ОПИСАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ

Содержание

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3
Выбор оптимального маршрута обработки резанием
поверхностей деталей машин

Цель работы

Освоить методику выбора оптимального маршрута обработки резанием   

поверхностей деталей машин.

 

Описание структурных таблиц выбора маршрута обработки

Таблицы выбора маршрута обработки состоят из основного и дополнительного разделов, разделенных друг от друга двумя сплошными горизонтальными линиями.

Основной раздел таблиц предназначен для выявления различных вариантов маршрутов; дополнительный – для оценки трудоемкости, качества обработки (шероховатости, точности размеров и т.д.) по технологическим переходам.

Таблицы включают вертикальные столбцы с номерам (1, 2, 3…) и наименованиями перехода обработки и горизонтальные строки основного и дополнительного разделов.

В строках основных разделов таблиц указаны вид заготовки, материал, его состояние (термообработка), в клетках цифрами отмечены технологические переходы, относящиеся к данному варианту выбираемых маршрутов обработки.

Строчки дополнительных разделов определяют коэффициент трудоемкости, точность и шероховатость обработки.

 

Порядок работы с таблицами

1)Определить эмпирические коэффициенты, учитывающие размеры детали (последняя строка таблицы):

А – расстояние от технологической базы;

Г – габаритный наибольший размер поверхности;

d – диаметр отверстия.

Ведение этих коэффициентов позволяет определить точность обработки, так как величина погрешности зависит от номинального размера обрабатываемой поверхности.

2) Определить в соответствии с видом заготовки, материалом детали и его состоянием в основном поле строку, в которой находится искомый маршрут обработки.

3) Найти столбец, соответствующий тому технологическому переходу, который обеспечивает выполнение требуемой точности и шероховатости обработки.

Проверка этого выполнения проводится  в дополнительном поле таблицы. Пересечение этого столбца с соответствующей строкой образует клетку с цифрами, обозначающими варианты маршрутов обработки.

4) Зафиксировать, выбрав любую цифру, указанную в клетке, и двигаясь слева направо по данной строке, номера столбцов, в которых имеется выбранная цифра, и записать наименование технологических переходов.

Эти действия повторить по всем цифрам, отмеченным в клетках. Таким образом, формируются возможные варианты маршрута обработки.

5) Сравнить варианты возможных маршрутов обработки по величине суммарного коэффициента трудоемкости, значение которого  приведено в верхней строке дополнительного поля.   

Наилучшим вариантом считается тот, у которого суммарный коэффициент трудоемкости минимален.

 

Пример выбора маршрута обработки плоскости   (Приложение 2)

Выбрать маршрут обработки поверхности 1 (рис. 1, приложение 1)

Исходные данные:

1)Коэффициенты К1 и К2, учитывающие размеры, выбираем по строке 17:

    К1= 0,002А+1=0,002*100+1=1,2;

    К2= 0,02Г+1=0,02*80+1=2,6.

2)Искомый маршрут обработки находится в строке 2 (сталь закаленная, штамповка).

3)Конечный технологический переход расположен в таблице после столбца 10 (закалка), ближайший – соответствует столбцу 11(шлифование предварительное).

Проверяем выполняемость технических требований этим переходом. Шероховатость (клетка 11-11) Ra 0,63…2,5 – соответствует требованиям  чертежа;

погрешность размера от технологической базы (клетка 11-12) ТА=0,03К1=0,03*1,2=0,036<0,05 мм соответствует требованиям чертежа;

отклонение плоскостности (клетка 11-16) 0,003К2=0,003*2,6=0,078<0,02 мм соответствует требованиям чертежа;

отклонение параллельности относительно базы (11-15) 0,006К2=0,006*2,6= 0,0156<0,03 мм соответствует  требованием чертежа.

Таким образом, конец маршрута находится в клетке 11-2.

Номера маршрутов в этой клетке – 1,4,6.

4)Двигаясь по строке 2, фиксируем столбцы, в которых располагаются цифры 1-3, 8, 10, 11, определяющие маршрут: фрезерование черновое, фрезерование чистовое, закалка, шлифование.

Столбцы, в которых встречаются цифра 4-4, 8, 10, 11, определяют второй маршрут: строгание, фрезерование чистовое, закалка, шлифование.

Третий маршрут отбрасывается, так как он сопутствует обработке детали вращения.

5)Сопоставляем первый и второй маршруты по коэффициентам трудоемкости.

