Слесарное дело. Механическая обработка деталей на станках

В.Н. Фещенко





                СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО




Механическая обработка деталей на станках
Книга 2

Учебное пособие






Инфра-Инженерия
Москва


2013

УДК 621.7(075)
ББК 34.671
      Ф44




Рецензенты:
  Юкляев М.П. - заслуженный учитель РФ;
  Денисов Н.Б - главный механик завода «Красный пролетарий».




      Фещенко В.Н.
Ф44 СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО. Механическая обработка деталей на станках. Книга 2 : учеб. пос. / В.Н. Фещенко. -М. Инфра-Инженерия, 2013. - 464 с.:ил.

ISBN 978-5-9729-0054-1






   Даны основы механической обработки деталей на станках, работающих с лезвийным и абразивным инструментом. Изложены методы подготовки инструмента к установке на станок, методы и средства контроля обрабатываемых деталей. Даны основные сведения по охране труда и пожарной безопасности на рабочем месте.
   Для учащихся профессионально-технических учебных заведений и для студентов машиностроительных специальностей технических вузов. Может быть использовано при подготовке рабочих на производстве.










© Фещенко В.Н., 2013
                     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2013


ISBN 978-5-9729-0054-1

Введение










           ВВЕДЕНИЕ

   В век космонавтики, высокоразвитых технологий и вычислительной техники необходимы новые совершенные машины для производства продукции, в которой нуждается современное общество. Создание новой машины - это труд многих специалистов, вклад каждого из них уникален. В том числе и слесаря. Его работа начинается с момента передачи чертежей в производство. Через руки этого специалиста проходят опытные образцы всех машин, включая космические корабли, автомобили, приборы и многое другое, чем пользуется человек.
   Несмотря на высокий уровень оснащения машиностроительного производства, опытное производство экспериментальной техники включает значительный объем высококвалифицированного ручного труда слесарей-сборщиков. Только опираясь на их опыт и знания, можно осуществить создание новых конструкций, связанных с нанотехнологией. Только с помощью этих специалистов при доведении деталей до заданных параметров в чертежах можно обеспечить технические требования, которые не под силу современным металлорежущим станкам.
   Работоспособность машин в период их эксплуатации также зависит от работы слесаря: от качества технического обслуживания и своевременного ремонта для обеспечения безаварийной работы. Вплоть до утилизации машины.
   В этой книге приведен краткий круг вопросов, с которыми придется сталкиваться молодому специалисту слесарю-сборщику в будущей деятельности. Мы не пытались осветить все секреты мастерства - это невозможно. Но мы пытались рассказать, что необходимо знать и какими навыками и приемами практической работы предстоит овладеть с помощью стар3

  СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО. Механическая обработка деталей на станках ших товарищей. Знания и умение выполнять конкретную работу мы назвали слесарным делом.
   Учебное пособие "Слесарное дело" представлено в трех книгах:
   книга 1 "Слесарное дело. Слесарные работы при изготовлении и ремонте машин";
   книга 2 "Слесарное дело. Механическая обработка деталей на станках";
   книга 3 "Слесарное дело. Сборка производственных машин".
   Учебное пособие "Слесарное дело" составлено в соответствии с требованиями стандарта ОСТ 9 ПО 02.2.17-2002 и предназначается в качестве учебного пособия для начального и среднего профессионального образования в специальных учебных заведениях и для молодых рабочих, совершенствующих свое мастерство на машиностроительном производстве.
   Приношу глубокую признательность и благодарность всем, кто поделился своим опытом, словом и делом принял участие в составлении данного учебного пособия и чьи наработки включены в это пособие.

Успехов и удачи!


Автор.

Глава 1. Производственный процесс изготовления машин

          Глава 1
          ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАШИН

          1.1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

  Производственным процессом называется совокупность всех действий, в результате которых исходные материалы и полуфабрикаты превращаются в готовую продукцию (изделия). Производственный процесс включает в себя подготовку станков и организацию обслуживания рабочих мест, получение и хранение материалов и полуфабрикатов, изготовление деталей, сборку изделий, технический контроль в процессе изготовления и испытания готовых изделий, консервацию и сдачу на склад готовой продукции.
  В зависимости от масштаба различают единичное, серийное и массовое производство. В условиях единичного производства на каждом станке обрабатывают штучные детали, отличающиеся большим разнообразием форм, размеров, массы, материалов и т. д. В единичном производстве применяют универсальные станки, универсальные приспособления и инструмент; квалификация рабочих в таком производстве наиболее высокая по сравнению с квалификацией рабочих в серийном и массовом производстве.
  Производственный процесс состоит из основных (изготовление и сборка изделий) и вспомогательных (изготовление и заточка инструмента, изготовление оснастки и приспособлений, ремонт станков, внутризаводское хранение и транспортирование ит. д.) процессов.
  Технологический процесс - это часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства. В результате выполнения технологических процессов изменяются


