- •Раздел 1. Основы взаимозаменяемости в машиностроении
- •1. Взаимозаменяемость в машиностроении
- •1.1. Понятие о взаимозаменяемости и ее виды
- •2.1. Понятия о размерах, отклонениях, допусках и посадках
- •2.2. Обозначение посадок и предельных отклонений
- •3. Единая система допусков и посадок
- •3.1. Принципы построения Единой Системы Допусков
- •3.2. Система допусков и посадок гладких цилиндрических сопряжений
- •4. Система нормирования и обозначения шероховатости поверхности
- •4.1. Параметры шероховатости
- •4.2. Обозначение шероховатости поверхности на чертежах
- •4.3. Контроль гладких цилиндрических деталей калибрами
- •4.3.1. Назначение и классификация калибров
- •4.3.2. Допуски калибров
- •4.3.3. Расчет исполнительных размеров калибров
- •4.3.4. Маркировка калибров
- •5. Допуски и посадки типовых сопряжений
- •5.1 Система допусков и посадок подшипников
- •5.1.1. Назначение и классы точности подшипников качения
- •5.1.2. Допуски и посадки подшипников качения
- •5.1.3. Выбор посадок подшипников качения
- •5.2 Взаимозаменяемость, методы и средства
- •5.2.1. Назначение и виды резьб
- •5.2.2. Основные параметры крепежных, цилиндрических резьб
- •5.2.3. Взаимозаменяемость цилиндрических резьб
- •5.2.4. Приведенный средний диаметр резьбы
- •5.2.5. Система допусков и посадок метрических резьб
- •5.2.5.1. Посадки с зазором
- •5.2.6. Степени точности резьбы
- •5.2.7. Длина свинчивания
- •5.2.8. Классы точности резьбы
- •5.2.9. Обозначение точности и посадок метрической резьбы
- •5.3. Взаимозаменяемость, методы и средства контроля шпоночных и
- •5.3.1. Допуски, посадки и контроль шпоночных соединений
- •5.3.2. Классификация шлицевых соединений
- •5.3.3. Допуски и посадки шлицевых соединений
- •5.3.4. Обозначение шлицевых соединений
- •5.3.5. Контроль точности деталей шлицевых соединений
- •Раздел II. Теоретические основы технологии
- •6. Понятия и определения в машиностроении
- •6. 1. Основные определения в машиностроении
- •6.2. Характеристика типов производств
- •7. Базирование в машиностроении
- •7.1 Основные понятия и определения
- •7.2 Классификация баз в машиностроении
- •7.3. Выбор баз и принципы базирования
- •7.4 Погрешность базирования
- •7.5. Перерасчет размеров и допусков при смене баз
- •8. Точность в машиностроении
- •8.1. Понятие точности в машиностроении
- •8.2 Погрешность от упругих деформаций технологической
- •8.2.1 Методы определения жесткости
- •8.3. Погрешность установки заготовки в приспособление
- •8.4. Погрешность настройки технологической системы
- •8.4.3. Автоматическое получение размеров на настроенных станках
- •8.5. Погрешности, возникающие от размерного износа
- •8.6 Погрешности от температурных деформаций
- •8.6.1 Тепловые деформации станка
- •8.6.2. Тепловые деформации обрабатываемых заготовок
- •8.6.3 Температурные деформации режущего инструмента
- •10. Статистические методы исследования
- •10.1 Виды погрешностей и их характеристика
- •10.2 Законы распределения погрешностей
- •10.3 Оценка точности обработки методом
- •11. Формирование качества деталей машин
- •11.1 Показатели качества поверхностей деталей машин
- •11.2 Влияние способов и условий обработки
- •11.3 Влияние шероховатости и состояния поверхности
- •11.3.1 Влияние шероховатости поверхности на
- •11.3.2 Влияние деформационного упрочнения на износостойкость
- •11.4. Технологическая наследственность
- •11.5 Технологические методы повышения качества
- •11.5.1 Дробеструйная обработка
- •11.5.2 Наклепывание бойками
- •11.5.3 Обкатывание поверхности детали шариками или роликами
- •11.5.4 Раскатывание отверстий
- •11.5.5 Обработка стальными щетками
- •11.5.6 Наклепывание поверхности ударами шариков
- •11.5.7 Алмазное выглаживание
- •Раздел III. Проектирование технологических
- •12. Классификация технологических процессов
- •12.1 Классификация технологических процессов
- •12.2 Технологическая документация
- •12.3 Концентрация и дифференциация операций
- •12.4 Структура технологических операций
- •12.5 Исходные данные для проектирования технологического
- •13.1 Технологичность конструкции детали и проработка
- •13.3. Установление маршрута механической обработки
- •13.4 Разделение технологического процесса на этапы
- •13.5 Формирование плана операций
- •13.6 Выбор технологических баз
- •13.7 Выбор оборудования, режущего и мерительного
