Курс лекций по "Технологии машиностроения"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Апреля 2011 в 14:31, курс лекций

Краткое описание

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 работы

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

Содержимое работы - 1 файл

Технология машиностроения.doc

— 1.04 Мб (Скачать файл)

      

      Поэтому рекомендуется применять этот метод  при числе звеньев от четырех  и менее.

      4.7. Обеспечение точности сборки вероятностным методом. Достоинства и недостатки

      При расчете метода максимума и минимума предполагали, что размеры всех 100% деталей попадают в поле допуска, то есть в процессе обработки или  сборки возможно одновременное сочетание  наибольших увеличивающих и наименьших уменьшающих звеньев или их обратное сочетание.

      Но  такое сочетание маловероятно, так  как отклонения в основном группируются около середины поля допуска и  соединение деталей с такими отклонениями встречаются наиболее часто.

      Если  допустить ничтожно малую вероятность  выхода размера замыкающего звена  за пределы допуска (то есть предположить, что часть деталей при сборке не имеет неблагоприятных сочетаний  предельных размеров), то можно значительно  расширить допуски составляющих звеньев и тем самым снизить себестоимость изготовления детали. При нормальном законе распределения размеров составляющих звеньев и процента риска 0,27% основное уравнение метода имеет следующий вид:

      

      Если  для одной и той же размерной цепи произвести расчет вероятностным методом, то средний квалитет точности составляющих звеньев будет выше, чем в методе максимума и минимума.

      Если  в приведенном примере (три звена) каждое звено изготовить с процентом  риска 0,27%, то процент выхода замыкающего звена за пределы допуска , то есть ничтожно мал. Единственное ограничение по применению этого метода – недопустимость такого расчета для малозвенных цепей, так как возрастает вероятность выхода за пределы допуска замыкающего звена. Число звеньев от четырех и более.

      4.8. Обеспечение точности  сборки методом  пригонки. Достоинства  и недостатки

      При этом методе заданная точность замыкающего  звена достигается дополнительной обработкой при сборке (фрезерованием  и т. д.) деталей, выбранных в качестве компенсирующего звена (Например, втулки А1).

      Тогда звенья размерной цепи изготавливаются  с допуском экономически приемлемым для данных условий производства.

      Чтобы осуществить пригонку, нужно по выбранному размеру звена-компенсатора оставить припуск, достаточный для компенсации замыкающего звена. Величина компенсации определяется по формуле:

      

      Таким образом увеличение TК приводит к увеличению суммы и снижению себестоимости их изготовления.

      Чем больше величина компенсации, тем дольше нужно удалять припуск на компенсацию.

      Метод пригонки применяется в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда решение методом максимума  и минимума экономически нецелесообразно  из-за большой трудоемкости и себестоимости  изготовления деталей, имеющих малые допуски на изготовление, а применение селективной сборки невыгодно из-за систематических пополнения групп в условиях мелкосерийного производства.

      4.9. Обеспечение точности  сборки методом  регулирования

      Под методом регулирования понимают метод расчета размерных цепей, при котором требуемая точность замыкающего звена достигается без удаления материала, однако из заранее выбранных составляющих размеров компенсатора.

      Роль  компенсатора выполняет звено в  виде набора прокладок, регулируемого клина и других конструкций.

      По  всем остальным размерам цепи детали обрабатываются по расширенным допускам, приемлемым для данных условий производства.

      Величина  компенсации рассчитывается как  и в предыдущем методе.

      CЕД – единовременные затраты на изготовление компенсатора.

      Метод регулирования эффективен в условиях мелкосерийного и серийного производства, особенно в тех случаях, когда  имеются размеры, изменяющиеся в процессе эксплуатации из-за износа или нагрева.

      5. Основы технологии заготовительного производства

      Лекции  Салтыкова.

      6. Технологические  процессы сборки  заготовок

      Технологический процесс механической обработки  включает технологические процесс  обработки резаньем со снятием стружки  и технологический процесс холодного  поверхностного пластического деформирования (ХППД).

      Резание – это отделение части материала  с поверхности заготовки с  помощью режущего инструмента-клина  с образованием стружки с целью  обеспечения точности и качества поверхности.

      6.1. Схема обработки  точением. Режим резания,  геометрия инструмента

    1. Трехкулачковый  самоцентрирующийся патрон – приспособление;
    2. Задний центр – приспособление;
    3. Заготовка;
    4. Резец;
    5. Обрабатываемая поверхность;
    6. Поверхность резания;
    7. Обработанная поверхность;
    8. Плавно-режущая кромка;
    9. Передняя поверхность резца;
    10. Главная задняя поверхность резца.

      dЗ – диаметр заготовки;

      dД – диаметр детали.

