Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология и оборудование машиностроения. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
1
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
ФГБОУ ВО
Л. Б. ЛИХАЧЕВА, Б. Н. КВАШНИН
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
Утверждено
редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
ВОРОНЕЖ
2023
2
УДК 621.7.002(075)
ISBN
978-5-00032
-
653-4
.
Л Без объявл
ББК К5я7
Л58
Научный редактор профессор В. Г. ЕГОРОВ
Рецензенты:
зав. кафедрой машиностроительных технологий
Воронежского государственного лесотехнического университета
имени Г. Ф. Морозова профессор КОНДРАТЬЕВ;
ген. директор ООО ФПК «Космос-Нефть-Газ» А. П. ШЕВЦОВ
Печатается по решению
редакционно-издательского совета
Воронежского государственного университета инженерных технологий
Лихачева, Л. Б.
Технология и оборудование машиностроения. Лаб. практикум:
Л58
учеб. пособие / Л. Б. Лихачева, Б. Н. Квашнин; Воронежский государственный университет инженерных технологий. – Воронеж: ВГУИТ,
2023. 116 с. – Текст: непосредственный.
ISBN 978-5-00032-653-4
Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки обучающихся по направлению150303 - «Прикладная механика». Оно предназначено
для закрепления теоретических знаний дисциплины цикла ОПД и выработки практических навыков инженерной работы. В учебном пособии приведены теоретические сведения
и задания для выполнения лабораторных работ по курсу «Технология и оборудование
машиностроения».
2004030000 10
( )-
OK2 03 2023
Оригинал-макет данного издания является собственностью Воронежский государственный университет инженерных технологий, его репродуцирование (воспроизведение)
любым способом без согласия университета запрещается.
-
© Лихачева Л. Б. Квашнин Б.Н., 2023
© ФГБОУ ВО «Воронеж. гос. ун-т
инж. технол.», 2023
УДК 621.7002(075)
ББК К5я7
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Лабораторная работа № 1.
ИЗУЧЕНИЕ
Лабораторная работа № 2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Лабораторная работа № 3.
НАСТРОЙКА СТАНКА
Лабораторная работа № 4.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Лабораторная работа № 5.
ИССЛЕДОВАНИЕ
Лабораторная работа № 6.
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДА
Лабораторная работа № 7.
ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДА
Лабораторная работа № 8.
ИССЛЕДОВАНИЕ
Лабораторная работа № 9.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Лабораторная работа № 10.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Лабораторная работа № 11.
РАЗРАБОТКА
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СП
ИСОК …………………
……...
113
СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ………………………. 4
УДЕРЖИВАЮЩЕГО УСИЛИЯ ЗАЖИМНОГО
УСТРОЙСТВА ………………………………………………… 26
МЕТОДОМ ПРОБНЫХ ПРОХОДОВ И ПРОМЕРОВ……… 32
ПОГРЕШНОСТИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК
В ТИСКАХ, ПАТРОНЕ ………………………………………. 40
ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК НА ТОКАРНОМ
СТАНКЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТА
ВОЗМОЖНОГО БРАКА ПО ПЛОЩАДИ КРИВОЙ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ …………………………………………… 45
ПОЛНОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ ДЛЯ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ ТОЧНОСТИ СБОРКИ ….. 52
НЕПОЛНОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ ДЛЯ
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ ТОЧНОСТИ СБОРКИ ……. 64
ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА
ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
ПРИ ТОЧЕНИИ ……………………………………………….. 71
ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ ТОКАРНОВИНТОРЕЗНОГО СТАНКА …………………………………. 87
ТОЧНОСТИ СБОРКИ СБОРОЧНОГО УЗЛА ………………. 98
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ …………… 105
4
Лабораторная работа № 1.
ИЗУЧЕНИЕ СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Цель работы: анализ конструкций некоторых рабочих
приспособлений.
Оборудование, приспособление, инструмент, материалы:
задний центр; хомутики; оправки; люнет; трехкулачковый патрон; кондуктор; машинные тиски; делительные головки.
Краткие теоретические сведения
Для правильной работы каждой машины необходимо обеспечить определенное взаимное расположение ее деталей и узлов.
При обработке деталей на станках заготовки также должны быть
правильно ориентированы относительно механизмов и узлов
станков. Погрешности формы и размеров обработанных заготовок определяются отклонениями положений режущих кромок и
заготовок от траектории заданного формообразующего движения.
Задачи взаимной ориентировки деталей и сборочных единиц в
машинах при их сборке и заготовок на станках при изготовлении
деталей решаются их базированием.
