Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Типовые технологические процессы в машиностроении. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

А.Р. ГАДЕЛЬШИН, П.Ю. ГРИГОРЬЕВ. Е.М. КУЗЬМИНА,

В.А.ЛАШИН

ТИПОВЫЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В МАШИНОСТРОЕНИИ

Рязань 2017

УДК 621.9

Типовые технологические процессы в машиностроении: учеб. пособие / А.Р. Гадельшин, П.Ю. Григорьев, Е.М. Кузьмина, В.А. Лашин; Рязан. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2017. 48 с.

Приведена классификация деталей на группы по совокупности конструктивных признаков. Каждая из групп сопровождается рекомендованной типовой последовательностью обработки. На примерах конкретных деталей рассматриваются принципы формирования маршрутно-операционных описаний техпроцессов из соображений обеспечения требуемой размерной точности и точности взаимного расположения поверхностей.

Предназначено для студентов направления «Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)».

Табл. 9 . Ил. 17 . Библиогр.: 9 назв.

Типовой процесс, операция, переход, припуск, квалитет, этап обработки, маршрут обработки, патрон, центр, оправка, база, допуск, размерная точность, точность взаимного расположения

Печатается по решению редакционно-издательского совета Рязанского государственного радиотехнического университета.

Рецензент: кафедра АИТП РГРТУ (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.К. Мусолин)

Г а д е л ь ш и н Артур Равильевич

Г р и г о р ь е в Пётр Юрьевич

К у з ь м и н а Екатерина Михайловна

Л а ш и н Виктор Александрович

Типовые технологические процессы в машиностроении

Редактор М.Е. Цветкова

Корректор С.В. Макушина

Подписано в печать 04. 09. 17. Формат бумаги 60х84 1/16.

Бумага писчая. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 3,0.

Тираж 40 экз. Заказ

Рязанский государственный радиотехнический университет.

390005, Рязань, ул. Гагарина, 59/1.

Редакционно-издательский центр РГРТУ.

 Рязанский государственный

радиотехнический университет, 2017

ВВЕДЕНИЕ

Процесс обработки детали или изделия в машиностроении должен не только обеспечивать все требования к объекту обработки по конечной точности, показателям качества и прочностным характеристикам поверхностного слоя детали, но и соответствовать принципу повторяемости результатов обработки для всех однотипных деталей. Этого можно достичь не только путём подробного документирования хода и параметров процесса обработки, но и неукоснительного выполнения требований технологии.

По сложившейся практике документ о разработанном техпроцессе может быть представлен в виде:

маршрутного описания, в котором перечислены только операции обработки в последовательности их выполнения, или

маршрутно-операционного описания, в котором для каждой операции подробно раскрывается содержание всех входящих в операцию переходов.

Разработка маршрутно-операционного техпроцесса основывается на учёте большого количества факторов. По данным чертежа детали определяются планы обработки каждой поверхности [2], обеспечивающие достижение требуемой размерной точности и чистоты поверхности, назначаются припуски, снимаемые в каждом переходе. Выбирается станочное оборудование, устанавливаются схемы закрепления детали и установочные приспособления [2]. Группирование переходов чистовой обработки в состав одной операции может зависеть от заданной чертежом точности взаимного расположения поверхностей. Устанавливаются режимные параметры обработки (глубина резания, подача, скорость и усилия резания), выбираются типы и параметры инструмента и материал их режущей части [7, 9]. Расчётом технологических размерных цепей определяются промежуточные размеры.

Современные системы технологического проектирования позволяют существенно сократить время и трудоёмкость разработки техпроцесса. Программы ТехноПро [8], T-FLEX Технология, модуль ADEM CAPP и др. позволяют спроектировать и получить распечатку технологических карт автоматизированным методом. В последнее время активно набирает популярность у технологов пакет ВЕРТИКАЛЬ. Другими средствами результат разработки техпроцесса можно получить в виде готовой программы на станок с ЧПУ. Но, независимо от конечного вида результата проектирования, маршрутно-операционная технология остаётся важным этапом технологической подготовки производства.

Детали различного типа требуют использования разных подходов к их обработке. На основе накопленного опыта для облегчения разработки техпроцессов сложилась концепция типовых технологических процессов.

1. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ МАРШРУТНО-ОПЕРАЦИОННОГО СОДЕРЖАНИЯ ТЕХПРОЦЕССА.

1.1. Анализ технологичности разрабатываемой детали

Совершенство конструкции изделия характеризуется его соответстви-

ем современному уровню техники, экономичностью и удобством в эксплуатации, а также тем, в какой мере учтены возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических методов его изготовления применительно к условиям производства. Конструкцию изделия, в которой эти возможности полностью учтены, называют техноло- гичной.

