23.1. Нарезание резьбы, обработка шплоночных и шлицевых повехностей при изготовлении валов

Нарезание резьбы. Наруж. резьбу нарезают резьбовыми резцами, плашками, гребенками, резьбовыми фрезами и резьбонакатными головками. Внутр. резьбу резцами, метчиками, плашками. Нарезание резцами наружной и внутр. резьбы в мелкосер. пр-ве производят на токарно-винторезных станках. Из-за низкой прочности рабочей части резца нарезание выполняют за несколько рабочих ходов. В крупносер. и массовом пр-ве резьбу нарезают резца­ми из твердого сплава на станках с ЧПУ. Точность резьбы при обработке резцами соответ. шестой степени точности с полем допуска, например, 6g. При этом вал или отверстие под резьбу обрабат. по 7 квалитету. Нарезание резьбы круглыми плашками производят на токар­ных, токарно-револьверных станках и токарных автоматах. Точность резьбы невысокая (8 ст. точ.). Нарезание резьбы самооткрывающимися головками с плоскими и круг­лыми гребенками производят на тех же станках. Гребенки раз­мещаются в корпусе головки вокруг обрабатываемой детали. При нарезании резьбы гребенкой припуск распределяется между ее зубьями, высота котор. постепенно увелич.от одного края гребенки к другому. Производит-ть при нарезании резьбы головками примерно в два раза выше, чем при на­резании плашками, т. к. в конце рабочего хода головка автоматически раскры­вается, гребенки раздвигаются, и время на свинчивание инструмента не затра­чивается. Точность резьбы выше, чем при нарезании плашками. Фрезерование резьбы производится на резьбофрезерных станках диско­выми и гребенчатыми фрезами. Дисковыми фрезами нарезают резьбу с шагом более 4 мм. Прим. для получения коротких резьб с мелким шагом. Длина фрезы обычно на 2 - 5 мм больше длинны резьбового участка. Внутр. резьбу нарезают метчиками, котор. бывают ручными и ма­шинными. Ручные метчики приме. в комплекте из двух - трех штук. Ручными метчиками нарезают метрическую резьбу диаметром 1- 52 мм, а также другие типы резьб: трубную дюймовую и пр. В машинном варианте используется один метчик. Точность соответ. 6-8 степени. Для нарезания внут­р. резьбы на револьверных станках и автоматах применяют резьбонарез­ные головки с раздвижными плоскими плашками. Накатывание резьбы осуществляется пластической деформацией металла в холодном состоянии без снятия стружки. Резьбу накатывают плоскими плашками или роликами. Резьба после накатки имеет высокую точность и низ­кую шероховатость поверхности. Шпоночные и шлицевые соединения служат для передачи крутящего момента. Шпоночные соед. осуществляются призматическими, клиновыми и сегментными шпонками. Шпоночные канавки для призматических шпонок могут быть закрытыми с двух сторон (глухими), закрытыми с одной стороны и сквозными. Сквозные и закрытые с одной стороны шпоноч­ные канавки изготовляют фрезерованием дисковыми фрезами на горизонталь­но-фрезерных станках за один-два рабочих хода. Канавки под сегментные шпонки изготавливаются фрезерованием на горизонтально-фрезерных станках дисковыми фрезами с вертикальной подачей. Шлицевые соединения бывают с прямобочными, эвольвентными и треугольными зубьями. Шлицы на валах нарезают фрезерованием, строганием, протягиванием и холодным накатыванием. Фрезерование шлицев осуществл. в основном двумя способами: с применением делительных механизмов одной или двумя дисковыми фасонными фрезами или методом обкатки червячной фрезой. Применение второго способа обеспечивает более высокую производит-ть, а также точность по ширине паза и шагу зубьев. Однако требует использования специальных шлицефрезерных станков. Точность обработки после фрезерования соответствует 9, 10 квалитету шероховатость 5-10 мкм. Строгание шлицев производят методом копирования с помощью многорезцовой головки на специальном станке. Данным методом обрабатывают сквозные и глухие шлицы высотою 25-30 мм, получить которые другими методами невозможно. Точность обработки обеспечивается геометрией резцов, а также точностью позиционирования резцов в головке. Шероховатость поверхности шлицев составляет 1,25 - 2, 5 мкм. Протягивание шлицев производится двумя блочными протяжками, установленными напротив друг друга. Таким образом, одновременно обрабатывается две впадины с последующим поворотом вала на один шаг шлицев и процесс повторяется. Точность и шероховатость при протягивании шлицев такая же, как и при строгании. Производительность строгания и протя­гивания выше, чем фрезерования в 5 - 8 раз. Накатывание шлицев производится пластической деформацией металла в холодном состоянии, т. е. без его нагрева. Накатку производят зубчатыми роликами, рейками и гладкими роликами. При накатке обеспечивается высокая точность и низкая шероховатость обрабатываемой поверхности. Производительность при накатке в 10 раз выше, чем при фрезеровании