Суммарный коэффициент трудоемкости

    Первый маршрут

    К1=1,0+1,5+1=3,5;

    Второй маршрут

    К2=2,0+1,5+1=4,5.

Таким образом, выбираем маршрут.

6)План обработки примет вид, показанный в приложении 3. Как видно из примера, использование таблицы позволяет не только выбирать оптимальный маршрут обработки, но и назначить все технические требования на каждый технологический переход.

 

Порядок выполнения работы

  1. Получить задание на обработку поверхности детали.

  2. Анализ исходных данных.

  3. Определить коэффициенты, учитывающие размеры детали.

  4. Определить строку, в которой находится искомый маршрут обработки.

  5. Определить конечный технологический переход.

  6. Поверка выполняемости технологических требований этим переходом.

  7. Сформировать возможные варианты маршрута обработки.

  8. Рассчитать суммарный коэффициент трудоемкости по всем маршрутам.

  9. Выбрать маршрут обработки (по наименьшему суммарному коэффициенту трудоемкости).

  10. Составить план обработки.

  11. Оформить и сдать отчет.

Оформление отчета

В отчете должны быть указаны:

  1. Название работы.

  2. Ф.И.О. студента, группа.

  3. Цель работы.

  4. Исходные данные.

  5. Расчеты и описание, необходимые для выбора оптимального маршрута обработки:

а) расчет коэффициентов;

б) определение строки, в которой находится искомый маршрут обработки;

в) определение конечного технологического перехода;

г) проверка выполняемости технических требований этим переходом;

д) возможные варианты маршрута обработки;

е) расчет суммарных коэффициентов трудоемкости;

ж) выбор маршрута обработки.

  6.   План обработки.

  7.   Выводы.

 

Вопросы для подготовки к лабораторной работе

  1. Технологический процесс.

  2. Технологический переход.

  3. Этапы обработки.

  4. Методы обработки.

  5. Методы получения заготовок.

  6. Шероховатость поверхностей.

  7. Точность размера.

  8. Отклонения размера.

  9. Отклонения расположения.

  10. Технологические базы.

Список рекомендуемой литературы

Вверх

Основная

1)Колесов, И.М. Основы технологии машиностроения: учеб.для машиностроит. спец. вузов / И.М. Колесов. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 1999. - 591с.

2)Маталин, А.А.Технология машиностроения / А.А. Маталин. –Л.: Машиностроение, 1985.–512с.

Дополнительная

1)Размерный анализ технологических процессов/ В.В. Матвеев [и др.]. – М.: Машиностроение, 1982. - 264с.

2)Справочник технолога-машиностроителя. в2т.Т1/под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986. - 656с.       

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Вверх

Рис. П1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 

Вверх

Выбор маршрута обработки  плоскостей и торцев

Вид заготовки

Материал делали и

его состояние

Технологические переходы, изменяющие точность

Черновые, термические, чистовые

Отделочные

Фрезерова-ние черно-

вое

Стро-

гание

Обдироч-

ное шли-фование

Обтачива-ние торцов

 черновое

Обтачива-ние торцов чистовое

Фрезе-

рование чистовое

Протя-гивание

Закалка,

цементация

 с закалкой

Шлифова-ние предва-рительное

Шлифо-вание чистое

Полирова-ние

Доводка

 неразмерная

Доводка размерная

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Отливкапоковкаштам-повка

Сталь не закаленная

1

1,2,3

4,5

-

6

6

1,2,3,4

2,5

-

1,3,4

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

Сталь закаленная

2

1,2,3

4,5

3

6

6

1,2,3,4

2,5

1,2,3,4,5,6

1,4,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

Чугун

3

1,2

3,4

-

5

5

1,3

2,4

-

1,3,4,5

1,3,4,5,

1,2,3,4,5

1,2,3,4,5

1,2,3,4,5

Точная отливкаточная штам-повка

Сталь не закаленная

4

 

1*,2*,3*

4*,5*

-

6

6

1,2,3,4

2,5

-

1,3,4

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

Сталь закаленная

5

 

1*,2*,3*

4*,5*

3

6

6

1,4

2,5

1,2,3,4,5,6

1,4,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

Чугун

6

1*,2*

3*,4*

-

5

5

1,3

2,4

-

1,3,4,5

1,2,3,4,5

1,2,3,4,5

1,2,3,4,5

1,2,3,4,5

Цветные металлы

7

 