Технологичность конструкции деталей в значительной мере определяется возможностью наиболее простой их механической обработки. Для этого необходимо выполнение следующих условий:

- все поверхности, подлежащие механической обработке, имеют про-

стую форму;

- деталь является жесткой при обработке и имеет поверхности, удоб-

ные для базирования на станках;

- на всех обрабатываемых поверхностях имеется свободный вход и

выход инструмента;

- все обрабатываемые поверхности легко доступны для обработки;

- требования по точности и шероховатости назначены на уровнях, не-

обходимых для обеспечения служебного назначения детали;

- валы должны иметь центровые отверстия. Наличие записи о недопустимости центровых отверстий резко снижает технологичность валов. В этих случаях приходится удлинять конечные ступени вала с последующей подрезкой этих удлинений в конце обработки.

Если какие-либо из этих условий не выполняются, следует внести конструкторские изменения, не ухудшающие эксплуатационные характеристики изделия. Принято считать, что изделие должно отрабатываться на технологичность в процессе его проектирования, а не изготовления.

1.2. Принципы формирования технологического маршрута обработки

Составление маршрута обработки, предполагая его как последовательность выполняемых технологических операций и переходов, следует выполнять с учётом:

- некоторых общих положений, справедливых для деталей любого типа независимо от их конфигурации;

- особенностей конструктивных признаков, определяющих разнообразие форм изделий и как следствие - разных последовательностей их обработки.

Первая часть задачи, касающаяся общих рекомендаций для составления маршрута обработки, изложена в соответствии с [1, с.48], а вторая – на основе типовых технологических процессов.

1.3. Общие правила составления технологического маршрута

Следует заметить, что эти правила не носят обязательного для применения характера, но стремиться к их выполнению имеет смысл для повышения качества разрабатываемого техпроцесса.

1. Операции должны быть одинаковыми или кратными по трудоёмко-

сти.

2. Каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и

улучшать качество поверхности.

3. В первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет

служить базой для последующей обработки.

4. В целях своевременного выявления брака по раковинам и другим дефектам в первую очередь следует обрабатывать те поверхности, на которых эти дефекты не допускаются.

5. Обработку сложных поверхностей (нарезание резьбы резцами, обработка фасонных поверхностей по копиру и т.п.) следует выделять в отдельные операции.

6. Черновую и чистовую обработку не следует выполнять на одних и тех же станках, так как станки от работы на черновых режимах быстрее изнашиваются и теряют точность.

7. Отделочные операции лучше выполнять в конце обработки, чтобы не повреждать чисто обработанные поверхности.

8. Отверстия обрабатываются в конце техпроцесса, за исключением тех случаев, когда они используются базами для установки.

9. Обработка отверстий в сплошном материале всегда начинается со сверления.

10. Обработку поверхностей с точным взаимным расположением следует включать в одну операцию и выполнять за одно закрепление детали.

11. Если деталь подвергают термической обработке, механическую обработку разделяют на две части: до термообработки и после неё.

12. Число применяемых в операции резцов не должно превышать числа резцов, одновременно закрепляемых в резцедержателе.

13. В первую очередь следует обрабатывать те поверхности, удаление припуска с которых не приводит к уменьшению жёсткости детали. Поэтому при обработке валов вначале обрабатывают ступени большего диаметра, а затем меньшего.

14. Обработку деталей в патроне надо начинать с подрезки торца, так как только в этом случае обеспечивается возможность отсчитывать размеры по длине. То же самое следует делать перед сверлением и центрованием.

15. Для улучшения качества выполнения детали при обработке тонкостенных втулок в кулачковом патроне вначале следует расточить отверстие, а затем обточить наружный контур с установкой детали на оправку; фаски протачиваются перед окончательной обработкой точных поверхностей.

16. Технический контроль назначают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, а также в конце обработки детали.

1.4. Типовые технологические процессы

Принцип типизации технологических процессов [1,6] исходит из того, что детали, имеющие похожие конструктивные признаки и требующие для установки на станках одну и ту же совокупность базирующих устройств, могут обрабатываться путём выполнения схожих последовательностей операций и переходов. Это позволяет значительно облегчить формирование техпроцесса и сократить затраты времени на его выполнение, так как по виду детали предоставляется возможность сразу соотнести её с тем или иным уже известным, сложившимся и многократно проверенным, т.е. ти- повым, техпроцессом. Получение при этом подсказки в виде: ”Деталь такой формы должна обрабатываться в следующей последовательности…” делает типизацию процесса очень эффективным помощником в работе технологических служб.

Можно выделить следующие типы (классы) деталей [1, С.400-402].

1. Детали типа тел вращения без отверстия по осевой линии, допускающего закрепление детали за это отверстие (это, как правило, валы, вал-шестерни и т. п.).

2. Детали типа тел вращения с центральным отверстием, допускающим базирование детали по отверстию (втулки, стаканы, зубчатые колёса с осевым отверстием, кольца подшипников и т. д.).

3. Детали с параллельными плоскостями, имеющими не менее двух отверстий с параллельными плоскостями или одно отверстие и точный наружный контур (шатуны, плоские рычаги, крышки и т. д.).

4. Детали коробчатой формы (картеры, корпусы редукторов, корпусы коробок передач и т. д.).

