Технология изготовления типовых деталей машин
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Технология машиностроения
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Авторы:
Шрубченко Иван Васильевич, Дуюн Татьяна Александровна, Погонин Анатолий Алексеевич, Хуртасенко Андрей Владимирович, Воронкова Марина Николаевна
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 358
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-16-014868-7
ISBN-онлайн: 978-5-16-108968-2
Артикул: 703217.03.01
В учебном пособии представлено описание назначения и конструкции таких типовых деталей машин, как корпусные детали, станины, валы, шпиндели, ходовые винты, цилиндрические, конические и червячные зубчатые колеса, червяки, рычаги и вилки переключения. Приведены основные технические требования, предъявляемые к их поверхностям, описаны материалы и методы получения заготовок. Представлены типовые технологические процессы изготовления деталей и основные принципы их построения, а также схемы и средства контроля. Дана методика проектирования технологического процесса изготовления детали.
Предназначено для студентов учреждений среднего профессионального образования по специальности 15.02.08 «Технология машиностроения», а также для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки 15.03.01 «Машиностроение», 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 15.01.13: Монтажник технологического оборудования (по видам оборудования)
- 15.01.38: Оператор-наладчик металлообрабатывающих станков
- Среднее профессиональное образование
- 15.02.16: Технология машиностроения
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Серия основана в 2001 году И.В. ШРУБЧЕНКО Т.А. ДУЮН А.А. ПОГОНИН А.В. ХУРТАСЕНКО М.Н. ВОРОНКОВА ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом профессионального образования в качестве учебного пособия для учебных заведений, реализующих программу среднего профессионального образования по специальности (профессии) 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)», 15.02.08 «Технология машиностроения» (протокол № 2 от28.01.2019) Электронноznanium.com Москва ИНФРА-М 2023
УДК 621.8(075.32) ББК 34.44я723 Ш86 Рецензенты: Пастухов А.Г., доктор технических наук, профессор Белгородской государственной сельскохозяйственной академии имени В.Я. Горина; Шарапов Р.Р., доктор технических наук, профессор Белгородского государственного технологического университета имени В.Г. Шухова Шрубченко И.В. Ш86 Технология изготовления типовых деталей машин : учебное пособие / И.В. Шрубченко, Т.А. Дуюн, А.А. Погонин, А.В. Хуртасенко, М.Н. Воронкова. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 358 с. — (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-16-014868-7 (print) ISBN 978-5-16-108968-2 (online) В учебном пособии представлено описание назначения и конструкции таких типовых деталей машин, как корпусные детали, станины, валы, шпиндели, ходовые винты, цилиндрические, конические и червячные зубчатые колеса, червяки, рычаги и вилки переключения. Приведены основные технические требования, предъявляемые к их поверхностям, описаны материалы и методы получения заготовок. Представлены типовые технологические процессы изготовления деталей и основные принципы их построения, а также схемы и средства контроля. Дана методика проектирования технологического процесса изготовления детали. Предназначено для студентов учреждений среднего профессионального образования по специальности 15.02.08 «Технология машиностроения», а также для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки 15.03.01 «Машиностроение», 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». УДК 621.8(075.32) ББК 34.44я723 ISBN 978-5-16-014868-7 (print) ISBN 978-5-16-108968-2 (online) © Шрубченко И.В., Дуюн Т.А., Погонин А.А., Хуртасенко А.В., Воронкова М.Н., 2019
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 6 3. Изготовление корпусных деталей............................7 1.1. Служебное назначение и конструкция корпусных деталей..7 1.2. Основные технические требования, предъявляемые к корпусным деталям........................................11 1.3. Материалы и методы получения заготовок...............16 1.4. Базирование корпусных деталей........................18 1.5. Технологический маршрут изготовления корпусных деталей ' и основные принципы его построения......................20 1.6. Контроль корпусных деталей...........................43 1.7. Особенности изготовления станин......................47 1.7.1. Назначение и конструкция станин..................47 1.7.2. Материалы и методы получения заготовок станин....48 1.7.3. Базирование станин...............................49 1.7.4. Технологический маршрут изготовления станин......50 1.7.5. Контроль станин..................................54 Контрольные вопросы ......................................55 2. Изготовление валов.......................................57 2.1. Изготовление ступенчатых валов.......................57 2.1.1. Служебное назначение и конструкция валов.........57 2.1.2. Основные технические требования, предъявляемые к валам...................................................59 2,1.3. Материалы и методы получения заготовок валов.....61 2.1.4. Базирование валов................................62 2.1.5. Технологический маршрут изготовления ступенчатых валов и основные принципы его построения.......................63 2.2. Изготовление шпинделей................................78 2.2.1. Служебное назначение и конструкция шпинделей........78 2.2.2. Основные технические требования, предъявляемые к шпинделям..................;.............................81 2.2.3. Материалы и методы получения заготовок..............82 2.2.4. Технологический маршрут изготовления шпинделей....82 2.3. Изготовление ходовых винтов...........................83 2.3.1. Служебное назначение и конструкция ходовых винтов.83 2.3.2. Основные технические требования, предъявляемые к ходовым винтам...........................................85 2.3.3. Материалы и методы получения заготовок ходовых винтов 86 2.3.4. Базирование ходовых винтов..........................86 2.3.5. Технологический маршрут изготовления ходового винта.86 3
