Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Учебное пособие по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-36 01 01 «Технология машиностроения» дневной формы обучения
Гомель 2016
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Гомельский государственный технический университет
имени П.О.Сухого»
Кафедра «Технология машиностроения»
Г. В. Петришин, А. В. Петухов
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Учебное пособие по одноименной дисциплине для студентов специальности 1-36 01 01 «Технология машиностроения» дневной формы обучения
Гомель 2016
Содержание
1 Введение. Основные понятия и определения. 11
1.1 Предмет технологии машиностроения и его содержание. 11
1.2 Этапы развития технологии машиностроения и роль отечественных ученых. 12
1.3 Основные понятия и определения технологии машиностроения. 15
1.4 Объекты производства. 15
1.5 Элементы технологических операций. 18
1.6 Средства выполнения технологического процесса. 19
1.7 Характеристики процессов. 20
1.8 Типы производства и их характеристики. Виды организации производства. 21
1.9 Основные направления развития технологии машиностроения. 23
2 Машина как объект производства. 24
2.1 Качество изделий в машиностроении и его народнохозяйственное значение. 24
2.1.1 Служебное назначение машины.. 24
2.1.2 Понятие о качестве промышленной продукции. Связь качества продукции машиностроения с экономикой ее производства и эксплуатации. 27
2.1.3 Системы показателей качества машины: эксплуатационные, производственно-технологические и экономические. Технический уровень 28
2.1.4 Надежность как основной эксплуатационный показатель качества машины.. 29
2.1.5 Влияние показателей качества технологического оборудования на производительность труда. 31
2.1.6 Зависимость качества машин от технологии их изготовления 32
2.1.7 Показатели качества деталей: геометрическая точность, качество поверхностного слоя, прочность и т.д. 33
2.1.8 Три вида показателей качества: расчетные, действительные, измеренные. 35
2.2 Связи между поверхностями деталей машин в процессе изготовления и сборки. 36
2.2.1 Основные виды связей между поверхностями деталей машин: кинематические и позиционные (размерные связи). Два вида размерных связей: связи, определяющие расстояния между поверхностями и связи, определяющие повороты поверхностей. 36
2.2.2 Теория размерных цепей. Основные понятия и определения. 37
2.2.3 Погрешность замыкающего звена размерной цепи. 38
2.2.4 Методы достижения точности замыкающего звена размерной цепи 39
2.3 Основы достижения точности машин при сборке. 49
2.3.1 Значение сборочных процессов в машиностроении. 49
2.3.2 Точность сборки. 51
2.3.3 Организационные формы организации сборки машины.. 51
3 Основы выбора заготовок деталей машин. 56
3.1 Основные положения по получению и выбору заготовок. 56
3.2 Методы производства заготовок: литье, обработка давлением, прокат, сварка, порошковая металлургия, комбинированные методы получения заготовок. Тенденции в производстве заготовок. 56
3.3 Припуски на обработку: основные понятия и определения. 58
3.4 Способы расчета припусков: опытно-статистический, расчетно-статистический, расчетно-аналитический. 59
3.5 Последовательность расчета припусков расчетно-аналитическим методом.. 60
4 Способы и методы обработки поверхностей деталей машин. 63
4.1 Механическая обработка: лезвийная, абразивная. Технологические возможности и области применения. 63
4.2 Методы физико-технической обработки. 64
5 Технологическое обеспечение качества изделий. 68
5.1 Точность изделий и способы ее обеспечения. 68
5.2 Анализ параметров качества изделий методами математической статистики. 69
5.2.1 Виды производственных погрешностей: постоянные, закономерно изменяющиеся и случайные. 69
5.2.2 Характеристика основных законов распределения случайных величин: нормального, равной вероятности и др. 70
5.2.3 Статистический контроль точности обработки, анализ возможного брака и другие основные задачи, решаемые статистическим методом исследования точности обработки заготовок. 78
5.2.4 Методы настройки станка: статическая и динамическая. 79
