- •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
3.6.8. Неточность настройки станка на размер
В единичном производстве сам метод достижения точности порождает неточность обработки. В серийном, крупносерийном и массовом производстве при автоматическом методе достижения точности погрешности обработки зависят от неточности настройки инструмента.
Величины погрешности настройки по результатам измерений обрабатываемых деталей
, (40)
где – погрешность настройки станка, ∆изм – погрешности измерения мерительного инструмента; ∆рег – погрешности, определяемые точностью устройства, применяемого для регулирования; К – коэффициент, учитывающий отклонение закона распределения погрешностей измерения и регулирования от нормального.
При настройке по эталонам
, (41)
где ∆этал – погрешность изготовления эталона, уст.ин– погрешность установки инструмента.
Разновидности способов настройки станка на размер. В различных условиях производства настройка на размер осуществляется по-разному.
В мелкосерийном производстве настройка на размер производится по упорам или по нониусу, точность установки по нониусу зависит от его цены деления и составляет 0,05; 0,15;0,03 мм. Точность установки по упорам: по жесткому упору – 0,02 - 0,05 мм, по индикаторному упору – 0,01 - 0,02 мм.
В серийном производстве настройка инструментального блока производится вне станка с помощью концевых мер, а установка его на станке осуществляется по эталону со щупом или без щупа. Точность установки по эталону и щупу – 0,015 - 0,045 мм, точность установки по эталону без щупа – 0,02 - 0,05 мм.
В крупносерийном и массовом производстве используют три способа настройки станков:
статическая настройка;
настройка по пробным деталям с использованием рабочего калибра;
настройка по пробным деталям с помощью универсального мерительного инструмента.
Статическая настройка.
Установка режущего инструмента по эталонам или по установам на неработающем станке. При статической настройке не обеспечивается высокой точности обработки.
Настройка по пробным деталям с использованием рабочего калибра.
Рабочий настраивает инструмент по обработанной ранее детали, проверка производится обработкой одной или нескольких деталей и, если размеры этих деталей находятся в пределах допусков, то настройка считается правильной. Недостаток – невозможность контролирования настроечного размера, настроечный размер получается расположенным у верхней границы поля допуска.
Настройка по пробным деталям с помощью универсального мерительного инструмента.
Производится установка режущих инструментов на настроечный размер Lн. Правильность этой установки проверяется обработкой некоторого количества пробных деталей (от двух до восьми).
Назначение настроечного размера.
В том случае, если преобладающими погрешностями являются случайные, то основным принципом назначения настроечного размера является совмещение центра рассеивания размеров и середины поля допуска (рис. 110). При этом систематические погрешности являются постоянными ∆сис=const.
Рис. 110. График назначения настроечного размера Lн при ∆сис =const
Настроенный размер определяется по формуле
Lн=. (42)
Наиболее общим является случай, когда наряду со случайными погрешностями имеют место и значительные систематические погрешности, в основном, определяемые износом режущего инструмента (рис. 111). Если в этом случае настроечный размер будем назначать как в предыдущем варианте, то после незначительного износа инструмент потребуется перенастраивать (время t2), в то время как нижняя часть поля допуска остается неиспользованной (рис. 111), поэтому при значительном износе режущего инструмента (const) настроечный размер назначают иначе. За основу принимают минимальный предельный размер поверхности (рис. 111).
Рис. 111. Назначение настроечного размера Lн при ≠const: t1 – время обработки партии деталей
Для наружных цилиндрических поверхностей деталей типа вал Lн определяется по формуле
Lн=Lmin+3σ+0,5εн. (43)