Технологические процессы в машиностроении

О. И. Разинская  С. Я. Алибеков   М. В. Винокуров

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 

В МАШИНОСТРОЕНИИ

Лабораторный практикум

Йошкар-Ола

2022

УДК 621(076.5)
ББК 34.5я73

Р 17

Рецензенты:

профессор МарГУ, доктор технических наук Г. С. Юнусов;
профессор ПГТУ, доктор технических наук А. В. Егоров

Печатается по решению

редакционно-издательского совета ПГТУ

Разинская, О. И.

Технологические процессы в машиностроении: лабораторный 

практикум / О. И. Разинская, С. Я. Алибеков, М. В. Винокуров. –
Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2022. – 120 с.
ISBN 978-5-8158-2294-8

В лабораторный практикум по дисциплинам «Технологические про
цессы машиностроительного производства» и «Технология конструкционных материалов» (раздел «Обработка металлов резанием») включено 
10 работ. В каждой из них изложены теоретические сведения, приведены 
порядок выполнения работы, варианты задания, содержание отчета, контрольные вопросы.

Для студентов направлений подготовки 22.03.01 «Нефтегазовое дело», 

15.03.01 «Машиностроение», 15.03.05 «Конструкторско-технологическое 
обеспечение машиностроительного производства» всех форм обучения

УДК 621(076.5)

ББК 34.5я73

ISBN 978-5-8158-2294-8
© Разинская О. И., Алибеков С. Я., 
Винокуров М. В., 2022
© Поволжский государственный 
технологический университет, 2022

Р 17

СОДЕРЖАНИЕ

Введение..................................................................................................4
Техника безопасности при выполнении лабораторных работ............5
Лабораторная работа № 1. Изучение основных видов 

механических передач и их характеристик .................................................6

Лабораторная работа № 2. Основные понятия процесса 

резания. Рабочие движения. Расчет основных элементов 
режимов резания..........................................................................................19

Лабораторная работа № 3. Инструменты и приспособления, 

применяемые на токарных станках............................................................27

Лабораторная работа № 4. Обработка заготовок 

на токарных станках. Устройство токарно-винторезного станка............34

Лабораторная работа № 5. Наладка токарно-винторезного 

станка на нарезание метрической (дюймовой) резьбы.............................40

Лабораторная работа № 6. Обработка конических 

поверхностей на токарных станках............................................................48

Лабораторная работа № 7. Обработка отверстий 

на сверлильных станках ..............................................................................56

Лабораторная работа № 8. Обработка заготовок 

на фрезерных станках. Настройка фрезерного станка 
на фрезерование плоскостей, пазов, уступов, 
фасонных поверхностей..............................................................................69

Лабораторная работа № 9. Устройство делительной 

головки модели УДГД-250. Методы непосредственного, 
простого и дифференциального деления...................................................79

Лабораторная работа № 10. Обработка заготовок 

на шлифовальных станках ..........................................................................88

Список литературы.............................................................................105
Приложение 1. Кинематическая схема станка1К62 ........................106
Приложение 2. Цепь главного движения .........................................107
Приложение 3. Механизм перебора..................................................109
Приложение 4. Настройка цепи подач..............................................110
Приложение 5. Цепи подач и нарезания резьбы..............................112
Приложение 6. Множительный механизм .......................................113
Приложение 7. Цепь метрической резьбы .......................................114
Приложение 8. Цепь дюймовой резьбы............................................116
Приложение 9. Дополнительные данные к лаборатории № 5 ........118

ВВЕДЕНИЕ

Обработка резанием является наиболее распространенной опе
рацией при изготовлении деталей из различных материалов и основным на сегодняшний день видом обработки металлов путем снятия 
стружки.

Знания, полученные при изучении курса, необходимы при кон
струировании металлорежущих станков, инструментов и приспособлений, а также при проектировании более совершенных технологических процессов обработки деталей.

Главной целью выполнения лабораторных работ является усвое
ние и закрепление теоретических знаний студентов, полученных на 
лекциях. Вначале студенты изучают общие сведения по теме лабораторной работы и уясняют цель работы, а затем тщательно изучают 
методику ее выполнения.

