Главная страница
Навигация по странице:

  • Б.А. МЕТЕЛЕВ Н.М. ТУДАКОВА Е.А. КУЛИКОВА ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ КОМПЛЕКС УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Часть 1

  • Метелев Б.А., Тудакова Н.М., Куликова Е.А.

  • 2.1. Теоретические основы технологии машиностроения Введение. Основные понятия и определения

  • Основные типовые схемы обработки на металлорежущих станках.

  • Качество продукции машиностроения.

  • Точность изделий и способы ее обеспечения в производстве.

  • Виды погрешностей, возникающих при механической обработке

  • Методы исследования точности.

  • Качество поверхностей деталей машин

  • Основы ТМ пособие ч1. Б. А. Метелев н. М. Тудакова е. А. Куликова основы технологии машиностроения


    Скачать
    НазваниеБ. А. Метелев н. М. Тудакова е. А. Куликова основы технологии машиностроения
    АнкорОсновы ТМ пособие ч1.pdf
    Дата25.03.2020
    Размер
    Формат файлаpdf
    Имя файлаОсновы ТМ пособие ч1.pdf
    ТипДокументы
    #637
    страница1 из 13
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
    ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
    ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
    НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
    ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
    Б.А. МЕТЕЛЕВ Н.М. ТУДАКОВА Е.А. КУЛИКОВА
    ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
    КОМПЛЕКС УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
    Часть 1
    Рекомендовано Ученым советом Нижегородского государственного
    технического университета в качестве учебно-методического
    пособия для студентов заочной и дистанционной форм обучения
    по специальности 151.001.65 – «Технология машиностроения»
    Нижний Новгород 2006

    УДК 621.001.2 (075)
    Метелев Б.А., Тудакова Н.М., Куликова Е.А. Основы технологии машино- строения. Часть 1: Комплекс учебно-методических материалов / Б.А. Метелев,
    Н.М. Тудакова, Е.А. Куликова; Нижегород. гос. техн. ун-т. Нижний Новгород,
    2006. 119 с.
    Дан краткий курс лекций по дисциплине «Основы технологии машинострое- ния».
    Предназначено для студентов машиностроительных специальностей всех форм обучения, может быть использовано при выполнении практических работ по дисциплинам «Основы технологии машиностроения», а также при дипломном проектировании.
    Рецензенты: кандидат технических наук П.М. Королев, кандидат технических наук В.С. Кузоватов
    Редактор Н.Н. Максимова
    Подписано в печать .Формат 60х84 1
    /
    16
    Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 6,75.
    Уч.-изд. Л 6,5. Тираж 500 экз. Заказ
    Нижегородский государственный технический университет.
    Типография НГТУ.
    Адрес университета и полиграфического предприятия:
    603950, г. Н.Новгород, ул. К.Минина,24
     Нижегородский государственный технический университет, 2006
     Метелев Б.А., Тудакова Н.М.,
    Куликова Е.А., 2006

    3
    СОДЕРЖАНИЕ
    1. Пояснительная записка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2. Рабочая учебная программа дисциплины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.Теоретические основы технологии машиностроения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.Основные методы обработки типовых поверхностей деталей машин . . . . . 9 3. Опорный конспект лекций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ
    . . . . . . 13 3.1.1. Структура технологического процесса
    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.1.2. Структура технологической операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.1.3. Этапность обработки деталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.1.4. Основные понятия, используемые при механической обработке . . . . . .22 3.1.5. Типы производства и характеристики их технологических процессов 24 3.2. СХЕМЫ ОБРАБОТКИ НА ТИПОВЫХ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ
    СТАНКАХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2.1. Схемы токарной обработки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2.2. Схемы обработки при шлифовании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3.2.3. Схемы обработки при фрезеровании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.2.4. Схемы обработки на сверлильных станках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.2.5. Схемы обработки на расточных станках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.2.6. Схемы обработки на станках типа «обрабатывающий центр» . . . . . . . 38 3.2.7. Схемы обработки на строгальных, долбежных и протяжных станках .
    . 39 3.2.8. Схемы обработки при хонинговании и суперфинишировании
    . . . . . . . 40 3.3. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ
    ПРОДУКЦИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.4. БАЗИРОВАНИЕ И БАЗЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.4.1. Виды баз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.4.2. Схемы установки и схемы базирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.4.3. Погрешность базирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.5. ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.5.1. Метод пробных рабочих ходов и замеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.5.2. Автоматический метод достижения точности размеров . . . . . . . . . . . . . 56 3.5.3. Погрешности, возникающие при механической обработке и их определение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.5.4. Статистические методы исследования и определения точности . . . . . .
    58 3.6. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ
    ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.6.1. Погрешность установки деталей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.6.2. Погрешности станков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.6.3. Неточность изготовления режущего инструмента и его износ . . . . . . . 73

