Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Апреля 2011 в 14:31, курс лекций
Машины бывают двух видов: рабочие, которые используются для изготовления других машин, или для выполнения работы. Второй вид - машины-двигатели, преобразующие один вид энергии в другой.
Машины, механизмы, их агрегаты и детали в процессе производства на машиностроительном предприятии являются изделиями.
Содержание 1
Вводная информация 4
Преподаватель: 4
1. Производственные и технологические процессы в машиностроении 4
1.1. Машина как объект производства 4
Другие виды изделий 5
1.2. Технологический процесс в машиностроении 5
1.2.1. Технологический процесс заготовительного производства 5
1.2.2. Технологический процесс обработки 6
1.2.3 Технологический процесс сборки 6
1.3. Классификация технологических процессов 6
1.4. Структура технологического процесса 7
1.4.1. Технологическая характеристика типов производства 8
1.4.2. Технологическая характеристика типов производства. 8
2. Технико-экономические характеристики технологического процесса в машиностроении 9
2.1. Точность в технологии машиностроения 9
2.1.1. Пример первый 10
2.1.2. Пример второй 10
2.1.3. Пример третий 10
2.2. Механические свойства детали 10
2.3. Качество поверхностного слоя детали 10
2.4. Производительность технологического процесса 11
2.5. Себестоимость 13
2.5.1. Влияние технологической оснастки на эффективность технологического процесса 14
2.5.2. Влияние вспомогательных материалов на эффективность технологического процесса 14
2.5.3. Влияние выбранного оборудования на эффективность технологического процесса 14
3. Товароведение технологии в машиностроении 15
3.1. Виды технологических товаров 15
3.2. Исходные данные для покупки технологии 15
3.3. Качество технологии 15
4. Технологические процессы сборки машин 16
4.1. Значение сборки в процессе производства машин 16
4.2. Классификация видов сборки 16
4.3. Классификация организации форм сборки 17
4.4. Выбор метода достижения точности сборки 17
4.5. Основные определения размерных цепей 18
4.6. Обеспечение точности сборки методом максимума и минимума. Достоинства и недостатки 19
4.7. Обеспечение точности сборки вероятностным методом. Достоинства и недостатки 19
4.8. Обеспечение точности сборки методом пригонки. Достоинства и недостатки 20
4.9. Обеспечение точности сборки методом регулирования 20
5. Основы технологии заготовительного производства 21
6. Технологические процессы сборки заготовок 21
6.1. Схема обработки точением. Режим резания, геометрия инструмента 21
Режимные параметры 21
Геометрия инструмента, углы и радиусы заточки резца 22
6.2. Силы резания и их влияние на технико-экономические показатели технологического процесса 23
6.5. Период стойкости, обеспечивающий максимальную производительность или минимальную себестоимость 24
6.5.1. Период стойкости, обеспечивающий максимальную производительность 24
Анализ формулы (8) 24
6.5.2. Период стойкости, обеспечивающий минимальную себестоимость 25
Анализ формулы (13) 25
6.6. Алгоритм выбора оптимального режима резания при точении 25
1. Выбор инструментального материала 25
1.1. Быстрорежущие стали. 25
1.2. Твердые сплавы 26
2. Выбор формы заготовки инструмента. 26
3. Выбор геометрии инструмента 27
4. Расчет припуска на сборку 27
5. Расчет числа рабочих ходов 27
6. Расчет глубины резания 28
7. Выбор подачи 28
8. Определение рабочей подачи 28
9. Расчет периода стойкости TСТ 28
10. Выбор скорости резания 28
11. Расчет числа оборотов шпинделя 29
12. Выбор по паспорту станка ближайшего меньшего nПАСП 29
13. Расчет скорости резания по nпасп 29
14. Расчет силы резания Pz 29
15. Расчет мощности, потребной на резание 29
16. Сравнение с мощностью, потребной на резание, с мощностью по паспорту станка 29
17. Если условия №16 выполняется, то рассчитывается основное время 29
18. Если условие №16 не выполняется, то переходим к №11, выбрав: 29
6.7. Выбор оптимального режима резания при многорезцовом точении 29
6.8. Особенности резания абразивным инструментом, маркировка и правка абразивных кругов 31
6.8.1. Маркировка шлифовальных кругов 31
6.8.2. Самозатачивание и правка кругов 31