23.2 . Сущность, характеристика и область применения основных методов автоматизированного проектирования ТП.

Процесс формирования ТП в общем случае – совокупность процедур структурного и параметрического синтеза с последующим анализом проектных решений. В зависимости от степени полноты реализации синтеза и анализа можно выделить три основных методики автомат. проектирования ТП: прямого проектирования (документирования); анализа (адресации, аналога); синтеза. Метод прямого проектирования предполагает, что подготовка проектного документа возлагается на самого пользователя, выбирающего типовые решения различного уровня из БД в диалоговом режиме. Процесс проектирования сводится к выбору из меню разных уровней: операций, переходов, оборудования, оснастки. Выбранная пользователем из БД информация автоматически заносится в графы и строки шаблона маршрутной или операционной карт. Метод анализа исходит из того, что структура индивидуального ТП не создается заново, а определяется в соответствии с составом и структурой одного из унифицированных ТП путем анализа необходимости каждой операции и технологического перехода, с последовательным уточнением всех решений на уровнях декомпозиции сверху-вниз. Этот метод в общем случае реализует схему проектирования: 1)ввод описания чертежа детали; 2)определение конструкторско-технологич. кода детали; 3) поиск по коду в БД приемлемого унифицированного ТП; 4) анализ его структуры; 5) доработка в соответствии с описанием чертежа детали; 6) оформление индивидуального ТП. Метод анализа явл. основным методом проектирования ТП при эксплуатации ГПС. Применение этого метода дает наибольший эффект при внедрении на производстве групповых и типовых ТП, т.к. он не нарушает существующей специализации производственных подразделений, упрощает процесс проектирования. Метод синтеза. Схема этого метода: 1) ввод описания чертежа детали. 2) синтез маршрута обработки для всех поверхностей. 3) формирование этапов обработки в соответствии с принципиальной схемой ТП. 4) упорядочение операций в маршруте. 5) упорядочение переходов в операциях. 6) доработка по описанию чертежа детали. 7) оформление документации. Алгоритмы построения САПР на основе этого метода отличаются друг от друга. Отличия явл.следствием: ориентации на проектирование деталей определенного класса, деталей любой сложности; степени полноты технологич. указаний в описании детали; различной степени формализации технологич. закономерностей и др. Но во всех направлениях данного метода разработка индивидуального ТП ведется синтезом из элементарных маршрутов обработки поверхности. Достоинством этого метода явл. его универсальность, которая позволяет разрабатывать ТП для деталей различных классов. Основные цели САПР: повышение качества, снижение материальных затрат, сокращение сроков проектирования, ликвидация тенденции к росту ИГР занятых проектированием.

Основные принципы создания САПР: 1. Принцип диалогового взаимодействия человека и ЭВМ; 2. Принцип системного единства: 3. Принцип совместимости:

4. Принцип открытости и развития (совершенствование и обновление подсистемы и компонентов САПР):

5. Принцип стандартизации и унификации.

Создание САПР с учетом принципа тенденции должно предусматривать: 1. Разработку базового варианта КСАП или его 2. Создание модификаций КСАП или его компонентов на основе базового варианта.

Технические средства САПР обеспечивают:

1,Ввод данных; 2. Отображение введённой информации; 3. Преобразование информации.

Билет № 24

24.1 Типовые компоновки автоматических линий из агрегатных станков, области их применения.

Автом-кие линии в простейшем варианте компонуются на базе агр-х станков, объединенной транспортной системой принудительного перемещения заг-к штангами или в спутниках. АЛ из АС служат для изгот корпусных деталей (блоков цилиндров, головок блока и т.д.), а также деталей сложной формы (рычагов, вилок, коленчатых валов и т.д.), при обр-ке которых выпол-ся большое число различных опер-ий. Выпуск АЛ из АС непрерывно возрастает. Такие АЛ строят двух видов: 1. АЛ, на которых обр-мые заг-ки передаются от станка к станку непосред-но конвеером (штангами); 2. АЛ с перемещением от станка к станку с помощью спутника.

Для обр-ки крупных корпусных заг-к чаще всего прим-ют однопозиц-ые АС, связанные с конвеером. Для обр-ки более мелких заг-к целесообразны АЛ, состоящие из многопоз-х АС. АЛ-это система автомат станков, распол-х по ходу ТП, которые объед-ны трансп-ми устр-ми и общими системами упр-я. Недостаток-однопредметность. Достоинства: - возм-ть реализации оптимальных ТП; - возрастает надёжность агр-х узлов, т.к. идёт многократное исп-ие; - повыш-ся произ-ть; - многократное исп-е элементов агр-х узлов; -простое решение трансп-х вопросов; - малые сроки ввода в произ-во; - повыш-ся экон-я эффективность.

Основные составляющие: агр-е силовые головки. Прочие состав-ие: поворотные силовые столы, станины. Компоновки АЛ:

а) однопоточная послед-го действия; б) однопоточная //-го действия прим-ют для выполнения одной операции, когда её продолжительность значит. превышает необходимый темп выпуска. в) многопоточная: предн-ны для вып-ния нескольких операций, каждая из которых по прод-ти больше заданного темпа выпуска. г) смешанная (с ветвящимся потоком): 1-рабочие агрегаты, 2-распределительные устройства.

Линии из агрегатных станков являются линиями с жесткой связью и простой любого станка вызывает простой всех станков линии, что значительно снижает коэффициент технического использования линии, т. е. ее фактическую производительность. Для повышения коэффициента использования линий, состоящих из большого количества станков, стремятся разделить линии на секции и ввести между секциями накопители деталей, т. е. создать системы автоматических линнй. Применение авт. линий. Автоматическ. линии из агрегатных станков применяются в крупносерийном и массавом производствах для механической обработки крупных корпусных деталей машин и других деталей, имеющих сложную форму и требующих для обработки значительного количества переходов. На автоматических линиях применяют главным образом следующие методы обработки: сверление, зенкерование, развертывание, нарезание различных резьб, растачивание, обтачивание цапф и галтелей, растачивание различных фасонных канавок внутри отверстий, подрезание торцов резцом (как с осевой подачей инструмента, так и с поперечной) и фрезерование плоскостей и фасонных поверхностей, а так же могут включатся такие операции как протягивание и запрессовка втулок.

24.2. Методика структурной оптимизации в технологическом проектировании

Структурная оптимизация - это определение оптимальной структуры ТП (вида заготовки, технологического маршрута, модели оборудования, типоразмера инструмента и т.д.).Структурная оптимизация ТП Принципиальное отличие структурной оптимизации от параметрической оптимизации состоит в сущности оптимизируемых параметров. При структурной оптимизаций они по своей природе являются неупорядоченными переменными. В параметрической оптимизации параметры представляют собой переменные, для которых существует понятие больше или меньше и которые естественным образом могут быть размещены в координатной системе. В структурной же оптимизации эти параметры не являются по существу числовыми. Параметрами структурной оптимизации являются, например, модели станков, типы инструментов, схемы базирования, т.е. варианты типовых решений. Структурная оптимизация рассматривает последовательно каждую задачу технологического проектирования. Таким образом, весь процесс проектирования расчленяется на несколько взаимосвязанных уровней. Процесс проектирования на каждом уровне представляет собой многовариантную процедуру. В результате проектирования на всех уровнях образуется граф допустимых вариантов ТП, отвечающих заданным ограничениям Выбор вида заготовки  Выбор планов обработки  Выбор схем базирования Множество вариантов ТПЗадача структурной оптимизации состоит в поиске ветви графа, обеспечивающей экстремум целевой функции. В силу неупорядоченности параметров основной метод структурной оптимизации состоит в последовательном переборе возможных вариантов. Чтобы выбрать один оптимальный вариант, необходимо до конца спроектировать очень большое количество допустимых техническими и технологическими ограничениями вариантов ТП. Для реального ТП изготовления деталей даже средней сложности таких вариантов может быть огромное множество. Перебор всех вариантов даже при помощи современных быстродействующих компьютеров занимает очень большое время. Для уменьшения времени проектирования используются следующие приемы.

Билет № 25