- •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
5.3.4. Обозначение шлицевых соединений
Обозначение шлицевого соединения с прямобочным профилем шлицев содержит следующие элементы: букву, обозначающую поверхность центрирования, число шлицев, номинальные размеры d, D и b с обозначениями посадок по этим поверхностям.
Пример условного обозначения шлицевого соединения: число зубьев z = 10, внутренний диаметр d = 46 мм, наружный диаметр D = 56 мм, ширина шлица b = 7 мм, центрирование по внутреннему диаметру d. Посадка по центрирующему диаметру H7/e8, а по размеру b – D9/f8. Обозначение указанного шлицевого соединения будет иметь вид
d – 10 x 46H7/e8 x 56H12/a11 x 7D9/f8.
При центрировании по наружному диаметру с посадкой по диаметру центрирования H8/h7 и по ширине шлица F10/h9 обозначение шлицевого соединения будет иметь вид
D – 10 x 46 x 56H8/h7 x 7F10/h9.
При центрировании по боковым сторонам с посадкой по центрирующему размеру D9/h8 обозначение будет иметь вид
b – 10 x 46 x 56H12/a11 x 7D9/h8.
Обозначение шлицевой втулки при всех способах центрирования имеет вид (числитель шлицевого соединения)
d – 10 x 46H7 x 56H12 x 7D9;
D – 10 x 46 x 56H8 x 7F10;
b – 10 x 46 x 56H12 x 7D9.
Обозначение шлицевого вала при всех способах центрирования имеет вид (знаменатель шлицевого соединения)
d – 10 x 46e8 x 56a11 x 7f8;
D – 10 x 46 x 56h7 x 7h9;
b – 10 x 46 x 56a11 x 7h8.
5.3.5. Контроль точности деталей шлицевых соединений
Детали шлицевых соединений, чаще всего, контролируют комплексными проходными калибрами. Поэлементный контроль осуществляют непроходными калибрами или измерительными приборами. В ситуациях, когда результаты поэлементного контроля и контроля комплексными калибрами решающее значение имеют результаты, полученные при контроле комплексными калибрами.
При контроле комплексными калибрами отверстие считается годным, если комплексная калибр – пробка проходит, а диаметры и ширина паза не выходят за установленные верхние пределы; вал считается годным, если комплексное калибр – кольцо проходит, а диаметры и толщина зуба не выходят за установленные нижние пределы.
Расположение полей допусков диаметров и размера ширины шлица (b), формулы для расчета размеров калибров и допуски калибров регламентированы стандартом. Этим стандартом предусматриваются поля допусков на износ калибров, устанавливается допустимая накопленная погрешность шага зубьев (впадин) калибров, допуски симметричности и параллельности плоскости симметрии зуба (паза) калибра.
ЛЕКЦИЯ № 6
Раздел II. Теоретические основы технологии
МАШИНОСТРОЕНИЯ
6. Понятия и определения в машиностроении
6. 1. Основные определения в машиностроении
Основные понятия термины и определения в машиностроении установлены ГОСТ 3.1109–73, ГОСТ 18831–73 и другими.
Машина – это механизм или сочетание механизмов, осуществляющих целесообразные движения для преобразования энергии или производства работ. Машины делятся на два класса: машины – двигатели (преобразуют один вид энергии в другой) и рабочие машины (машины – орудия, при помощи которых производится изменение формы, положение объекта труда).
Изделие − любой предмет производства, подлежащий изготовлению на предприятии. Изделиями могут быть машина, ее элементы в сборе и даже отдельная деталь в зависимости от того, что является предметом конечной стадии производства. В зависимости от назначения изделия могут быть основного и вспомогательного производства. К основным относятся изделия подлежащие реализации, а к вспомогательным – изделия для собственных нужд.
Полуфабрикат − изделие предприятия-поставщика, подлежащее дополнительной обработке или сборке.
Производственный процесс − совокупность действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта выпускаемых изделий. Производственный процесс включает в себя все этапы, которые проходят предметы на пути их превращения в изделие или готовую продукцию. Производственный процесс реализуется в основных и вспомогательных цехах.
Рабочее место − участок производственной площади, оборудованный в соответствии с выполняемой на нем работой.
Технологический процесс − часть производственного процесса, содержащая действия по изменению формы, размеров и свойств материала, то есть происходит качественное изменение объекта производства. Выполняется на рабочих местах.
Различают несколько видов технологических процессов: проектный, рабочий, единичный, перспективный, маршрутный, операционный и машрутно - операционный.
Проектный технологический процесс – технологический процесс, выполняемый по предварительному проекту технической документации
Рабочий технологический процесс – технологический процесс, выполняемый по рабочей и конструкторской документации.
Единичный техпроцесс – технологический процесс, относящийся к изделию одного наименования, типоразмера, исполнения независимо от типа производства.
Перспективный технологический процесс – технологический процесс, соответствующий современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления, которого полностью или частично предстоит освоить предприятию.
Маршрутный технологический процесс – технологический процесс, выполненный по документации, в которой содержание операции излагается без указания переходов и режимов обработки.
Операционный технологический процесс – технологический процесс, выполненный по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки.
Маршрутно-операционный технологический процесс − технологический процесс, выполненный по документации, в которой содержание отдельных операций излагается без указания переходов и режимов обработки.
Технологический процесс разделяют на части:
Технологическая операция − законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.
Вспомогательная операция − операция, носящая вспомогательный характер в технологическом процессе: транспортировка, контроль, маркировка и т. д.