- •14.1 Выбор метода изготовления заготовки
- •Расчет себестоимости изготовления детали по вариантам
- •14.2 Расчет припусков на механическую обработку
- •14.2.1. Методы определения припусков
- •14.2.2 Расчет максимального припуска
- •14.3 Расчет межоперационных размеров
- •15.1 Расчет режимов резания при обработке детали
- •15.2 Нормирование технологического процесса
- •15.2.1 Задачи и методы нормирования
- •15.2.2 Классификация затрат рабочего времени
- •15.2.3 Структура нормы времени
- •15.2.4 Особенности нормирования многоинструментальной
- •16 Документирование технологических
- •16.1. Общие указания по разработке технологических процессов
- •Виды и комплектность технологических документов при разработке техпроцесса сборки (гост 3. 111983 и гост 3. 112184)
- •Виды и комплектность технологических документов при разработке техпроцесса изготовления детали (гост 3. 111983 и гост3. 112184)
- •Содержание граф основной надписи карт технологического процесса
- •16.2. Оформление технологических карт
- •16.2.1. Оформление маршрутной карты
- •16.2.2. Оформление операционной карты
- •16.2.3. Оформление карты эскизов
- •16.2.4. Оформление карты технического контроля
- •16.2.5. Оформление технологического процесса
- •16.3. Унификация технологических процессов
- •16.4. Типизация технологических процессов
- •16.5 Проектирование групповых технологических процессов
- •16.5.1. Последовательность проектирования группового технологического процесса
- •16.6 Стандартизация технологических процессов
- •Раздел IV. Методы обработки типовых
- •Обработка цилиндрических поверхностей
- •17.1 Обработка наружных цилиндрических поверхностей
- •17.2 Обработка внутренних поверхностей
- •18 Обработка плоских поверхностей
- •18.1 Фрезерование плоских поверхностей
- •18.2 Фрезерование пазов, канавок и уступов
- •18.2.1 Обработка шпоночных канавок
- •18.2.2 Обработка шлицевых поверхностей
- •19.1 Обработка фасонных поверхностей
- •19.1.1 Обработка фасонных поверхностей точением, растачиванием
- •19.1.2 Растачивание и сверление фасонных поверхностей
- •19.1.3 Обработка фасонных поверхностей фрезерованием
- •19.1.4 Обработка фасонных поверхностей шлифованием
- •Отделочная обработка
- •Шлифование поверхностей
- •20.1.1. Шлифование деталей типа тел вращения
- •20.1.2 Шлифование плоских поверхностей
- •20.2 Хонингование отверстий
- •20.3 Притирка и суперфиниширование
- •20.4 Электроэрозионная обработка
- •20.5. Ультразвуковая обработка деталей
- •Раздел V. Технология производства типовых
- •21. Технология производства валов
- •21.1 Конструктивные разновидности валов
- •21.2 Технические требования и заготовки для валов
- •21.3 Технология обработки валов
- •21.2. Технология производства втулок и дисков
- •21.2.1 Конструктивные разновидности втулок и дисков
- •21.2.2 Технические условия и заготовки для втулок и дисков
- •21.2.3 Технология обработки втулок и дисков
- •22. Технология производства деталей
- •22.1 Конструктивные разновидности деталей
- •22.1.2 Технические условия и заготовки для изготовления
- •22.1.3 Технология обработки рычагов
- •22.2 Технология производства зубчатых колес
- •22.2.1 Конструктивные разновидности зубчатых колес
- •22.2.2 Требования к зубчатым колесам, материалы
- •22.2..3 Основные этапы обработки зубчатых колес
- •22.2.4 Методы нарезания зубьев
- •22.2.5 Отделка зубчатых колес
- •23. Технология производства корпусных
- •23.1 Виды корпусов и материалы для их изготовления
- •23.1.2 Технические требования и заготовки для
- •23.1.3 Технология обработки корпусных деталей
- •23.1.3.1 Базирование корпусных деталей
- •23.1.3.2 Технология обработки корпусных деталей
- •24. Технология обработки заготовок
- •24.1 Основные сведения о станках с программным
- •24.2 Классификация станков с программным управлением
- •24.3 Классификация и виды промышленных роботов
- •24.4 Технологические возможности станков с чпу
- •24.5 Особенности достижения точности и выбор баз
- •24.6 Выбор режущего, вспомогательного инструментов
- •Раздел VI. Технологические процессы
- •25. Структурные компоненты сборки машин
- •25.1. Классификация сборочных работ
- •25 .2. Организационные формы сборки
- •25.3 Расчеты сборочных размерных цепей
- •25.3.1 Метод групповой взаимозаменяемости
- •Где ∆max и ∆min — наибольший и наименьший зазоры соединения.
