Технология машиностроения

Z_imm = R_Zi-1 + h_i-1  + П_i-1  + У_i;

при параллельной обработке противоположных  поверхностей:

Z_imin = 2(R_Zi-1 + h_i-1  + П_i-1 + У_ii);

при обработке наружных и внутренних поверхностей вращения:

Z_imin = 2 (R_Zi-1 + h_i-1) + 2

где R_Zi-1 — высота неровностей поверхности; h_i-1  — глубина дефектного слоя; _i-1   — суммарные отклонения расположения поверхности; _i — погрешность установки заготовки, определяемая как проекция вектора У, на нормаль к поверхности.

В формулах индекс i относится к выполняемому переходу, а i-1 — к предшествующему переходу.

Величина  суммарных отклонений расположения поверхности представляет собой  погрешности геометрической формы  и взаимного расположения поверхностей (отклонения от параллельности и перпендикулярности, соосности, симметричности, пересечения  осей) и зависит от вида заготовки (прокат, литье, штамповка), способов крепления  заготовки (консольное, в центрах).

Так наименьший ассиметричный припуск на обработку z_min должен включать погрешности поверхностного слоя (высоту микронеровностей Н и глубину дефектного поверхностного слоя Т), суммарное значение пространственных отклонений с, оставшихся от предшествующей обработки, и погрешность установки заготовок при выполняемой операции e_б.

  Некоторые формулы для определения  z_min для конкретных условий обработки приведены ниже.

Последовательная  обработка противоположных или  расположенных отдельно поверхностей:

.

Параллельная  обработка противоположных плоскостей:

.

Обработка наружных и внутренних поверхностей вращения:

.

Обтачивание цилиндрической поверхности заготовки, установленной в центрах:

.

Развертывание, протягивание отверстий:

Суперфиниширование, полирование:

.

Шлифование  после термообработки, при наличии e_б:

,

.

Шлифование  после термообработки, при отсутствии e_б:

.

 

 

 

 

 

 

 

2. (80) Дайте определения понятиям «база», «базирование», «комплект баз».

Ответ.

База - поверхность или сочетание поверхностей, ось, линия, точка, принадлежащие заготовке или детали и используемые для базирования ( - это поверхность заготовки или сборочной единицы, с помощью которой ее ориентируют при установке для обработки на станке).

Базирование - придание заготовке соответствующего положения в системе координат металлорежущего станка, необходимого для выполнения заданной части технологического процесса (операции).

Для базирования  заготовки или детали, её необходимо лишить 6-ти степеней свободы.

Если заготовка  или деталь неподвижна относительно своей системы координат, то для  данной детали необходим полный комплект баз. 

Если в связи  со служебным назначением или  во время обработки деталь может  иметь определенное число степеней свободы, то часть связей образуют неполный комплект баз.

Комплект баз - совокупность баз, образующая систему координат (прямоугольную или полярную цилиндрическую) для правильной и однозначной оценки точности расположения отдельных элементов детали или сборочной единицы в изделии.

Комплект баз - совокупность трёх баз, образующих систему координат заготовки или изделия (по ГОСТ 21495).

Деталь может  содержать несколько комплектов баз, при этом один комплект содержит основные конструкторские базы, а  все остальные содержат вспомогательные  базы. При этом не всегда эти комплекты  баз бывают полными.

Главная база в комплекте баз - база, для которой одновременно выполняются два условия:

1. Главная база  в комплекте придает заготовке  наиболее ориентированное, устойчивое  положение в приспособлении даже  при базировании этой базой;

2. Главная база  лишает изделие или заготовку  наибольшего числа степеней свободы.

 

3.  (100) Что представляют собой комбинированные заготовки? В каких случаях целесообразно их применение?

 Ответ.

Заготовкой, согласно ГОСТ 3.1109-82, называется предмет  труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала  изготавливают деталь.

Различают три основных вида заготовок: машиностроительные профили, штучные и комбинированные.

  Машиностроительные профили изготавливают  постоянного сечения (например, круглого, шестигранного или трубы) или  периодического. В крупносерийном  и массовом производстве применяют  также специальный прокат.

  Штучные заготовки получают литьем, ковкой, штамповкой или сваркой.

Комбинированные заготовки - это сложные заготовки, получаемые соединением (например, сваркой) отдельных более простых элементов. В этом случае можно снизить массу  заготовки, а для более нагруженных  элементов использовать наиболее подходящие материалы. В комбинированной заготовке, кроме того, каждый составной элемент

 

представляет  собой самостоятельную заготовку  соответствующего вида (отливка, поковка), изготовленную выбранным способом по самостоятельному технологическому процессу.

Сварные заготовки изготавливают различными способами сварки от электродуговой до электрошлаковой. В ряде случаев•сварка упрощает изготовление заготовки, особенно сложной конфигурации. Слабым местом сварной заготовки является сварной  шов или околошовная зона. Как  правило, их прочность ниже, чем основного  металла. Кроме того, неправильная конструкция  заготовки или технология сварки могут привести к дефектам (коробление, пористость, внутренние напряжения), которые  трудно исправить механической обработкой.

Комбинированные заготовки сложной конфигурации дают значительный экономический эффект при изготовлении элементов заготовки  штамповкой, литьем, прокаткой с  последующим соединением их сваркой. Комбинированные заготовки применяют  при изготовлении крупных коленчатых валов, станин кузнечнопрессового оборудования, рам строительных машин.

