- •Основы технологии машиностроения комплекс учебно-методических материалов
- •Часть 1
- •Содержание
- •1. Пояснительная записка
- •2. Рабочая учебная программа дисциплины «основы технологии машиностроения» Тематический план дисциплины
- •2.1. Теоретические основы технологии машиностроения
- •2.2 Основные методы обработки типовых поверхностей деталей машин
- •3. Опорный конспект лекций
- •3.1. Технологический процесс и его характеристики
- •3.1.1. Структура технологического процесса
- •3.1.2. Структура технологической операции
- •3.1.3. Этапность обработки деталей
- •Названия методов обработки при выполнении их по этапам
- •Основные этапы обработки
- •Характеристики обрабатываемой поверхности
- •Характеристики для различных видов основных поверхностей деталей
- •Характеристики поверхностей, формируемые отделочными методами
- •3.1.4. Основные понятия, используемые при механической обработке
- •Разновидности методов обработки
- •3.1.5. Типы производства и характеристики их технологических процессов
- •Контрольные вопросы
- •3.2. Схемы обработки на типовых металлорежущих станках
- •3.2.1. Схемы токарной обработки
- •3.2.2. Схемы обработки при шлифовании
- •3.2.3. Схемы обработки при фрезеровании
- •3.2.4. Схемы обработки на сверлильных станках
- •3.2.5. Схемы обработки на расточных станках
- •3.2.6. Схемы обработки на станках типа «обрабатывающий центр»
- •3.2.7. Схемы обработки на строгальных, долбежных и протяжных станках
- •3.2.8. Схемы обработки при хонинговании и суперфинишировании
- •Контрольные вопросы
- •3.3. Показатели качества машиностроительной продукции
- •Контрольные вопросы
- •3.4. Базирование и базы
- •3.4.1. Виды баз
- •3.4.2. Схемы установки и схемы базирования
- •3.4.3. Погрешность базирования
- •Контрольные вопросы
- •3.5. Точность механической обработки
- •3.5.1. Метод пробных рабочих ходов и замеров
- •3.5.2. Автоматический метод достижения точности размеров
- •3.5.3. Погрешности, возникающие при механической обработке и их определение
- •3.5.4. Статистические методы исследования и определения точности
- •Исследование точности обработки методом анализа кривых рассеивания
- •Результаты измерений партии деталей
- •Свойства нормального распределения
- •Использование свойств нормального распределения для анализа точности при механической обработке
- •Метод точечных диаграмм
- •Контрольные вопросы
- •3.6. Причины возникновения погрешностей при механической обработке
- •3.6.1. Погрешность установки деталей
- •3.6.2. Погрешности станков
- •3.6.3. Неточность изготовления режущего инструмента и его износ
- •3.6.4. Ошибки измерений
- •3.6.5. Температурные деформации деталей станка, инструмента и детали
- •3.6.6. Деформации, возникающие от действия остаточных напряжений
- •3.6.7. Деформация за счет недостаточной жесткости технологической системы
- •Определение жесткости системы
- •Методы экспериментального определения жесткости станков
- •Пути повышения жесткости технологической системы
- •3.6.8. Неточность настройки станка на размер
- •3.6.9. Определение суммарной погрешности при механической обработке
- •3.6.10. Пути повышения точности обработки
- •Средние статистические значения квалитетности технологического перехода по этапам обработки
- •3.6.11. Экономическая точность обработки
- •Среднестатистическая характеристика некоторых основных экономических методов и видов обработки
- •Контрольные вопросы
- •3.7. Качество поверхностей деталей машин
- •3.7.1. Основные понятия и определения
- •Предпочтительный и не предпочтительные ряды величин шероховатостей
- •3.7.2. Причины образования шероховатости на обрабатываемой поверхности
- •3.7.3. Физико-механические свойства поверхностного слоя Упрочнение (наклёп)
- •Возникновение остаточных напряжений при резании
- •3.8. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства детали
- •3.8.1. Влияние шероховатости на эксплуатационные свойства детали
- •3.8.2. Влияние физико- механических свойств на эксплуатационные свойства детали
- •Контрольные вопросы
- •3.9. Технологичность конструкций машин
- •3.9.1. Общие и производственные показатели
- •3.9.2. Технологичность конструкции деталей
- •3.9.3. Технологичность формы детали
- •Контрольные вопросы
- •Глоссарий
- •Библиографический список
3.3. Показатели качества машиностроительной продукции
Качество машиностроительной продукции совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Количественные характеристики этих свойств называют показателями качества продукции.
