Технология производства. Ответы

15) Обработка отверстий    Сверление и рассверливание Наиболее  распространенным  методом получения отверстий в сплошном материале является сверление. Движение резания при сверлении — вращательное, движение подачи — поступательное. Перед началом работы проверяют совпадение вершин переднего и заднего центров станка. Заготовку устанавливают в патрон и проверяют,   чтобы   ее   биение   (эксцентричность) относительно оси вращения не превышала припуска, снимаемого при наружном обтачивании. Проверяют также биение торца заготовки, в котором будет обрабатываться   отверстие,   и   выверяют  заготовку   по торцу.   Перпендикулярность  торца   к  оси вращения   можно   обеспечить   подрезкой, при этом в центре заготовки можно выполнить углубление для нужного направления сверла и предотвращения его увода и поломки.  Для обработки штучных заготовок устанавливают трехкулачковый патрон и производят расточку сырых кулачков, а для обработки деталей из прутка зажимную цангу и соответствующие размеру прутка вкладыши, подающую цангу и направляющую втулку. Сверла с коническими хвостовиками устанавливают непосредственно в конусное отверстие пиноли задней бабки. Если размеры конусов не совпадают, то сверла устанавливают посредством переходных втулок.

16) Основным   видом   цилиндрической   резьбы  является  метрическая резьба с диаметрами  от 0,25 до 600 мм. По размеру шага  эту резьбу делят на резьбу  с крупным и мелким шагом.  Кроме указанных резьб используют специальные цилиндрические резьбы. Трубная резьба представляет собой измельченную по шагу дюймовую резьбу с закругленными впадинами. Трапецеидальную резьбу применяют в резьбовых соединениях, передающих движение (ходовые и грузовые винты). В резьбовых соединениях, предназначенных для передачи движения, иногда используют прямоугольную резьбу с квадратным профилем. Упорную резьбу применяют в резьбовых соединениях, испытывающих большое одностороннее давление (в винтовых прессах, специальных нажимных винтах и др.). Часовую резьбу применяют в точном приборостроении для резьбовых соединений диаметром меньше 1 мм. Круглую резьбу используют в соединениях с повышенными динамическими нагрузками или в условиях, загрязняющих резьбу. Конические резьбы применяют в трубных соединениях, если необходимо обеспечить плотность соединения без специальных уплотняющих материалов (пряжи с суриком, льняных нитей и др.). Наиболее распространенным видом является трубная коническая резьба, профиль которой соответствует закругленному профилю трубной цилиндрической резьбы.

17) Обработку плоских  поверхностей можно производить  различными методами на различных  станках – Строгание находит большое применение в мелкосерийном и единичном производстве благодаря тому, что для работы на строгальных станках не требуется сложных приспособлений и инструментов. Фрезерование в настоящее время является наиболее распространённым методом обработки плоскостей. В массовом производстве фрезерование вытеснило применявшиеся ранее строгание. Протягивание. Для наружного протягивания применяют преимущественно вертикально-, а также горизонтально-протяжные станки. Протягивание наружных плоскостей благодаря высокой производительности и низкой себестоимости находит всё большее применение в крупносерийном и массовом производстве. Этот метод обработки экономически выгоден, несмотря на высокую стоимость оборудования и инструмента. В настоящее время фрезерование часто заменяют наружным протягиванием. Шабрение выполняют с помощью режущего инструмента – шабера – вручную или механическим способом. Шабрение вручную – малопроизводительный процесс, требует большой затраты времени и высокой квалификации рабочего, но обеспечивает высокую точность. Механический способ выполняют на специальных станках, на которых шабер совершает возвратно-поступательное движение. Точность шабрения определяют по числу пятен на площади 25x25 мм (при проверке контрольной плитой ). Чем больше пятен, тем точнее обработка. Шлифование плоских поверхностей осуществляют на плоско-шлифовальных станках с крестовым или круглым столом как обычного исполнения, так и с ЧПУ. Плоское шлифование является одним из основных методов обработки плоскостей деталей машин для достижения требуемого качества. В ряде случаев плоское шлифование может заменить фрезерование. Наряду с обеспечением требуемого высокого уровня шероховатости, этот метод обладает серьезными недостатками. Во-первых, вследствие высоких температур резания, в поверхностном слое возникают неблагоприятные остаточные напряжения, возможно возникновение прижогов поверхности. Во-вторых, в результате выделения большого количества абразивной пыли, он является экологически небезопасным. Следует отметить, что при шлифовании металлов, склонных к фазовым превращениям, повышение нагрева шлифуемого изделия может привести к структурным изменениям, обусловливающим появление остаточных напряжений различного знака и в большинстве случаев снижающим эксплуатационные свойства металла поверхностного слоя.Полирование поверхностей – метод отделочной обработки. В качестве абразивных инструментов применяют эластичные шлифовальные круги, шлифовальные шкурки.  Доводка плоскостей осуществляется на плоскодоводочных станках. Тонкую доводку плоских поверхностей производят притирами при давлении 20-150 кПа, причём чем меньше давление, тем выше качество обработанной поверхности. Скорости при тонкой доводке небольшие (2-10 м/мин). С повышением давления и скорости производительность повышается.

