Основы РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ МАШИН

В результате освоения материалов данного раздела студенты должны:

знать

• • основные технологические процессы и операции размерной обработки;
• • физико-химические основы процессов, технологические и производственные возможности;
• • достоинства и недостатки методов обработки;
• • используемое оборудование и инструмент;
• • основные технологические параметры;

уметь

• • выбрать рациональный способ обработки детали применительно к обрабатываемому материалу, конфигурации подлежащих обработке поверхностей, требований качества и производительности;
• • проектировать многооиерационный технологический процесс обработки деталей сложной формы (штампа) методами ЭЭО, ЭХО и резания с определением необходимого оборудования и инструмента;
• • выполнять отработку конструкции детали на технологичность для вариантов ее изготовления методами ЭЭО, ЭХО и резанием;
• • обеспечивать высокую точность и качество поверхности детали за счет использования многооперационного технологического процесса, включающего финишную обработку;

владеть

• • навыками расчета параметров обработки с использованием эмпирических формул, приведенных в справочной литературе;
• • навыками решения технологических проблем при производстве деталей;
• • способами предупреждения и снижения погрешностей обработки, возникающих при установке деталей в приспособления стайка; износе инструмента; деформации системы СПИД под действием сил резания и изза геометрической неточности станка;
• • способами активного контроля с одновременным устранением дефектов обработки.

Задачи и способы размерной обработки. Трудоемкость сборочных работ, эксплуатационные свойства машин и механизмов в значительной мере определяются точностью изготовления деталей, а также качеством их рабочих поверхностей.

Под точностью изготовления понимают значение отклонения фактических геометрических размеров и формы поверхности (нсплоскостность, конусность, перекос и неперпендикулярность осей и т. д.) от предельных значений, указанных в рабочих чертежах.

Качество поверхности характеризуется ее шероховатостью, величиной и знаком остаточных напряжений в поверхностном слое, ее структурным и химическим составом.

Параметры точности и качества деталей назначает конструктор на основании требований сборки и эксплуатации. Несоблюдение заданных параметров при производстве является причиной нарушения принципа взаимозаменяемости, снижения эксплуатационных свойств и надежности машин. Например, несоблюдение точности размеров деталей поршневой группы двигателя внутреннего сгорания вызывает снижение мощности и ресурса работы двигателя; превышение допустимых отклонений овальности шейки вала турбины вызывает недопустимое биение вала и аварийное разрушение подшипников его блока и т. п.

Рассмотренные в предыдущих разделах высокопроизводительные и экономичные способы формообразования деталей методами литья, обработки давлением и с применением сварки по своим возможностям не в состоянии обеспечить требуемые параметры точности, необходимые для функционирования большинства деталей машин и механизмов. Поэтому современный технологический процесс изготовления большинства деталей машин является многоступенчатым. Он построен на последовательном выполнении операций изготовления заготовок с припуском (дополнительным слоем материала) и последующим управляемым съемом материала припуска методами размерной обработки до получения деталей заданной точности размеров и формы. В качестве заготовок используются отливки, штамповки, сортовой прокат, заготовки, полученные методом порошковой металлургии и сварки. Чем точнее изготовлена заготовка, тем меньше требуемая величина припуска и тем ниже трудоемкость последующей размерной обработки заготовки. В то же время слишком малые припуски затрудняют устранение погрешностей размеров и формы, возникающих на этапе получения заготовок, поэтому при выборе размера припуска пользуются специально разработанными для этих целей рекомендациями. Так, оптимальные значения припуска для последующей размерной обработки отливок назначают в зависимости от способа литья, химического состава сплава и расположения обрабатываемых поверхностей по ГОСТ 26 645–85.

Многообразие используемых в современных конструкциях деталей из металлов, пластмасс, керамики и других материалов, отличающихся формой, размерами и техническими требованиями к точности изготовления, требует применения разных способов размерной обработки. Все способы принято классифицировать по виду используемой энергии при обработке заготовок (механические, физико-химические и комбинированные) и по технологическому способу обработки (фрезерование, сверление, точение и т. п.).

Задачей всех рассматриваемых способов является получение деталей требуемой точности размеров и формы с минимальной себестоимостью и высокой производительностью.

В настоящем разделе рассмотрены основные технологические способы размерной обработки, нашедшие широкое применение для изготовления деталей машиностроения и приборостроения.

Выбор рационального способа обработки требует знаний физических основ процессов, их технологических и производственных возможностей.