1*

3*

-

2*

2

1,3

1,3

-

-

-

1,2,3

-

-

Прокат

Сталь не закаленная

8

 

1*,2*,3*

4*,5*

6

7

7

1,2,3

2,5

-

1,3,4,6,7

1,2,3,4,5,6,7

1,2,3,4,5,6,7

1,2,3,4,5,6,7

1,2,3,4,5,6,

7

Сталь закаленная

9

 

1*,2*

4*,5*

3

6

6

1,4

2,5

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

Коэффициент трудоемкости

10

 

1,0

2,0

0,8

1,0

1,5

1,5

0,6

-

1,0

1,5

3,0

5,0

10,0

Шероховатость

11

Rz40-80

Rz40-80

Rz10-20

Rz40-80

Ra1,25-2,5

Ra1,25-2,5

Rа0,63-2,5

сохр

Rа0,63-2,5

Rа0,16-1,75

Rz0,02-0,1

Rz0,02-0,1

Rz0,02-0,1

Погрешность размера (от технологической базы)

12

0,18 К1

0,35К1

0,06 К1

0,2 К1

0,12 К1

0,12 К1

0,1К1

исх+0,2К1

0,03 К1

0,01К1

сохр

сохр

0,001 К1

Погрешность размера (от настроечной базы в одной позиции)

13

0,15 К1

0,2К1

0,04 К1

0,12 К1

0,08 К1

0,08 К1

0,08К1

исх+0,2К1

0,02 К1

0,01К1

сохр

сохр

сохр

Погрешность размера (от настроечной базы в различн. позициях)

14

-

-

-

0,2 К1

0,12 К1

-

-

исх+0,2К1

0,02 К1

 

 

 

 

Отклонение перпендикулярности и параллельности относительно базы 

15

0,04 К2

0,06 К2

0,02 К2

0,04 К2

0,02 К2

0,02 К2

0,01 К2

исх+0,2К1

0,006 К2

0,003 К2

сохр

сохр

0,002 К2

Отклонение плоскостности

16

0,02 К2

0,02 К2

0,01 К2

0,02 К2

0,01 К2

0,01 К2

0,004

 К2

исх+0,2К1

0,003 К2

0,002 К2

0,002 К2

0,0005 К2

0,0005 К2

Коэффициенты, учитывающие размеры

17

К1=0,002А+1, где А – расстояние до базы; К2= 0,02Г+1, Г – наибольший габаритный размер обрабатываемой 
                                                                                    поверхности

 Примечание * - отмечены переходы, которые используют при удалении напусков или увеличенных пропусков.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Вверх

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Вверх

 

Выбор маршрута обработки  наружных цилиндрических поверхностей

Вид заготовки

Материал детали и

его состояние

Технологические переходы, изменяющие точность

Черновые, термические, чистовые

Отделочные

Обтачи-вание черновое

Обдироч-

ное шли-фование

Обтачи-вание чистое

Обтачива-ние тонкое

Шлифова-ние предва-рительное

Закалка,

цементация

 с закалкой

Исправле-

ние центро-вых фасок

Шлифо-вание чистое

Шлифо-вание тонкое

Супер-финиш

Полирова-ние

Доводка

 неразме-рная

Доводка размерная

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Отливкапоковкаштамповка

Сталь не закаленная

1

1,2,3,4,5

-

1,2,4,5

4,5

3,6

-

-

1,2,36

1,4,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

Сталь закаленная

2

1,2

-

2

-

1

1,2

1,2

1,2

1

1,2

1,2

1,2

1

Чугун

3

1,2,3

-

1,3

1

2

-

-

2,3

1

1,2,3

1,2,3

1,2,3

1

Точная отливка точная штамповка

Сталь не закаленная

4

 

1*,2*,3*,4*,5*,6*

-

1,2,4,5

4,5

3,6

-

-

1,2,3,6

1,4,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,4,6

Сталь закаленная

5

 

1*,2*

-

2

-

1

1,2

1,2

1,2

1

1,2

1,2

1,2

1

Чугун

6

1*,2*,3*,4*,5*,6*

-

1,2,3,4,5

1,2,3

4,6

-

-

4,5,6

1,2,3,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,6

Цветные металлы

7

 

1*,2*

-

1,2

1,2

-

-

-

-

-

-

1

2

-

Круглый прокат,

труба

Сталь не закаленная

8

 

