МОДУЛЬ 1. характеристика методів виготовлення деталей в машинобудуванні

Основи ТЕХНОЛОГІЇ машинобудування

Навчальний посібник

хАРКІВ – 2007

удк 621.01: 658.5: 002.2

Міренський І.Г.

Основи технології машинобудування. Навчальний посібник. – Харків: ХНАМГ, 2007. − 275 с.

Друкується за рішенням Вченої ради академії як навчальний посібник для студентів спеціальності "Електричні системи і комплекси транспортних засобів", "Електричний транспорт", "Електромеханічні системи автоматизації та електропривод". (Протокол № 1 від 29.09.2006 р.)

На підставі узагальнення сучасних методик розрахунків, принципів конструювання та діючих технічних стандартів викладена теорія побудови та методи оцінки технологічних процесів машинобудівного виробництва, що включають отримання заготівок, механічної обробки різанням і складання виробів та їх елементів, а також вимоги до конструктивного оформлення розробок. Розглянуто шляхи підвищення ефективності технології виготовлення в результаті впровадження маловідхідного процесу отримання заготівок, раціональних режимів обробки та складання, високопродуктивних пристроїв, різального і вимірювального інструмента, нових автоматичних ліній. Наведено особливості комплексних технологічних процесів обробки корпусів, деталей типу круглих стержнів і втулок. Здобуття знань в області теорії та практики технології машинобудування сприяє безперервному удосконаленню методів виробництва, підвищенню продуктивності праці та якості виробів, а також безвідмовності електромеханічних систем транспорту, об’єктів та технічних засобів житлово-комунального господарства.

Посібник призначений для студентів технічних спеціальностей.

Табл.. – 3, іл. - 71 , бібліогр. – 27 найменувань

Рецензенти: М.А. Подригало, завідувач кафедри „Технологія машинобудування та ремонту машин”, проф., д.т.н. (Харківський національний автомобільно-дорожній університет);

Є.Є. Александров, завідувач кафедри „Колісні та гусеничні машини”, проф., д.т.н. (Національний технічний університет „Харківський політехнічний інститут”);

О.М. Ларін, завідувач кафедри „Пожежної та аварійно-рятувальної техніки”, проф., д.т.н. (Академія цивільного захисту України)

