Основы ТМ пособие ч1
.pdf
Рис. 41. Схема хонингования |
Рис. 42. Схема суперфиниширования наружной |
отверстия |
цилиндрической поверхности |
Контрольные вопросы
Контрольные вопросы построены по форме выбора правильных ответов.
1.Основными формообразующими движениями при обработке детали на токарных станках являются: вращение детали, вращение инструмента, продольное горизонтальное движение инструмента, поперечное горизонтальное движение инструмента, вертикальное движение инструмента.
2.Основными схемами обработки детали на токарных станках являются: в патроне, в центрах, в патроне с поджимом задним центром, на планшайбе, в тисках.
3.К самоцентрирующим приспособлениям относятся: трехкулачковые патроны, двухкулачковые патроны, четырехкулачковые патроны, цанговые патроны, установка на разжимной оправке.
4.Основными схемами обработки детали на токарно-револьверных станках являются: в трехкулачковом патроне, в центрах, в цанговом патроне, в трехкулачковом патроне с поджимом задним центром, в центрах с применением люнета.
5.Основными схемами обработки детали на токарном гидрокопировальном станке являются: в патроне, в центрах, в патроне с поджимом задним центром, на оправке, на планшайбе.
6.Основными схемами обработки детали на токарном многорезцовом станке являются: в патроне, в центрах, в патроне с поджимом задним центром, на оправке, на планшайбе.
7.Основными схемами обработки детали на токарном многошпиндельном горизонтальном станке являются: в патроне, в центрах, в патроне с поджимом задним центром, на оправке, в цанговом патроне.
8.Основными схемами обработки детали на токарном многошпиндельном вертикальном станке являются: в патроне, в центрах, в патроне с поджимом задним центром, на оправке, в цанговом патроне.
9.К основным формообразующим движениям при обработке детали на круглошлифовальных станках относятся: вращение детали, вращение инструмента,
41
продольное движение стола в горизонтальной плоскости, поперечное движение стола в горизонтальной плоскости, поступательное движение стола в вертикальной плоскости.
10.К основным формообразующим движениям при обработке детали на плоскошлифовальных станках осносятся: вращение детали, вращение инструмента, продольное движение стола в горизонтальной плоскости, поперечное движение стола в горизонтальной плоскости, вертикальное движение стола в вертикальной плоскости.
11.К основным формообразующим движениям при обработке детали на внутришлифовальных станках относятся: вращение детали, вращение инструмента, продольное движение инструментальной шпиндельной бабки, поперечное движение инструментальной шпиндельной бабки, поступательное перемещение шпиндельной бабки с деталью.
12.К основным формообразующим движениям при обработке детали на фрезерных станках относятся: вращение детали, вращение инструмента, продольное движение стола в горизонтальной плоскости, поперечное движение стола в горизонтальной плоскости, вертикальное движение стола в вертикальной плоскости.
13.К основным формообразующим движениям при обработке детали на универсальных сверлильных станках относятся: вращение детали, вращение инструмента, осевое перемещение инструмента, вертикальное перемещение стола, горизонтальное перемещение стола.
14.К основным формообразующим движениям при обработке детали на расточных станках относятся: вращение детали, вращение инструмента, осевое перемещение инструмента, вертикальное перемещение стола, горизонтальное перемещение стола.
3.3. Показатели качества машиностроительной продукции
Качество машиностроительной продукции совокупность свойств, обуслов-
ливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Количественные характеристики этих свойств называют показателями качества продукции.
Показатели качества разделены на группы: показатели назначения, показатели надежности, показатели технологичности, эргономические показатели, эстетические показатели, показатели стандартизации и унификации, показатели транспортабельности, патентноправовые показатели, экологические показатели, показатели безопасности, экономические.
Показатели назначения определяют технологические возможности и прогрессивность конструкций (мощность, производительность, скорость, расход электроэнергии, топлива, КПД, точность, прочность). Эти показатели являются основными при оценке технического уровня и качества продукции и используются как критерии при оптимизации процесса управления качеством.
Анализируя состав показателей, можно отметить, что технический уровень продукции зависит не только от конструкции, а и от технологии ее изготовления (показатели точности и прочности).
42
Показатели надежности это свойства изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах. Если изделие не обладает необходимой надежностью, то все технические характеристики теряют свое практическое значение.
Надежность изделия является показателем, включающим в себя показатели безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Показатели безотказности это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. К ним относятся: вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, средняя наработка на отказ.
Показатели долговечности характеризуют свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания. К ним относятся: средний ресурс, средний ресурс между капитальными ремонтами, средний срок службы изделия.
Показатели ремонтопригодности характеризуют свойство изделия, заключающееся в приспособленности, предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и устранению их путем проведения ремонта и технического обслуживания. К ним относятся: среднее время восстановления и вероятность восстановления в заданное время.