2.4. Контроль валов......................................88 Контрольные вопросы......................................93 3. Изготовление деталей зубчатых передач...................95 3.1. Изготовление цилиндрических зубчатых колес..........95 3.1.1. Служебное назначение и конструкция цилиндрических зубчатых колес.........................................95 3.1.2. Основные технические требования, предъявляемые к цилиндрическим зубчатым колесам........................98 3.1.3. Материалы и методы получения заготовок..........104 3.1.4. Технологический маршрут изготовления цилиндрических зубчатых колес.........................................105 3.2. Изготовление конических зубчатых колес..............109 3.2.1. Служебное назначение и конструкция конических зубчатых колес.........................................109 3.2.2. Технические требования к коническим зубчатым колесам 110 3.2.3. Особенности обработки конических зубчатых колес..112 3.3. Особенности обработки червячных зубчатых колес.......112 3.4. Особенности изготовления червяков..................120 3.5. Контроль зубчатых колес............................121 Контрольные вопросы.....................................126 4. Изготовление рычагов и вилок...........................127 4.1. Служебное назначение рычагов и вилок...............127 4.2. Основные технические требования, предъявляемые к поверхностям рычагов и вилок............................128 4.3. Материалы и методы получения заготовок рычагов и вилок .... 129 4.4. Базирование рычагов и вилок........................129 4.5. Технологический маршрут изготовления рычагов и вилок.129 Контрольные вопросы.....................................130 5. Технология обработки поверхностей крупногабаритных деталей в условиях их эксплуатации........................131 5.1. Общие сведения о вращающихся печах.................131 5.2. Назначение и технические требования к поверхностям бандажей и опорных роликов..............................132 5.3. Обоснование необходимости обработки бандажей и опорных роликов.................................................134 5.4. Введение переносных станков в кинематические и размерные цепи действующих агрегатов для восстановления точности крупногабаритных деталей без их демонтажа......135 5.5. Обработка поверхностей бандажей и опорных роликов специальными переносными станками.......................139 4
5.6. Определение оптимальных режимов резания для обработки поверхностей качения бандажей и роликов.........143 Контрольные вопросы......................................154 6. Проектирование технологических процессов изготовления деталей...................................................155 6.1. Исходные данные.......................................155 6.2. Определение типа производства.........................156 6.3. Назначение и конструкция изделия......................159 6.4. Анализ чертежа и технических условий..................160 6.5. Анализ существующего технологического процесса........165 6.6. Выбор заготовки.......................................178 6.7. Назначение технологических баз........................187 6.8. Выбор методов обработки отдельных поверхностей........194 6.9. Разработка технологического маршрута..............200 6.10. Выбор оборудования...............................206 6.11. Выбор режущего и вспомогательного инструмента....209 6.12. Выбор приспособлений.............................212 6.13. Расчет и выбор припусков.........................213 6.14. Проектирование технологических операций..........232 6.15. Расчет режимов резания...........................239 6.16. Прогнозирование точности механической обработки поверхностей...........................................265 6.17. Прогнозирование качества обработки поверхностей деталей.. 297 6.18. Нормирование времени выполнения операций.........320 6.19. Экономическая оценка технологического процесса...324 6.20. Проектирование схем технологических наладок оборудования и расчетно-технологических карт для оборудования с ЧПУ..................................326 Контрольные вопросы....................................331 ЗАКЛЮЧЕНИЕ...............................................331 ПРИЛОЖЕНИЯ............................................. 333 Приложение 1. Операционная карта................333 Приложение 2. Схемы технологических наладок.....335 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..........................355 5
ВВЕДЕНИЕ Технологией машиностроения называют область науки, занимающуюся изучением закономерностей, действующих в процессе производства изделий, с целью использования этих закономерностей для обеспечения требуемого качества изделий и наименьшей их себестоимости. Технология машиностроения является основной профилирующей дисциплиной специальности «Машиностроение», определяющей уровень профессиональной подготовки инженеров этой специальности и ее специализаций. Она изучается в следующих самостоятельных, но тесно связанных между собой разделах: — основы технологии машиностроения; — технология сборки; — технология изготовления типовых деталей машин; — технология ремонта машин. Настоящее учебное пособие рассматривает технологию изготовления типовых деталей машин: корпусных деталей, станин, ступенчатых и гладких валов, шпинделей, ходовых винтов, цилиндрических, конических и червячных зубчатых колес, червяков, рычагов и вилок. Дня каждой из таких деталей приводятся: описание служебного назначения изделия и отдельных его поверхностей; основные технические требования, предъявляемые к поверхностям деталей машин; сведения о материалах и методах получения заготовок, технологических базах и базировании; типовые технологические маршруты изготовления деталей и основные принципы их построения, методы обработки поверхностей деталей машин, а также сведения о контроле. В пособии приведены также технология обработки крупногабаритных деталей в условиях их эксплуатации, а также проектирования технологических процессов изготовления деталей. 6