- •25.3.2 Методы пригонки и регулирования
- •26. Проектирование технологических
- •26.1. Структура и содержание технологического процесса
- •26.2. Установление последовательности сборочных
- •26.3. Сборочные работы в крупном машиностроении
- •26.4. Нормирование сборочных работ
- •26.4.1 Основные показатели процесса сборки изделий
- •26.4.2 Испытания машин
26.3. Сборочные работы в крупном машиностроении
Сборка крупных и тяжелых машин обычно производится в условиях единичного и мелкосерийного, а в редких случаях − серийного производства и связана с рядом особенностей. Достижение высокой точности обработки ответственных крупных и тяжелых деталей, требуемой от них при сборке по принципу полной взаимозаменяемости, на современном уровне технического развития предприятий крупного машиностроения при существующем у них станочном оборудовании во многих случаях экономически нецелесообразно. В связи с этим в отраслях машиностроения, связанных с производством крупных, мощных и точных машин, основными методами достижения требуемой высокой точности являются методы пригонки и регулирования размеров с применением разнообразных компенсаторов при отказе от повсеместного использования принципа взаимозаменяемости.
Применяются подвижные и неподвижные компенсаторы. К неподвиж-ным относятся: регулировочные кольца, прокладки, шайбы, втулки и др.; к подвижным − клинья, эластичные или пружинные муфты, регулировочные гайки, стопорные винты и т.д.
Метод применения компенсаторов не требует соблюдения высокой точности размеров при механической обработке отдельных деталей, обеспечивает высокую точность замыкающего звена независимо от общего числа звеньев размерной цепи, позволяет поддерживать достигнутую точность при эксплуатации. Недостатком метода является увеличение номенклатуры изготовляемых деталей. Например, в турбостроении широко применяется сборка, при которой взаимное расположение сборочных единиц достигается на основе применения проверочных технологических баз с выверкой по поверхностям и другим элементам конструкции деталей, принадлежащим собираемым сборочным единицам, Ориентация сборочных единиц достигается предварительной установкой компенсаторов либо их установкой после выверки. При сборке подшипников, например, положение опорных вкладышей регулируется установкой компенсаторов между гнездом в корпусе и подушкой вкладыша или обоймы. Но имеет место и подгонка части включенных в конструкцию компенсаторов путем слесарной или механической обработки. В таких случаях метод сборки с применением компенсаторов объединен с методом пригонки.
Положительной особенностью метода пригонки является высокая точность, достигаемая при сборке многозвенных сборочных единиц. Однако этот метод имеет очень существенные недостатки. Пригоночные работы трудоемки и слабо поддаются нормированию. Та часть из них, которая выполняется на металлорежущем оборудовании, как правило, расположенном вне отделения сборки, нарушает ритм и удлиняет цикл сборки. Для выполнения слесарной пригонки требуются рабочие высокой квалификации. При пригонке собираемые сборочные единицы загрязняются стружкой, абразивом, маслом, для удаления которых нередко требуется разборка, промывка и повторная сборка. Поэтому борьба за сокращение пригоночных работ является мерой, направленной на повышение производительности труда и сокращение тяжелых ручных работ.
В настоящее время, например, в турбостроении широко распространен метод сборки с пригонкой по так называемым формулярам. Он подразделяется на две разновидности: при одной из них формуляр может быть составлен после обработки первой детали и ее измерения без промежуточной сборки, а при другой − указанная возможность исключается и для составления формуляра и измерения первой детали требуется промежуточная сборка.
