- •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
20.3 Притирка и суперфиниширование
Суперфинишированием обрабатываются плоские, цилиндрические, конические и сферические поверхности из закаленной стали и чугуна. Припуск на сторону должен превышать высоту исходных микронеровностей поверхности на 10. ..20 %.
Число и ширину брусков выбирают в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия. Давление брусков на обрабатываемую поверхность относительно небольшое, например, при чистовом суперфинишировании оно составляет 0,1.. .0,3 МПа.
Суперфиниширование является сложным процессом резания (царапания) поверхностного слоя детали абразивными зернами. На производительность и качество обработки в значительной степени оказывает влияние кинематика резания - совокупность относительного движения инструмента и обрабатываемой детали.
Суперфинишная обработка (микрофиниш) осуществляется мелкозернистым инструментом, совершающим осциллирующее (колебательное) движение вдоль образующей поверхности обрабатываемой заготовки (рис. 20.5) с минимальными удельными давлениями на инструмент и при использовании СОЖ. Суперфинишированием можно обрабатывать цилиндрические, конические, плоские и фасонные поверхности.
1
Рис. 20.5. Кинематика движений заготовки и инструмента при суперфинишировании:
1 – заготовка; 2 – инструмент
Условием получения поверхностей с высокими качественными показателями является наличие автоматического затухания процесса резания, что обеспечивается упругим замыканием кинематического звена брусок-заготовка.
При суперфинишировании радиальная подача на врезание абразивных зерен обеспечивается за счет упругого поджима бруска к обрабатываемой поверхности. Радиальное давление резания и съем металла сохраняются почти постоянными, независимо от формы обрабатываемой поверхности.
Суперфинишированием достигается 5-4 квалитеты точности и параметр шероховатости поверхности Ra = 0,2...0,05 мкм.
При суперфинишировании, так же как и шлифовании, осуществляется сверхтонкое микрорезание металла за счет зацепления большого числа вершин абразивных зерен с исходными микронеровностями обрабатываемой поверхности. При этом в зоне контакта (абразивное зерно-металл) происходят сложные физико-механические, химические и электрические взаимодействия.
Процесс суперфиниширования можно разделить на три этапа.
Первый этап — кратковременный (0,5... 1,5 с), характеризуется обновлением рабочей поверхности бруска, которое происходит в момент контакта бруска с гребешками исходной шероховатости обрабатываемой поверхности. Она является более грубой по сравнению с рабочей поверхностью бруска. Под действием сил сопротивления резанию из поверхности бруска вырываются отдельные зерна, некоторые из них претерпевают объемное и местное разрушение. При этом с поверхности бруска удаляются продукты износа (обломки зерен, частицы металла и связки), скопившиеся в порах бруска в процессе обработки предшествующей заготовки.
Объем снятого металла на первом этапе незначителен. Площадь соприкосновения обрабатываемой поверхности и бруска мала. Давление, приходящееся на эти площадки, значительное, масляная пленка СОЖ не препятствует протеканию процесса резания.
На втором этапе (1,5... 15 с) происходит интенсивное резание и упруго- пластическое деформирование обрабатываемой поверхности. Этот этап характеризуется повышенной скоростью съема металла и значительно меньшим, чем на первом этапе, удельным расходом режущего инструмента.
Третий этап характеризуется наличием масляной пленки, которая препятствует не только резанию, но и пластическому деформированию металла. На этом этапе зерна инструмента осуществляют в основном упругое деформирование поверхности и снимают с нее тонкие окисные пленки (адгезионное разрушение).
Притирка – доводка притиром или доводка деталей, работающих в паре, для обеспечения наилучшего контакта рабочих поверхностей. Например, притирка клапанов двигателя внутреннего сгорания к седлам клапанов.
Процесс притирки свободным абразивом отличается от микрорезания единичным абразивным зерном, так как он ближе к физическим явлениям абразивного изнашивания поверхностей деталей машин, происходящим в процессе их эксплуатации. Операцию притирки можно представить как процесс ускоренного абразивного разрушения двух деталей, одна из которых (инструмент) изнашивается в значительно меньшей степени.
При притирке используют микропорошки (величина зерна 3...20 мкм) корунда, окиси хрома, окиси железа и др. Применяют также специальные пасты, например, пасты ГОИ, содержащие в качестве абразива окись хрома, а в качестве связки олеиновую и стеариновую кислоты. За счет входящих в состав паст химически активных веществ образуется пленка, легко удаляемая абразивным зерном, что обеспечивает повышение производительности притирки. Припуск на обработку составляет примерно 5 мкм.
Доводку абразивными притирами целесообразно производить с непрерывной подачей суспензии (абразивной смеси) в зону обработки. В зависимости от марки микропорошка и снимаемого припуска доводка бывает черновая, получистовая, чистовая и тонкая. Давление притира Р обычно составляет 0,03...0,3 МПа независимо от количества одновременно обрабатываемых заготовок.
Материалы и твердость притира выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Как правило, процесс доводки выполняется притирами, твердость которых меньше твердости обрабатываемого материала. В то же время, если материал притира слишком мягкий, то абразивные зерна проникают в него без съема металла.
Важным элементом построения операции доводки является определение кинематических факторов траектории относительного движения точки притира по поверхности заготовки. Доводку можно осуществлять с одной стороны или сразу с двух, с непрерывной подачей абразивной смеси (суспензии) на поверхности притиров, с нанесенными на них (алмазными) смесями-пастами, с предварительно шаржированными зернами абразивных (алмазных) паст и абразивными дисками. Наиболее высокие и стабильные показатели обеспечивают притиры с шаржированными зернами пасты.
Абразивные зерна могут находиться в свободном состоянии, перекатываться без проскальзывания, проскальзывать, оставаться какое-то время в микронеровностях инструмента или заготовки, внедряться в материал (шаржироваться), вновь обретать свободное или полусвободное и закрепленное состояние, срезая микростружку, деформируя и сминая микронеровности. Микрорезание, микроудары и микродеформирование создают сложную сетку рисок на обрабатываемой поверхности.
Процесс обработки притирами характеризуется взаимодействием заготовки, зерна, притира, скоростью и траекторией относительного движения (рис. 20.6).
Рис. 20.6. Схема доводки плоских поверхностей притиром:
а – одной заготовки; б – двух заготовок; в – взаимное расположение заготовки,
абразива и притира; 1 – заготовка; 2 – подвижный наконечник; 3 – поводок;
4 – шток; 5 – притир; 6 – шпиндель притира; 7 – свободные частицы абразива;
Р – груз
На рис. 20.6, а представлены схемы обработки одной заготовки, двух заготовок (рис. 20.6, б) и взаимного расположения заготовки, абразива и притира (рис. 20.6, в). Смазочные жидкости (керосин, олеиновая кислота и др.) при доводке образуют слой между притиром и обрабатываемой поверхностью. Толщина этого слоя зависит от давления притира и вязкости жидкости, создающей смазочную пленку. Ее толщина должна быть такой, чтобы в ней мог разместиться только один ряд слоев зерен.