© І.Г. Міренський ХНАМГ, 2007

Зміст

Стор.
ВСТУП...............................................................................................................
МОДУЛЬ 1. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДІВ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛЕЙ В МАШИНОБУДУВАННІ...............................
	Тема 1.1. Виробничі та технологічні процеси в машинобудуванні..
	1.1.1.	Вироби та їх елементи..................................................................
	1.1.2.	Технологічні схеми складання виробів і принципи їх побудови…………………………………………………………
	1.1.3.	Поняття виробничого і технологічного процесів......................
	1.1.4.	Елементи технологічного процесу механічної обробки...........
	1.1.5.	Типи виробництва та їх характеристики....................................
	1.1.6.	Поточний метод організації робіт на машинобудівному підприємстві..................................................................................
	1.1.7.	Види та визначення припусків на механічну обробку деталей, оцінка їх впливу на розмір заготовки.........................
	1.1.8.	Технологічні бази, їх класифікація та вибір..............................
	Тема 1.2. Стандартизація допустимих відхилень розмірів, форм і розміщення поверхонь. Система допусків та посадок типових з’єднань........................................................................
	1.2.1.	Взаємозамінюваність і поняття про допуски і квалітети..........
	1.2.2.	Посадки деталей вузлів транспортних засобів і системи їх утворення......................................................................................
	1.2.3.	Вибір посадок для з’єднання елементів виробів.......................
	1.2.4.	Відхилення форми деталей і розміщення поверхонь...............
	1.2.5.	Шорсткість поверхонь деталі, її оцінка та технологічні шляхи забезпечення.....................................................................
	Тема 1.3. Точність обробки в машинобудуванні..................................
	1.3.1.	Методи точності механічної обробки для різних типів виробництва та їх характеристика..............................................
	1.3.2.	Шляхи забезпечення точності складальних робіт під час виробництва та ремонту виробів................................................
	1.3.3.	Фактори, що впливають на точність обробки...........................
	1.3.4.	Визначення поля розсіювання розмірів під час механічної обробки..........................................................................................
	1.3.5.	Методи дослідження точності в машинобудуванні..................
	1.3.6.	Поняття про досягнуту та економічну точність........................
	1.3.7.	Шляхи підвищення точності механічної обробки....................
	Тема 1.4. Якість поверхонь деталей машин..........................................
	1.4.1.	Поняття про якість поверхонь....................................................
	1.4.2.	Оцінка якості поверхні елементів технічних систем................
	1.4.3.	Вплив якості поверхні на експлуатаційні властивості деталей
	1.4.4.	Технологічні фактори, що впливають на шорсткість поверхні деталей...........................................................................
	Тема 1.5. Технологічність конструкції технічного засобу..................
	1.5.1.	Основні положення про технологічність і конструктивне відпрацювання конструкції.........................................................
	1.5.2.	Методика оцінка технологічності розробки..............................
	1.5.3.	Технологічність конструкції деталей, обумовлена обробкою різанням.........................................................................................
	1.5.4.	Відпрацювання технологічності конструкцій елементів виробів з урахуванням методів отримання заготівок...............
	1.5.5.	Вплив технологічності конструкції на її собівартість..............
МОДУЛЬ 2 . Загальні принципи проектування технологічних процесів в машинобудуванні……………………………………
	Тема 2.1. Проектування технологічних процесів обробки деталей механічних засобів....................................................................
	2.1.1.	Цільове призначення технологічних розробок..........................
	2.1.2.	Вихідні дані для проектування технологічних процесів..........
	2.1.3.	Види технологічної документації...............................................
	2.1.4.	Загальна методика та послідовність проектування процесів виготовлення деталей...................................................................
	2.1.5.	Вибір методу виготовлення заготовок.......................................
	2.1.6.	Вибір установлюваних баз і складання маршруту обробки деталей..........................................................................................
	2.1.7.	Технологічний контроль робочої документації........................
	2.1.8.	Типізація технологічних процесів..............................................
	2.1.9.	Автоматизоване проектування...................................................
	Тема 2.2. Техніко-економічні порівняння розроблювальних варіантів процесів механічної обробки................................
	2.2.1.	Поняття про технічні норми часу...............................................
	2.2.2.	Складові норм часу для різних типів виробництва...................
	2.2.3.	Методи нормування робіт...........................................................
	2.2.4.	Спрощені способи розрахунку технічних норм часу...............
	2.2.5.	Собівартість деталі та методи її визначення.............................
	Тема 2.3. Автоматизація технологічних процесів обробки заготовок……………………………………………………….
	2.3.1.	Цикл технологічної операції у процесі обробки заготовки різанням........................................................................................
	2.3.2.	Ступені автоматизації технологічних процесів........................
	2.3.3.	Продуктивність автоматичних ліній..........................................
	2.3.4.	Показники надійності автоматичних ліній................................
	2.3.5.	Промислові роботи.......................................................................
	2.3.6.	Управління технологічним обладнанням з використанням ЕОМ...............................................................................................
	Тема 2.4. Проектування технологічних процесів складання вузлів транспортних засобів................................................................
	2.4.1.	Основні поняття термінології процесу складання....................
	2.4.2.	Технологічність виробу при складанні......................................
	2.4.3.	Вихідні дані, потрібні для розробки технологічних процесів складання......................................................................................
	2.4.4.	Організаційні форми складання..................................................
	2.4.5.	Характеристика методів складання............................................
	2.4.6.	Створення технологічних процесів складання..........................
	2.4.7.	Особливості проектування автоматичного складання..............
	2.4.8.	Критерії оцінки запроектованих технологічних процесів складання.......................................................................................
МОДУЛЬ 3. ВИМОГИ, ЩО ставляться ТЕХНОЛОГІЄЮ ВИРОБНИЦТВА ДО КОНСТРУКТИВНОГО ОФОРМЛЕННЯ ДЕТАЛЕЙ і ВУЗЛІВ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ..............................................
	Тема 3.1. Вимоги до конструктивного оформлення елементів машин, що викликаються технологією їх складання........
	3.1.1.	Основні вимоги, що обумовлюють можливість побудови високопродуктивного процесу складання.................................
	3.1.2.	Шляхи конструктивного оформлення вузлів складних форм..
	3.1.3.	Технологічна класифікація зварних конструкцій машин.........
	3.1.4.	Загальні технологічні вимоги до конструктивного оформлення зварювальних конструкцій....................................
	Тема 3.2. Технологічні вимоги до конструктивного оформлення деталей технічних систем.........................................................
	3.2.1.	Загальні напрямки конструювання деталей машин, що відповідають вимогам технології виробництва.........................
	3.2.2.	Вимоги до заготівельних процесів..............................................
	3.2.3.	Загальні вимоги, що ставляться технологією механічної обробки до конструкції елементів машини................................
	3.2.4.	Технологічні вимоги до поверхонь деталей...............................
МОДУЛЬ 4. ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ВИРОБНИЦТВА ТИПОВИХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН.........................................
	Тема 4.1. Технологія виготовлення деталей типу круглих стержнів
	4.1.1.	Класифікація валів і методи виробництва заготовок................
	4.1.2.	Технологія обробки ступеневих валів........................................
	4.1.3.	Характеристика способів зовнішнього шліфування вала........
	4.1.4.	Особливості технологічних завдань під час виготовлення важких валів..................................................................................
	4.1.5.	Технологія виробництва гладких валів і виробів з центральними отворами...............................................................
	4.1.6.	Технологічний контроль..............................................................
	Тема 4.2. Обробка корпусних деталей....................................................
	4.2.1.	Призначення корпусних деталей і технологічні завдання, що виникають у процесі їх виготовлення.........................................
	4.2.2.	Матеріали й види заготовок.........................................................
	4.2.3.	Вибір і обробка базових поверхонь.............................................
	4.2.4.	Технологічний процес обробки корпусних деталей..................
	4.2.5.	Обробка площин корпусних деталей...........................................
	4.2.6.	Технологічне обладнання для обробки базових і основних отворів............................................................................................
	4.2.7.	Особливості розточування отворів по кондуктору і без нього
	4.2.8.	Вплив похибок на точність обробки отворів..............................
	4.2.9.	Обробка кріпильних отворів корпусних деталей.......................
	4.2.10.	Особливості технічного контролю отворів.................................
	Тема 4.3 Обробка концентричних деталей типу втулок.....................
	4.3.1.	Різновид концентричних деталей типу порожнистих циліндрів та види заготовок.........................................................
	4.3.2.	Технологічні завдання під час обробки втулок..........................
	4.3.3.	Вплив похибки на допуски лінійних розмірів концентричних деталей............................................................................................
	4.3.4.	Технологічні схеми обробки втулок з урахуванням виду заготовки........................................................................................
	Тема 4.4. Основні напрямки подальшого розвитку технологічних методів машинобудівного виробництва.................................
	4.4.1.	Розробка й впровадження високоефективної та маловідходної технології отримання заготовок.........................
	4.4.2.	Розвиток і удосконалення процесів механічної обробки та складання виробів.........................................................................
	4.4.3.	Автоматизація розробки технологічних процесів з використанням ЕОМ.....................................................................
	4.4.4.	Взаємозв’язок конструкції машини з технологічними аспектами її виробництва.............................................................
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ................................................................................