Технологический процесс испытания собранного изделия или отдельных его сборочных единиц представляет собой комплекс работ, связанных с доведением характеристик этих сборочных единиц до значений, установленных техническими условиями.
Процессы, не подпадающие под определение процессов собственно сборочных работ и испытаний, являются дополнительными. Они подразделяются на слесарно-доделочные, пригоночные, связанные с промежуточной сборкой в целях совместной обработки, для замера при контроле, работу по демонтажу перед транспортированием и на некоторые другие.
Собственно сборочные процессы, связанные с испытанием, и различного рода дополнительные работы в совокупности составляют слесарно-сборочные работы. Они не сосредоточены исключительно в сборочных цехах или в отделениях сборки механо-сборочных цехов. Часть из них, особенно дополнительные работы, выполняются и между операциями механической и других видов обработки или в качестве перехода включаются в состав операции. Указанные работы производятся в отделениях механической обработки механосборочных цехов или в механических цехах. Все это естественно приводит к повышению доли трудоемкости слесарно-сборочных работ в общей трудоемкости изделия и к увеличению объема пригоночных работ.
Структура трудоемкости по видам механосборочных работ хорошо отлаженной в производстве и серийно выпускаемой, например, мощной паровой турбины К-300-240 приведена в табл. 26.2.
Таблица 26.2
Структура трудоемкости основных видов механо-сборочных работ
при изготовлении паровой турбины К-300-240
Вид работ |
Трудоемкость |
||
в нормо- часах |
в % к общему объему работ |
||
механо-сборочных |
слесарно-сборочных |
||
Механо-сборочные работы |
|||
Механическая обработка |
84 049 |
75 |
- |
Слесарно-сборочные |
28 173 |
25 |
- |
В с е г о
|
112 222 |
100 |
- |
Слесарно-сборочные работы |
|||
Собственно сборочные |
11 418 |
- |
40,6 |
Промежуточная сборка |
8 627 |
- |
30,6 |
Доделочные, пригоночные |
3 921 |
- |
13,9 |
Испытания |
3 442 |
- |
12,2 |
Демонтаж |
765 |
- |
2,7 |
В с е г о
|
28 173 |
- |
100 |
Из табл. 26.2 видно, что общий объем слесарно-сборочных работ по данной турбине составляет одну треть от трудоемкости механической обработки. При этом в общем объеме трудоемкости слесарно - сборочных работ только 40,6 % представляют собственно сборочные работы и 47,2 % работы являются дополнительными работами, связанными с промежуточной сборкой, доделочными и пригоночными работами и демонтажом.
Слесарно-сборочные работы в крупном машиностроении во многих случаях являются ручными. Например, в процессе сборки 44-х основных сборочных единиц турбины К-300-240 и при ее общей сборке пригоняются детали 123 наименований (общим числом 1319 шт.). Основными частями доделочных работ по этой турбине являются: промежуточная сборка для определения размеров компенсаторов; сборка под совместную обработку; шабрение, связанное с растачиванием корпусов цилиндров и подшипников и т. п., трудоемкость которых составляет 39 % от трудоемкости всех доделочных работ. Около 20 % трудоемкости доделочных работ составляет трудоемкость шабрения разъемов корпусов цилиндров, подшипников, диафрагм и других плоских поверхностей. Трудоемкость промежуточной сборки и подгонка компенсаторов, связанная с обработкой роторов, достигают 20 % от всех доделочных работ по этой турбине.
Общий цикл сборки крупных машин чрезвычайно удлиняется из-за нарушения непрерывности процесса сборки, связанной с передачей после промежуточной сборки сборочных единиц и отдельных деталей на рабочие места для станочной механической обработки, которые обычно расположены вне сборочных отделений. При этом механическая обработка заключается в доведении деталей резанием до размеров, указанных в составленных при сборке формулярах: в обработке ряда поверхностей деталей подшипников, торцов полумуфт, уплотнений, компенсаторов, шпонок и т. д.
Приведенные данные показывают, что при современном уровне развития технологии крупного машиностроения полное устранение пригоночных работ при сборке является невозможным. В связи с этим, наряду с задачей всемерного сокращения объема этих работ путем совершенствования технологии механической обработки деталей и повышения ее точности и качества, ставится важнейшая задача всемерного совершенствования техники выполнения пригоночных операций, их механизации и контроля, которая осуществляется с целью общего повышения качества и производительности сборочных работ.