5.2.5 Основы корреляционного анализа точности технологических процессов. 83
5.3 Расчетно-аналитический метод определения точности обработки 86
5.3.1 Погрешности установки. Базирование по ГОСТ 21495-76: общие понятия, виды баз, основные положения теории базирования, распространенные схемы базирования деталей и примеры разработки схем базирования. 86
5.3.2 Базирование по ГОСТ 3.1107-81: опоры, зажимы и установочные устройства. 99
5.3.3 Качество баз. 106
5.3.4 Погрешность от деформации детали при ее закреплении и определение погрешности установки. 107
5.3.5 Погрешности, не зависящие от нагрузки: теоретической схемы обработки, геометрических неточностей станков, неточностей приспособлений, режущего инструмента и измерений. 108
5.3.6 Погрешности, зависящие от нагрузки: настройка станка, износа режущего инструмента, температурных деформаций, внутренних напряжений и вызываемых упругими деформациями системы СПИД 110
5.4 Расчет суммарной погрешности обработки. 116
5.4.1 Анализ влияния первичных погрешностей на размеры, форму и расположение поверхностей. Определение суммарной погрешности обработки при установке заготовки в приспособлении на предварительно настроенном станке. 116
5.4.2 Определение суммарной погрешности индивидуально обрабатываемой заготовки методом пробных проходов и промеров. 117
5.4.3 Определение суммарной погрешности обработки при статистическом методе исследования точности. 117
5.4.4 Методы снижения величин погрешностей и пути повышения точности обработки. 118
6 Производительность и экономичность технологических процессов. 122
6.1 Взаимосвязь производительности и себестоимости с параметрами качества и технологическим процессом.. 122
6.1.1 Точность и шероховатость как критерии выбора варианта обработки. 122
6.1.2 Оптимизация себестоимости и трудоемкости с позиции режимов резания и применения технологического оборудования. 124
6.1.3 Области рационального использования оборудования в зависимости от типа производства. 126
6.2 Основы технического нормирования. 127
6.2.1 Задачи и подход к нормированию труда. 127
6.2.2 Техническое нормирование. Опытно-статистический метод нормирования. 128
6.2.3 Классификация затрат рабочего времени, их характеристика и расчет. Структура нормы времени для различных типов производства. Особенности нормирования многоинструментальной обработки, на станках с ЧПУ и автоматических линиях. 128
6.2.4 Способы нормирования на основе изучения затрат рабочего времени наблюдением (хронометраж, фотография рабочего дня) и их целевое назначение. 132
6.3 Технико-экономическая эффективность технологических процессов 133
6.3.1 Критерии экономичности (основные и дополнительные) 133
6.3.2 Технологическая себестоимость. Методы расчета себестоимости технологической операции и единицы продукции. Оценка экономической эффективности варианта технологического процесса по приведенным затратам.. 134
6.3.3 Основные пути повышения технико-экономической эффективности технологических операций. 136
6.4 Технологические методы повышения производительности и снижения себестоимости изделий. 140
6.4.1 Увеличение количества изделий, подлежащих изготовлению в единицу времени (квартал, год) и по неизменному чертежу. 140
6.4.2 Использование унификации деталей и узлов и кооперирование предприятий. 140
6.4.3 Группирование изделий, специализация предприятий и цехов 142
6.4.4 Сокращение расходов на материалы.. 143
6.4.5 Понятие о коэффициенте использования материала. 144
6.4.6 Пути приближения качества заготовок к качеству готовых деталей 145
6.4.7 Рациональное использование отходов. 147
6.4.8 Сокращение расходов на заработную плату, приходящуюся на единицу продукции. Многостаночное обслуживание. 147
6.4.9 Сокращение времени на операцию за счет подготовительно-заключительного и штучного времени. 149
6.4.10 Пути и средства сокращения основного технологического времени: повышение качества заготовок, сокращение пути рабочего хода инструмента, сокращение переходов, дифференцирование и концентрирование операций, сокращение величины и времени холостых ходов, повышение режимов обработки, связь режимов обработки с качеством и производительностью, обоснования выбора режимов резания 150
