлением с кондукторными втулками, уменьшают подачу при свер-

лении, производят предварительную зацентровку на небольшую глубину коротким спиральным сверлом большего диаметра с углом при вершине

8

900, а затем сверление сверлом с углом 116-1200. дальнейшая обработка от-

верстий, полученных сверлением производится в зависимости от требуемой точности и шероховатости.

13. Какие методы отделочной обработки отверстия?

После предварительного развертывания или растачивания с целью по-

лучения 6 квалитета точности и 12 класса шероховатости проводят хонин-

гование. Хонингование не может исправить положение оси отверстия,

вследствие шарнирного закрепления инструмента. Притирка применяется после шлифования с целью достижения 5…6 квалитета точности и 13…14

класса шероховатости. Обработка отверстия без снятия стружки проводится путем калибрования с помощью проглаживающих прошивок (дорнов) и ша-

риков или раскатыванием. При этом происходит поверхностное уплотнение и снижается шероховатость поверхности.

14. Опишите методы шлифования валов?

Шлифование применяется центровое с продольной подачей, с попе-

речной подачей и глубинное и бесцентровое способом поперечной и про-

дольной подачи. В условиях серийного производства шлифование разделя-

ют на черновое и чистовое с разделением припуска на обработку. Наиболее распространенным методом шлифованием является центровое шлифование с продольной подачей, которой позволяет шлифовать цилиндрические, ко-

нические поверхности. После каждого рабочего хода стола с продольной подачей осуществляется поперечная подача, равная глубина резания. После снятия припуска отключается поперечная подача, а продольная остается до тех пор, пока не будет прекращено искрение, за счет этого устраняется по-

грешность технологической системы.

9

15. Опишите способы нарезания крепежной резьбы на валах?

Основная крепежная резьба на валах является метрическая резьба с мелким шагом, которая в условиях единичного производства нарезается резцом с подачей на глубину резания. Метод малопроизводителен и точ-

ность определяется точностью инструмента и его установки и квалификаци-

ей рабочего. Вихревой метод применяется при нарезании длинных резьб на токарных или резьбофрезерных станках при помощи специальной вихревой головки. Резец устанавливается по углу подъема винтовой линии. Фрезеро-

вание гребенчатой фрезой позволяет нарезать резьбу за один оборот заго-

товки.

16. От чего зависит выбор метода обработки шпоночных пазов на

валах?

Способ обработки шпоночных пазов зависит от вида паза и наличии оборудования. Открытые шпоночные пазы обрабатываются дисковыми трехсторонними фрезами на горизонтально-фрезерном станке за один рабо-

чий ход. Закрытые шпоночные пазы обрабатываются двухзубой шпоночной фрезой за несколько рабочих ходов методом маятниковой подачи. Способ малопроизводителен но обеспечивает высокую точность паза по ширине.

Фрезерование концевой многозубой фрезой на вертикально-фрезерном станке применяется при фрезеровании полузакрытых шпоночных пазов.

17. Последовательность достижения точности основных отвер-

стий корпусной детали?

Требуемые параметры точности достигаются путем последовательной обработки и разделения на черновую обработку, где снимается максималь-

ный припуск, обеспечивается точность положения отверстия относительно технологической базы и равномерность припуска на чистовую обработку.

При чистовой обработке обеспечивается точность размеров, геометрическая

10