Главная Обратная связь

Дисциплины:






Напрям підготовки: 0902 – Інженерна механіка 4 страница



По другому определению под припуском понимают слой материа­ла, подлежащий удалению в процессе обработки заготовки для достижения требуемого качества, размера и положения обработанной поверхности детали.

Различие заключается в разном понимании максимального припуска .

 

б) Разработка технологического процесса изготовления любой детали должна начинаться с глубокого изучения ее служебного назначения и критического анализа технических требований и норм точности, заданных чертежом. Служебное назначение детали может быть выявлено в результате изучения чертежей сборочной единицы (машины), в состав которой входит деталь. Выясняя назначение детали и ее роль в работе сбороч­ной единицы, необходимо разобраться в функциях, выполняемых ее поверхностями. Напоминаем, что, с точки зрения выполняемых функций, поверхности детали могут быть исполнительными, основ­ными или вспомогательными базами, либо свободными. Анализ соответствия технических требований и норм точности служебному назначению детали следует вести в двух направлениях. Прежде всего должна быть сделана оценка технических требований и норм точности с качественной стороны.


Варіант 10

а) При выборе технологических баз может оказаться, что вариант базирования заготовки, диктуемый размерными связями между поверхностями детали, осуществить затруднительно либо из-за малых габаритных размеров и протяженности поверхностей, которые следовало бы использовать в качестве технологических баз, либо из-за конструктивных форм детали, затрудняющих или делающих физически невозможным базирование по этим поверхностям.

В первом случае, для того чтобы избежать значительной погреш­ности установки заготовки, в качестве технологических баз могут быть использованы любые виды поверхностей детали, удовлетворяю­щие требованиям технологических баз, в том числе и предварительно обработанные свободные поверхности. Во втором случае приходится создавать специальные поверхности в виде платиков, центровых отверстий и т.п., которые должны быть обработаны на первых операциях и использованы в качестве техноло­гических баз при изготовлении детали. Применение координатного метода для получения цепных размеров требует раскрытия технологических размерных цепей.

 

б) Задача расчета допусков заключается в распределении поля допуска замыкающего звена между составляю­щими звеньями, т.е. между двумя координатными размерами, и установлении значений координат середин полей допусков, соответ­ствующих координате середины поля допуска замыкающего звена. В результате такого расчета может оказаться, что в целях обеспечения требуемой точности того или иного цепного размера отклонение одного из координатных размеров, образующих размерную цепь, следует ограничить более жестким допуском, чем этого требует чертеж. Выбор технологических баз для обработки большинства поверхнос­тей заготовки указывает на то, с чего должна быть начата ее обра­ботка.



Логично, что на первой или первых операциях технологичес­кого процесса изготовления детали должны быть обработаны те поверхности заготовки, которые в дальнейшем должны служить ее технологическими базами. В связи с этим возникает задача о базиро­вании заготовки на первой или первых операциях технологического процесса.


Варіант 11

а) Для доставки к рабочим местам деталей и сборочных единиц используют ручные тележки и электрокары, различного вида краны и конвейеры. Большие удобства создают конвейеры, оснащенные устройствами для адресования транспортируемых деталей и сбороч­ных единиц со склада к рабочим местам в любые точки сборочного цеха. Объекты сборки от одного рабочего места к другому транспо­ртируют с помощью тележек, кранов, цепных и других видов конвей­еров. Наибольшие трудности вызывают механизация и автоматизация работ, связанных с координированием деталей и сборочных единиц и их соединением с требуемой точностью. Допущенная погрешность относительного положения деталей, выходящая за пределы допуска, вызывает необходимость разборки соединения, а в случае неразбор­ных соединений — порчу деталей. Операции и переходы, связанные с выполнением подобных работ, нуждаются в приспособлениях, устраняющих возможность возникновения отклонений в относитель­ном положении соединяемых деталей.

Пригоночные работы требуют их оснащения шабровочными плита­ми.

 

б) При выполнении технологического процесса сборки возникает необходимость систематической проверки качества машины и сбороч­ных единиц. Измерениями сопровождаются процессы достижения точности замыкающих звеньев методами пригонки и регулирования. Однако необходимость проверки соответствия собранных сборочных единиц их служебному назначению возникает даже в тех случаях, когда используют методы взаимозаменяемости, так как в процессе сборки возникают погрешности, вызываемые упругими деформация­ми, сменой баз и другими причинами. Все это говорит о необходимости разработки методов и средств для осуществления проверок. Требования к точности этих средств могут быть выдвинуты в результате расчета технологических размерных цепей, с помощью которых при сборке достигается требуемая точ­ность замыкающих звеньев.