6.4.11 Сокращение вспомогательного времени: сокращение времени на смену и закрепление заготовок, управление оборудованием и на контроль за ходом выполнения технологического процесса и получением требуемого качества изделий. 153
6.4.12 Роль и значение приспособлений. Групповая обработка деталей 153
6.4.13 Улучшение условий труда, сокращение накладных расходов 154
6.4.14 Автоматизация производственных процессов. Задачи, роль и значение автоматизации. Комплексная автоматизация и механизация как основа создания материально-технической базы производства. Задачи и методы автоматизации отдельных элементов технологических систем: транспортирования, загрузки, ориентации, закрепления и управления. Автоматизация сборочных работ. Роботизация. ГПС.. 156
6.4.15 Применение групповых и типовых технологических процессов, их сущность и характеристика. 157
6.4.16 Совершенствование организации производства (форм и видов производственных процессов) 158
7 Основы расчета и проектирования технологических процессов. 161
7.1 Технологичность конструкций машин. 161
7.1.1 Понятие о технологичности конструкции. 161
7.1.2 Основные требования к конструкции машины, технологии ее изготовления, заготовительным процессам (заготовкам, получаемым обработкой металлов давлением и литьем), термической обработке, механической обработке заготовок и их элементарных поверхностей 161
7.1.3 Основные и дополнительные показатели технологичности изделий 170
7.2 Технологические принципы проектирования процессов механической обработки. 171
7.2.1 Принцип последовательного уточнения, структурная формула технологического процесса, принцип решающей операции. 171
7.2.2 Принцип расчленения технологического процесса на стадии обработки и принцип получения и измерения размеров. Способы постановки основных размеров на рабочих чертежах деталей. 172
7.2.3 Принципы совмещения баз, постоянства баз и смены баз. . 177
7.2.4 Технологические принципы кратчайших путей, обработки нескольких поверхностей в одну установку и технологической инверсии 179
7.2.5 Правила выбора технологической (черновой) базы и принцип технологической предпочтительности. 180
7.2.6 Технологические принципы дифференциации и концентрации операций и размещения термических операций в структуре технологического процесса. 182
7.3 Основы подхода к проектированию технологических процессов 185
7.3.1 Технико-экономические принципы и цель проектирования технологических процессов изготовления деталей машин. 185
7.3.2 Общая методика и последовательность проектирования технологических процессов. 186
7.4 Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин. 187
7.4.1 Необходимые исходные данные для проектирования технологических процессов. 187
7.4.2 Определения типа производства. Технологический контроль рабочего чертежа и технологических условий изготовления детали. 188
7.4.3 Выбор метода получения заготовки, баз для изготовления детали и выбор маршрута обработки отдельных поверхностей заготовки. 190
7.4.4 Составление маршрута изготовления детали в целом.. 193
7.4.5 Построение операций механической обработки. 194
7.4.6 Технологическая документация и дисциплина. 199
7.5 Особенности проектирования типовых и групповых технологических процессов изготовления деталей машин. 200
7.5.1 Типизация технологических процессов. 200
7.5.2 Построение групповых технологических процессов. 201
7.6 Особенности проектирования технологических процессов изготовления деталей на автоматических линиях. 205
7.6.1 Основные принципы построения технологии механической обработки деталей на автоматических линиях. 205
7.7 Особенности проектирования технологических процессов изготовления деталей на станках с ПУ.. 210
7.8 Автоматизация проектирования технологических процессов. 214
7.8.1 Возможности ЭВМ в решении задач проектирования. 214
7.8.2 Автоматизированная система проектирования как составная часть ЕСТПП.. 218
7.8.3 Исходная информация, необходимая для автоматизированного проектирования технологических процессов. 225
7.8.4 Основные подходы к автоматизированному проектированию технологических процессов. 226