    4 3.6.4. Ошибки измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.6.5 Температурные деформации деталей станка, инструмента и детали
    . 75 3.6.6. Деформации, возникающие от действия остаточных напряжений
    . 76 3.6.7. Деформации за счет недостаточной жесткости технологической системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.6.8. Неточность настройки станка на размер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.6.9. Определение суммарной погрешности при механической обработке . . 87 3.6.10. Пути повышения точности обработки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 3.6.11. Экономическая точность обработки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 3.7. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.7.1. Основные понятия и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.7.2. Причины образования шероховатости на обрабатываемой поверхности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 3.7.3. Физико-механические свойства поверхностного слоя
    . . . . . . . . . . . . . . 100 3.8. ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ
    НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛИ
    . . . . . . . . . . . . . . . . 105 3.8.1. Влияние шероховатости на эксплуатационные свойства детали
    . . . . . 105 3.8.2. Влияние физико-механических свойств на эксплуатационные свойства детали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 3.9. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ МАШИН
    . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.9.1. Общие и производственные показатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.9.2. Технологичность конструкции деталей
    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.9.3. Технологичность формы детали
    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
    Глоссарий
    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
    Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

    5
    1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
    В целях более качественного изучения и освоения студентами дисциплины
    «Технология машиностроения» она разделена на ряд самостоятельных курсов:
    «Основы технологии машиностроения», «Технология машиностроения», Физико- химические методы размерной обработки», «Технология сборки машин».
    Курс «Основы технологии машиностроения» является общим для направления
    552900, где рассматриваются фундаментальные теоретические вопросы техноло- гии как общего машиностроения, так и различных процессов обработки. Курс ос- нов технологии машиностроения состоит из двух частей. В первой части излага- ются теоретические основы технологии машиностроения, во второй – методы и способы обработки поверхностей деталей машин.
    Целью курса является изучение студентами теоретических основ, схем и ме- тодов обработки поверхностей деталей машин.
    Основные знания, приобретенные студентами, характеризуются умением ана- лизировать существующие технологические процессы обработки деталей машин.
    В результате изучения курса, прохождения лабораторных и практических за- нятий студенты должны быть подготовлены к изучению курсов «Технология ма- шиностроения», «Физико-химические методы размерной обработки», рассматри- вающих проблемы проектирования технологических процессов, и к самостоя- тельному выполнению курсовой работы, а после окончания четырех лет обуче- ния с дипломом бакалавра – к работе на инженерной должности в общетехниче- ских отделах, а также мастером в механосборочных цехах.
    Для изучения основ технологии машиностроения необходимо знание следую- щих курсов: «Технологические процессы в машиностроении», «Металловедение»,
    «Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения», «Обработка машиностроительных материалов», «Оборудование машиностроительного произ- водства».

    6
    2. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
    «ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
    Тематический план дисциплины
    Наименование тем
    Заочная форма обучения
    Лекции
    Лаб. и пр.
    занятия
    Сам. раб.
    Часть 1. Теоретические основы технологии машиностроения
    1.1. Введение. Основные понятия и определения
    2 4 4 1.2.
    Основные схемы обработки на металлорежущих станках
    1.3. Качество продукции машиностроения
    1.4. Точность изделий и способы ее обеспечения
    1.4.1. Базирование и базы 4 6
    4 1.4.2. Виды погрешностей обработки
    6 6 4
    1.4.3. Методы исследования точности
    2 4 4
    1.5. Качество поверхностей деталей машин
    5 7 8
    1.6. Технологичность конструкций деталей машин
    2 4 8
    1.7. Основные понятия о сборочных процессах
    ИТОГО 21 31 30
    Часть 2. Основные методы обработки типовых поверхностей
    2.1. Методы и способы обработки наружных цилиндрических поверхностей
    2 6 4
    2.2. Методы и способы обработки внутренних цилиндрических поверхностей
    2 6 4
    2.3. Обработка плоских поверхностей 2 4
    2 2.4. Обработка резьбовых поверхностей
    2 2 2
    2.5. Обработка цилиндрических и конических зубчатых поверхностей
    2 2
    2.6. Изготовление червячных поверхностей 1 2
    2.7. Изготовление шлицевых и шпоночных поверхностей
    1 2
    ИТОГО 12 18 18
    ВСЕГО
    32 49 48