1*,2*,3*,4*,5*,6*

1,2

4,5

4,5

3,6

-

-

1,2,3,6

1,4,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,4,6

Сталь закаленная

9

 

1*,2*,3*,4*

4

2,3

-

1,4

1,2,3,4

1,2,3

1,2,3,4

1,2,4

1,2,3,4

1,2,3,4

1,2,3,4

1,2,4

Коэффициент трудоемкости

10

 

1

0,8

1,2

2,0

0,9

-

-

1,2

2,0

1,0

2,0

5,0

10,0

Шероховатость

11

Rz40-80

Rz10-20

Rа1,25-2,5

Rа0,63-2,5

Ra1,25-2,5

сохр.

-

Rа0,32-1,2

Rа0,08-0,32

Rа0,02-0,8

Rz0,02-0,1

Rz0,02-0,1

Rz0,02-0,1

Точность (квалитет) диаметра 

12

12-14

11-12

9-11

6-7

9-11

исх+1к6

-

6-8

4-7

сохр

сохр

сохр

3

Отклонение соосности относит. центров

13

0,1К

0,05К

0,06К

0,03К

0,02К

исх+0,02К

 

0,03К

0,0К

0,05К

сохр

сохр

сохр

сохр

Отклонение соосности относит. базы (в патроне или приспос.)

14

0,25 К

-

0,1 К

0,05 К

0,03 К

исх+0,01К

 

-

0,02К

0,02К

сохр

сохр

сохр

сохр

Отклонение соосности относит. базы (в цанге)

15

0,15 К

-

0,06 К

0,03 К

0,02 К

исх+0,01К

 

-

0,02К

0,02 К

сохр

сохр

сохр

сохр

Отклонение прямолинейности оси

16

0,02 К

0,02 К

0,02 К

0,015 К

0,01 К1

исх+0,02К

 

-

0,005К

0,003К

сохр

сохр

0,001К

0,001К

Отклонение от цилиндричности      

17

0,05К

0,03 К

0,02 К

0,015К

0,01 К

исх+0,02К

 

-

0,006К

0,004К

 сохр

сохр

0,001К

0,001К

Смешение оси при бесцентровой обработке

18

-

0,03К

-

-

0,02 К

-

-

0,01К

0,005К

сохр

сохр

сохр

сохр

Коэффициенты, учитывающие размеры

19

К=0,004 Г+1, где Г – наибольший габаритный размер обрабатываемой поверхности

 Примечание * - отмечены переходы, которые используют при удалении напусков или увеличенных пропусков.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Вверх

 Выбор маршрута обработки  сквозных отверстий (8≤d≤400)

Вид         
загото-вки

Материал детали и

его состояние

Технологические переходы, изменяющие точность

Черновые, термические, чистовые

Отделочные

Растачи-вание черновое

Сверлен-ие (расс-верление) 

d≤50

Растачи-вание чистое

Алмазное  растачи-вание

Зенкерова-ние (коор-динат) d≤50

Сверление ружейным сверлом d≤50

Развер-тывание d≤50

Протяги-вание е/d≤5

Раскат-ка (дор-нование)

Закалка цемента-ция с закалкой

Шлифова-ние

Хонингова-ние d ≥40

Доводка

 неразме-рная

Доводка размерная

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Литье в землю и штам-повка (без от-верстия)

Сталь не закаленная

1

-

1,2,3,4,5,6,7,8

2,3,7,8

2,7

1,4,5

6

1,3,6

4,5

4,7

-

8

1,2,3,5,6,8

1,2,3,5,6,8

8

Сталь закаленная

2

-

1,2,3,5,6

2,5

5

1,6

4

4,6

3

-

1,2,3,4,5,6

1,2

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,2

Чугун

3

-

1,2,3,4,6

4,6

4

1,2

5

1,5

3

1

-

2,3

2,3,4,5,6

2,3,4,5,6

2,6

Литье и штампо-вка с про-литым  или проши-тым отве

-рстием

Сталь не закаленная

4

 

1,2,3,6,7

4,5

1,6,7

1,7

2,4

-

2,4

3,5

3,7

-

6

1,2,4,5,6

1,2,4,5,6

6

Сталь закаленная

5

 

1,2,3,5

4

1,5

5

2,4

6

2,4,6

3

-

1,2,3,4,5,6

1

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1

Чугун

6

1,2,3,4,5,6

7,8

1,3,5

1,3

2,6,7

-

2,7

4,8

2,3

-

5,6

1,4,5,6,7,8

1,4,5,6,7,8

5,6

Точное литье и штампо-вка с про-литым или про-шитым отверст.