Показатели качества разделены на группы: показатели назначения, показатели надежности, показатели технологичности, эргономические показатели, эстетические показатели, показатели стандартизации и унификации, показатели транспортабельности, патентноправовые показатели, экологические показатели, показатели безопасности, экономические.
Показатели назначения определяют технологические возможности и прогрессивность конструкций (мощность, производительность, скорость, расход электроэнергии, топлива, КПД, точность, прочность). Эти показатели являются основными при оценке технического уровня и качества продукции и используются как критерии при оптимизации процесса управления качеством.
Анализируя состав показателей, можно отметить, что технический уровень продукции зависит не только от конструкции, а и от технологии ее изготовления (показатели точности и прочности).
Показатели надежности это свойства изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах. Если изделие не обладает необходимой надежностью, то все технические характеристики теряют свое практическое значение.
Надежность изделия является показателем, включающим в себя показатели безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Показатели безотказности это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. К ним относятся: вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, средняя наработка на отказ.
Показатели долговечности характеризуют свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания. К ним относятся: средний ресурс, средний ресурс между капитальными ремонтами, средний срок службы изделия.
Показатели ремонтопригодности характеризуют свойство изделия, заключающееся в приспособленности, предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и устранению их путем проведения ремонта и технического обслуживания. К ним относятся: среднее время восстановления и вероятность восстановления в заданное время.
Показатели сохраняемости характеризуют свойство изделия непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после срока хранения и транспортирования. К ним относятся: средний срок сохраняемости, гамма-процентный срок сохраняемости.
Экономические показатели характеризуют затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию и потребление продукции. К ним относятся: капиталовложение, себестоимость изготовления изделия.
Производственно-технологические показатели это показатели стандартизации и унификации и показатели технологичности. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными частями, а также уровень унификации с другими изделиями.
Степень унификации и стандартизации характеризуется следующими показателями: коэффициентами применяемости, повторяемости, взаимной унификации и унификации для группы изделий.
Показатели технологичности это свойство изделия, обусловливающее оптимальное распределение затрат материалов, средств труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции.
Показатели точности и прочности. Проблема точности в современном машиностроении занимает одно из ведущих мест. Ей подчинено большинство вопросов, рассматриваемых в технологии машиностроения: выбор баз, расчет припусков, формирование последовательности обработки, расчеты режимов резания и др. Повышение мощности машин при уменьшении ее габаритов и металлоемкости требуют получения многих показателей качества и в первую очередь точности. Задача повышения долговечности машин, т.е. длительного сохранения точности в процессе эксплуатации, решается обеспечением такого показателя как прочность.
Указанные показатели машин и их деталей закладываются еще при конструировании, а затем формируются на протяжении всего технологического процесса изготовления: точность детали – при механической обработке, прочность – путем применения термической, химико-термической или упрочняющей обработки. К показателям точности, формируемым при обработке, относятся: точность размеров (квалитеты), точность формы, точность относительного расположения, точность положения. К прочностным показателям относятся показатели, характеризующие состояние поверхностного слоя – это величина поверхностной твердости HRC, HB; величина упрочненного слоя h, величина остаточных напряжений , предел прочности.
В технологии машиностроения имеет место показатель, который оказывает сильное влияние на показатели точности и прочности в процессе эксплуатации. Это качество поверхностного слоя детали, оцениваемое шероховатостью Ra, Rz. Следует различать качество поверхностного слоя и общее качество продукции.