Технологическая операция разделяется на:
Технологический переход − законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством обрабатываемых поверхностей, применяемого инструмента при неизменном режиме работы оборудования.
Вспомогательный переход − законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и качества поверхности, но необходимы для выполнения технологического перехода (установка заготовки, ее закрепление, смена инструмента и т. д.).
Переход делится на:
Рабочий ход − законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки.
Вспомогательный ход − однократное перемещение инструмента относительно заготовки, не сопровождаемое перечисленными выше изменениями заготовки, но необходимое для выполнения рабочего хода.
При изменении положения обрабатываемой заготовки операция состоит из нескольких элементов:
Установ − часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемого объекта.
Позиция − фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемым изделием совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции.
Прием − Законченное движение рабочего в процессе выполнения операции. Например, вспомогательный переход «установка заготовки в приспособлении» включает приемы: взять заготовку, установить в приспособлении и закрепить.
В качестве составных частей в сборке изделий (ГОСТ 2.101–68) участвуют детали и сборочные единицы:
Деталь − изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.
Сборочная единица − изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, запрессовкой, укладкой и т. п.)
В технической документации по технологии машиностроения в составе изделия также выделяют:
Агрегат − сборочная единица, отличающаяся автономностью, т. е. возможностью работы вне данного изделия, а так же возможностью ее сборки независимо от других составных частей изделия, и полной взаимозаменяемостью.
Узел − сборочная единица на отдельных законченных n-этапах процесса сборки. Узлы, как правило, могут выполнять определенную функцию в изделиях одного назначения и только совместно с другими составными частями.
Блок − сборочная единица на отдельных законченных n-этапах процесса сборки, содержащая в себе агрегаты, узлы и детали.
Покупное изделие − изделие, не изготавливаемое на данном предприятии, а получаемое в готовом виде.
Комплекс − два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций (поточная линия станка, станок с ПУ и т. п.).
Комплект − два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера (комплект запасных частей, инструментов, измерительной аппаратуры и т. п.).
В машиностроении используются и другие термины и определения.
Технологичность конструкции − совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимизации затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателя качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта. К условиям изготовления и ремонта изделия относят тип, специализацию и организацию производства, годовую программу выпуска, а также применяемые техпроцессы, качественную и количественную характеристики технологичности конструкции изделия.
Технологичная конструкция − конструкция изделия, значение показателей технологичности которой соответствуют базовым показателям технологичности, определяемым отраслевыми нормативами.
Трудоемкость − количество времени, затрачиваемого рабочим при нормальной интенсивности труда на выполнение того или иного техпроцесса или его части.
Трудоемкость фактическая − количество времени, фактически затраченного рабочим на выполнение работы.
Расчетная (нормированная) трудоемкость − количество времени, которое должно быть затрачено на выполнение работы. Единица измерения трудоемкости – человеко-час.
Станкоемкость фактическая − время, в течение которого фактически занят станок или несколько станков для выполнения отдельных или всех операций по обработке деталей (всего изделия).
Станкоемкость расчетная − время, в течение которого должно быть занято оборудование.
Станкоемкость операции (детали, изделия) − время, в течение которого занято оборудование при выполнении операции (обработке детали, изделия). Единица измерения станкоемкости – станко-час.
Норма времени − установленное (нормированное) количество труда надлежащей квалификации и нормальной интенсивности, необходимое для выполнения операции или техпроцесса в нормальных производственных условиях. Измеряется в часах, минутах с указанием квалификации (разряда) рабочего.
Норма выработки − устанавливаемое (нормируемое) количество заготовок, деталей или изделий, которое должно быть обработано или сделано в установленную единицу времени (час, минута). Единицей измерения нормы выработки является количество штук в единицу времени с указанием квалификации работы, например: 1 200 шт. в час, работа 3-го разряда.
Вид производства − классификационная категория производства, выделяемая по признаку применяемого метода изготовления изделия (литейное, сборочное, сварочное).
Тип производства − классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска.
Объем выпуска − количество изделий определенных наименований, типоразмера и исполнения, изготавливаемых или ремонтируемых предприятием или его подразделениями в течение планируемого интервала времени.
Программа выпуска − перечень наименований изготавливаемых или ремонтируемых изделий с указанием объема выпуска и срока выполнения по каждому наименованию.
Такт выпуска − промежуток времени, через который периодически производится выпуск машин, сборочных единиц, деталей или заготовок:
, (6.1)
где – длительность такта, с (мин); – фонд рабочего времени для выполнения программного задания, ч; N – программное задание, шт.; – коэффициент потерь рабочего времени (0,96...0,98).
Темп выпуска − число изделий, собираемых в единицу времени, шт./мин:
, (6.2)
где N1 – число изделий собираемых в единицу времени.
Цикл выпуска (технологический, производственный) − промежуток календарного времени, измеренный от начала какой-либо периодически повторяющейся операции технологического или производственного процесса до ее завершения.
Цикл операционный − промежуток календарного времени от начала до конца операции.
Цикл изготовления детали − промежуток календарного времени от начала первой до окончания последней операции изготовления детали.
Цикл изготовления изделия (расчетный или фактический) − промежуток календарного времени начиная от запуска в производство первой заготовки до окончания упаковки готовой машины.
Величина серии изготовления изделий − общее количество машин, их деталей или заготовок, подлежащих изготовлению по неизменному чертежу.
Партия изделий − определенное количество заготовок (деталей), одновременно поступающих для обработки на одно рабочее место.
Количество заготовок (деталей) в партии определяется на основе технико-экономического расчета.