А.А. Клепцов Технология машиностроения Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения по специальности 120100-Технология машиностроения

-устанавливаются связи, определяющие расстояние и повороты поверхностей, получающихся в результате обработки, относительно поверхностей, остающихся необработанными;

-производится распределение фактически имеющихся при-

пусков между поверхностями, подлежащими обработке.

В рекомендуемой литературе подробно рассмотрены примеры решения обеих задач. Следует обратить внимание на тот факт, что при выборе технологических баз для первой операции решается только одна заранее выбранная конкретная задача.

При выборе технологических баз для обработки других поверхностей следует максимально придерживаться принципа единства и совмещения баз. При этом в первую очередь выбираются базы для достижения требуемой точности относительных поворотов поверхностей, а затем – базы для достижения точности расстояний и размеров.

Для деталей первой группы в качестве технологических баз могут быть выбраны любые обрабатываемые поверхности.

Для деталей второй группы за технологические базы должны приниматься основные конструкторские базы детали. Основные правила и примеры выбора технологических баз деталей обеих групп подробно рассмотрены в рекомендуемой литературе.

4.2. Сокращение погрешностей статической настройки

Процессы, входящие в статическую настройку технологической системы.

Сокращение погрешностей установки приспособлений на станке. Сокращение погрешностей настройки режущих кромок инстру-

мента.

Контроль точности статической настройки технологической системы.

Литература: [1, c. 213–221].

Методические указания

При рассмотрении этой темы следует обратить внимание на способы установки приспособлений на станках - методом полной взаимо-

11

заменяемости либо методом регулирования, а также область использования этих методов.

Основные методы установки режущего инструмента на заданный размер подробно рассмотрены в рекомендуемой литературе.

4.3. Сокращение погрешности динамической настройки

Понятие динамической настройки технологической системы. Причины возникновения погрешности динамической настройки. Факторы, влияющие на погрешность динамической настройки.

Влияние колебаний качества материала заготовок и припусков на обработку на погрешность динамической настройки.

Жесткость технологической системы. Статическая и динамическая жесткость. Диаграмма жесткости, нагрузочная и разгрузочная кривые. Методы исследования жесткости. Эквивалентная сила при определении жесткости. Мгновенный центр поворота. Факторы, влияющие на жесткость технологической системы. Влияние жесткости технологической системы на точность обработки.

Явление вибрации технологической системы и пути их сокращения. Механизм возникновения автоколебаний. Способы борьбы с вибрациями.

Размерный износ режущего инструмента. Влияние износа инструмента на точность обработки. Способы уменьшения влияния размерного износа на точность обработки.

Температурные деформации технологической системы. Механизм возникновения температурных деформаций отдельных элементов технологической системы. Влияние температурных деформаций на точность механической обработки. Способы сокращения и устранения температурных деформаций технологической системы.

Деформации деталей из-за перераспределения внутренних напряжений. Механизм возникновения и перераспределения внутренних напряжений в заготовках. Методы снятия внутренних напряжений .

Влияние работающего на качество обработки.

Совокупное влияние рассмотренных факторов на качество обрабатываемой детали.

Литература: [1, c. 221-274].

12

Методические указания

Под динамической настройкой технологической системы подразумевается процесс упругого смещения режущих кромок инструмента относительно их первоначального положения под действием сил резания, возникающих в процессе обработки. Поскольку силы резания в процессе обработки не остаются постоянными, величина упругого отжатия режущих кромок инструмента также колеблется, и эти колебания представляют собой погрешность размера динамической настройки технологической системы.

Основными факторами, вызывающими колебание сил резания, являются изменения твердости обрабатываемого материала и колебания толщины снимаемого слоя материала. Эти факторы оказывают свое влияние вследствие определенной конечной жесткости технологической системы.

При этом под жесткостью технологической системы понимается ее способность сопротивляться возникновению упругих деформаций под действием внешних нагрузок.

Различают статическую жесткость технологической системы, определяемую на неработающем станке путем статического нагружения системы с замером упругих деформаций, и динамическую жесткость, определяемую в процессе работы станка, например, методом эксцентричных колец.

Особое значение приобретают понятия эквивалентной силы и мгновенного центра поворота технологической системы при определении жесткости системы.

При рассмотрении влияния вибраций на точность обработки следует в первую очередь изучить механизм возникновения автоколебаний, а также способы борьбы с возникновением механических автоколебаний.

При изучении влияния размерного износа режущего инструмента на точность обработки следует вспомнить основные закономерности из курса проектирования и производства режущего инструмента.

Изучение влияния температурных деформаций на точность обработки следует начинать с понимания того, что температура любого узла технологической системы возрастает по экспоненциальному закону. Различают температурные деформации станка, обрабатываемой заготовки и режущего инструмента. Соответственно, существуют само-

13

стоятельные пути сокращения влияния этих деформаций на точность обработки.

Имея в виду перераспределение внутренних напряжений в заготовке с течением времени, технологический процесс делят на две принципиальные части. На первом этапе производится черновая обработка всех поверхностей, т.е. снятие основного припуска. При этом происходит основное перераспределение внутренних напряжений, заготовку “коробит”. На втором этапе производится чистовая обработка поверхностей детали, устраняющая “коробление” и снимающая минимальный припуск на обработку.

4.4. Настройка и поднастройка технологической системы

Понятие настройки и поднастройки технологической системы. Рабочий настроечный размер. Настройка методом пробных проходов и промеров. Настройка методом полной взаимозаменяемости.

Литература: [1, c. 276-319].

Методические указания

Задачами настройки являются получение требуемой точности обрабатываемых деталей, а также получение возможно большего количества годных деталей, обработанных до первой поднастройки технологической системы.

Размер, к получению которого надо стремиться при настройке, называют рабочим настроечным размером.

Объективно, рабочий настроечный размер определяют как алгебраическую сумму размеров статической и динамической настройки:

Ар. = АС + АД .

Настройку для обработки одной детали производят, как правило, методом пробных проходов и промеров. Настройку для обработки партии деталей производят статистическим методом Яхина [1].

При изучении данной темы следует обратить особое внимание на различные методы достижения точности при поднастройке технологической системы.

14

4.5. Обеспечение качества поверхностного слоя деталей машин

Задача повышения надежности машин путем технологического воздействия на рабочие поверхности деталей. Неоднородность свойств поверхностного слоя и нестабильность сроков службы поверхностей. Задача формирования параметров качества поверхностей деталей машин, соответствующих различным эксплуатационным условиям.

Основные методы термической и химико-термической обработки с целью повышения износостойкости поверхностных слоев. Металлические и неметаллические покрытия поверхностей. Формирование свойств поверхностного слоя под воздействием силового и теплового факторов при механической обработке.

Характеристика состояния поверхностных слоев после обработки лезвийным и абразивным инструментами.

Повышение эксплуатационных свойств поверхности при дополнительной обработке. Необходимость назначения режимов обработки с учетом их воздействия на свойства поверхностного слоя.

Литература: [2, c. 120-139; [3] c. 152-226].

Методические указания

Качество поверхности деталей машин зависит в основном от методов и режимов проведения отделочной обработки. При одних условиях обработки поверхностный слой может быть упрочнен, а при других ослаблен. Поэтому необходимо на заключительных этапах изготовления деталей путем технологического воздействия создавать в поверхностном слое такие механические свойства и остаточные напряжения, которые в наибольшей степени соответствуют условиям длительной и надежной эксплуатации.

Целенаправленное формирование поверхностного слоя с заданными свойствами в процессе изготовления деталей является одной из важнейших задач технологии машиностроения.

Качество поверхностного слоя может быть повышено в результате применения как обычных методов при определенных режимах, так и специальных (упрочняющих) методов обработки.

15

5.Основы снижения себестоимости машины

Понятие себестоимости изделия.

Влияние количества изделий, выпускаемых в единицу времени, а также по неизменяемым чертежам на себестоимость изделий. Моральный износ.

Сокращение расходов на материалы.

Литература: [1, c. 325-354].

Методические указания

Себестоимость изделия является одним из основных факторов, характеризующих в денежном выражении основные затраты обоих видов человеческого труда и материалов на его изготовление.

Основным фактором, влияющим на себестоимость изготовления изделия, является количество изделий, выпускаемых в единицу времени, определяемое потребностями рынка.

Другим фактором, определяющим себестоимость изготовления изделия, является количество изделий, выпускаемых в течение длительного времени по неизменяемым чертежам, которое определяется моральным износом конструкции изделия.

Основные направления снижения себестоимости изделий могут быть определены на основе формулы технически обоснованной нормы времени – штучно – калькуляционного времени.

Основными путями сокращения расходов на материал являются:

-сокращение массы материалов, расходуемых на изготовление изделия;

-использование, по возможности, более дешевых материалов для изготовления машины;

-получение отходов материалов в наиболее ценном виде.

5.1. Технологические основы увеличения производительности труда

Сокращение подготовительно – заключительного времени. Сокращение штучного времени. Совмещение переходов.

16

Совместная обработка деталей. Автоматизация производственных процессов.

Литература: [1, c. 354-411].

Методические указания

Основные направления повышения производительности - сокращение элементов штучно – калькуляционного времени, а также совмещение элементов штучного времени.

Самым эффективным способом повышения производительности является комплексная автоматизация технологических процессов сборки и мехобработки.

5.2. Типизация технологических процессов

Понятие типизации. Классификация деталей машиностроения. Состав типового технологического процесса.

Литература: [1, c. 412-419].

Методические указания

Типизация является одним из основных средств сокращения темпов и увеличения качества технологической подготовки производства. Типизация – это направление в проектировании технологических процессов, заключающееся в классификации объектов производства и в разработке типовых технологических процессов для каждого класса объектов.

При изучении данной темы особое внимание следует обратить на признаки и системы классификаций изделий машиностроения.

5.3. Технологичность конструкций изделий машиностроения

Понятие о технологичности конструкции машин и их элементов. Критерии для оценки технологичности конструкции. Повышение качества, снижение трудоемкости и себестоимости изготовления машин при улучшении технологичности их конструкций. Методы отработки конструкций деталей и машин на технологичность.