6.9. Особенности выбора режима резания при шлифовании на примере круглого наружного шлифования 32
6.10. Особенности обработки поверхностей детали методом холодного пластинчатого деформирования ХПД 34
6.11. Методы обработки наружных гладких цилиндрических поверхностей 35
6.11.1. Классификация погрешностей механической обработки. 39
6.17. Методы обеспечения заданной точности 40
6.17.1. Методы расчета погрешности, пути повышения точности машин 40
6.18. Путь повышения точности детали 40
6.19. Базирование в машиностроении, классификация баз 41
6.20. Погрешность установки, выбор баз, обозначение баз в технологической документации 41
6.20.1. Выбор баз 42
6.21. Технологическое обеспечение качества деталей 43
6.22. Классификация, технико-экономическая характеристика и расчет припуска на обработку 43
6.22.1. Технико-экономическая характеристика припуска на обработку 43
6.22.2. Методы определения припусков. Расчет наименьшего операционного припуска 44
7. Технология вспомогательного производства 44
7.1. Классификация методов предварительной обработки заготовок 44
7.2. Классификация ТП вспомогательного производства 45
7.3. Выбор измерительных средств для ТП контроля 45
8.1. Технологичность конструкции изделий (ТКИ) 46
8.2. Принципы, цель и исходные данные для проектирования ТП 47
8.3. Принципы концентрации и дифференциации операций ТП 48
8.4. Единая Система Технологической Документации. Основы выбора технологической документации 48
8.5. Последовательность проектирования ТП 49
9.1. Типизация ТП. Эффективность и область применения типовых ТП 50
9.2. Групповые ТП, их эффективность и области применения 51
10.1. Этапы автоматизации производства 52
10.2. Виды автоматизации производства в зависимости от его серийности 53
10.3. Классификация автоматических линий (АЛ) по степени гибкости, применению спутников 54
10.4. Кла
Hmax – длина максимальной ступени поперечного суппорта.
В абразивном инструменте режущим элементом являются зерна неправильной формы из высококачественного абразивного материала (микрорезцы закрепленные в связке). Например, типичный представитель – абразивный шлифовальный круг.
Процесс резания при шлифовании – процесс массового микрорезания поверхностью зерна абразива.
КАЗ – красноярский абразивный завод
14А – марка абразива, электрокорунд нормальный
40 – зернистость, размер зерна основной фракции
П – индекс зернистости = 55% зерен основной фракции.
С2 – средние твердые, твердость абразива.
6 – номер структуры. Определяют объемные соотношение зерен с одной стороны и связки и поры с другой.
К6 – керамическая связка № 6
А – класс точности геометрия размеров и формы, аналог квалитета.
2кл – II класс неуравновешенности или дисбаланса
ПП – прямого профиля
500 – наибольший диаметр
50 – ширина
305 – отверстие
35
м/с – предельнодопустимая
А) Самозатачивание
Б) Затупление
В) Правка
А) При самозатачивании (рис. А) абразивные зерна обкалываются, заостряются и появляются новые режущие кромки. Затем отработавшие зерна вываливаются и вступают в работу новые зерна. Соответствующим образом подбирают материал абразивных зерен, связки и твердость шлифовального круга.
Б) В режиме затупления (рис. Б) абразивные зерна изнашиваются на величину износа и с образованием площадок износа. Изнашивается и связка, причем неравномерно, что изменяет форму круга.
В)
Для исправления формы и
Основные этапы выбора режима резания:
- выбор материала абразива
естественные: наждак, корунд, кремний, алмаз и др.
искусственные:
электрокорунд, карбид кремния, кубический
нитрит бора, синтетический алмаз
и др.
| Обрабатываемый материал | Материал абразива | Примечания |
| Конструкционные стали | Электрокорунд
нормальный: 12А, 13А, 14А (ЭА)
Электрокорунд белый (ЭБ) 20А, 23А, 24А, 25А |
= 20% примесей
= 1 % примесей |
| Жаропрочные легированные стали | Электрокорунд
митр. 33А (ЭХ), 34А (ЭТ)
Монокорунд 40А, 43А, 44А |
= 1% примесей |
| Хрупкие материалы: чугун, бронзы | Карбид кремния зеленый (КЗ) 62С, 63С, 64С | |
| Обдирное и глубинное шлифование различные материалы с большими припусками. | Карбид кремния черный (К4) 51С, 52С, 53С. |
Выбирают
как функцию шероховатости обрабатываемых
поверхностей и производительности.