На  многих заводах используют комбинированные сварные детали, которые состоят из отдельных заготовок, выполненных с применением различных технологических процессов, а иногда и различных материалов. Это могут быть рамы, кузова, ведущие мосты, сложные корпусные конструкции, колесные диски.

Сварные комбинированные заготовки экономичны при любом характере производства в случае изготовления сложных, крупногабаритных деталей, получение которых как единого целого удорожает оснастку, увеличивает объем механической обработки, снижает качество и точность изготовления. Однако расчленение крупногабаритных деталей на несколько частей не всегда целесообразно. Иногда в результате расчленения уменьшается жесткость конструкции, увеличивается расход материала на ее изготовление. Заготовку целесообразно расчленять на составные части с последующей их сваркой в следующих случаях:

      • если изготовление ее цельнолитой  или цельнокованой связано с большими производственными трудностями, отсутствием оборудования, усложнением механической обработки;

      •  если из-за нетехнологичности  детали увеличивается брак, снижается качество металла;

      •  когда отдельные части  детали работают в особо тяжелых условиях и изготовление их требует применения более дорогих материалов.

     В сварных заготовках взаимосвязаны  применяемые материалы, конструктивные  формы и технологические процессы  сварки. Каждому материалу должны соответствовать свои конструктивные формы и своя технология сварки; каждому методу сварки — определенные конструктивные формы.

  Одним из основных факторов, определяющих  целесообразность и возможность  использования сварки для получения  комбинированных заготовок, является состав материала свариваемых элементов. Прежде всего, они должны обладать высокой свариваемостью, образовывать надежно работающие при заданных режимах эксплуатации сварные соединения, легко свариваться без дополнительного подогрева, без использования дополнительной оснастки.       Наиболее распространенным материалом комбинированных сборных заготовок является сталь, однако с развитием специальных отраслей промышленности все шире используются сплавы на основе алюминия, магния, титана. Находят применение и другие конструкционные материалы, в частности пластмассы.

  Применяемые в настоящее время  способы сварки пластмасс могут  обеспечивать достаточно высокую  прочность сварных соединений при статической нагрузке, которая для стыковых соединений достигает 50...60% по отношению к основному материалу, а для соединений внахлестку может достигнуть 100 %.

Условно сварные комбинированные заготовки  можно разделить на четыре группы:

    

  •  листосварные заготовки,  для которых исходными элементами  являются заготовки из листового  или профильного материала;

      • сварно-литые заготовки, для  которых используются литые исходные  заготовки, полученные тем или  иным способом литья;

      • штампоковано-сварные заготовки,  в которых исходные заготовки (поковки) получены штамповкой или ковкой;

      • сварно-комбинированные заготовки,  в которых одновременно могут быть использованы исходные заготовки, полученные литьем, ковкой или штамповкой и вырезкой из листового или профильного проката.

От  правильного выбора марки материала  и типа профиля зависит возможность получения наибольшей экономии металла и снижения стоимости изготовления сварных деталей. При выборе различных профилей проката следует учитывать, что для элементов, работающих на сжатие и изгиб, целесообразно применять профили с более тонкой стенкой. Профили с толстыми стенками в основном применяют для элементов, работающих на растяжение, трубчатые сечения целесообразно использовать при работе элементов на кручение и продольный изгиб.

Большое влияние на качество сварных деталей  оказывает технология сварки. Поэтому все вопросы, касающиеся формы исходных заготовок, материала, последовательности сборки и сварки, а также конструктивного оформления отдельных сопряжений сварно-литых и штампосварных деталей с учетом возникающих при сварке деформаций и напряжений, решаются в тесном сотрудничестве конструкторов, технологов-литейщиков, технологов по обработке металлов давлением, по механической обработке и технологов-сварщиков.

Для соединения элементов в сварно-литые  и штампосварные детали в зависимости  от толщины сварного соединения и  материала в основном применяют следующие способы сварки: ручную электродуговую, полуавтоматическую или автоматическую (в среде углекислого газа или под флюсом) и электрошлаковую. Для соединения листоштампованных заготовок в автотракторостроении широко используется контактная шовная или точечная сварка.

Применение  сварно-литых конструкций стало  возможным после разработки надежных способов сварки и является одним  из прогрессивных решений. Расчленив крупногабаритную и сложную деталь на менее сложные и мелкие составные части, можно более экономично отлить или отштамповать эти части (заготовки), а затем сварить их в общий узел. Такие конструкции позволяют в одном сварном узле комбинировать заготовки из металла разных марок и полученные разными методами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 4

1. (122) Как классифицируют виды соединений в конструкциях изделий?

Ответ.Общая характеристика и назначение соединений

Каждая  машина получается в результате сборки деталей, осуществляемой с помощью  неподвижных и подвижных соединений. Часть производственного процесса, заключающаяся в соединении готовых деталей, сборочных единиц, узлов и агрегатов в изделия, называется сборкой.

Соединения, при разборке которых нарушается целостность составных частей изделия, называют неразъёмным. К ним относятся заклепочные, сварные, клеевые, посадки с натягом. Предельное состояние, когда становиться возможной потеря его работоспособности, называется нагрузочной способностью.

Разъемными  называют соединения, которые можно  разбирать и вновь собирать без  повреждения деталей. К разъемным  соединениям относятся резьбовые, шпоночные и шлицевые соединения.

Классификация соединений

Виды  соединений:

1. По возможности относительного перемещения деталей: