- •1.1.. Технологический процесс и его структура
- •1.2. Типы машиностроительного производства и методы его работы
- •1.3. Факторы влияющие на технологический процесс, исходные данные для проектирования, порядок проектирования технологических процессов механической обработки
- •1.4. Технологичность конструкции изделия, примеры анализа технологичности конструкции для изделий некоторых типов(корпусные детали, валы и оси, втулки)
- •1.5. Базирование и базы в машиностроении
- •1.6. Классификация баз по гост 21495 — 76
- •1.7. Понятие о черновой, чистовой, настроечной, проверочной и искусственной базах
- •1.8. Схемы базирования и установа заготовок на станках и в приспособлениях
- •1.9. Рекомендации по выбору черновых баз
- •1.10. Выбор чистовых баз. Принцип последовательности выбора баз
- •1.11. Точность механической обработки, виды погрешностей
- •Погрешность измерения.
- •Классификация погрешностей по причинам возникновения.
- •Основная и дополнительная погрешности.
- •Классификация погрешностей по свойствам
- •1.12. Факторы, влияющие на точность изделий при механической обработке
- •1.13. Методы и этапы механической обработки поверхностей. Показатели точности и шероховатости при различных этапах механической обработки
- •Посадка с натягом
- •Правила образования посадок
- •Нормирование параметров шероховатости поверхности
- •Пример 1
- •1.14. Анализ точности методом кривых распределения
- •8.3.1.2. Закон нормального распределения и его свойства
- •1.15. Анализ точности методом точечных диаграмм
- •1.16. Припуски на механическую обработку
- •10.2. Структура нормы времени на механическую обработку
- •1.19. Классификация технологических процессов механической обработки
- •1.20. Виды описания технологических процессов. Оформление технологической документации
- •12.1. Виды технологических документов
- •2.1. Базирование корпусных деталей при механической обработке, структура технологического процесса при обработке корпусных деталей.
- •2.2. Обработка плоских поверхностей корпусных деталей, методы, оборудование.
- •1 Методы черновой, получистрвдй и чистовой обработки плоскостей. Схемы методовл их технологическая характеристика.
- •2.3. Обработка основных отверстий в корпусных деталях, инструмент, оборудование.
- •2.4. Отделка основных отверстий в корпусных деталях
- •2.5. Обработка вспомогательных отверстий в корпусных деталях
- •2.6. Методы получения заготовок для ступенчатых валов, материалы, базирование, структура технологического процесса
- •2.7. Нарезание резьбы. Обработка шпоночных и шлицевых поверхностей при изготовлении валов.
- •2.8. Методы шлифование валов
- •Хонингование отверстий
- •2.9. Отделочная обработка наружных поверхностей валов
- •Полирование
- •2.10. Материалы, термическая обработка зубчатых колес, методы получения заготовок, базирование, структура технологического процесса при обработке цилиндрических зубчатых колес.
- •2.11. Методы нарез. Зубьев цил.Зубч. Колес. Накатывание зубьев.
- •2.12. Методы отделочной обработки зубьев цил.Зубч.Колес.
- •Раздел 3. Размерные цепи
- •3.1. Методы достижения заданной точности замыкающего звена в сборочной размерной цепи, их выбор.
- •5 Методов:
- •3.2. Расчет сборочных размерных цепей методом максимума-минимума. Основные расчетные зависимости. Прямая и обратная задачи расчета размерных цепей.
- •Расчет размерных цепей
- •Поверочный расчет
- •Проектный расчет
- •3.3. Расчет сборочных размерных цепей вероятностным методом. Основные расчетные зависимости.
- •3.4. Принципы составления размерной схемы и особенности расчета технологических размерных цепей (показать на примере).
- •Раздел 4.
- •4.1. Типовые компоновки и выбор типа приводов главного движения и подач станков с чпу и оц для обр-ки тел вращения.
- •4.2 Типовые компоновки и выбор типа приводов главного движения и подач многоцелевых станков (оц) для обработки корпусных деталей.
- •4.3 Типовые компоновки и назначение агрегатных станков (ас), особенности компоновок переналаж-х ас.
- •4.4. Типовые компоновки автоматических линий из агрег-ых станков, области их применения.
- •Применение авт. Линий
- •4.5. Компоновки роторных и роторно-конвеерных авт-ких линий. Области их эффективного применения.
- •4.6.(4.7.) Типовые компоновки гибких произ-ых модулей (гпм) для обработки тел вращения.
- •4.7. Типовые компоновки гпм для обработки корпусных деталей.
- •Раздел 5.
- •5.1. Современные инструм-е мат-лы и их выбор для различных технологических условий.
- •1.Инструментальные углеродистые и легированные стали.
- •4. Минералокирамичсские материалы.
- •5.2. Принципы построения систем режущих и вспом-ных инструментов для токарных станков с чпу.
- •5.3. Принципы построения систем режущих и вспом-ных инструментов для многоцел-х станков и оц для обр-ки корпусных деталей.
- •Раздел 6.
- •6.1. Системы станочных приспособлений, их основные хар-ки и область использования.
- •По целевому назначению приспособления делят на следующие группы.
- •6.2. Основные элементы приспособлений. Стандартизация приспособлений и их элементов.
- •6.3. Методика проектирования приспособлений (исходные данные, последовательность этапов проектирования, выполняемые расчёты).
- •6.4. Методика расчёта и выбора механизированных приводов присп-ний (на примере пневматических и гидравлических).
- •Раздел 7. Автоматизация технологического проектирования.
- •7.1. Сущность, характеристика и область применения основных методов автоматизированного проектирования тп.
- •7.2. Разновидности языков описания деталей при технологическом проектировании, их достоинства и недостатки с точки зрения пользователей сапр тп. Примеры этих языков.
- •2) Дополнительный код – 8 позиций (для каждого в отдельности).
- •7.3. Базы данных в технологическом проектировании. Краткая характеристика разновидностей моделей данных.
- •7.4. Особенности автоматизации технологического проектирования в условиях крупносерийного и массового производства. Состав задач, решаемых в таких сапр тп.
- •7.5. Состав ограничений, формирующих область возможных значений при оптимизации режимов резания, например при токарной обработке. Метод определения оптимальных режимов резания в сапр тп.
- •Раздел 8. Пути и методы достижения высокого качества и эффективности машиностроительного производства.
- •8.1. Основные условия, обеспечивающие экономически эффективное использование станков с чпу, гпм и гпс.
- •8.2. Основные факторы, обеспечивающие достижение высокой эффективности применения агрегатных станков и автоматических линий.
- •8.3. Понятие о системах активного контроля адаптивного управления. Основные условия их эффективного использования.
- •26.2 Понятие о системах активного контроля адаптивного управления. Основные условия их
2.3. Обработка основных отверстий в корпусных деталях, инструмент, оборудование.
Обработку основных отверстий выполняют на горизонтально-расточных, координатно-расточных, сверлильных, агрегатных и многоцелевых станках. При обработке используют различный режущий инструмент: сверла, зенкера, резцы, расточные головки, расточные пластины, развертки.
Сверла применяют для получения отверстий в сплошном материале. Отверстия диаметром более 25 мм после сверления рассверливанием. Сверлением и рассверливанием отверстий обеспечивается точность диаметра по 11, 12 квалитету. Шероховатость поверхности составляет 12-40 мкм.
Цельные и насадные зенкеры (рис. 2.15,а ;б) применяют для растачивания - зенкерования отверстий, полученных сверлением, а также в литых заготовках диаметром до 170 мм. Зенкерованием исправляют погрешности формы и расположения отверстий, полученных сверлением. Зенкерованием обеспечивается точность диаметра по 10 квалитету. Шероховатость поверхности составляет 2,5 - 5 мкм.
Расточные резцы с твердосплавными пластинами применяют для черновой и чистовой обработки. Достоинством резцов является их простота и универсальность. За счет регулировки вылета резца на оправке — борштанге можно получать отверстия разного диаметра, что важно в условиях мелкосерийного производства, когда не всегда имеется мерный инструмент. Для получения точных отверстий используют регулировку вылета резца с помощью микрометрических винтов (рис. 2.15, в). Растачивание резцами лучше, чем любой другой метод обеспечивает прямолинейность оси и соосность отверстий. Чистовым растачиванием обеспечивается точность диаметра по 9 квалитету. Шероховатость поверхности составляет 2,5...5 мкм. Растачивание можно выполнять двумя резцами одновременно (рис. 2.15,г). При этом уменьшается изгиб борштанги, т.к. радиальные силы резания направлены навстречу друг другу. Для черновой обработки отверстий в литых заготовках диаметром более 100 мм применяют многорезцовые расточные головки с твердосплавными пластинами. Перестановкой пластин можно изменять диаметр отверстия на 10 - 20 мм. Головки могут быть цельными или разъемными (рис. 2.15, д; е ). Последние можно перемещать вдоль борштанги и закреплять в любом месте. Развертывание отверстий является основным методом чистовой обработки, которым обеспечивается 6-9 квалитет. Шероховатость поверхности составляет 0,63 - 1,25 мкм. Развертывание применяют после сверления, зенкерования или растачивания. Развертки могут быть цельными или насадными с пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава (рис. 2.15, ж). Развертка является калибрующим инструментом. Ее применение обеспечивает высокую точность только при совмещении осей развертки и отверстия. Для этого используют плавающие патроны и оправки (рис. 2.16, а). Для отверстий диаметром более 25 мм применяются самоцентрирующиеся развертки с плавающими пластинами (рис. 2.16, б).
