Процесса механической обработки
Гордеев А.В. Практические работы по дисциплине «Основы технологии машиностроения». Проектирование технологического процесса механической обработки. Методическое пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов и колледжей. Тольятти, Тольяттинский государственный университет, 2007, 90 с.
В пособии рассмотрены основные этапы разработки технологических процессов механической обработки деталей. Определен порядок работы на каждом этапе. Приведены справочные сведения. Рассмотрены примеры проектирования техпроцесса, воспользоваться которыми студенты могут при самостоятельной разработке техпроцессов механической обработки. Пособие может быть использовано также при курсовом и дипломном проектировании.
Цель практических работ по дисциплине «Основы технологии машиностроения» ─ научиться разрабатывать оптимальный технологический процесс механической обработки деталей.
С этой целью студенту дается задание на разработку техпроцесса (ТП) обработки заданной детали.
Разработка ТП включает следующие основные этапы:
1) Анализ исходных данных.
2) Анализ технологичности детали.
3) Выбор стратегии разработки техпроцесса.
4) Выбор метода получения заготовки.
5) Выбор метода обработки поверхностей.
6) Определение припусков на обработку.
7) Проектирование штампованной заготовки.
8) Разработка технологического маршрута.
9) Разработка схем базирования.
10) Разработка плана обработки детали.
11) Выбор средств технологического оснащения
12) Нормирование ТП
Анализ исходных данных
Цель работы – научиться анализировать рабочие чертежи деталей при разработке технологических процессов (ТП) механической обработки.
1. Общие положения
Анализ исходных данных для проектирования ТП механической обработки детали начинают с анализа её чертежа.
Грамотно выполненный чертеж детали дает исчерпывающую информацию о её форме, размерах, точности размеров, формы и расположения, шерохова-тости поверхности, материале, его твердости, качестве поверхностного слоя, габаритах и массе детали, использованных стандартах и технических условиях, способе маркировки и т.д. Чертеж детали средней сложности содержит около сотни параметров, характеризующих ее. Задача технолога – спроектировать ТП так, чтобы ни один параметр не остался без внимания.
В первую очередь, технолог должен четко представить себе служебное наз-начение детали и условия ее работы.
Под служебным назначением детали понимают характер выполняемых ею служебных функций (передача усилия или крутящего момента, перемещение, фиксация, поворот, базирование и т.п.) и требования к их выполнению (точ-ность, быстродействие, КПД, долговечность, надежность и т.п.)
Под условиями работы детали понимают качественную и количественную характеристику воздействующих на нее факторов (характер и величину нагру-зок, напряжения в опасных сечениях, трение в контакте, скорости, давления, температуры, характер изнашивания и т.п.)
Деталь содержит достаточно большое число поверхностей, каждая из кото-рых выполняет определенные функции. С помощью одних поверхностей де-таль выполняет свое служебное назначение, другие поверхности служат для установки детали в узле или для присоединения других деталей. Третьи повер-хности не участвуют в работе и служат для придания детали определенной формы. В соответствии с различным назначением поверхностей различаются и требования к ним. Чтобы проанализировать эти требования необходимо систе-матизировать поверхности детали по их служебному назначению.
Поверхности детали делятся на сопрягаемые, взаимодействующие с повер-хностью другой детали, и свободные(С), оформляющие конфигурацию дета-ли. В свою очередь, сопрягаемые поверхности могут выполнять различные функции.
Поверхности детали, выполняющие ее служебные функции, называют исполнительными(И).
Поверхности детали, определяющие положение данной и других деталей в узле (сборочной единице), называют конструкторскими базами. Различают основные и вспомогательные конструкторские базы.
Основныеконструкторские базы (ОБ) – это конструкторские базы, опре-деляющие положение детали в сборочной единице. ОБ лишают деталь необхо-димого числа степеней свободы – перемещения вдоль координатных осей и поворотов вокруг этих осей.
Вспомогательные конструкторские базы (ВБ) – это конструкторские базы, определяющие положение присоединяемых деталей относительно данной де-тали. С помощью ВБ данная деталь лишает присоединяемые детали опреде-ленного числа степеней свободы.
Перед систематизацией все поверхности детали нумеруют по порядку, на-чиная с 1. Номера поверхностей указывают на чертеже детали синим или фио-летовым цветом в кружках на выносках. При этом допускается пересечение выносками основных и вспомогательных линий чертежа (при выполнении уче-бного задания на ПК допускается обозначение поверхностей черным цветом, при этом число пересечений необходимо свести к минимуму). Размер цифр, обозначающих поверхность, на 1 – 2 номера больше цифр, обозначающих раз-меры.
При анализе исходных данных для разработки ТП механической обработки детали поверхности делят на 4 группы: И, ОБ, ВБ, С. При этом некоторые по-верхности могут выполнять несколько функций и соответственно относиться к нескольким типам (например, И и ВБ).
Далее технолог проверяет полноту задания требований к узлу или детали на чертеже. Так, на чертеже детали должны быть указаны марка материала и вид заготовки (отливка, поковка, прокат) со ссылкой на соответствующие стандарты и задана твердость всех поверхностей. Должны быть представлены все размеры, необходимые для изготовления и контроля – величина каждой поверхности (длина, ширина, высота, радиус), ее положение (расстояние от оси или другой поверхности, угол), справочные размеры (получаемые по другому чертежу, замыкающие размеры цепи). На каждый размер должна быть задана точность в виде поля допуска или предельных отклонений, проставленных возле номинального размера или в технических требованиях. На каждую поверхность должна быть назначена шероховатость условным знаком на контурной или выносной линии, либо в правом верхнем углу чертежа. Должны быть заданы необходимые допуски формы и расположения – прямолинейности, плоскостности, круглости, цилиндричности, профиля продольного сечения и т. п. в виде условного обозначения или пункта технических требований.