Чем крупнее зерно, тем больше производительность
и больше шероховатость.
| Шероховатость | Точность | Зернистость | Применение |
| Rа = 1,6 = 0,63 | IT 7 – IT 8 | 16 - 24 | Общее шлифование |
| Rа = 0,63 – 0,16 |
IT 5 – IT 6 |
40, 50, 60 8, 6, 4 |
В 2 этапа:
Черновое Чистовое |
Твердость выбирается, как функция твердости детали. Чем тверже деталь, тем мягче шлифовальный круг, но тверже абразив.
Твердость – способность круга удерживать зерна под действием силы Рz.
| Твердость шлифовального круга | Твердость детали HRC |
| C2 | 35 - 40 |
| C1 | 40 - 45 |
| CM2 | 45 - 50 |
| CM1 | 50 - 55 |
| M2 | 55 - 60 |
| M1 | 60 - 65 |
| BM | HRA 65 - 70 |
Твердость абразивного круга определяется на приборе Бриннеля.
Структура – процент соотношения зерен с одной стороны, связки и поры с другой, в шлифовальном круге. В зависимости от производительности, зернистости и твердости, чем больше прочность, тем больше номер структуры.
№ структуры 0 -12
количество зерен 60% 36%
| Обрабатываемый материал | Структура шлифовального круга |
| Чугуны и конструкционные закаленные стали | 0 – 1 |
| Незакаленные стали | 7 – 8 |
| Цветные сплавы | 9 – 10 |
| Твердые стали | 12 |
Выбор связки.
| Вид связки | Вид шлифования | Применение |
| Керамическая | К5, К6; все виды кроме разрезки и прорезки пазов | Основа связки
– глина.
Плохо держит кромку. |
| Бакилитовая Б1 | Обдирочное, плоское, торцом круга, отрезка и прорезка пазов | Основа финель – формальдегидная смола. Хорошо держит кромку. |
| Вуланитовая В1, В2, В3. | Отрезка, прорезка и шлифование пазов | Основа – каучук. |
| Глифталиевые Г1 | Тонкое шлифование, полирование | Основа – графит. |
Производится в зависимости от формы обрабатываемой поверхности. Применяется для подшлифовки торца 1 и шлифования цилиндрической поверхности 2.
Скорость резания.
Vшл= 35 м/с и n – const = 90% станков, скорость ограничивается прочностью шлифовального круга.
Выбор скорости детали.
Vд= 1/100 Vкруга м/мин = 200 м/мин
Выбирается из условий работы без прижогов и вибраций. Назначение продольной подачи Sпрод= f(RZ)
Черновое S = (0,7 – 0,8) В кр/об дет
Чистовое S = (0,2 – 0,3)
Расчет подачи на врезание
В зазор 0,25 Д необходим для размещения плана
Sty = t <0,25 Д
t = 0,003 – 0,05 мм
Z = (0,2 ÷0,4) мм
Определение числа рабочих ходов
I = 7/t > 10÷15
Расчет периода стойкости
Период стойкости – промежуток времени м/у правками круга.
Расчет мощности, потребностей на шлифование.
Nша =Сn (Vд * S прод * Stk)0,7 * Вкр0,6
Сравнение мощности на шлифование с мощностью по паспорту станка.
Nшл = Nст * у
Расчет основного времени на шлифовку
К1 – учитывает время на снятие припуска, вызванное нежесткостью
Из за нежесткости шлифовальный круг отжимается от детали. Размер детали Т, появляется дополнительный припуск, на снятие которого требуется дополнительное время. Съем припуска осуществляется методом выхаживания, т.е. повторного шлифования без изменения установленной глубины резания.
К2 – учитывает время на дошлифовку припуска, вызванную износом круга. Круг изнашивается и отодвигается от детали, размер детали увеличивается.
К3 – учитывает время, затрачиваемое на правку круга.
Классификация методов ХПД – 2 вида:
А) скоростное пластическое деформирование ОПД
Используется
для образования новых
Методы ОПД:
- накатывание рефлений
- накатывание микромодульных зубчатых колес
-
накатывание шлицевых
-
накатывание резьбовых
Б) Поверхностное пластическое деформирование.
Применяется для сглаживания неровностей и упорядочивания поверхностного слоя заготовки.
Метод ХППД:
- обкатывание роликами и шариками
- алмазное выглаживание
-
обработка металлическими
- обдувка дробью
- чеканка
Сущность процесса ХПД на примере обкатывания роликом.