После обсуждения с преподавателем содержания лабораторной 

работы и правил по технике безопасности студенты выполняют экспериментальную часть работы в присутствии преподавателя и учебного мастера.

Закончив экспериментальную часть работы, студенты обрабаты
вают результаты и составляют отчет.

В заключение студенты должны защитить выполненную лабора
торную работу, ответив на вопросы преподавателя и показав усвоение изученного материала.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ 

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

С целью исключения травматизма, а также поломки оборудова
ния и приборов каждый студент должен ознакомиться с правилами 
техники безопасности при выполнении лабораторной работы.

При выполнении лабораторной работы запрещается:
• приступать к выполнению лабораторной работы без предвари
тельного ознакомления с правилами техники безопасности;

• включать и выключать станок без разрешения учебного мастера;
• находиться в зоне отброса стружки и вращающейся детали;
• отводить или сметать стружку без применения специальных

крючков и щеток;

• касаться движущихся и вращающихся частей станка, заготовки 

и инструмента;

• облокачиваться на станок и передавать что-либо над станком 

или вращающейся деталью.

Обязанности студента:
• выполнять только ту работу, которая поручена ему преподава
телем или учебным мастером;

• не мешать работе других студентов;
• быть внимательным и аккуратным во время выполнения работы;
• не отвлекаться самому и не отвлекать других посторонними 

разговорами;

• сдавать свое рабочее место чистым и в полном порядке;
• знать места расположения средств огнетушения и правила 

пользования ими.

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ВИДОВ МЕХАНИЧЕСКИХ 

ПЕРЕДАЧ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Цель работы – изучить основные параметры и типы передач, их 

конструкции, применение и принципы работы; определить кинематические и силовые параметры передач.

Оборудование: модели передач движения.

Теоретические сведения

Механические передачи по принципу работы делят на передачи 

трением с непосредственным контактом тел качения (фрикционные) и 
с гибкой связью (ременные); передачи зацеплением с непосредственным контактом (зубчатые и червячные) и с гибкой связью (цепные).

Передача – это механизм, служащий для передачи механиче
ской энергии на расстояние.

Кроме основной функции передачи движения механическая пе
редача обеспечивает:

•
согласование угловых скоростей исполнительных органов 

машины и двигателя;

•
регулирование и реверсирование (изменение направления) 

скорости исполнительного органа машины при постоянной угловой 
скорости двигателя;

•
преобразование вращательного движения двигателя в посту
пательное или другое движение исполнительного органа;

•
приведение в движение нескольких исполнительных органов 

(с различными скоростями движения) от одного двигателя.

Следовательно, под передачами понимают механизмы, служа
щие для передачи механической энергии на расстояние с преобразованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов и 
законов движения. 

В данной лабораторной работе рассматриваются только механи
ческие передачи, которые используются преимущественно для передачи равномерного движения и реже для преобразования враща

тельного движения в поступательное. Применение равномерного 
вращательного движения обусловлено его непрерывностью и равномерностью при малых потерях на трение.

Классификация механических передач

Во всех механических передачах различают два основных звена: 

ведущее – звено передачи, которое получает движение от двигателя, 
и ведомое – звено, которому передается движение. Параметры, относящиеся к ведущему звену, обозначаются индексом 1, а параметры,
относящиеся к ведомому звену, – индексом 2.

Рис. 1.1. Основные типы механических передач: а – фрикционная;
б – зубчатая; в – червячная; г – ременная; д – цепная; е – винт-гайка

Механические передачи классифицируются следующим образом:
1) по принципу передачи движения от ведущего звена к ведомому:
- передачи трением (основаны на использовании сил трения 

между элементами передачи): фрикционные (рис. 1.1, а), ременные 
(рис. 1.1, г);

- передачи зацеплением, работающие в результате возникнове
ния давления между сопрягаемыми зубьями: зубчатые (рис. 1.1, е), 
зубчато-ременные, цепные (рис. 1.1, д);

2) по способу соединения звеньев:
- передачи непосредственного контакта сопрягаемых звеньев:

фрикционные, зубчатые, червячные, винт-гайка;

- передачи гибкой связью: ременные, цепные;
3) по характеру изменения скорости:
- понижающие;
- повышающие.
Зубчатая передача – это механизм, который с помощью зубча
того зацепления передает или преобразует движение с изменением 
скоростей и моментов. Усилие от одного элемента сцепляющейся 
пары к другому передается посредством зубьев, последовательно 
вступающих в зацепление. Зубья в основном имеют эвольвентный 
профиль. Меньшее зубчатое колесо передачи является ведущим и 
называется шестерней, а большее зубчатое колесо, получающее 
движение от ведущего, является ведомым и называется колесом зубчатым.