Проверяют также правильность задания требований на чертеже. Все требо-вания должны быть заданы по ГОСТ и стандартам предприятий (СТП), чтобы исключить их неоднозначное толкование). Размеры должны задаваться преи-мущественно от одной базы. Форма и размеры шпоночных пазов, фасок, ка-навок, радиусов переходов, галтелей и др. элементов должны соответствовать ГОСТ.
После анализа чертежа детали исходные данные заносят в таблицу (см. табл. 1.4), в которой указывают номер, тип и форму каждой поверхности, их размеры с допусками и квалитет точности, вид и величину погрешностей формы и расположения и соответствующий этой величине квалитет точности, шероховатость.
Если точность размеров на чертеже указана в виде индекса посадки и квали-тета (например, 50к6) или в виде предельных отклонений (например, 
), либо в пункте технических требований указанием посадки и квалитета (напри-мер, h14, ±IT14/2), то недостающие для заполнения граф 5 и 6 табл. 1.4 сведения берут из табл. 1.1 и 1.2.
Если точность формы или расположения задана условным обозначением с указанием предельного отклонения Тр по ГОСТ 2.308-79, то условный квалитет точности определяют по табл. 1.3.
2. Справочные данные
Таблица 1.1
Допуски на размеры по ГОСТ 25346-82
| Разм. мм, до | Допуск Td, мкм | Допуск Td, мм | |||||||||||
| 0,22 0,27 0,33 0,39 0,46 0,54 0,63 0,72 0,81 0,89 0,97 1,1 1,25 1,4 | 0,36 0,43 0,52 0,62 0,74 0,87 1,0 1,15 1,3 1,4 1,55 1,75 2,0 2,3 | 0,58 0,7 0,84 1,0 1,2 1,4 1,6 1,85 2,1 2,3 2,5 2,8 3,2 3,6 | 0,9 1,1 1,3 1,6 1,9 2,2 2,5 2,9 3,2 3,6 4,0 4,4 5,6 | 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0 3,5 4,0 4,6 5,2 5,7 6,3 7,0 8,0 9,0 | 3,6 4,3 5,2 6,2 7,4 8,7 10,0 11,5 13,0 14,0 05,5 17,5 20,0 23,0 |
Таблица 1.2.
Предельные отклонения валов по ГОСТ 25346-82
| Разм. мм, до | Предельные отклонения, мкм | ||||||||||
| g6 | k6 | f7 | k7 | e8 | k8 | d9 | d10 | d11 | b12 | b14 | |
| -5 -14 | +10 +1 | -13 -28 | +16 +1 | -25 -47 | +23 +1 | -40 -75 | -40 -98 | -40 -130 | -150 -300 | -150 -510 | |
| -6 -17 | +12 +1 | -16 -34 | +19 +1 | -32 -59 | +28 +1 | -50 -93 | -50 -120 | -50 -160 | -150 -330 | -150 -580 | |
| -7 -20 | +15 +2 | -20 -41 | +23 +2 | -40 -73 | +35 +2 | -65 -117 | -65 -149 | -65 -195 | -160 -370 | -160 -680 | |
| -9 -25 | +18 +2 | -25 -50 | +27 +2 | -50 -89 | +41 +2 | -80 -142 | -80 -180 | -80 -240 | -170 -420 | -170 -790 | |
| -10 -29 | +21 +2 | -30 -60 | +32 +2 | -60 -106 | +48 +2 | -100 -174 | -100 -220 | -100 -290 | -190 -490 | -190 -930 | |
| -12 -34 | +25 +3 | -36 -71 | +38 +3 | -72 -126 | +57 +3 | -120 -207 | -120 -260 | -120 -340 | -220 -570 | -220 -1090 | |
| -14 -39 | +28 +3 | -43 -83 | +43 +3 | -85 -148 | +66 +3 | -145 -245 | -145 -305 | -145 -395 | -280 -680 | -280 -1280 | |
| -15 -44 | +33 +3 | -50 -96 | +50 +4 | -100 -172 | +76 +4 | -170 -285 | -170 -355 | -170 -460 | -380 -840 | -380 -1530 | |
| -17 -49 | +36 +4 | -56 -108 | +56 +4 | -110 -191 | +85 +4 | -190 -320 | -190 -400 | -190 -510 | -480 -1000 | -480 -1780 | |
| -18 -54 | +40 +4 | -62 -119 | +61 +4 | -125 -214 | +93 +4 | -210 -350 | -210 -440 | -210 -570 | -600 -1170 | -600 -2000 | |
| -20 -60 | +45 +5 | -68 -131 | +68 +5 | -135 -232 | +101 +4 | -230 -385 | -230 -480 | -230 -630 | -760 -1340 | -760 -2310 | |
| -22 -66 | +44 | -76 -146 | +70 | -145 -255 | -260 -435 | -260 -540 | -260 -700 | ||||
| -24 -74 | +50 | -80 -160 | +80 | -160 -285 | -290 -490 | -290 -610 | -290 -790 | ||||
| -26 -82 | +56 | -86 -176 | +90 | -170 -310 | -320 -550 | -320 -680 | -320 -880 |
Таблица 1.3