Показатели сохраняемости характеризуют свойство изделия непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после срока хранения и транспортирования. К ним относятся: средний срок сохраняемости, гаммапроцентный срок сохраняемости.
Экономические показатели характеризуют затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию и потребление продукции. К ним относятся: капиталовложение, себестоимость изготовления изделия.
Проиводственно-технологические показатели это показатели стандартиза-
ции и унификации и показатели технологичности. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными частями, а также уровень унификации с другими изделиями.
Степень унификации и стандартизации характеризуется следующими показателями: коэффициентами применяемости, повторяемости, взаимной унификации и унификации для группы изделий.
Показатели технологичности это свойство изделия, обусловливающее оптимальное распределение затрат материалов, средств труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции.
Показатели точности и прочности. Проблема точности в современном машиностроении занимает одно из ведущих мест. Ей подчинено большинство вопросов, рассматриваемых в технологии машиностроения: выбор баз, расчет припусков, формирование последовательности обработки, расчеты режимов резания и др. Повышение мощности машин при уменьшении ее габаритов и металлоемкости требуют получения многих показателей качества и в первую очередь точности. Задача повышения долговечности машин, т.е. длительного сохранения точности в процессе эксплуатации, решается обеспечением такого показателя как прочность.
43
Указанные показатели машин и их деталей закладываются еще при конструировании, а затем формируются на протяжении всего технологического процесса изготовления: точность детали – при механической обработке, прочность – путем применения термической, химико-термической или упрочняющей обработки. К показателям точности, формируемым при обработке, относятся: точность размеров (квалитеты), точность формы, точность относительного расположения, точность положения. К прочностным показателям относятся показатели, характеризующие состояние поверхностного слоя – это величина поверхностной твердости HRC, HB; величина упрочненного слоя h, величина остаточных напряжений σо ,
предел прочности σв .
В технологии машиностроения имеет место показатель, который оказывает сильное влияние на показатели точности и прочности в процессе эксплуатации. Это качество поверхностного слоя детали, оцениваемое шероховатостью Ra, Rz. Следует различать качество поверхностного слоя и общее качество продукции.
Контрольные вопросы
1.Под...........продукции понимается совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
2.Надежность изделия – это обобщенное свойство, которое включает в себя такие понятия как........: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, эргономичность.
3.Производственно-технологические показатели, характеризующие качество изделия, – это.........: технологичность, стандартизация, унификация, безотказность, долговечность.
4.Обеспечение качества и экономичности машины в процессе ее создания – это задача........: технолога, конструктора, рабочего, ремонтника, потребителя.
3.4.Базирование и базы
3.4.1. Виды баз
Базирование – придание заготовке требуемого положения относительно рабочих органов станка или приспособления (ГОСТ 21495).
Любое тело имеет шесть степеней свободы, чтобы обеспечить определенность и неизменность обрабатываемой детали, необходимо тело лишить всех степеней свободы. Это осуществляется путем прижима детали к соответствующим опорам приспособления. При правильной установке детали в приспособлении число опорных точек не должно быть более шести, в противном случае создается неустойчивое положение детали (рис. 43).
Основным понятием базирования является база.
База – поверхность или их сочетание, ось или точка, определяющие положение детали при ее установке на станке. Правильный выбор баз является одним из основных моментов достижения заданной точности размеров и взаимного расположения обрабатываемых поверхностей детали.
44
Рис. 43. Принципиальная схема установки детали в приспособлении
Базы по назначению подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные.
Конструкторские базы могут быть основными и вспомогательными. Основной называется конструкторская база, принадлежащая данной детали и используемая для определения ее положения в изделии (рис. 44, рис. 45).
Вспомогательная конструкторская база – база принадлежит данной детали и используется для определения положения присоединяемого к ней изделия
(рис. 44).
Рис. 44. Конструкторские базы: |
Рис. 45. Основные |
|
поверхности 1, 2, 3 – основные базы; |
||
конструкторские базы |
||
поверхности 4, 5, 6 – вспомогательные базы |
||
|
Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки и средств измерения.
Рассмотрим более подробно технологические базы.
Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта.
1. По лишаемым степеням свободы базы подразделяются на установочные, направляющие, опорные, двойные направляющие и двойные опорные (рис. 46).
Установочная база – база, лишающая заготовку трех степеней свободы: перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других. Установочная база реализуется как плоскость.
Направляющая база – база, лишающая заготовку двух степеней свободы: перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси. Направляющая база реализуется линией.
Опорная база – база, лишающая заготовку одной степени свободы: перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси. Реализуется точкой.
45
Рис. 46. Разновидности баз по лишаемым степеням свободы
Двойная направляющая база – база, лишающая заготовку четырех степеней свободы: перемещений заготовки вдоль двух координатных осей и поворота вокруг этих осей (рис. 47).
Рис. 47. Пример двойной |
Рис. 48. Пример двойной опорной |
|
базы при установке в патроне |
||
направляющей базы |
||
|
Двойная направляющая база реализуется при установке в широкие призмы, патроны, установке в патрон с поджимом задним центром, установке в центрах, в цанговом патроне, на оправке.
Двойная опорная база база, лишающая заготовку двух степеней свободы: перемещений вдоль двух координатных осей (рис. 48).
2.По характеру проявления базы могут быть явными и скрытыми:
явная база – база заготовки в виде реальной поверхности, разметочной риски или точки пересечения рисок;
скрытая база – база заготовки в виде воображаемой плоскости, оси или точки (рис. 49). На рис. 49 установочная база – явная (точки 1, 2, 3), а направляющая (точки 4, 5) и опорная (6) – скрытые.
Выделяют полное и краткое наименование баз. Примеры: полного наименования баз: основная явная база, технологическая направляющая скрытая база, измерительная опорная явная база. Краткие наименования баз: основная база, технологическая направляющая база, измерительная опорная база.
46
Рис. 49. Примеры разновидностей баз по характеру проявления
3. Различают черновые и чистовые базы.
Черновые базы – необработанные поверхности установки детали. Эти базы используются на первых операциях и служат для создания чистовых баз. Обработанные поверхности, служащие для установки детали называются чисто-
выми базами.
4. Различают основные и искусственные технологические базы.
Основные базы – поверхности, предусмотренные конструкцией детали. Искусственные базы – базы, специально созданные на детали, исходя из тех-
нологических соображений. Часто при эксплуатации детали искусственные базы не нужны, поэтому после обработки они могут быть удалены. Возможность их использования должна быть предусмотрена конструкцией детали.
3.4.2. Схемы установки и схемы базирования
Необходимо различать схему установки по ГОСТ 3.1107 и схему базирования по ГОСТ 21495.
Схема установки – схема расположения опорных точек и элементов зажима в
условных обозначениях: |
|
– жесткая опора, |
– установка в патроне, |
– опора подводимая, |
– поводковое устройство, |
– жесткая опора (вид сверху), |
– установка детали в призмах, |
– жесткий центр, |
– форма призматических по- |
|
верхностей, |
– плавающий центр, |
– сила прижима. |
– вращающийся центр, |
|
47
Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах заготовки. Условные обозначения опорных точек:
– жесткая опора,
– вид сверху жесткой опоры.
На выходных документах рисуется схема установки, схема базирования является промежуточным звеном схемы установки.
Некоторые схемы установок и схем базирования детали. 1. Установка в патроне.
Рис. 50. Схема установки |
Рис. 51. Схема базирования |
2. Установка в центрах с использованием жесткого переднего центра.
Рис. 52. Схема установки |
Рис. 53. Схема базирования |
3. Установка в центрах с использованием плавающего переднего центра.
Рис. 54. Схема установки |
Рис. 55. Схема базирования |
48
4. Установка на оправке без зазора.
Рис. 56. Схема установки |
Рис. 57. Схема базирования |
5. Установка на оправке с зазором.
Рис. 58. Схема установки |
Рис. 59. Схема базирования |
6. Установка в призму.
Рис. 60. Схема установки |
Рис. 61. Схема базирования |
Установка корпусных деталей может осуществляться по трем схемам: на плоскость и два отверстия, на две плоскости и одно отверстие, на три плоскости. Наиболее предпочтительной является первая схема.
7. Установка на плоскость и два отверстия.
Рис. 62. Полуконструктивное изображение
49
Рис. 63. Схема установки |
Рис. 64. Схема базирования |
3.4.3. Погрешность базирования
Погрешность базирования погрешность выполняемого размера, обусловленная погрешностью других уже выполненных размеров.
Погрешность базирования рассматривается только на настроенных станках, а на ненастроенных станках схема базирования не строится. Так как ошибка базирования целиком зависит от схемы установки, т.е. от технолога, то рационально ее исключать, ошибка базирования должна быть равна нулю. Имеется два правила, когда ошибка базирования равна нулю:
1.Погрешность базирования равна нулю, когда технологическая база совпадает с измерительной (рис. 65, а). Погрешность базирования на размер C равна
εδс 0 . В противном случае (рис. 65, б) на размер А есть ошибка базирования
εδА 0 .
а) |
б) |
Рис. 65. Обработка детали на фрезерном станке: а – технологическая база совпадает
сизмерительной (T ≡ И); б – технологическая база не совпадает с измерительной (T ≠ И)
2.Погрешность базирования равна нулю для размеров, выполняемых за одну установку настроенными инструментами. Для размеров между инструментами А
иВ ошибка базирования отсутствует: εδА 0 ; εδB 0 .
Рис. 66. Обработка детали на многорезцовом станке
Ошибка базирования определяется величиной поля допуска на размер, связывающий измерительную и технологическую базы. Для приведенного примера на рис. 65, б εδA TB .
50