- •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
12.4 Структура технологических операций
Производительность технологических операций в значительной степени зависит от их структур, определяемых количеством заготовок, одновременно устанавливаемых в приспособлении (одно- или многоместная обработка), количеством инструментов, используемых при выполнении операции (одно- или многоинструментальная обработка), и последовательностью работы инструментов при выполнении операции. Последовательное вступление инструментов в работу или последовательное расположение заготовок в приспособлении по направлению движения подачи характеризует структуру операции с последовательной обработкой. При параллельном расположении обрабатываемых заготовок в приспособлении (расположение заготовок перпендикулярно к направлению движения подачи) и при одновременной обработке нескольких поверхностей одной или нескольких заготовок формируется структура операции с параллельной обработкой. При расположении заготовок в несколько рядов вдоль и поперек движения подачи характеризуется как структура операции с последовательно-параллельной обработкой.
Одноместная и последовательная обработка одним или несколькими сменяемыми инструментами (рис. 12.2). не дает возможности совмещения основного времени отдельных поверхностей и отдельных переходов, поэтому основное время То технологической операции, входящее в состав штучного времени Тш определяется суммой основных времен всех переходов операции по формуле
. (12.1)
Вспомогательное время Тв при одноместной последовательной одноинструментальной обработке (рис. 12.2, а, б) складывается: из времени на установку и снятие заготовки Туст, включающего в себя затраты времени на установку штучных заготовок в приспособлении и их смену, установку сменных приспособлений-дублеров или приспособлений-спутников в рабочие позиции (при обработке прутков Тус включает в себя время на разжим цанги, подачу прутка до упора, зажим цанги); из времени на управление станком Туп, которое включает в себя время на пуск и останов станка, переключение скоростей и подач, изменение направления вращения шпинделя, перемещение суппортов, головок, кареток, а при обработке на станках с ЧПУ добавляется время на индексацию Тинд, состоящего из затрат времени на перемещение частей станка в новые и исходные позиции и фиксацию (рис. 12.2, б), поворот делительных устройств и кондукторов, перемещение заготовок на новые позиции. Вспомогательное время можно выразить формулой
. (12.2)
При одноместной последовательной многоинструментальной обработке сменяемым инструментом (рис. 12.2,в, г) время индексации Тинд в формуле (12.2) заменяется временем Тс.и, учитывающим затрату времени на смену инструмента при выполнении отдельных переходов операции (поворот резцовых или револьверных головок, замена расточных борштанг, быстросменных кондукторных втулок и т. д.).
в
а
б г
Рис. 12.2. Схемы одноместной последовательной одноинструментальной (а, б) и
многоинстументальной (в, г) обработки
1, 2 (а) – номера ходов инструмента; 1, 2, 3 (б) – последовательность
положения сверла
При одноместной последовательной многоинструментальной обработке на станках типа «обрабатывающий центр» в состав вспомогательного времени входит и время индексации и время смены инструмента, поэтому формула (12.2) принимает вид
. (12.3)
Если время контрольных измерений обрабатываемой заготовки Тизм не перекрывается основным временем, то оно включается в уравнения (12.2) или (12.3) отдельным слагаемым.
Одноместная параллельная обработка (рис.12.3).
К одноместной параллельной обработке относятся: одноинструментальная фасонными инструментами (рис.12.3, а и б), наборами инструментов (рис.12.3, в) и многоинструментальная (рис. 12.4) и параллельно-последо-вательная обработка (рис. 12.5).
б
а в
Рис.12.3. Схемы одноместной параллельной одноинструментальной обработки
фасонными инструментами (а, б) и набором инструментов (в)
а б
Рис. 12.4. Схемы одноместной параллельной многоинструментальной
обработки точением (а) и сверлением (б)
Во всех случаях одноместной параллельной (рис. 12.4) и параллельно-последовательной (рис. 12.5) обработки основное время выполнения отдельных переходов Тоi совмещается и общая продолжительность выполнения операции определяется длительностью Тоi лимитирующего, т.е. самого продолжительного, перехода, перекрывающего длительность всех других переходов. Кроме того, продолжительность операции определяется числом одновременно обрабатываемых заготовок.