    7
    2.1. Теоретические основы технологии машиностроения
    Введение. Основные понятия и определения. Предмет технологии машино- строения, основные задачи и круг изучаемых вопросов. Связь с другими дисцип- линами. Машиностроение как основа технологического процесса всех отраслей народного хозяйства. Основные вехи в развитии машиностроения.
    Формирование технологии машиностроения как прикладной науки, основан- ной на обобщении опыта машиностроительных предприятий, научно- исследовательских институтов, ученых, инженеров, рабочих.
    Основные понятия и определения (ГОСТ 14.004). Технологическая подготов- ка производства, ее содержание. Производственный процесс и его характеристики
    (норма времени, норма выработки, штучное время, трудоемкость, станкоемкость).
    Технологический процесс (ГОСТ 3.1109). Виды технологических процессов.
    Технологическая операция. Элементы технологической операции (установ, пози- ция, технологический переход, рабочий ход, вспомогательный переход, вспомога- тельный ход) [1]. Характеристики технологического процесса (цикл технологиче- ской операции, такт выпуска, ритм выпуска). Значение технологической операции для планирования производства. Этапы механической обработки деталей. Основ- ные, отделочные и специальные этапы, их характеристики. Понятия о видах обра- ботки [1].
    Типы производства: единичное, серийное, массовое; а также их организацион- ные формы и технологические особенности. Структура завода, цехи (основные, вспомогательные). Поточные методы работы, их сущность и достоинства [5, 6, 9].
    Основные типовые схемы обработки на металлорежущих станках. То- карная обработка. Схемы обработки на токарных универсальных станках, токар- но-револьверных, гидрокопировальных, многорезцовых, горизонтальных много- шпиндельных, вертикальных многошпиндельных, карусельных, станках с ЧПУ.
    Фрезерная обработка. Схемы обработки на горизонтальных и вертикальных фрезерных станках, продольно-фрезерных, агрегатных и станках с ЧПУ.
    Сверлильная обработка. Схемы обработки на универсальных сверлильных станках, агрегатно-сверлильных, станках для глубокого сверления и станках с
    ЧПУ.
    Расточная обработка. Схемы обработки на горизонтально-расточных станках, координатно-расточных, агрегатно-расточных и станках с ЧПУ.
    Фрезерно-сверлильно-расточная обработка. Схемы обработки на станках типа
    «обрабатывающие центры».
    Обработка шлифованием. Схемы обработки на круглошлифовальных станках, вертикально-шлифовальных, внутришлифовальных, бесцентровошлифовальных и станках с ЧПУ.
    Обработка строганием, долблением и протягиванием. Схемы обработки.
    Отделочная обработка. Схемы обработки при хонинговании, суперфиниширо- вании, полировании, алмазном выглаживании, обработке роликами и шариками, виброобкатыавнием.
    Качество продукции машиностроения. Понятие о качестве машинострои- тельной продукции. Связь качества продукции машиностроения с экономикой ее производства и эксплуатации продукции. Показатели качества машин: производ- ственные, экономические, эксплуатационные. Надежность как основной показа-