Литература: [1, c. 419-429; 2, c. 160-183; 4].

17

Методические указания

Раздел курса “Технологичность конструкции машин” предусматривает обратить внимание студентов на возможность использования наиболее экономичных и производительных технологических методов изготовления изделий применительно к заданному выпуску и условиям производства. Для этого необходимо хорошо ознакомиться с методами обработки конструкции на технологичность. Настоятельно рекомендуем эти вопросы изучить по указанной выше литературе, а в случае необходимости глубокой проработки – по специальной литературе.

6.Основы разработки технологических процессов

изготовления изделий

6.1. Исходная информация и технико-экономические принципы разработки технологических процессов изготовления изделия

Базовая информация: конструкторская документация на изделие, программа выпуска изделия, общее количество машин, подлежащих изготовлению по неизменным чертежам.

Руководящая и справочная информация. Информация о технологических возможностях оборудования, методе обработки заготовок и сборки изделия.

Технологические и экономические принципы разработки технологических процессов.

Литература: [1, c. 306-307; 2, c. 227-229; 1, c. 460–463].

Методические указания

В основу разработки любого технологического процесса должны быть положены два принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим принципом проектируемый технологический процесс должен обеспечить выполнение всех требований чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия, а в соответствии с экономическим изготовление изделия должно быть с минимальными затратами труда и издержками производства. Чтобы правильно сочетать эти два принципа, необходимо хорошо разобраться в выборе способов обработки деталей применительно к заданной программе и виду производства. Необходимо также разобраться в порядке

18

нормирования операций, количестве необходимых переходов для отдельных поверхностей деталей, компоновке всего технологического процесса изготовления детали.

6.2.Основы разработки технологического процесса сборки изделия

Исходная информация для разработки технологического процесса сборки. Анализ информации (анализ норм точности и технических условий). Расчет такта выпуска и установление типа производства. Отработка конструкции изделия на технологичность с точки зрения сборки.

Общая и узловая сборка. Переходы, включаемые в технологический процесс сборки. Организационные формы сборки изделия.

Последовательность разработки технологии сборки. Технологическая схема сборки. Расчет размерных цепей для установления технологических методов сборки. Составление технологических процессов сборки для различных типов производства. Нормирование сборочных работ. Внестаночные и контрольные операции. Оформление технологической документации.

Литература: [3, c. 126-143, с. 437–481; 2, c. 160–168, c. 212–225, c. 293–303, c. 368–371, c. 468–486].

Методические указания

Приступая к изучению данной темы, необходимо прежде всего исходить из того, что сборка является заключительным этапом изготовления машин, в котором проявляются результаты всей предшествующей работы, выполненной конструктором и технологом по созданию изделий. В связи с этим необходимо сформулировать требования сборки к технологии изготовления деталей и контролю их точности. При этом важным является анализ технологических размерных цепей, позволяющих установить метод сборки.

Для закрепления теоретических знаний по технологии сборки машин студенту необходимо посетить сборочный цех завода и критически ознакомиться с процессами узловой и общей сборки изделия. Целесообразно свои предложения оформить, как рационализаторские и использовать их при разработке дипломного проекта.

19

Внестаночные и контрольные операции при сборке машин и изготовлении деталей очень трудоемки и поэтому на их выполнение требуется большое количество рабочих. Посмотрите на производстве, каким образом можно механизировать и автоматизировать такие операции. Необходимо ознакомиться с ГОСТами, ЕСТПП, отражающими вопросы сборки.

6.3.Основы разработки технологических процессов изготовления деталей

Анализ исходной информации для разработки технологических процессов изготовления деталей. Анализ служебного назначения деталей, функции отдельных поверхностей деталей, норм точности и технологических условий. Отработка конструкции детали на технологичность. Определение типа производства и размера партии в серийном производстве. Выбор заготовок для деталей машин. Факторы, влияющие на выбор заготовок. Установление технических условий для изготовления заготовок. Сокращение трудоемкости и себестоимости изготовления деталей путем применения оптимальных методов получения заготовок для данной программы выпуска. Разработка маршрутной технологии. Задача оптимизации маршрутной технологии. Выбор типа и основных типоразмеров оборудования. Выбор методов и средств технического контроля.

Расчет припусков на обработку. Методы определения припусков. Факторы, определяющие величину минимального припуска. Расчет промежуточных и исходных размеров заготовок. Разработка операционной технологии. Схемы обработки. Одно- и многоместная обработка. Одно- и многоинструментальная наладка станков. Применение сборных и многолезвийных инструментов. Корректировка содержания операций. Выбор модели станка. Определение настроечных размеров. Задача оптимизации построения операционной технологии.

Определение режимов резания для одно- и многоинструментальных наладок. Определение усилий резания и увязка их с паспортными данными станка. Определение норм времени на операцию.

Разработка технических заданий на конструирование специальных инструментов, приспособлений и станков. Основные техникоэкономические показатели, характеризующие технологические процес-

20