Под базированием понимается придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы
координат. При механической обработке заготовок на станках
базирование осуществляется относительно элементов станка или
инструмента. Для обеспечения обработки заготовки необходимо
решить две задачи: сориентировать заготовку на станке (обеспечить ее правильное базирование) и закрепить ее в данном положении. Обе эти задачи решаются посредством наложения определенных ограничений (связей) на возможные перемещения заготовки в пространстве. Известно, что для полного исключения
подвижности твердого тела в пространстве необходимо лишить
его шести степеней свободы - трех поступательных перемещений
вдоль осей координат и трех вращений вокруг указанных осей.
На рис. 1 представлена заготовка призматической формы с
наложенными на нее связями в шести опорных точках (т.е. лишенная всех шести степеней свободы). Под опорной точкой понимают идеальную точку контакта заготовки и приспособления,
лишающих заготовку одной степени свободы.
5
Поверхности заготовок, используемые для базирования, на-
Рис.1.Схема базирования
призматической установки
цилиндрической заготовки
1
2
3
4
1
зываются базами. Различают:
установочную базу - находящуюся
Z
6
в контакте с тремя опорными точ-
5
ками (точки 1, 2 и 3
на рис. 1);
4
O
Y
1
2
X
3
направляющую базу - находящуюся в контакте с двумя точками (точки 4 и 5);
упорную базу - находящуюся
в контакте с одной точкой (точка 6).
Для повышения точности и
надежности ориентировки в каче-
стве установочной базы принимают поверхность с наибольшими
размерами, позволяющими разнести три опорные точки как можно дальше друг от друга. В качестве направляющей базы принимается поверхность, наиболее протяженная по длине. Для ориентирования тела в пространстве иногда не требуется лишение его
всех 6 степеней свободы. Так, например, цилиндрическое тело, в
большинстве случаев, допускает вращение вокруг своей оси. Тогда достаточно точно его положение в пространстве определится
5 опорными точками (рис. 2, 3).
5 3
Z
Z
2
Y
Рис. 2. Схема базирования длинной
5
O
X
Y
O
Рис. 3. Схема базирования диска
X
4
6
Для базирования заготовок и изделий в процессе их меха-
нической обработки и сборки используются приспособления вспомогательные устройства, предназначенные для выполнения
операций механической обработки, сборки и контроля.
По целевому назначению приспособления делятся:
- на станочные приспособления для установки и закрепления обрабатываемых заготовок на станках. В зависимости от
вида обработки различают токарные, фрезерные, сверлильные,
расточные, шлифовальные и другие приспособления;
- приспособления для крепления режущего инструмента.
Они характеризуются большим числом нормализованных деталей
и конструкций, что объясняется нормализацией и стандартизацией самих режущих инструментов;
- сборочные приспособления, используемые при выполнении сборочных операций, требующих большой точности сборки и приложения больших усилий;
- контрольно-измерительные приспособления, применяемые для контроля заготовок, промежуточного и окончательного контроля, а также для проверки собранных узлов и машин.
Контрольные приспособления служат для установки мерительного инструмента;
- приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок, а также отдельных деталей и
узлов при сборке.
В зависимости от вида производства, технологических тре-
бований станочные приспособления подразделяют:
- на универсальные приспособления (УП) - применяют
для оснащения станков, работающих в условиях единичного производства, допускают установку заготовок различной формы и
размеров. УП не обеспечивают высокой точности установки заготовок. К ним относятся универсальные, поворотные, делительные столы; самоцентрирующие патроны, тиски, кондукторы;
- универсально-сборные (УСП) - предназначены для ос-
нащения станков, работающих в условиях единичного и мелкосерийного производства, их собирают из взаимозаменяемых узлов
и деталей. Комплекты УСП стандартизованы, каждый комплект
7
состоит из нескольких групп элементов и узлов: 1) базовые элементы, в том числе плиты, угольники и др.; 2) опорные и корпусные элементы, опоры, планки, угольники и др.; 3) направляющие
и установочные элементы – втулки, шпонки, штыри, колонки и
др.; 4) прижимные элементы – прихваты, кулачки и др.; 5) крепежные элементы – болты, гайки, шайбы, штифты и др.; 6) неразборные узлы – зажимные, установочные, силовые и др.;
- сборно-разборные (СРП) - применяют в условиях мелкосерийного и серийного производства, их собирают из нормализованных и стандартизованных узлов и деталей, которые возможно дорабатывать в процессе сборки приспособления, предназначены для крепления однотипных заготовок;
- универсально-переналаживаемые ( УПП) - применяются
в мелкосерийном и серийном производствах, состоят из корпусных деталей, снабженных сменными наладками, при этом корпусные детали и их приводы сохраняются постоянными, являясь
неразборной частью. В состав УПП входят кулачковые и цанговые патроны, тиски, делительные устройства, скальчатые кондукторы, столы и др.;
- специальные (СП) - предназначены для выполнения налаженных операций, закрепленных за определенными станками,
разрабатываются на конкретные заготовки для выполнения конкретных операций, обеспечивают высокую точность и быстрое
закрепление, используются в условиях массового производства.
