
- •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
3.4.2. Схемы установки и схемы базирования
Необходимо различать схему установки по ГОСТ 3.1107 и схему базирования по ГОСТ 21495.
Схема установки – схема расположения опорных точек и элементов зажима в условных обозначениях:
|
– жесткая опора, |
|
– установка в патроне, |
|
– опора подводимая, |
|
– поводковое устройство, |
|
– жесткая опора (вид сверху), |
|
– установка детали в призмах, |
|
– жесткий центр, |
|
– форма призматических поверхностей, |
|
– плавающий центр, |
|
– сила прижима. |
|
– вращающийся центр, |
|
|
Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах заготовки.
Условные обозначения опорных точек:
|
– жесткая опора, |
|
– вид сверху жесткой опоры. |
На выходных документах рисуется схема установки, схема базирования является промежуточным звеном схемы установки.
Некоторые схемы установок и схем базирования детали.
1. Установка в патроне.
|
|
Рис. 50. Схема установки |
Рис. 51. Схема базирования |
2. Установка в центрах с использованием жесткого переднего центра.
|
|
Рис. 52. Схема установки |
Рис. 53. Схема базирования |
3. Установка в центрах с использованием плавающего переднего центра.
|
|
Рис. 54. Схема установки |
Рис. 55. Схема базирования |
4. Установка на оправке без зазора.
|
|
Рис. 56. Схема установки |
Рис. 57. Схема базирования |
5. Установка на оправке с зазором.
|
|
Рис. 58. Схема установки |
Рис. 59. Схема базирования |
6. Установка в призму.
|
|
Рис. 60. Схема установки |
Рис. 61. Схема базирования |
Установка корпусных деталей может осуществляться по трем схемам: на плоскость и два отверстия, на две плоскости и одно отверстие, на три плоскости. Наиболее предпочтительной является первая схема.
7. Установка на плоскость и два отверстия.
Рис. 62. Полуконструктивное изображение
|
|
Рис. 63. Схема установки |
Рис. 64. Схема базирования |
3.4.3. Погрешность базирования
Погрешность базирования погрешность выполняемого размера, обусловленная погрешностью других уже выполненных размеров.
Погрешность базирования рассматривается только на настроенных станках, а на ненастроенных станках схема базирования не строится. Так как ошибка базирования целиком зависит от схемы установки, т.е. от технолога, то рационально ее исключать, ошибка базирования должна быть равна нулю. Имеется два правила, когда ошибка базирования равна нулю:
1. Погрешность
базирования равна нулю, когда
технологическая база совпадает с
измерительной (рис. 65, а).
Погрешность базирования на размер C
равна
.В противном
случае (рис.
65, б)
на размер А
есть ошибка базирования
.
|
|
а) б)
Рис. 65. Обработка детали на фрезерном станке: а – технологическая база совпадает с измерительной (T ≡ И); б – технологическая база не совпадает с измерительной (T ≠ И)
2. Погрешность
базирования равна нулю для размеров,
выполняемых за одну установку настроенными
инструментами. Для размеров между
инструментами А
и В
ошибка базирования отсутствует:
;
.
Рис. 66. Обработка детали на многорезцовом станке
Ошибка базирования
определяется величиной поля допуска
на размер, связывающий измерительную
и технологическую базы. Для приведенного
примера на рис. 65, б
.
Примеры ошибок базирования:
1. Закрепление в
патроне:
,
.
Рис. 67. Обработка на токарном станке с продольного и поперечного суппортов
2. Закрепление в
приспособлении при обработке уступов:
.
Рис. 68. Обработка уступа на вертикально-фрезерном станке
3. Обработка цилиндрических деталей.
Установка детали на плоскость (рис. 69, а, б).
|
|
|
|
|
|
а) б) в)
Рис. 69. Ошибка базирования при обработке: а – при выполнении размера m; б – при выполнении размера N; в – при установке в патроне
Установка детали в патроне (рис. 69, в).
Возможны три варианта простановки операционного размера:
первый вариант –
простановка размера «m»,
;
второй вариант –
простановка размера «к»,
;
третий вариант –
простановка размера «n»,
.
4. Установка детали на две плоскости или на призму.
|
|
|
|
а) б)
Рис. 70. Обработка шпоночного паза на фрезерном станке: а – установка на две плоскости; б – установка на призму
5. Примеры оценки погрешностей базирования при обработке на токарных станках с применением жёсткого (рис. 71, а) и плавающего переднего центра (рис. 71, б).
|
|
|
|
а) б)
Рис. 71. Обработка детали на токарном многорезцовом станке: а – установка с жестким передним центром; б – установка с плавающим передним центром
Рассмотрев приведенные схемы, следует сделать вывод о том, что схему установки детали надо выбирать такой, чтобы ошибки базирования на выполняемые размеры не было (рис. 71, б).