ВСТУП

Серед галузей промисловості провідне місце займає машинобудування. Це визначається тим, що всі процеси в матеріальному виробництві, транспорті, будівництві та сільському господарстві пов’язані з використанням машин різного призначення. Конструкції машин безперервно вдосконалюються згідно з вимогами виробництва та експлуатації, а також на основі впровадження ефективних результатів науково-технічних досліджень, появи нових матеріалів і способів надання їм потрібних форм і властивостей.

Створення нових машин, які відповідали б сучасним вимогам, пов’язане з потребою підготовки висококваліфікованих інженерних кадрів машинобудівного профілю, здатних розв’язувати питання розрахунків, конструювання, виробництва та експлуатації виробів високого технічного рівня. Підготовка молодих фахівців у цьому напрямку здійснюється на базі вивчення фундаментальних загальноосвітніх, загальноінженерних і спеціальних дисциплін, серед яких окреме місце займає курс технології машинобудування.

Основним завданням цієї наукової дисципліни є розвиток знань, що забезпечують безперервне удосконалення технологічних методів виробництва та підвищення продуктивності праці в машинобудуванні. Напрямок технології машинобудування визначається завданням отримання машин високої якості, які виготовляються при найменшій собівартості, мінімальній витраті матеріалів, організації праці безпечної та полегшеної в максимально можливій мірі. Розробка таких технологічних процесів пов’язана з доцільним вибором і створенням більш досконального технологічного обладнання, засобів механізації та автоматизації виробництва, приведенням техніко-економічних обґрунтувань та виконанням проектно-конструкторських розробок. Разом з цим ставиться завдання максимального скорочення термінів побудови та впровадження технологічних процесів, у результаті чого прискорюється застосування нової техніки на стадії виготовлення виробів.