5

  СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО. Механическая обработка деталей на станках физико-химические свойства материалов, геометрическая форма, размеры и относительное положение элементов деталей, качество поверхности, внешний вид объекта производства и т. д. Технологический процесс непосредственно связан с обработкой деталей. Последовательность и способы обработки заготовок (деталей), содержащиеся в технологическом процессе, зависят от производственной программы, размеры которой определяют масштаб производства.
   При производстве машин и их деталей применяются различные составные части технологических процессов: формование; литье; кузнечно-прессовая обработка; обработка резанием; гальванопластика; термическая, электрофизическая, электрохимическая, нанесение покрытия; слесарная подготовка, обработка и изготовление; сварка; пайка; склеивание; сборка; узловая сборка; общая сборка; контроль качества продукции; ремонт.
   Технологический процесс выполняют на рабочих местах.
   Рабочее место - часть цеха, в котором размещено соответствующее технологическое оборудование. Технологический процесс состоит из операций технологических и вспомогательных, например, технологический процесс обработки валика состоит из токарных, фрезерных, шлифовальных и других операций.
   Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Операция охватывает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно обрабатываемыми (собираемыми) объектами производства. В обычном производстве операцию выполняют на отдельном станке или сборочном оборудовании, в автоматизированном производстве на автоматической линии, которая представляет собой комплекс технологического оборудования. В зависимости от сложности технологического процесса число операций изменяется от одной до нескольких десятков и более. Операция является основным элементом производственного планирования и учета. Трудоемкость технологического процесса, число рабочих, обеспечение оборудованием и инструментом определяют по числу операций. К вспомогательным операциям относятся контроль деталей, их транспортирование, маркировка и другие работы. Технологические операции делят на технологические и вспомогательные переходы, а также на рабочие и вспомогательные ходы.

6

Глава 1. Производственный процесс изготовления машин

   Описание операций технологического процесса изготовления или ремонта изделия в их технологической последовательности с соблюдением правил записи этих операций и их кодирования приводят в маршрутной карте. Например, операции обработки резанием разбиты на группы, которым присвоены определенные номера: 06 - отделочная (хонинговальные, доводочные, полировальные, суперфинишные станки); 08 - программная (станки с программным управлением); 12 -сверлильная; 14 - токарная; 16 - шлифовальная.
   Технологический переход - законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке. При обработке резанием технологический переход представляет собой процесс получения каждой новой поверхности или сочетания поверхностей режущим инструментом. Обработку осуществляют в один или несколько переходов (сверление отверстия - обработка в один переход, получение отверстия тремя последовательно работающими инструментами: сверлом, зенкером, разверткой - обработкой в три перехода). При записи содержания операций в маршрутной карте используют установленные ключевые слова технологических переходов и их условные коды, например: 05 - довести; 08 - заточить; 18 - полировать; 19 - притирать; 29 - суперфинишировать; 30 - точить; 31 - хонинговать; 33 - шлифовать; 36 - фрезеровать; 81 - закрепить; 82 - настроить; 83 - переустановить; 90 - снять; 91 -установить.
   Вспомогательный переход - законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и качества поверхностей, но необходимы для выполнения технологического перехода. Например, установка обрабатываемой заготовки, ее закрепление, смена режущего инструмента.
   Переходы могут быть совмещены во времени за счет одновременной обработки нескольких поверхностей детали несколькими режущими инструментами, например торца и отверстия. Их можно выполнять последовательно, параллельно (например, одновременная обработка нескольких поверхностей на агрегатных или многорезцовых станках) и параллельно-последовательно. Вспомогательные переходы записы7

  СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО. Механическая обработка деталей на станках вают с использованием ключевых слов (выверить, закрепить, настроить, переустановить, переместить, проверить, смазать, снять, установить), обозначенных прописными буквами русского алфавита.
   Рабочий ход - законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности или свойств заготовки.
   Вспомогательный ход также представляет собой законченную часть технологического перехода, состоящую из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого перечисленными ее изменениями, но необходимого для выполнения рабочего хода. При обработке резанием в результате каждого рабочего хода с поверхности или сочетания поверхностей заготовки снимается один слой материала.
   Для осуществления обработки заготовки устанавливают и закрепляют с требуемой точностью в приспособлении или на столе станка, при сборке - на сборочном стенде или другом оборудовании.
   Установом называют часть технологической операции, выполняемую при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Операция может выполняться за один или несколько установов. Например, для токарной обработки вала или втулки, как правило, необходимы два установа.
   Положение объекта производства относительно оборудования или инструмента изменяют поворотными и другими устройствами. В этом случае он занимает несколько различных позиций.
   Позицией называют фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования для выполнения определенной части операции (одного или нескольких переходов).
   В зависимости от потребностей изделия изготовляют в различных количествах. Организацию производства и характер технологического процесса изменяют в соответствии с количеством выпускаемых изделий и их трудоемкостью. Произ8

Глава 1. Производственный процесс изготовления машин водства по типу условно делят на единичное, серийное и массовое. Отнесение завода или цеха к тому или иному типу производства является условным потому, что на одном заводе или в цехе могут существовать различные типы производства, поэтому обычно исходят из преобладающего.
   Изделие - любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.
   Деталь - изделие, выполненное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.
   Сборочная единица, узел - изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе на сборочных операциях.
   Заготовка - предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости поверхности и свойств материала изготовляют деталь или неразъемную сборочную единицу (заготовку перед первой технологической операцией называют исходной). Материал исходной заготовки называют основным, а расходуемый при выполнении технологического процесса дополнительно к основному - вспомогательным.
   Сборочный комплект - группа составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его сборочной единицы.
   Полуфабрикат - изделие не прошедшее завершающую стадию обработки или сборки.
   Качество продукции - совокупность свойств изделия (продукции), обусловливающих их пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением.

           1.2. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА СТАНКАХ

   Это часть технологического процесса изготовления деталей машин. В результате механической обработки на станках различного назначения с заготовки последовательно снимают припуск, металл в виде стружки различной величины. В результате в зависимости от точности обработки на поверхности деталей образуется геометрическая форма, размеры и относительное положение элементов поверхностей, качество поверхности, изменяются физико-химические свойства материалов и т. д. Требуемая точность обработки определяется


9

  СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО. Механическая обработка деталей на станках чертежом на деталь, а последовательность и способы обработки деталей определяются производственным процессом.
   Припуском на обработку называют слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в процессе обработки резанием (снятием стружки).
   Промежуточным припуском (zb) называют слой материала, необходимый для выполнения технологического перехода; промежуточный припуск определяется разностью размеров, получаемых на смежных предшествующем (а) и выполняемом (b) переходах технологического процесса обработки данной элементарной поверхности.
   Межоперационный припуск - слой материала, удаляемый при выполнении одной технологической операции.
   Для внешних поверхностей детали zb = a - b, для внутренних поверхностей детали zb = b - a.
   Общим припуском (zₛ) называют слой материала, необходимый для выполнения всей совокупности технологических переходов, т. е. всего процесса обработки данной поверхности от черной заготовки до готовой детали; общий припуск z₀ определяется разностью размеров черной заготовки (аЗ) и готовой детали (ад). Для внешних поверхностей zₛ = аЗ - ад; для внутренних поверхностей zy = ад - аЗ.
   Общий припуск на обработку равен сумме промежуточных припусков по всем технологическим переходам процесса обработки от черной заготовки до готовой детали
   Различают симметричные и асимметричные припуски на обработку.
   Симметричные припуски всегда имеют место при обработке внешних и внутренних поверхностей вращения, а в ряде случаев при параллельной обработке противолежащих поверхностей деталей машин.
   Асимметричные припуски получают в тех случаях, когда противолежащие грани обрабатываются независимо одна от другой, причем обработка может быть произведена различными методами и при различном числе переходов и проходов.
   Одностороннее расположение припуска представляет собой частный случай асимметричных припусков, когда противолежащая грань не обрабатывается.
   При каждом выполняемом переходе могут быть ликвидированы погрешности, возникшие на предшествующем переходе, чтобы получающиеся погрешности при выполняемом

10