Зубчатая передача, преобразующая вращательное движение 

между параллельными валами, называется цилиндрической, так 
как образующая сопрягаемых зубчатых колес является цилиндрической поверхностью. Цилиндрическая передача внешнего зацепления бывает с прямыми (рис. 1.2, а), косыми (рис. 1.2, б) и шевронными (рис. 1.2, в) зубьями. На одной из пары зацепляющихся 
зубчатых колес зубья могут нарезаться не на наружной, а на внутренней поверхности. Такая передача является цилиндрической передачей внутреннего зацепления (рис. 1.2, г).

Для преобразования вращательного движения шестерни в по
ступательное движение рейки или поступательного движения рейки во вращательное движение зубчатого колеса применяется зубчато-реечная передача (рис. 1.2, д). В таких передачах рейка рассматривается как колесо с бесконечно большим диаметром (числом 
зубьев). 

Рис. 1.2. Основные виды зубчатых передач: а – цилиндрическая прямозубая; 

б – цилиндрическая косозубая; в – шевронная; г – цилиндрическая с внутренним 
зацеплением; д – реечная; е – коническая прямозубая; ж – коническая косозубая; 

з – коническая с круговыми зубьями

Зубчатая передача, передающая движение между пересекающи
мися осями, называется конической, так как пара зубчатых колес, 
находящихся в зацеплении, имеет форму усеченных конусов. Обычно межосевой угол 90˚. Конические передачи бывают с прямыми 
зубьями (рис. 1.2, е), косыми (тангенциальными) зубьями (рис. 1.2, ж) 
и круговыми зубьями (рис. 1.2, з).

Червячная передача предназначена для передачи движения 

между валами со скрещивающимися осями и состоит из винта, 
называемого червяком 1 (рис. 1.3), и червячного колеса 2. Ведущим 
элементом передачи обычно является червяк, движение от которого 
к червячному колесу осуществляется по принципу винтовой пары.

Рис. 1.3. Червячная передача:

1 – червяк; 2 – червячное

колесо

При определенных параметрах (угле подъема винтовой 
линии 
червяка) 
ведущим 

элементом передачи может 
быть и червячное колесо 
(например в центрифугах). 
Передача используется в машинах, где требуются большое 
передаточное 
число, 

а также точные перемещения.

Цепная передача относится к передачам зацепления с гибкой 

связью и состоит из расположенных на некотором расстоянии друг 
от друга (межосевое расстояние передачи) двух зубчатых колес, 
называемых звездочками, и охватывающей их цепи (рис. 1.1, д). 
Движение в передаче осуществляется за счет зацепления зубьев 
звездочек, имеющих специальную форму, с шарнирами цепи. Последние состоят из чередующихся наружных и внутренних пластин, 
соединенных валиками с надетыми на них втулками. Для уменьшения трения и износа на втулки с зазором надеваются ролики. Такие 
цепи называются приводными роликовыми и обозначаются ПР. 
Цепные передачи широко используются в транспортных средствах и 
в сельскохозяйственных машинах. 

Передача винт–гайка используется для преобразования враща
тельного движения одного из звеньев (винта или гайки) в поступательное движение другого. При этом как винт, так и гайка могут 
иметь либо одно из названных движений, либо оба движения одновременно. Один из элементов передачи может быть неподвижным. 
Винты в передачах делятся на грузовые (домкраты, прессы, нажимные устройства) и ходовые (создание установочных, рабочих и холостых перемещений в станках и приборах). В передачах используются пары винт-гайка скольжения либо качения (рис. 1.1, е). В винтовых передачах обычно используется трапецеидальная резьба, в 
домкратах и винтовых прессах – упорная.

Ременная передача – это передача трения с гибкой связью. Она

состоит из двух или нескольких шкивов, охватываемых гибким рем