18) Oбработка внутренних и наружных угловых поверхностей. Такие поверхности отличаются от уступов большей шириной, примерно равной высоте. Это требует обработки обеих плоскостей. Основной недостаток угловых протяжек для обработки внутренних поверхностей — их большой расход из-за выкрашивания, поломок и повышенного износа зубьев в уголках. Это имеет место, поскольку стружка в уголке срезается в двух перпендикулярных плоскостях, что ухудшает ее отвод и увеличивает нагрузку на уголок зуба. В то же время этот уголок ослаблен, поскольку для срезания стружки по двум плоскостям на зубе выполняется передний угол по обеим сторонам, причем уголок оказывается подрезанным. Поэтому важно создать такую конструкцию протяжки, у которой уголок зуба не срезал бы стружки по двум сторонам одновременно. При обработке наружных угловых поверхностей используется комплект протяжек из двух или трех штук (протяжная наладка).

19) Одним из примеров перестройки технологической цепочки под использование твердого точения является обработка зубчатых колес. На двухшпиндельном вертикальном токарном станке все поверхности окончательно обрабатываются под нарезание зуба и термообработку. После этих операций деталь попадает на станок для твердого точения, где зажимается в специализированном патроне по делительному диаметру шестерни. Производится твердое точение внутреннего диаметра и торца шестерни. Такая обработка при указанном базировании обеспечивает минимальное радиальное биение посадочного диаметра и торца зуба, т.е. основные параметры (кроме точности зуба) низкошумной шестерни.

20) Обработка шпоночных канавок. Шпоночные канавки на валах и вообще в охватываемых деталях изготовляются для призматических и сегментных шпонок. Шпоночные канавки для призматических шпонок могут быть закрытыми с двух сторон (глухие), закрытыми с одной стороны и сквозными. Шпоночные канавки изготовляются различными способами в зависимости от конфигурации канавки и вала, применяемого инструмента; они выполняются на горизонтально-фрезерных или на вертикально-фрезерных станках общего назначения или специальных. Сквозные и закрытые с одной стороны шпоночные канавки изготовляются фрезерованием дисковыми фрезами. Фрезерование канавки производится за один-два прохода. Этот способ наиболее производителен и обеспечивает достаточную точность ширины канавки. Сквозные шпоночные канавки можно обрабатывать на строгальных станках. Канавки на длинных валах, например на ходовом вале токарного станка, строгают на продольно-строгальном станке. Канавки на коротких валах строгают на поперечно-строгальном станке — преимущественно в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Шпоночные канавки под сегментные шпонки изготовляются фрезерованием с помощью концевых дисковых фрез. Шпоночные канавки в отверстиях втулок зубчатых колес, шкивов и других деталей, надевающихся на вал со шпонкой, обрабатываются в индивидуальном и мелкосерийном производствах на долбежных станках, в крупносерийном и массовом—на протяжных станках. Обработка шлицевых отверстий. Форма шлицев бывает прямоугольная эвольвентная и треугольная. Технологический процесс изготовления шлицев валов зависит от того, какой принят способ центрирования вала и втулки. Наиболее точным является способ центрирования по внутреннему диаметру шлицев вала; он применяется, например, в станкостроительной и реже в автомобильной промышленности. Шлицы на валах и других деталях изготовляются различными способами, к числу которых относятся: фрезерование с последующим шлифованием, накатывание (шлиценакатывание), протягивание, строгание (шлицестрогание). Наиболее распространенным способом изготовления шлицев является фрезерование. А остальные способы получения шлицев целесообразно применять в крупносерийном и массовом производстве.

