Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология машиностроения. Точность механической обработки. Учебное пособие
.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
__________________________________________________________________________
С. И. ВАСИЛЕВСКАЯ
Ю. В. НИКИТИН
В. П. ГИЛЕТА
ТЕХНОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
Точность механической обработки
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2023
УДК 621.713-027.3(075.8)
В19
Рецензенты:
д-р техн. наук, профессор С. Л. Леонов
канд. техн. наук, доцент А. С. Верещагина
Работа подготовлена на кафедре технологии машиностроения
для студентов всех форм обучения механико-технологического
факультета и заочного отделения (ЗО НГТУ),
направление 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение
машиностроительных производств»
Василевская С. И.
В19 Технология машиностроения. Точность механической обра-
ботки: учебное пособие / С. И. Василевская, Ю. В. Никитин,
В. П. Гилета. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2023. – 164 с.
ISBN 978-5-7782-5053-6
В пособии представлен краткий теоретический материал, практические работы с вариантами заданий для их выполнения, описаны требования к выполнению заданий и расчетно-графической работы. В приложениях представлен справочный материал, необходимый для выполнения работ.
Предназначено для выполнения студентами механико-технологического факультета, направление 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств
деления (ЗО НГТУ), направление 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», практических заданий и расчетно-графической работы по дисциплине «Технология машиностроения».
УДК 621.713-027.3(075.8)
ISBN 978-5-7782-5053-6 © Василевская С. И., Никитин Ю. В.,
Гилета В. П., 2023
© Новосибирский государственный
технический университет, 2023
», заочного от-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................................................................................................ 5
1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА (ТПП) ......................... 7
1.1. Конструкторская подготовка производства .............................................. 7
1.2. Технологическая подготовка производства .............................................. 8
2. ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ............................................. 10
2.1. Случайные погрешности обработки ........................................................ 11
2.1.1. Законы рассеяния (распределения) размеров .................................. 13
2.1.1.1. Закон нормального распределения (закон Гаусса) .................... 14
2.1.1.2. Закон равнобедренного треугольника (закон Симпсона) ......... 17
2.1.1.3. Закон равной вероятности ............................................................ 17
2.2. Систематические погрешности обработки ............................................. 19
2.2.1. Постоянные и переменные систематические погрешности ........... 19
2.2.2. Погрешности, возникающие вследствие
неточностей изготовления, износа и деформации станка .............. 20
2.2.3. Погрешности, связанные с неточностью изготовления
и износом режущего инструмента .................................................... 21
2.2.4. Погрешности, обусловленные упругими деформациями
технологической системы от действия сил резания
и усилий закрепления......................................................................... 24
2.2.4.1. Статический метод определения жесткости .............................. 27
2.2.4.2. Производственный метод определения жесткости.................... 30
2.2.5. Погрешности, обусловленные упругими деформациями
технологической системы под влиянием нагрева ........................... 32
2.2.5.1. Тепловые
2.2.5.2. Тепловые деформации инструмента ........................................... 34
2.2.5.3. Тепловые деформации заготовки ................................................ 36
деформации станков ................................................... 33
геометрических
3
3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ .............. 38
3.1. Размерная наладка станков ....................................................................... 39
3.1.1. Наладка методом пробных стружек и промеров ............................. 41
3.1.2. Размерная наладка по пробным деталям .......................................... 42
3.1.3. Размерная наладка по калибрам наладчика ..................................... 43
3.1.4. Статическая наладка........................................................................... 45
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ............................................................................ 47
Работа № 1. Проверка токарного станка общего назначения
на геометрическую точность .......................................................... 47
Работа № 2. Определение жесткости технологической системы
и ее влияние на
Работа № 3. Влияние износа инструмента на точность формообразования
поверхности в условиях токарной обработки ............................... 67
Работа № 4. Оценка влияния тепловых деформаций режущего
инструмента на точность обработанной поверхности ................. 74
Работа № 5. Определение параметров настройки технологических систем ... 84
5. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА ........................................................ 97
Библиографический список ............................................................................... 119
ПРИЛОЖЕНИЯ .................................................................................................. 120
Приложение 1 ...................................................................................................... 120
Приложение 2 ...................................................................................................... 122
Приложение 3 ...................................................................................................... 127
Приложение 4 ...................................................................................................... 130
Приложение 5 ...................................................................................................... 132
Приложение 6 ...................................................................................................... 162
точность при токарной обработке ...................... 56
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Машиностроение является одной из важнейших и ведущих отраслей
промышленности. Именно машиностроение в значительной степени
определяет материальную основу технического прогресса и темпы его
развития.