IIриспособления для токарных и круглошлифовальных станков
К ним относятся центры, поводковые приспособления, оправки, цанги, люнеты, патроны различных типов. Центры устанавливают в шпинделе передней бабки токарного или шлифовального станка. Они подразделяются на следующие типы:
1) неподвижные; 2) вращающиеся (рис. 4); 3) плавающие;
4) рифленые.
Конусная поверхность центра предназначена для установки детали и имеет угол при вершине 60°, 90°, 120°; хвостовик
центра изготавливают с конусом Морзе определенного номера
(№ 2, 3, 4, 5, 6).
8
Рис. 4. Задний вращающийся центр для установки детали
Рис. 5. Схема обработки заготовки
с центровыми отверстиями
Поводковые приспособления применяют для передачи вращательного движения (крутящего момента) от шпинделя станка к
обрабатываемой детали, установленной в центрах, на оправке или
в патроне. К поводковым приспособлениям относятся хомутики,
поводковые планшайбы, поводковые патроны. Схема точения заготовки 2, закрепленной в центрах и поводковом патроне 3 с хомутиком 1, представлена на рис. 5.
Поводковые па-
троны имеют два или
три эксцентриковых
кулачка с насечкой,
которые в начале обработки под действием сил резания зажимают обрабатываемую деталь, установ-
на токарном станке
ленную в центрах
станка, и передают ей
крутящий момент от шпинделя станка; с увеличением крутящего
момента резания автоматически увеличивается крутящий момент
патрона. Для удобства установки деталей на центры применяют
конструкции с автоматически раскрывающимися кулачками.
9
Кулачковые патроны применяют для установки и зажима
Рис. 6. Трехкулачковы
й спирально
-
реечный
различных деталей, обрабатываемых на токарных и шлифовальных станках. В зависимости от количества кулачков патроны разделяют на двух-, трех- и четырехкулачковые.
Наибольшее применение имеют универсальные трехкулачковые спирально-реечные патроны с плоской спиралью и ручным
ключевым зажимом (рис. 6). В корпусе 1 патрона расположен
диск 2, имеющий на одном конце коническое зубчатое колесо, на
другом - спиральные реечные пазы, находящиеся в зацеплении с
рейками 3. В крестообразном пазу реек 3 устанавливают и закрепляют винтами 4 прямые или обратные накладные кулачки. При
вращении торцовым ключом одного из трех конических зубчатых
колес 6, находящихся в зацеплении с коническим зубчатым венцом диска 2, последний поворачивается и перемещает рейки 3 с
кулачками 5 к оси патрона при зажиме детали и от оси - при ее
освобождении. Крышка 7 удерживает диск 2 в корпусе патрона
от продольного смещения и препятствует попаданию в патрон
стружки и грязи.
самоцентрирующий патрон
10
Рис. 7. Цанговый патрон с выдвижной цангой
Цанговые патроны используются для закрепления заготовок из сортового проката простой геометрической формы. Основным элементом такого патрона является цанга – разрезная
пружинящая втулка. Конструкция цангового патрона с центрированием по наружному диаметру заготовки с выдвижной цангой
представлена на рис. 7 (N – осевая сила; Q – радиальная сила,
действующая на деталь; Q1 – сила предварительного сжатия лепестков цанги; α= 30...40° – угол при вершине конуса цанги;
j
= 6...8° – угол трения).
Оправки применяют для установки деталей по центральному отверстию. К таким деталям относятся втулки, гильзы, кольца,
зубчатые колеса, обрабатываемые на многорезцовых, шлифовальных и других станках. Зажим и разжим детали на оправке
производится механизированным приводом. В зависимости от
способа закрепления оправки на станке различаются центровые,
шпиндельные и фланцевые оправки.
Центровые оправки имеют центровые отверстия, которыми
они устанавливаются на центры токарных, шлифовальных и других металлорежущих станков. Они могут иметь коническую рабочую поверхность для обеспечения высокой точности центрирования (рис. 8, а). Для установки деталей с зазором (рис. 8, б)
или натягом используется гладкая оправка, на цилиндрической
части которой устанавливают обрабатываемую деталь.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]