Сталь не закаленная

7

 

1*,2*,

3*,4*

5,6,7

1,2,3,4,6

1,6

2,5,8

-

2,5,8

3,7,9

3,8

-

4,9

1,2,4,5,6,7,9

1,2,4,5,6,7,9

4,9

Сталь закаленная

8

 

1*,2*

3,4

1,2

-

4

-

4

2,3,5,6

-

1,2,3,4,5,6

1,5

1,2,3,4,5,6

1,2,3,4,5,6

1,5

Чугун

9

 

1*,2*,

3*,4*,5*

6,7,8

1,2,3,4,5

1

2,6,8

-

2,6,8

3,4,7,9

47,8

-

5

1,2,3,5,6,9

1,2,3,5,6,9

5

Цветные металлы

10

 

1*,2*,3*

3

1,2,5

1

3

-

3

2,4,5

2,3,4

-

-

1,5

1,5

-

Катаные загото-вки, ма-слоты и трубы

Сталь не закаленная

11

1*,2*,3*,4*,9*

5,6,7

1,2,3,4,6,9

1,6,9

2,5,8

-

2,5,8

3,7

3,8,9

-

4

1,2,4,5,6,7

1,2,4,5,6,7

4

Сталь закаленная

12

1*,2*,7*

3,4

1,2,3

7

4

-

4

2,3,5,6

-

1,2,3,5,6,7

1,5,7

1,2,3,4,5,6,7

1,2,3,4,5,6,7

1,5,7

Коэффициент трудоемкости

13

1,0

1,2

1,4

2,3

0,8

1,0

0,6

0,3

0,4

-

2,8

1,0

5,0

10,0

Шероховатость

14

Rz40-80

Rz40-80

Rа1,25-2,5

Rа0,63-2,5

Ra10-20

Rа0,63-1,25

Rа0,63-1,25

Rа0,63-1,25

Rа0,32-0,63

сохр

Rа0,63---1,25

Rа0,32-0,63

Rz0,02-0,1

Rz0,02-0,1

Точность (квалитет) диаметра 

15

12-13

11-13

9-11

6-7

9-11

7-6

6-7

6-9

исх+1кв

исх+1кв

6-9

сохр

сохр

3

Отклонение соосности относит. базы ±

16

0,08К2

0,12 К2

0,04 К2

0,03 К2

0,06 К2

0,06 К2

 

исх+

0,02К2

исх+

0,02К2

исх+

0,01К2

сохр

0,03 К2

сохр

сохр

сохр

Отклонение позиционное (погрешность координат оси) (±  )

17

0,2 К2

0,1 К2

0,07 К2

0,02 К2

0,08 К2

0,06 К2

 

исх+

0,02К2

исх+

0,02К2

исх+

0,01К2

исх+

0,02К2

0,02 К2

сохр

сохр

сохр

Отклонение парал-лельности и перпен-дикулярности (отно-сительно база) ( ±)

18

0,02 К1

0,12 К2

0,02 К2

0,01 К2

0,04 К2

0,02 К2

 

сохр

0,05 К1

сохр

исх+

0,02К1

0,02 К2

сохр

сохр

сохр

Отклонение от прямолинейности оси

199

0,015 К1

0,01 К1

0,01 К1

0,007 К2

0,01 К2

0,006 К2

 

0,004

К2

0,005 К2

0,006 К2

исх+

0,02К1

0,004 К2

сохр

0,001 К2

0,001К2

Отклонение от цилиндричност

20

0,05 К2

0,04 К2

0,03 К2

0,005 К2

0,006 К1

0,003 К1

 

0,002

К1

0,006К2

0,006 К2

исх+

0,02К1

0,004 К2

сохр

0,001 К2

0,001К2

Смешение оси (при плавающем креплении) 

21

-

-

-

-

-

-

0,02К2

0,02К2

0,01К2

-

-

0,001 К2

0,002 К2

0,002 К2

Коэффициенты, учитывающие размеры

22

К1=0,002 Г+1, где Г – наибольший габаритный размер отверстия, К2=0,002d+1, где d – диаметр отверстия 

 Примечание * - отмечены переходы, которые используют при удалении напусков или увеличенных пропусков.

Вверх