Рис. 2.16 Средства совмещения осей развертки и отверстия а – плавающая оправка; б – самоцентрирующаяся развертка
Для чистовой обработки отверстий применяют расточные блоки с плавающими пластинами из быстрорежущей стали или с напайками из твердого сплава. Блок свободно устанавливается в паз оправки с возможностью перемещения в радиальном направлении и самоценрируется по отверстию аналогично пластинам развертки на рис. 2.16, б.
В серийном производстве широко применяют комбинированный инструмент (рис. 2.17).
Рис. 2.17 Комбинированный инструмент для обработки отверстий а – сверло-развертка; б – сверло-зенкер-развертка
При этом осуществляются различные виды черновой и чистовой обработки одной или нескольких поверхностей: сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, подрезка торцев. Это повышает производительность, точность обработки и сокращает номенклатуру режущего инструмента.
Горизонтально-расточные станки являются основным оборудованием для получения отверстий. Компоновка этого станка представлена на рис. 2.18.
Рис 2.18 Компоновка горизонтально-расточного станка 1 – шпиндельная бабка; 2 – поворотный стол; 3 - стойка
Движение подачи по координате Z осуществляется шпиндельной бабкой 1, которая имеет возможность перемещаться в вертикальном направлении вдоль стойки 3 по координате Y. Поворотный стол 2 имеет перемещение в поперечном направлении по координате X. Движение резания осуществляется вращением. На этих станках можно выполнять различные виды обработки, в том числе фрезерование, (рис. 2.19).
Точность расположения основных отверстий относительно технологических баз и точность межосевых расстояний при растачивании основных отверстий на горизонтально-расточных станках достигается одним из следующих способов: по разметке, методом пробных ходов, координатным методом и с помощью кондукторов.
При обработке по разметке кернением намечают центр отверстия и циркулем проводят окружность. Затем совмещают ось шпинделя с центром будущего-отверстия, которое затем обрабатывается различньм инструментом. Указанным методом обеспечивается точность в пределах 0,05 мм.
При обработке методом пробных ходов отверстия размечают и предварительно обрабатывают по 7 квалитету с некоторым припуском по диаметру. В отверстия вставляют оправки-калибры и измеряют положение отверстий относительно баз, а также межосевые расстояния. Затем отверстия растачивают снова, учитывая результаты замеров в виде поправок в положение шпинделя. Повторное растачивание производится в размер или с припуском для следующей корректировки положения отверстий с помощью оправок-калибров. Точность положения отверстий достигает 0,02 мм.
Рис. 2.19 Схемы обработки различных поверхностей на горизонтально-расточном станке - сверление, развертывание, нарезание резьбы метчиком, зенкерование (схемы а, I. II, III, IV соответственно): - фрезерование (схема б-I) цилиндрической, торцовой (схема б-II), концевой (схема б-III), угловой (схема б-IV) фрезами; - растачивание: сквозных отверстий (схема в-I), с подрезкой торца (схема в-II), подрезка торца (схема в-III), получение конической поверхности (схема в-IV);
- обработка различных поверхностей с использованием дополнительных приспособлений:
горизонтальных плоскостей с помощью угловой фрезерной головки (схема г-I); взаимно перпендикулярных плоскостей с помощью поворотной (на 90°) фрезерной головки (схема г-II); наружной поверхности, торца и кольцевой канавки с помощью планшайбы с радиально перемещаемой ползушкой (схема г-III)
При координатном методе обработки отверстий выбирают систему координат, которая совпадает с технологическими базами. При настройке станка ось шпинделя совмещают с началом системы координат. Затем последовательно при растачивании отверстий шпиндель устанавливают в требуемое положение перемещением стола станка по координате X, а шпиндельной бабки по координате Y с помощью лимбов станка. Точность установки по лимбам составляет 0,08-0,2 мм.
Для повышения точности обработки установку стола и шпиндельной бабки производят по индикатору с использованием концевых мер. В данном случае стол и бабку в необходимое положение предварительно устанавливают по лимбу. Затем на специальную опору кладут концевую меру и по индикатору выводят стол и бабку на более точную позицию (рис. 2.20). Это позволяет повысить точность позиционирования шпинделя до 0,04 - 0,06 мм. Вышеуказанные методы достаточно трудоемки и применяются в мелкосерийном производстве. Современные горизонтально-расточные станки оснащены оптическими системами отсчета перемещений с ценой деления 0,01 мм, что позволяет быстро устанавливать шпиндель станка в требуемое положение. В последние десятилетия в мелкосерийном производстве широко используются станки с числовым программным управлением (ЧПУ), в которых установка шпинделя и стола осуществляется за счет управления электроприводом по программе, записанной на бумажном или магнитном носителе. Точность установки составляет ± 0,02 мм. Большое распространение получили станки с автоматической сменой инструмента (рис. 2.22).
Рис. 2.22 Станок с ЧПУ с автоматической сменой инструментов
Магазины этих станков содержат большой набор разнообразных инструментов (до 100 штук). Такие станки работают в автоматическом режиме. Извлечение необходимого инструмента из магазина, снятие и закрепление его в шпинделе, а также перемещение стола и бабки в рабочую позицию на этих станках осуществляется без участия обслуживающего персонала.
При обработке отверстий в серийном и массовом производстве широко применяются кондукторы. Простейшим кондуктором является листовой шаблон толщиной 10-12 мм, который накладывают на корпусную деталь или устанавливают перед ней на столе станка. При обработке ось шпинделя станка совмещают с осями отверстий в шаблоне. Точность линейных размеров при этом методе достигает 0,08...0,2мм. В крупносерийном производстве используют более сложные кондукторы в виде специальных приспособлений. Эти кондукторы имеют точно расположенные отверстия в виде кондукторных втулок, установленных на опорах. Кондуктор закрепляется на столе станка. Кондукторные втулки могут устанавливаться до отверстия, за ним, до и после отверстия или создавать двойное переднее направление борштанги (рис. 2.21).
Рис. 2.21 Способы установки борштанги в кондукторных втулках при растачивании отверстий а – с передним направлением; б – с задним направлением; в – с передним и задним направлениями; г – с двойным передним направлением
1 – заготовка; 2 – элементы приспособления
В двух первых случаях (рис.2.21,а;б) необходимо обеспечить соосность шпинделя и втулки, а борштанга должна быть жестко соединена со шпинделем. В третьем и четвертом варианте (рис.2.21,в;г) допускается несовпадение осей борштанги и втулки в пределах 1 - 2 мм. При этом борштанга шарнирно соединяется со шпинделем. При таком соединении точность расположения отверстий не зависит от точности станка, а определяется точностью приспособления. Точность линейных размеров при обработке по кондукторам достигает 0,08 - 0,2 мм.
Координатно-расточные станки используются для получения отверстий, к точности расположения которых предъявляются повышенные требования. Отечественная промышленность выпускает координатно-расточные станки с вертикальной осью шпинделя. На этих станках можно выполнять те же операции, как и на горизонтально-расточных. Станки можно использовать в качестве измерительных машин для контроля линейных и угловых размеров, а также производить разметку, поверхностей. Станки оснащены оптическими системами отсчета перемещений с точностью позиционирования в пределах 1 мкм.
Агрегатно-расточные станки применяются в крупносерийном и массовом производстве для одновременной обработки нескольких отверстий в корпусных деталях. Эти станки создаются из унифицированных узлов: силовых головок, столов, стоек и пр.(рис.2.24). Станки могут иметь различные компоновки с горизонтальным, наклонным или вертикальным расположением шпинделей (рис.2.23).
Рис. 2.23 Типовые компоновки агрегатных станков а – с неподвижным столом; б – с поворотным барабаном; в, г – с поворотным столом
Столы станков могут быть неподвижными, барабанными или поворотными. На агрегатных станках выполняются практически те же операции, что и на горизонтально-расточных, при одновременной обработке нескольких отверстий. Агрегатные станки являются специальными и создаются для обработки определенного вида заготовок, производимых в большом количестве. Поэтому применение этих станков требует экономического обоснования.
Многоцелевые станки (МЦС) предназначены для выполнения большого количества операций без переустановки обрабатываемых деталей и широко применяются в мелкосерийном производстве. Эти станки оснащены системами с ЧПУ и устройствами для автоматической смены инструмента - магазинами. На МЦС выполняют те же операции, что и на расточных станках. Однако применение ЧПУ дает возможность вести обработку не только цилиндрических отверстий, но и отверстий с более сложной конфигурацией. Использование МЦС обеспечивает точность обработки линейных размеров по 6-7 квалитету. МЦС выпускаются с горизонтальным и вертикальным шпинделем. Общий вид МЦС представлен на рис.2.30.
Рис. 2.30 Многоцелевой станок с горизонтальным шпинделем
Станок имеет горизонтальный выдвижной шпиндель 1. Шпиндельная бабка 2 перемещается по вертикальным направляющим стойки 3. Продольный стол 4 перемещается в горизонтальном направлении перпендикулярно оси шпинделя. На этом столе имеется круглый поворотный стол 5. В устройство для автоматической смены инструмента входит магазин 6 и автооператор 7. Поворотная платформа 8 служит для установки в приспособлении-спутнике очередной заготовки.