В какой бы отрасли промышленности не работал инженер-технолог,
проектирование технологических процессов, инструментов и оснастки
на высоком научном уровне требует глубоких знаний технологии машиностроения.
Раздел «Точность
плину «Технология машиностроения», предлагает изучение основных
закономерностей, протекающих при выполнении различных технологических процессов механической обработки деталей машин различного
служебного назначения.
Основная цель раздела – подготовка и систематизация знаний студентов для изучения технологических основ точности механической обработки и ее обеспечения.
Основные задачи изучения раздела:
ознакомление с понятиями о точности изделий и методах ее обес-
печения;
освоение методов определения суммарной погрешности механи-
ческой обработки;
изучение теоретических основ анализа точности методами мате-
матической статистики;
знакомство с современными перспективными направлениями по-
вышения точности механической обработки;
изучение причин возникновения различных погрешностей;
изучение раздела
Содержание и направленность учебного пособия нацелены на практическое усвоение и закрепление теоретических знаний, полученных
при изучении данного раздела. Каждая практическая работа и расчетно-
механической обработки», входящий в дисци-
«Технологическая подготовка производства».
5
графическое задание учебного пособия начинаются с изложения методического материала.
Целью учебного пособия, разработанного на кафедре «Технология
машиностроения» является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по оценке условий и режимов механической обработки.
Дисциплина «Технология машиностроения» является частью комплекса инженерно-технологических дисциплин и базируется на ранее
изученных предметах
: «Инженерная графика», «Материаловедение»,
«Детали машин», «Технологические процессы в машиностроении»,
«Нормирование точности и технические измерения», «Проектирование
заготовок» и др.
Основные цели проведения практических работ:
установление связей теории с практикой в форме эксперименталь-
ного подтверждения положений теории;
обучение студентов умению анализировать полученные резуль-
таты, сопоставлять их с теоретическими положениями
и расчетными
данными;
закрепление теоретических знаний, полученных студентами на лекци-
онных занятиях, и формирование навыков их практического применения;
контроль самостоятельной работы студентов по освоению курса.
Цели выполнения работ достигаются наилучшим образом в том случае, если им предшествует определенная подготовительная внеаудиторная работа. Практикум дает возможность студентам правильно
организовывать свое рабочее время, освоить первичные навыки конструкторско-технологической работы, осознать необходимость теоретического
обучения в процессе становления специалиста-технолога.
Поэтому перед каждой работой для оценки готовности студента к ее
выполнению проводится короткое собеседование.
В результате выполнения практических работ, представленных
в данном учебном пособии, студент должен знать:
погрешности механической
обработки и способы достижения
точности;
уметь:
пользоваться нормативно-справочной документацией;
определять погрешности механической обработки;
обеспечивать точность механической обработки.
Приведенные в каждом разделе контрольные вопросы для самоподготовки и защиты практических работ дают студенту возможность увереннее подготовиться к аттестации по данной дисциплине.
6
1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
(ТПП)
Подготовка производства – комплекс взаимосвязанных организационных, технологических, технических, экономических плановых и
других мероприятий, обеспечивающих выполнение производственной
программы выпуска продукции предприятием в необходимые сроки
при минимальных затратах труда, материально-технических и других
ресурсов.
Главная задача подготовки производства – это создание новых
конкурентоспособных изделий и организация их выпуска.
Рассмотрим содержание основных стадий подготовки
Деятельность предприятия по развитию его материально-технической
базы, организации производства, труда и управления представляет собой техническую подготовку производства.
Техническая подготовка производства включает в себя конструкторскую, технологическую, организационную подготовку производства,
а также освоение серийного выпуска новых изделий [1]. На этапе технической подготовки новое изделие проходит различные стадии его
освоения – от опытного образца, полученного в результате НИОКР через опытную и установочную партии, до серийного производства на
конкретном действующем предприятии. Основная цель технической
подготовки – не просто освоение серийного производства нового изделия, а решение этой задачи с максимальным учетом специфики предприятия-изготовителя и с минимальными затратами на это
производства.
освоение.
1.1. Конструкторская подготовка производства
Цель конструкторской подготовки производства (КПП) – адаптировать конструкторскую документацию к условиям конкретного производства предприятия-изготовителя.
