- •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
8.3. Погрешность установки заготовки в приспособление
Погрешность установки – это часть погрешности, связанная с базированием и установкой заготовки на станок или в приспособление. Погрешность установки складывается из двух основных
При механической обработке деталей, возникающие погрешности неизбежны, что связано с множеством неточностей, сопровождающих любой производственный процесс. Уже на начальной стадии разработки конструкции изделия, а именно при разработке рабочих чертежей, конструктор, учитывая отклонения размеров деталей в процессе производства, назначает допуски на их изготовление. На чертеже допуски указываются в виде предельных отклонений. Чем меньше разность этих отклонений, тем более ближе действительный размер к расчетному, и тем более совершенны машины, собираемые из деталей с такими размерами.
Погрешности возникают на всех этапах изготовления деталей и определяются многими факторами: установкой заготовок в приспособлениях, настройкой инструмента на заданный размер, не жесткостью технологической системы “станок – приспособление – режущий инструмент – обрабатываемая заготовка”, температурными деформациями и т. д. Все методы расчета точности обработки исходят из положения, что сумма возможных погрешностей, возникающих при обработке деталей не должна превышать величину допуска на получаемый размер. Из всех погрешностей, возникающих в процессе обработки, наиболее весомую часть составляют погрешности установки заготовки в приспособлении, обусловленные погрешностями базирования, закрепления и собственно самого приспособления.
При обработке плоских поверхностей деталей эта погрешность определяется по формуле
. (8.10)
При обработке деталей класса тел вращения погрешность установки определяется
, (8.11)
где εу − погрешность установки заготовки в приспособлении; εб – погрешность базирования заготовки в приспособлении; εз − погрешность, возникающая под действием сил закрепления; εп – погрешность положения заготовки в приспособлении относительно режущего инструмента, настроенного на заданный размер.
Иногда в расчет погрешности установки вводят поправочный коэффициент К, указывающий на то, что действительные размеры установочных элементов не равны предельным (обычно принимается К = 0,8…0,85). Тогда уравнение (8.11) принимает вид
. (8.12)
Если допуск на размер детали равен Тд, то должно выполняться условие
.
С учетом этого уравнение (8.12) принимает вид
(8.13)
При обработке плоских поверхностей уравнение (8.12) имеет вид
. (8.14)
Погрешность базирования – это отклонение фактического положения заготовки относительно требуемого. Возникает погрешность базирования в результате не совмещения установочной и измерительной баз. По величине погрешность базирования представляет собой расстояние между предельными положениями проекций измерительной базы на направление выполняемого размера. Величина εб не является абстрактной, а относится к конкретно выполняемому размеру при данной схеме установки заготовки в приспособление.
Погрешность закрепления зависит от типа зажимного устройства приспособления и обрабатываемой детали. Усилия закрепления, как силы резания вызывают упругие деформации заготовок, порождающие погрешность их обработки. При постоянстве размеров заготовки и усилии закрепления погрешности формы деталей являются систематическими постоянными и могут быть вычислены по соответствующим формулам. Рассмотрим упругую деформацию тонкостенной втулки при обработке ее на токарном станке, закрепленную в трех кулачковом патроне (рис. 8.4).
При закреплении втулки в трех кулачковом патроне происходит ее деформация (рис. 8.4, а). В точке А (точке контакта кулачка с втулкой) происходит сжатие, а в точке В растяжение. После обработки, отверстие принимает правильную форму (рис. 8.4, б). После открепления втулки, отверстие примет вид, как показано на рис. 8.4, в. Это происходит в результате снятия упругих деформаций, которые были при сжатии втулки в кулачках патрона.
Погрешность формы отверстия втулки Δ определяется разностью наибольшего r1 и наименьшего r2 радиусов отверстия (рис. 8.4, в).
. (8.15)
Рис. 8.4. Схема возникновения погрешности тонкостенной втулки
а – упругая деформация втулки после закрепления в трех кулачковом патроне;
б – форма отверстия после обработки; в – форма отверстия после открепления
втулки.
При закреплении в трех кулачковом патроне погрешность втулки Δ может быть велика. Например, для втулки 80х70х20 при величине усилия закрепления Q = 147 Н (Q = 15 кгс) погрешность формы отверстия составляет порядка 0,08 мм.
Погрешность формы обрабатываемой заготовки, связанная с ее упругой деформацией при закреплении в кулачковых патронах зависит от числа кулачков. По исследованиям проф. В. С. Корсакова увеличение количества кулачков в кулачковом патроне существенно уменьшает погрешность формы втулки. Например, если погрешность геометрической формы тонкостенной втулки после обработки с закреплением в двух кулачковом патроне принять за 100 %, то при закреплении в трех кулачковом патроне она составит 21 %, в четырех кулачковом патроне – 8 %, в шести кулачковом патроне – 2 %. Если форму кулачка патрона изготовить соответствующую форме закрепляемой заготовки и обеспечить их плотное прилегание к поверхности заготовки, то погрешность геометрической формы детали также снизится.
В определенных условиях обработки причинами возникновения погрешностей обрабатываемых заготовок могут быть: силы тяжести (деформация заготовки под действием собственной массы); центробежные силы (деформации неуравновешенных масс отдельных частей заготовки в момент их обработки) и остаточные напряжения в заготовке. При одностороннем снятии припуска или снятии неравномерного припуска в обрабатываемой заготовке происходит перераспределение внутренних напряжений, образующихся в исходных заготовках при их изготовлении (литьем, ковкой, штамповкой), а также при термической обработке и других операциях.