Технологія виготовлення виробів є комплексним курсом, в якому викладається теорія побудови та методи розрахунку технологічних процесів машинобудівного виробництва, що включають отримання заготовок, механічну обробку різанням і складання машин і їх елементів, а також вимоги до конструктивного оформлення. Крім того, цей курс розширює кругозір студентів в області технології, розвиває здатність до проведення критичної оцінки діючих процесів, а також прищеплює навички творчого вирішення технічних завдань.

У технології машинобудування синтезуються положення теоретичних і прикладних наук щодо вирішення технологічних завдань різного характеру.. Поряд з цим шляхом систематизації та узагальнення виробничого досвіду, а також на основі аналізу результатів виконаних досліджень створюються та розвиваються основні теоретичні положення технології виробництва виробів, що підводять наукову базу під розробку процесів їх виготовлення і дають можливість обґрунтованого вибору технологічних методів для конкретних умов.

Однією з головних наукових проблем даної дисципліни є вивчення закономірностей протікання технологічних процесів і виявлення тих параметрів, вплив на які є найбільш ефективним для інтенсифікації виробництв та підвищення його точності. У дослідженнях технологічних процесів треба повністю перейти від наближеного опису явищ, що відбуваються, до математично строгих виразів і методів сучасної науки. Точні технологічні розрахунки особливо важливі для автоматизованого виробництва, де потрібна висока надійність забезпечення заданої продуктивності та стабільної якості виробів.

Цей посібник складається з чотирьох розділів.

Перший розділ містить характеристику методів виготовлення деталей в машинобудуванні. У стислій формі розглянуто типи виробництва та їх переваги, елементи технологічного процесу механічної обробки різанням заготівок, принцип побудови схем складання виробів, стандартизація допустимих відхилень розмірів, форм і розміщення поверхонь, система допусків і посадок типових з’єднань, методи оцінки точності обробки, якості поверхні та технологічності розробки з урахуванням типу виробництва та технології отримання заготовок.

У другому розділі наведено загальні принципи проектування технологічних процесів механічної обробки деталей та складання виробів, критерії порівняння запропонованих варіантів технологічних схем виготовлення, розглянуто питання підвищення ефективності виробничих процесів за рахунок впровадження автоматичних ліній.

Третій розділ присвячений вимогам, що ставляться технологією виготовлення до конструктивного оформлення елементів і виробів різного призначення.

У четвертому розділі розглянуто питання особливостей технології виготовлення корпусів, деталей круглих стержнів і втулок, наведено напрямки подальшого розвитку розробки та впровадження маловідходних технологічних методів машинобудівного виробництва.

Цей посібник має велике значення при підготовці спеціалістів для машинобудівної промисловості, озброює знаннями, потрібними не тільки для повсякденної роботи, але і творчої діяльності в галузі автоматизації виробництва, розробки нової прогресивної технології та створення конструкцій, що дозволяють використовувати в процесі виготовлення високопродуктивні технологічні методи.

МОДУЛЬ 1. характеристика методів виготовлення деталей в машинобудуванні

Першочерговим завданням перебудови вітчизняної економіки є підвищення продуктивності праці та якості продукції. Досягти цього можна на основі створення та застосування високоефективних технологій виробництва. Розробка і освоєння технологій вимагає відповідної підготовки спеціалістів.

Вирішуючи завдання, що виникають при механічній обробці, треба ураховувати властивості металевих і неметалевих матеріалів, область їх раціонального використання, конфігурацію та розміри заготівок, якість їх поверхонь, вплив термічної обробки, а також організацію та економіку виробництва. Серед складних завдань, що потребують вирішення при побудові процесів виробництва деталей машин, слід відзначити: вибір методу виготовлення заготовки, вибір варіанта механічної обробки, обладнання та оснастки, визначення розмірів заготовок та режимів обробки на всіх її стадіях.

Вказані вище вимоги відносяться повною мірою до складання виробів різного призначення, яке може здійснюватися з індивідуальною пригонкою спряжених деталей, їх взаємним підбором, з’єднанням по принципу повної взаємозамінюваності і іншими методами. Побудова процесу збирання пов’язана з вирішенням ряда технологічних задач і може бути виконана в кількох різних по трудомісткості та необхідному технологічному оснащенню варіантах.

У цілому вивчення технології машинобудування допомагає критично оцінити конструкції з технологічного погляду й створювати вироби, що не викликають труднощів у процесі їх виробництва.