7.8.5 Алгоритмы проектирования технологических процессов. 228
7.8.6 Логические операции и построение маршрутов обработки деталей 230
7.8.7 Автоматизация технологических расчетов. 237
8 Технология производства типовых деталей машин. 243
8.1 Сущность и значение специальной (отраслевой) технологии. 243
8.2 Технология изготовления обычных валов. 245
8.2.1 Конструктивные разновидности деталей класса валов в зависимости от их назначения. Обычные сплошные и с центральным отверстием, тяжелые специальные, а также жесткие и нежесткие валы 245
8.2.2 Материалы и технические условия на изготовление валов. Заготовки и анализ технологичности валов. 249
8.2.3 Разработка структуры технологического процесса изготовления ступенчатого вала. 255
8.2.4 Особенности обработки нежестких, гладких и с центральным отверстием валов. 259
8.2.5 Особенности обработки тяжелых и коленчатых (кривошипных) валов 261
8.2.6 Обработка торцов и центровых отверстий валов. Схемы обработки наружных поверхностей ступенчатых валов... 263
8.2.7 Токарная обработка ступеней валов. 266
8.2.8 Обработка шпоночных пазов и шлицевых поверхностей на валах 270
8.2.9 Обработка отверстий и резьбы на валах. 286
8.2.10 Финишные (отделочные) методы обработки валов. 320
8.2.11 Обработка валов на автоматических переналаживаемых и непереналаживаемых линиях. 342
8.2.12 Контроль валов. 343
9 Основные направления дальнейшего развития технологии машиностроения. 345
Литература. 350
1 Введение. Основные понятия и определения
1.1 Предмет технологии машиностроения и его содержание
Известно, что первостепенное значение для технического перевооружения промышленности и сельского хозяйства имеет развитие машиностроения, всемерное форсирование производства автоматических линий и машин. В решении задач, поставленных перед машиностроительной промышленностью, важная роль принадлежит науке о производстве машин – технологии машиностроения, охватывающей весь комплекс вопросов, касающихся методов изготовления машин и правильной разработки технологических процессов машиностроительного производства.
Процесс изготовления машин может быть разделен на три этапа: получение заготовок, обработка деталей и сборка их в изделие.
В заготовительных цехах (литейном, кузнечном и т.д.) основное внимание обращается на обеспечение качества металла и его механических свойств. Окончательная форма детали придается в процессе ее механической обработки. При сборке детали соединяются между собой таким образом, чтобы получить готовое изделие. Однако механическая обработка, по крайней мере, в машиностроении, является основным средством обеспечения высокой точности. В процессе обработки наиболее четко выявляются индивидуальные свойства деталей. Работа механического цеха непосредственно связана со всеми особенностями конструкции изделия. Этим объясняется тот факт, почему учение о технологии машиностроения начало развиваться именно в направлении исследования процессов механической обработки.
Технологический процесс механической обработки является результатом воздействия станка, инструмента и труда рабочего на деталь. Понятие «технологический процесс» относится именно к детали, и она, естественно, выбирается в качестве основного объекта рассмотрения при изучении технологии машиностроения.
Технолог интересуется, прежде всего, поведением детали в процессе обработки. Его основная задача – получение детали, соответствующей чертежу и техническим условиям (ТУ). Деталь ему задается, а станок, инструмент и т.д. он должен выбрать сам при разработке технологического процесса. Однако для того, чтобы изучать технологию изготовления детали, необходимо учитывать действие всех факторов: конструкции детали, станка, инструмента, различных приспособлений и труда рабочего. Необходимо учесть технологию заготовительных и сборочных цехов и всю производственную обстановку.
Следовательно, можно сказать, что дисциплина «Технология машиностроения» характеризуется, прежде всего, следующими двумя признаками:
1) объектом ее изучения является деталь в процессе механической обработки;
2) дисциплина носит комплексный характер.
Дата: 2019-04-23, просмотров: 308.