При одноместной параллельной обработке
. (12.4)
Вспомогательное время определяется по формулам (12.2) или (12.3).
а
б
в
Рис. 12.5. Схемы одноместной параллельно-последовательной обработки:
сверление многошпиндельной сверлильной головкой (а), обработка
комбинированным инструментом (б) и с применением револьверной головки (в)
Многоместные схемы обработки дает возможность совмещать как основное, так и вспомогательное время, поэтому они обеспечивают получение наивысшей производительности. Эти схемы обработки могут осуществляться в трех вариантах:
все обрабатываемые заготовки устанавливаются на станке одновременно и одновременно обрабатываются одним или несколькими инструментами (рис. 12.6);
заготовки или группы заготовок устанавливаются в свои приспособления независимо от других заготовок и обрабатываются одновременно или последовательно (рис. 12.7);
обработка выполняется на непрерывно вращающемся столе или барабане при непрерывной смене обрабатываемых заготовок (рис.12.6, в).
а б
в
Рис. 12.6. Схемы многоместной обработки заготовок: одним (а, в) и несколькими (б)
инструментами
При многоместной параллельной многоинструментальной обработке (рис. 12.6, б) затраты основного и вспомогательного времени распределяются между Z одновременно обрабатываемых заготовок и определяются из выражений
. (12.5)
. (12.6)
Многоместная последовательная обработка (рис. 12.6, а) не позволяет совмещать основное время на обработку заготовок, поэтому основное время операции равно
. (12.7)
где Z – число последовательно обрабатываемых заготовок; Роi – основное время обработки каждой заготовки.
а
б
Рис. 12.7. Схемы многоместной последовательной (а) и последовательно-
параллельной (б) обработки
Следует отметить, что фактическое основное время То, определенное по формуле (12.7) будет меньше расчетного основного времени при одноместной обработке тех же заготовок, поскольку при многоместной обработке существенно уменьшается время на врезание и перебег инструмента, входящего в величину Тоi.
Вспомогательное время в этом случае определяется по формуле (12.6).
Многоместная последовательная обработка с раздельной установкой заготовок (рис. 12.7, а) позволяет совмещать время установки с основным временем, значительно сокращая вспомогательное время, которое определяется по формуле
. (12.8)
Основное время определяется так же как и при одноместной обработке.
Многоместная последовательно-параллельная обработка с раздельной установкой заготовок (рис. 12.6, в) не только позволяет совмещать основное время с временем установки заготовок, но и совмещать частично основное время на выполнение переходов. В этом случае общее основное время можно определять по формуле (12.5). Вспомогательное время определяется по формуле
. (12.9)
Многоместная параллельно-последовательная обработка с непрерывной установкой и сменой обрабатываемых заготовок обеспечивает наивысшую производительность (схема аналогична рис. 12.6, в), так как позволяет полностью перекрывать вспомогательное время основным (Тв = 0). Основное время при такой обработке определяется делением времени одного оборота поворотного стола на число установленных на нем заготовок. Многоместная обработка с непрерывной сменой обрабатываемых заготовок в большинстве случаев осуществляется как параллельно-последовательная. Наиболее удобным вариантом смены обрабатываемых заготовок является применение вращающихся столов с вертикальной осью вращения. Количественной оценкой рассматриваемой структуры операции является коэффициент совмещения основного времени операции, определяемый по формуле
, (12.10)
где Кс.о – коэффициент совмещения основного времени; То – основное неперекрываемое время операции; – сумма всех элементов основного времени, совмещенных и несовмещенных переходов операции.
Величина Кс.о изменяется от 0 до 1. При отсутствии совмещения переходов Кс.о = 1. При повышении степени совмещения коэффициент Кс.о уменьшается.