21) Обработка корпусных деталей  Крупные корпусные детали обрабатывают на однопозиционных полуавтоматах или на автоматических линиях из агрегатных станков. На однопозиционных станках чаще всего выполняют сверление, зенкерование, развертывание и нарезание резьб. К наиболее распространенным корпусным деталям относятся: корпуса редукторов подъемно-транспортных машин и оборудования, станины кузнечно-прессового оборудования и металлорежущих станков и другие подобные детали, характеризующиеся наличием расположенных определенным образом плоскостей и отверстий и предназна­ченные для соединения и координации взаимного положения основных узлов машины, агрегата, станка. Обработку корпусных деталей выполняют в таком порядке: вначале обрабатывают базирующие поверхности и крепежные отверстия, которые могут быть использованы при последующей установке; затем все плоские поверхности и после них — основные отверстия. При этом для корпусов нежесткой конструкции применяют повторную (прове­рочную) обработку базовых поверхностей после черновой обработки всех плоских поверхностей и основных отверстий. Жесткие конструкции корпусов при точном изготовлении заготовок обрабатывают один раз.

22) Механическая обработка коленчатых валов.  Сложность конструктивной формы коленчатого вала, его недостаточная жесткость, высокие требования к точности обрабатываемых поверхностей вызывают особые требования к выбору методу методов базирования, закрепления и обработки вала, а также последовательности, сочетания операций и выбору оборудования. Основными базами коленчатого вала являются опорные поверхности коренных шеек. Однако далеко не на всех операциях обработки можно использовать их в качестве технологических. Поэтому в некоторых случаях технологическими базами выбирают поверхности центровых отверстий. В связи со сравнительно небольшой жесткостью вала на ряде операций при обработке его в центрах в качестве дополнительных технологических баз используют наружные поверхности предварительно обработанных шеек.  При обработке шатунных шеек, которые в соответствии с требованиями технических условий должны иметь необходимую угловую координацию, опорной технологической базой являются специально фрезерованные площадки на щеках.  Способ обработки : фрезерование торцов; сверление центровых отверстий; фрезерование технологических опорных баз на щеках; обтачивание концов вала и коренных шеек; предварительное шлифование коренных шеек; обтачивание противовесов и щек; обтачивание шатунных шеек;  обработка поверхностей камер грязесборников, смазочных каналов и шпоночных пазов; термическая обработка – закалка коренных и шатунных шеек; окончательное шлифование конца вала, коренных шеек и фланца; окончательное шлифование шатунных шеек; обработка отверстий во фланце и на концах вала; растачивание поверхности посадочного отверстия под подшипник со стороны фланца; отделочная операция поверхности коренных и шатунных шеек.

23) Ввиду недостаточной жесткости при обработке рычагов часто применяют дополнительные опоры, воспринимающие силы закрепления и резания. Торцовые поверхности бобышек рычагов обрабатывают фрезерованием, обтачиванием, цекованием или шлифованием. В условиях мелкосерийного производства для обработки торцов целесообразно использовать вертикально-фрезерные станки. В крупносерийном и массовом производстве фрезерование и цекование торцов выполняют в многоместных приспособлениях на универсальных или специальных агрегатных станках.