    8 тель качества машин. Зависимость качества машин от технологии их производст- ва. [2, 5, 6, 9].
    Точность изделий и способы ее обеспечения в производстве. Понятие о точ- ности в машиностроении, значение проблемы точности в свете задач конструиро- вания, производства и эксплуатации машин. Погрешности выполнения заготовок, механической обработки и сборки. Взаимосвязь этих погрешностей. Погрешности первичные и суммарные [2, 5, 6, 9].
    Точность механической обработки. Понятие «точность» и «погрешность».
    Погрешность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей. Ограни- чение погрешностей допусками и техническими требованиями. Способ индивиду- ального и автоматического обеспечения точности размеров.
    Базирование и базы (ГОСТ 21495). Конструкторские, технологические и из- мерительные базы. Установочные, направляющие, опорные, двойные направ- ляющие и двойные опорные базы. Понятие о схемах базирования и схемах уста- новок. Погрешность базирования и ее влияние на точность выполняемого разме- ра. Способы устранения погрешности базирования.
    Виды погрешностей, возникающих при механической обработке. Анализ причин, вызывающих погрешности механической обработки. Неточности, возни- кающие при установке заготовок на станке. Погрешности базирования, закрепле- ния и приспособления.
    Погрешности станка, режущего и мерительного инструментов. Неточности, вызываемые температурными деформациями станка, инструмента и обрабаты- ваемой детали. Неточности, вызываемые размерным износом режущего инстру- мента. Остаточные напряжения, причины их возникновения, влияние на точность, методы их снятия. Жесткость и податливость технологической системы: станок –
    приспособление – инструмент – деталь. Расчет жесткости системы, исходя из же- сткости составляющих ее звеньев. Зависимость жесткости от различных факто- ров. Способы повышения жесткости. Способы определения жесткости: статиче- ский и ступенчатого резания. Влияние жесткости системы на точность обработки.
    Коэффициент уточнения. Погрешности формы детали при обработке, вызывае- мые недостаточной жесткостью технологической системы (примеры). Ошибки наладчика. Способы настройки станка на выполняемый размер. Рабочий настро- ечный размер. Расчет рабочего размера эталонной детали. Расчет суммарной по- грешности обработки. Понятие об экономической точности обработки [2].
    Пути управления точностью механической обработки в автоматизированном производстве (активный контроль, системы адаптивного управления) [2, 5, 6, 9].
    Методы исследования точности. Статистические методы исследования точности механической обработки. Метод кривых рассеивания. Рассеивание раз- меров партии деталей. Погрешности систематические и случайные и их влияние на характер кривых рассеивания. Основные свойства кривой Гаусса примени- тельно к рассеиванию размеров. Уравнение кривой и ее основные характеристи- ки
    x
    и
    . Построение практических кривых рассеивания для исследования точ- ности механической обработки. Вычисление возможного процента брака, когда рассеивание больше поля допуска. Выявление рассеивания размеров от случай- ных и систематических погрешностей. Погрешности обработки в результате ошибки наладчика [2, 5, 6, 9].

    9
    Анализ точности обработки методом точечных диаграмм. Достоинства мето- да. Построение практической диаграммы точности обработки. Расчетно-аналити- ческий метод определения первичных погрешностей обработки.
    Качество поверхностей деталей машин. Понятие о качестве поверхности.
    Шероховатость поверхности. Механизм образования шероховатости на обрабо- танной поверхности. Влияние элементов режимов резания (V ,S, t), геометриче- ских параметров резца, обрабатываемого материала и состояния станка на шеро- ховатость поверхностей деталей. Шероховатость, обеспечиваемая различными методами обработки. Влияние шероховатости и физико-механического состояния поверхностного слоя (пластических деформаций и остаточных напряжений) на надежность и износоустойчивость деталей, усталостную прочность, антикорро- зийность, долговечность неподвижных соединений. Технологические операции, повышающие прочность и износоустойчивость деталей [2, 5, 6, 9].
    Волнистость поверхности. Вибрации системы при резании как основная при- чина возникновения волнистости. Виды вибраций: вынужденные и автоколеба- ния. Причины, их вызывающие. Вибрации деталей и резца. Методы борьбы с виб- рациями.
    Влияние режимов (V, S, t), геометрических параметров резца, его состояния и обрабатываемого материала на физико-механические свойства поверхностного слоя (повышение твердости, величину и знак остаточных напряжений). Методы исследования физико-механических свойств поверхностного слоя, микротвердо- сти, остаточных напряжений [2].
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


    написать администратору сайта