7
КПП производится службой главного инженера предприятия, как
правило, отделом главного конструктора завода (ОГК) в соответствии с
правилами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) [2].
1.2. Технологическая подготовка производства
Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокуп-
ность мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, является продолжением работ по проектированию изделия и
одним из основных видов технической подготовки производства.
Задачей технологической подготовки производства при проектировании изделия является формирование определяющих технологических
и организационных решений по его производству.
Организатором и ответственным исполнителем работ по
ванию определяющих технологических и организационных решений по
производству изделия является разработчик, а соисполнителями – изготовители опытных образцов, единичных или серийных изделий, а при
научно-технической или экономической целесообразности – специализированные технологические организации, в том числе межведомственные, ведомственные, академические и университетские.
Технологическая подготовка производства регламентируется системой стандартов «Единая система
водства» (ЕСТПП), которые предусматривают единый для всех предприятий системный подход к организации данного процесса.
С точки зрения ЕСТПП технологическая подготовка производства
предусматривает решение задач по направлениям: обеспечение технологичности конструкции изделия; проектирование технологических
процессов и разработка технологической документации; проектирование и изготовление технологической оснастки; организация и
ние процессом технологической подготовки производства.
Спроектированный технологический процесс, выбор оборудования
и режимов его работы определяют основные нормы расхода рабочего
времени, сырья, материалов, топлива, энергии и других элементов производства на единицу продукции.
Технологической подготовкой производства на предприятии занимается отдел главного технолога (ОГТ), а также технологические бюро,
в подчинении которых
Материальной базой для технологической подготовки производства
находятся основные производственные цеха.
технологической подготовки произ-
формиро-
управле-
8
являются инструментальный цех, цех опытного (экспериментального)
производства, технологические лаборатории.
Целью ТПП является оптимальное по срокам и ресурсам обеспечение технологической готовности производства к изготовлению изделий
в соответствии с требованиями заказчика или рынка данного класса изделий.
Критерием достижения цели ТПП служит сведение до минимума
затрат на ТПП и продолжительности цикла подготовки
, освоения и вы-
пуска изделий.
Разработка документации при организации технологической подготовки производства осуществляется в три стадии:
техническое задание;
технический проект;
рабочий проект.
При разработке технического задания выполняется организационно-технический анализ существующих методов и средств ТПП, разрабатываются предложения по организации, планированию и управлению производством.
В техническом проекте приводится общая структурная схема подготовки производства, организационная структура служб, основные положения по организации работ; выполняются унификация и стандартизация форм документов: разрабатываются технические задания на автоматизацию решения задач по ТПП.
В рабочем проекте излагаются информационная модель ТПП, положения и должностные инструкции, даются решения по
типизации и
стандартизации технологических процессов, унификации технологической оснастки; выдается рабочая документация для решения задач по
автоматизации производства.
9
2. ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Точность обработки деталей машин всегда была одной из актуальных проблем технологии машиностроения. Повышение точности изготовления деталей обеспечивает возможность сборки машин без дополнительных затрат труда на их пригонку, позволяет осуществить принцип взаимозаменяемости деталей и узлов и вести поточную сборку, что
не только сокращает ее трудоемкость, но также облегчает
проведение ремонтов машин в условиях их эксплуатации.
Поэтому в машиностроении под точностью детали принято понимать степень соответствия реальной детали, полученной обработкой заготовки, характеристикам детали, заданной чертежом и техническими
условиями на изготовление, т. е. соответствие формы, размеров, взаимного расположения обработанных поверхностей, шероховатости поверхностей обработанной детали
При проектировании деталей машин их геометрические параметры
задаются размерами элементов, а также формой и расположением их поверхностей. При изготовлении изделий возникают отступления геометрических параметров реальных деталей от заданных значений. Их называют погрешностями. Допускаемые значения погрешностей ограничивают допусками.
При выполнении технологических процессов обработки деталей получить
быть достигнута лишь большая или меньшая точность их изготовления.
Простановка допусков на размеры деталей представляет собой отказ от
достижения абсолютных размеров. При помощи допусков регламентируют допустимые отклонения размеров, форм и расположения поверхностей обрабатываемой детали.
торские допуски
ния детали и условий её работы в изделии. Эти допуски проставляются
на рабочем чертеже детали. Технологические допуски назначает техно-
абсолютные размеры практически невозможно, поэтому может
Различают конструкторские и технологические допуски. Конструк-
назначает конструктор, исходя из служебного назначе-
требованиям чертежа.
и удешевляет
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]