      Режимные  параметры

    1. Глубина резания t – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки, измеренное перпендикулярно к последней за один рабочий ход инструмента относительно обрабатываемой поверхности.
    2. Скорость резания V (м/мин) – путь точки режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени.
      1. T=(dЗ-dД)/2
      2. V=pdЗn/1000
        1. dЗ – наибольший диаметр обрабатываемой заготовки в мм.
        2. n – частота вращения заготовки в об/мин (или в мин-1).
    3. Подача S (мм/об) – путь точки режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за 1 оборот заготовки. Скорость V, подача S и глубина резания t составляют понятие режима резания.
    4. Основное техническое время T.

      1. lВР – длина врезания.
      2. lОБР – длина обработки.
      3. lПЕР – длина перебега.
      4. z – припуск, t – глубина резанья.
      5. Глубина резанья t обычно до 4 мм.
      6. TО обычно составляет 80% всего времени.
      7. lОБР определяется при конструировании.
      8. lВР и lПЕР уменьшают при одновременной обработке нескольких деталей.
    1. Путь врезание и перебега резца.

      Геометрия инструмента, углы и  радиусы заточки  резца

      j - главный угол в плане между главной режущей кромкой и направлением подачи. Через главную режущую кромку проходит главная режущая плоскость.

      g - главный передний угол резца между передней поверхностью резца и перпендикуляром к плоскости резания.

      a - главный задний угол между главной задней поверхность юи плоскостью резания.

      l - угол наклона главной режущей кромки.

      6.2. Силы резания и  их влияние на  технико-экономические  показатели технологического  процесса

    1. Деформирование  и срезание с заготовки слоя материала  происходит под действием силы P, приложенной со стороны инструмента к обрабатываемой заготовке. Работа, затраченная на деформирование:
      1. A=PV
      2. A=AУ+AП+AТР
      3. AУ – работа сил на упругое деформирование;
      4. PУ1 и PУ2 – силы упругого деформирования, перпендикулярные к передней и задней поверхностям резца.
      5. AП – работа на пластическую деформацию.
      6. PП1 и PП2 – силы пластической деформации, направленные перпендикулярно к передней и задней поверхностям резца.
      7. AТР – работа по преодолению сил трения.
      8. FТР1 и FТР2 – силы трения по передней и задней поверхностям резца.
    2. В результате сопротивления металла возникают реактивные силы, нормальные и касательные, результирующая является результирующей сил резания.
      1. Точка приложения и направления силы резания являются переменными из-за переменной твердости, колебания слоя припуска и т. д. Поэтому теоретически по математической зависимости силу резания определить нельзя, и используют результаты экспериментов по определению трех составляющих силы резания по осям x, y, z.
      2. По тангенциальной постоянной силы резания определяют крутящий момент.
      3. ЦЭ – затраты на электроэнергию.
      4. jСПИД – жесткость технологической системы.
    3. По осевой силе резания PX рассчитывается прочность механизма подачи станка.

      6.5. Период стойкости,  обеспечивающий максимальную  производительность  или минимальную  себестоимость

      6.5.1. Период стойкости,  обеспечивающий максимальную  производительность

      

    Время TСМ связано со сменой и заточкой изношенного инструмента.

     (1)

       (2)

    NСТ – число деталей, обработанных за период стойкости.

      (3)

       (4)

      (5)

    m –  показатель относительной стойкости.

    Если  в формулу (1) подставить формулы (2), (3), (4), (5), то получится зависимость:

       (6)

    Для определения минимума функции TШК возьмем первую производную по периоду стойкости (6) и приравняем к нулю.

       (7)

      (8)

    Это период стойкости, обеспечивающий максимальную производительность.

      Анализ  формулы (8)

      Рассмотрим  два случая организации заточки  инструмента:

    1. Заточка не централизована, то есть по истечении периода стойкости рабочий сам затачивает инструмент на заточном участке. В этом случае время смены большое, поэтому период стойкости, обеспечивающий максимальную производительность, также велик.
    2. Заточка централизована, то есть инструмент затачивают рабочие заточники, организована доставка его на заточной участок и обратно. При этом время смены мало, и поэтому невелик период стойкости, обеспечивающий максимальную производительность.

      6.5.2. Период стойкости,  обеспечивающий минимальную  себестоимость

      

      ci – составляющие затрат при калькуляции себестоимости.

      Выведем из-под суммы затраты на инструмент:

         (9)

Информация о работе Курс лекций по "Технологии машиностроения"