24) Изделием называется любой предмет или набор предметом производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Согласно ГОСТ 2.101—68 устанавливаются следующие виды изделий: а) детали; б) сборочные единицы; в) комплексы; г) комплекты.   Деталь является изделием, изготовленным из однородного материала, без применения сборочных операций, например: валик, винт, литой корпус и др. Сборочной единицей (узлом) называется изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе, сборочными операциями (свинчиванием, клепкой, пайкой и т. п.), например станок, автомобиль, редуктор, готовальня, сварной корпус и др. Комплексом называется два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. В комплекс, кроме изделий, выполняющих основные функции, могут входить детали, сборочные единицы и комплекты, предназначенные для выполнения вспомогательных функций, например, детали и сборочные единицы, предназначенные для монтажа комплекса на месте его эксплуатации. Комплект представляет два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, комплект запасных частей, комплект инструмента и т. п. Основные показатели ремонтопригодности изделия: 1) характеристика условий эксплуатации и ремонта; 2) условия выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту, в том числе квалификация и состав персонала, который эксплуатирует и ремонтирует изделия; 3) система материально-технического обеспечения эксплуатации и ремонта; 4) средняя трудоемкость ремонта и технического обслуживания; 5) ограничение номенклатуры специального инструмента и приспособлений при техническом обслуживании и ремонте; 6) ограничение типоразмеров крепежных деталей; 7) широкое использование стандартизованных и унифицированных частей изделия; 8) требования к рациональным методам и средствам контроля технического состояния изделия в процессе эксплуатации и ремонта; 9) требования к доступности, легкосъемности и взаимозаменяемости деталей, сборочных единиц и комплексов при техническом обслуживании и ремонте; 10) требования к выполнению регулировочно-доводочных работ в процессе технического обслуживания и ремонта; 11) требования к конструкции изнашивающихся деталей применительно к восстановлению изделия до первоначальных размеров с применением прогрессивной технологии восстановительных работ

25) Качество технологического процесса реализуется в его способности создать новшество. Оно оценивается как с позиций технико-технологических характеристик, так и системой экономических показателей. Широко применяемые технико-экономические и функционально-стоимостные методы анализа позволяют установить зависимость между техническими и экономическими показателями процессов и найти алгоритм оптимального функционирования производственных систем.  Как следует из вышеизложенного, весьма важным этапом инновационной деятельности является поиск кардинальных взаимосвязей и взаимозависимостей между показателями технического уровня, качества применяемых новшеств с условиями их производства и эксплуатации и с экономической эффективностью.

26) Механическая обработка шпинделей 

В современных конструкциях станков применяют шпиндели различных  видов: со сквозными и несквозными  отверстиями, а также сплошного  сечения. В шпинделях со сквозными  отверстиями при удалении металла  с наружной и внутренней поверхностей возникает перераспределение внутренних напряжений, вызывающих в дальнейшем деформации, которые при работе шпинделя на станке могут значительно увеличиться. Уменьшения внутренних напряжений достигают  технологичностью конструкции шпинделя, правильным выбором материала, соответствующей  термообработкой заготовки и  разделением операций на черновые, чистовые и отделочные. Наиболее распространены полые шпиндели, которые отличаются наибольшей сложностью обработки. 

В шпинделях допустимые отклонения от цилиндричности опорных шеек, центрирующих поясков и поверхности конусного отверстия не должны превышать 0,01 мм. Торцевое биение опорных фланцев относительно оси вращения не должно превышать 0,006. . .0,008 мм. Шероховатость поверхности опорных шеек должна быть в пределах Механическая обработка шпинделей мкм, у шпинделей шлифовальных станков . Механическая обработка шпинделей =0,1...0,05 мкм. Основными базами шпинделя являются его опорные шейки, но так как использовать их в качестве установочной базы в последующем не представляется возможным, то, пользуясь ими, вначале осуществляют подрезку (фрезерование) торцов и центрование; поверхности центров служат в дальнейшем технологическими базами. В табл. 24 приведена технологическая схема обработки шпинделя токарного станка. 

Черновую обработку  осевого отверстия шпинделя обычно выполняют на специальных станках  для глубокого сверления. 

Технологическими  базами являются поверхности двух шеек шпинделя, одну из которых зажимают в патроне станка, а другую устанавливают  в люнет.