5. Сложные детали, имеющие несколько осей симметрии.

Типовые технологические рекомендации по классам деталей

1.4.1. Детали первого класса

Среди деталей первого класса следует различать изделия с малым перепадом диаметров по всей их длине. Это позволяет выбирать в качест- ве заготовок для их изготовления сортовой прокат круглого сечения (пруток) и выполнять обработку за 3 этапа (табл.1). При небольшой разнице

диаметров ступеней вала коэффициент использования материала заготовки получается достаточно высоким, так как только незначительная масса материала уходит в стружку.

Детали с большим перепадом диаметров принято получать из индивидуальных заготовок, форма и размеры которых максимально приближены к форме и размерам будущей детали. Они могут получаться применением таких методов, как литьё, ковка, штамповка, ротационное обжатие и т.п. Четвёртый этап типовой технологии таких деталей (термическая обработка в табл.1), как и отмечалось в рекомендации 11 раздела 1.3, делит процесс на две части: предварительную обработку, включая черновое нарезание зубьев и шлицев, и чистовую отделку всех точных поверхностей.

Следует обратить внимание на то, что при термообработке, как правило, нарушаются поверхностные слои центровых отверстий. Поэтому первым следующим этапом должно быть их восстановление (этап 5) с базированием по профилям впадин зубьев для цилиндрических зубчатых колёс и по наружному контуру для конических. За счёт этого восстановленные центровые отверстия позволяют повысить симметрию расположения припуска на окончательную обработку профиля зубьев и шлицев.

Отличительной особенностью деталей первого класса является возможность базирования их при установке только с использованием наружных (цилиндрических и торцовых) поверхностей и на центрах.

Для деталей ступенчатой формы это не приводит к большим неудобствам, так как переустановка детали на ступени различного диаметра позволяет обеспечить полную доступность для обработки всех её поверхностей.

При обработке гладких (бесступенчатых) валов однопроходная обработка цилиндрической поверхности по всей длине детали возможна только при установке на центрах. В тех случаях, когда наличие центровых отверстий недопустимо, приходится намеренно увеличивать размер детали по длине с последующим удалением прибыли, что, естественно, ухудшает технологичность детали.

Таблица 1

Таблица 2

Окончание табл. 1

1.4.2. Детали второго класса

Наличие осевого отверстия у деталей второго класса по сравнению с деталями первого класса открывает дополнительные возможности для базирования изделия по поверхности отверстия путём установки деталей в патроне “в разжим” или применения различного рода оправок [2, разд.3.3]. Этим обеспечиваются более удобные возможности для доступа инструмента к обрабатываемым поверхностям.

Как можно видеть из табл. 2, типовые рекомендации по обработке этого класса изделий чрезвычайно лаконичны и предписывают начинать обработку с торца детали и отверстия. Обработку остальных поверхностей выполняют, используя уже обработанные отверстие и торец в качестве баз для установки детали.

З а г о т.

т а п ы

отверстие и торец

База

1 2 3

Наружная

поверхность

и торец

Обработанные

на первом этапе

Обрабатываемые

поверхности

Отверстие и торец

Наружная поверхность

и торец

Оборудование

Токарные: уни-

версальный, ре-

вольверный,

токарный авто-

мат

Токарные: универсальный или револьверный

Как правило, реальный техпроцесс более насыщен количеством операций, переходов и переустановов детали. Это проявляется особенно тогда, когда требуется обеспечить высокие точность и чистоту обрабатываемых поверхностей как таковых, а также точность их взаимного расположения.

В разделе 2.1 на примере одной характерной разновидности детали второго класса по типовой технологии (Гайки ШВП) будет показано, как может отличаться по степени детализации процесса реальный процесс от типовых рекомендаций.

1.4.3. Детали третьего класса

Часто детали этого класса (шатуны, тяги и т.д.) представляют собой две обрабатываемые головки, соединённые средней частью, которая, как правило, не обрабатывается. Типовые рекомендации для них (табл. 3) ориентированы на достижение достаточно высокой размерной точности, параллельности плоских поверхностей, строгого обеспечения межцентровых расстояний между отверстиями и перпендикулярности отверстий к торцам.

По сходной технологии можно обработать и разъёмные корпусы подшипников скольжения [3].

Таблица 3

К л а с

т.

т а п ы

Наружные поверхности головок

и средней соединительной части

База

Обрабатываемые

поверхности

Оборудование

1 2 3

Плоскости головок или корпусы рычагов и крышек, два отверстия до конечной заданной точности

Фрезерные, плоскошлифовальные, сверлильные, расточные, агрегатные многошпиндельные

обработанные

на первом этапе, и плоскости головок

Два отверстия,

Наружный контур, отверстия всех размеров, вспомогательные поверхности

Фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, хонинговальные

Более подробно выбор видов и параметров обработки, а также последовательности их выполнения будут рассмотрены на примере получения детали типа шатуна и подшипниковой опоры скольжения.

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]