1 – заготовка
2 – ролик
3 – накатник
При определенном рабочем усилии в зоне контакта деформирующих элементов и детали напряжение превышает предел текучести (σт). Происходит пластинчатая деформация микронеровностей им поверхностного слоя изменяется физико-механические свойства (увеличивается микротвердость) и структуры нового слоя. Возникают остаточные напряжения сжатия, уменьшается шероховатости.
| Вид поверхности | Метод обработки | Схема обработки | точность | шероховатость | |
| Наружные цилиндрические | Точение:
1. С продольной подачей |
Черновое
12 – 14 кв Ra=12,5–6,3 мкм Чистовое 9 – 11 кв Ra=3,2-1,6 мкм Тонкое 7-8 кв Ra=1,6 -0,8 мкм | |||
| 2. С поперечно
продольной 3. С продольной подачей |
|
Черновое
8 – 9 кв Ra=2,5–0,65 мкм Чистовое 7 – 6 кв Ra=1,25-0,32 мкм Тонкое 5 кв Ra=0,6 -0,08 мкм | |||
| 4. С поперечной | 3-5 кв Ra=0,63 -0,02 мкм | ||||
| Притирка | |||||
| Суперфинишир. | |||||
| Обкатывание роликами шариками |
|
Алмазное
выглаживание
Черновое 11 – 12 кв Ra=20–2,5 мкм Чистовое 8 – 10 кв Ra=2,5-1,25 мкм Тонкое 7-8 кв Ra=1,25-0,16мкм | |||
| Внутренние цилиндрические | 1. Растачивание
с продольной подачей 2. С поперечной подачей | ||||
| Сверление, рассверливание | 11-12 кв | Ra=20–2,5 мкм | |||
| Зенкерование | Черновое
12 Ra=20–6,3 мкм однократное литого или прошитого отверстия 12 – 11 кв Ra=10-2,5 мкм Чистовое после сверления или чернового | ||||
| Развертка | Нормальное
11 – 10 кв Ra=2,5–1,25 мкм Точное 10 кв Ra=1,25-0,63 мкм Тонкое 5кв Ra=0,63 мкм | ||||
| Протягивание | Черновое
Литого прокатного стана 10- 11 Ra=2,5–1,5 мкм Чистовое После чернового или сверления 6 – 9 кв Ra=1,25-0,3 мкм | ||||
| Зенкование | Получение
фаски
12 - 14 Ra=20–10 мкм подрезка торца 10 кв Ra=2,5 мкм | ||||
| Внутреннее шлифование |
А) с продольной подачей Б) с поперечной В) планетарные (при неподвижной детали) |
Предварительное
8 – 9 кв Ra=2,5–1,25 мкм Чистовое 6 – 7 кв Ra=1,25-0,32 мкм Тонкое 5 кв Ra=1,3 -0,08 мкм | |||
| Притирка |
1-заготовки 2-абразивные зерна 3-притирка |
5 кв Ra=0,32 -0,02 мкм | |||
| Хонингование | 10 - 15 кв Ra=0,63 -0,05мкм | ||||
| Методы обработки давлением |
А) дорнование Б) калибрование В) | ||||
| Плоские | Строгание | Черновое
11 – 12 кв Ra=15–5 мкм Чистовое 7 – 11 кв Ra=5-0,8 мкм Тонкое 7 - 9 кв Ra=1,25 -0,32 мкм | |||
|
а)цилиндрические |
14 – 7кв Ra=20 -3,2 мкм | ||||
|
Встречное Попутное Б) торцевое |
12 кв Rz 50 10 кв Rz 25 – 10,5 | ||||
|
Г) трех и двух сторонними дисковыми |
|||||
|
Д) отрезными |
|||||
| Шлифование плоскостей | А) периферией круга
Б) торцем круга
|
Черновое
7 – 10 кв Ra=2,5–1 мкм Чистовое 6 – 9 кв Ra=2,5-0,32 мкм Тонкое 5 - 7 кв Ra=0,63 -0,08 мкм | |||
| Шабрение |
Определяется число пятен на 1 см2 плоскости |
5 кв Ra=0,63 -0,08 мкм | |||
| Притирка (доводка) | |||||
| Обкатывание роликами | Ra=0,03 -0,04 мкм | ||||
Информация о работе Курс лекций по "Технологии машиностроения"