1. Изготовление корпусных деталей 1.1. Служебное назначение и конструкция корпусных деталей Корпусные детали служат в большинстве случаев как базовые изделия (рис. 1.1). Они должны обеспечивать заданную точность относительного расположения деталей и сборочных единиц, Рис. 1.1. Редуктор и его базовая деталь - корпус В отдельных случаях корпусные детали должны обеспечивать точность относительного перемещения сопрягаемых деталей или сборочных единиц, а также обеспечивать при эксплуатации плавность работы, отсутствие вибраций, достаточную жесткость, износостойкость, герметичность и т. п. Корпусные детали в машиностроении имеют значительное многообразие по конструкции и размерам, что определяется их служебным назначением. Эти детали могут иметь следующие виды поверхностей: плоскости и их сочетания, которые обычно выполняют функцию основной базы и служат для соединения корпусной детали с другой базовой деталью или сборочной единицей. В большинстве случаев это три плоскости, образующие координатный угол, плоскость и два технологических отверстия, плоскость и центрирующее отверстие (наружная цилиндрическая поверхность); поверхности главных отверстий, которые совместно с торцевыми поверхностями образуют комплекты 7
вспомогательных баз. Обычно это основные исполнительные поверхности и их функциональное назначение - установка различных опор валов, шпинделей, пинолей и т. п. В отверстия могут быть установлены непосредственно подшипники скольжения, качения или стаканы, несущие такие опоры. Корпусная деталь может содержать одно отверстие (опору), например как у ведущей ступени конического редуктора и несколько соосно-расположенных отверстий (опор) - как у ведомой ступени конического редуктора. Корпусные детали могут содержать внутренние точно обработанные отверстия, например как у двигателя внутреннего сгорания или поршневого компрессора, которые служат для непосредственной установки и направления движения поршней или для установки гильз. Корпусные детали могут содержать вспомогательные отверстия, которые служат для установки механизмов переключения зубчатых передач, муфт и т.п. Кроме того, корпусные детали содержат крепежные отверстия: глухие и сквозные, резьбовые и гладкие. Эти отверстия служат для крепления корпусной детали к другой базовой детали, а также для крепления других изделий (механизмов переключения передач, муфт, крышек, смотровых люков и т. п.). Габаритные размеры, форма корпусных деталей, наличие обрабатываемых поверхностей и требования по точности и шероховатости, предъявляемые к ним, во многом определяют структуру и содержание проектируемого технологического процесса. В справочной литературе приводится значительное количество типовых технологических маршрутов механической обработки корпусных деталей, структура которых зависит от конструкции деталей. Поэтому все многообразие корпусных деталей условно делят на следующие группы: первая группа - корпусные детали коробчатой формы в виде параллелепипеда, габариты которых имеют одинаковый порядок. К этой группе относят корпуса редукторов (рис. 1.2), коробок скоростей, коробок подач, шпиндельных бабок. В большинстве случаев основными базами таких корпусов являются плоские поверхности, а вспомогательными - главные отверстия и торцы, предназначенные для установки валов и шпинделей. Конструкция и размеры корпусов определяются условиями размещений в них необходимых деталей и механизмов. Они имеют стенки, ребра и перегородки, обеспечивающие повышение их жесткости. С этой же целью бобышки и приливы, на которых расположены главные отверстия, имеют высоту приблизительно 25...3 толщины стенки и наружный диаметр в пределах 1,4... 1,6 диаметра отверстий. 8
Рис. 1.2. Представители корпусных деталей первой группы Вторая группа - корпусные детали с гладкими внутренними цилиндрическими поверхностями, протяженность которых превышает их диаметральные размеры. К этой группе относят блоки цилиндров двигателей (рис. 1.3) и компрессоров, корпуса различных цилиндров и золотников, пневмо- и гидроаппаратуру, корпуса задних бабок, обеспечивающих базирование выдвижной пиноли и заднего центра. В соответствии со служебным назначением к внутренним цилиндрическим поверхностям предъявляют повышенные требования по точности диаметральных размеров и точности геометрической формы. Эти цилиндрические поверхности обычно работают на износ и Рис. 1.3. Представитель корпусных деталей второй группы 9
к ним предъявляют высокие требования по шероховатости и износостойкости. Третья группа - корпусные детали сложной пространственной геометрической формы (рис. 1.4). К ним относят корпуса паровых и газовых турбин, центробежных насосов, коллекторов, тройников, вентилей кранов пространственная форма и геометрические размеры таких корпусов предназначены для формирования требуемых потоков движения газов или жидкостей. К этой группе относят также сложные по форме корпусные детали ходовой части машин - картер заднего моста, корпус поворотного рычага и др. Рис. 1.5. Представитель корпусных деталей четвертой группы Четвертая группа - корпусные детали с направляющими поверхностями (рис. 1.5) - столы, спутники, каретки, салазки, суппорты, ползуны, планшайбы _____ Рис. 1.4. Представители корпусных деталей третьей группы 10