- •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
4.3. Контроль гладких цилиндрических деталей калибрами
4.3.1. Назначение и классификация калибров
Калибры – это бесшкальные инструменты, предназначенные для контроля годности деталей. Они применяются главным образом в условиях крупносерийного и массового производств, где на каждом рабочем месте в течение длительного времени выполняются одни и те же технологические операции. В этих условиях важно знать не действительный размер детали после каждой операции (каждый станок предварительно настраивается на получение заданного размера), а находится ли заданный размер детали на выполняемой операции в пределах поля допуска, т. е. является ли деталь годной. Калибрами проверяется годность деталей с допусками от IT6 до IT17. Калибрами проверяют годность гладких цилиндрических, конусных, резьбовых и шлицевых деталей.
Калибры для контроля размеров отверстий называются калибрами –пробками, а для контроля валов – калибрами – скобами. В комплект входят два предельных калибра: проходного ПР и непроходного НЕ. Проходным калибром проверяют предельный размер детали (втулки или вала), соответствующий максимуму материала проверяемого объекта. Непроходным калибром проверяют предельный размер, соответствующий минимуму материала контролируемого объекта. Схема контроля валов и втулок калибрами приведена на рис. 4.6.
Номинальным размером проходного калибра – пробки является наименьший размер отверстия, а для калибра – скобы наибольший размер вала. Номинальным размером непроходного калибра – пробки является наибольший размер отверстия, а непроходного калибра – скобы наименьший размер вала. В процессе контроля деталь считается годной, если проходной калибр (ПР) под действием силы тяжести или силы, примерно равной, ей проходит, а непроходной калибр не проходит по контролируемой поверхности детали. Если при контроле окажется, что проходной калибр не проходит, то деталь является бракованной, но это брак исправимый. Если по контролируемой поверхности детали проходит непроходной калибр, то брак неисправимый. В первом случае есть слой металла, снятием которого можно достичь требуемого размера, во втором случае – такого слоя металла нет и получить размер в пределах заданного уже невозможно. Таким образом, калибры являются контрольными инструментами, которые предназначены не для определения числового значения размера, а определения находится ли заданный размер в пределах поля допуска этого размера.
В настоящее время применяются в производстве один тип калибров – рабочие калибры (ПР и НЕ). Они предназначены для контроля размеров деталей в процессе их изготовления. Ими пользуются рабочие, занимающиеся изготовлением деталей и контролеры ОТК завода – изготовителя. Причем приемщики ОТК используют частично изношенные рабочие калибры проходные (ПР) и новые калибры непроходные (НЕ).
Рис. 4.6. Схема контроля гладких цилиндрических деталей калибрами
Раньше в системе ГОСТ существовали приемные калибры (проходной П–ПР и непроходной П – НЕ). В системах ISO и СЭВ таких калибров нет. Они могут быть введены отраслевыми стандартами. Приемные калибры специально не изготавливаются. Ими могут быть изношенные (до определенного уровня) рабочие проходные калибры и новые рабочие непроходные. Это позволяет избежать браковки деталей калибрами контролера.
Для установки регулируемых калибров – скоб и и контроля нерегулируемых калибров – скоб применяют контрольные калибры. Контрольные калибры К – И являются непроходными и служат для изъятия из эксплуатации изношенных проходных рабочих скоб.
Несмотря на малую величину допуска контрольных калибров, они искажают установленные допуски на изготовление и износ рабочих калибров, поэтому контрольные калибры по возможности применять не следует. Вместо контрольных калибров целесообразнее применять концевые меры длины (особенно в мелкосерийном производстве) или использовать универсальные измерительные приборы. Валы и отверстия с допуском IТ5 и выше калибрами контролировать не рекомендуется, так как поля допусков изготавливаемой и детали и калибра при этом соизмеримы, что вносит существенную погрешность в процесс контроля. Детали с такими допусками следует проверять универсальными измерительными средствами. Аналогичным образом поступают и с деталями 6-го и 7-го квалитетов, когда необходимо знать их точность в разных сечениях, а также когда предъявляются высокие требования к точности формы деталей.
Для повышения износостойкости, а значит и долговечности, калибры – пробки и калибры – скобы изготавливают из твердосплавных материалов. По сравнению со стальными калибрами износостойкость твердосплавных повы- шается в 50 – 150 раз, а по сравнению с хромированными в 25 – 40 раз. При этом стоимость калибров возрастает в 3 – 5 раз. Калибры должны иметь высокую жесткость при малой их массе. Особенно существенно это требование к калибрам – скобам больших размеров.
Калибры – скобы двух вариантов: односторонние двухпредельные (см. рис. 4.6) и регулируемые скобы. Наиболее широкое применение в машиностроении нашли односторонние двухпредельные скобы, поскольку они имею более высокую жесткость и позволяют контролировать валы с высокой точностью. Регулируемые скобы позволяют компенсировать износ калибров и использовать одну и ту же скобу для контроля нескольких размеров валов. Однако, наличие механизма регулирования в скобе снижает ее жесткость, поэтому точность измерения такими скобами невысока. В связи с этим, регулируемые скобы, чаще всего, применяют для контроля валов 8-го и более грубых квалитетов.
При конструировании предельных калибров для контроля гладких цилиндрических, резьбовых и других деталей используется принцип подобия (принцип Тейлора). Сущность этого принципа заключается в следующем. Проходные калибры по своей форме должны являться прототипом сопрягаемой детали (для валов иметь форму колец) с длиной, равной длине соединения, и контролировать размеры по всей длине соединения с учетом возможных погрешностей формы деталей. Непроходные калибры должны иметь минимальную измерительную длину и контакт, приближающийся к точечному, что позволяет контролировать только собственно размер детали.
Предельные калибры дают возможность контролировать одновременно все связанные размеры и отклонения формы детали и проверять, находятся ли отклонения размеров и формы поверхностей деталей в поле допуска. По этим результатам и дают заключение о годности детали.
Основные типы калибров – пробок для контроля отверстий приведены на рис. 4.7.