Трудоемкими и потому нуждающимися в механизации являются работы, связанные со сборкой резьбовых и прессовых соединений. Оснащение рабочих мест стационарными или подвесными шпильковертами.


Варіант 12

а) Для установления последовательности сборки машины необходимо проанализировать ее конструкцию и выявить сборочные единицы, входящие в ее состав. Сборочные единицы подразделяют на комплекты, подузлы и узлы. Под комплектом понимают сборочную единицу, к базирующей детали которой присоединены одна или несколько других деталей. Примерами комплектов могут служить резцедержатель с ввернутыми в него винтами для закрепления резцов и с запрессован­ными втулками, служащими для фиксации резцедержателя в четырех положениях, а также верхняя часть суппорта с запрессованной в него осью, на которую насаживают резцедержатель. Подузлом называют сборочную единицу, на базирующую деталь которой установлены несколько деталей и не менее одного комплек­та. Примером подузла может быть верхняя часть суппорта с резце­держателем, смонтированным на чем и представляющим собой комплект. Положив в основу дельнейшего усложнения сборочных единиц присоединение к базирующей детали одной предшес­твующей сборочной единицы, получим следующие более сложные сборочные единицы.

 

б) Узел первого порядка представляет собой базирующую деталь, на которой смонтирован хотя бы один подузел, несколько комплектов и деталей. Примером узла первого порядка может служить суппорт, на базирующей детали (салазках) которого смонтированы верхняя часть суппорта (подузел), ходовые винты и гайки, маховики с руко­ятками и пр. Следующей по сложности сборочной единицей является узел второго порядка. На его базирующей детали смонтированы один или несколько узлов первого порядка, подузлов, комплектов и деталей. Примером узла второго порядка может служить каретка токарного станка, к базирующей детали которой присоединен фартук, являю­щийся узлом первого порядка, поперечный суппорт и т.д. В машинах встречаются узлы и более высоких порядков. Последней наиболее сложной сборочной единицей является сама машина, на базирующей детали которой смонтированы не менее чем узел высшего порядка, узлы, подузлы, комплекты и отдельные детали. Примером машины может служить тракторный станок.


Варіант 13

а) Проблема своевременного вывода инструмента из работы является особо острой в автоматизированном производстве. В настоящее время разработано несколько способов автоматического выявления момента затупления конкретного инструмента. В основе одного из них лежит непрерывный контроль силы резания через крутящий момент на валу главного привода станка. Превышение силой резания установленного порога служит сигналом для замены инструмента. Возможна диагнос­тика состояния инструмента с помощью акустических датчиков. Здесь информацией о состоянии инструмента служит уровень шума, возникающего в процессе резания. С затуплением инструмента и увеличением силы резания значения характеристик колебательного процесса в технологической системе изменяются и, достигая предель­ного уровня, указывают на необходимость замены инструмента. Из-за сложности условий и обилия факторов, влияющих на стой­кость инструмента, размерный износ трудно поддается расчету. Фактический износ инструмента от расчетного может отличаться в десятки раз.

 

б) Имея дело со случайным процессом, сложно заранее предвидеть результаты проявления много­численных факторов и учесть их с помощью формул. Поэтому анали­тический подход к определению размерного износа вряд ли может быть успешным.

Влияние же размерного износа на точность и произ­водительность процесса обработки следует уменьшать следующими практическими мерами: повышение качества материала, используемого для изготовления инструмента; повышение качества изготовления и доводки инструмента; рациональный выбор режимов обработки; стабилизация сил резания; сокращение вибраций в технологической системе; правильный подбор и применение смазочно-охлаждающих жидкостей; своевременная компенсация размерного износа инструмента поднастройкой технологической системы; применение автоматических подналадчиков; своевременная смена инструмента для его перетачивания; применение устройств диагностики состояния инструмента. Тепловые деформации технологической системы.


Варіант 14

а) Основ­ными источниками теплоты являются механическая работа, затрачи­ваемая на резание, и работа по преодолению сил трения движущими­ся деталями станка. К этому добавляется теплота, создаваемая работой электрических и гидравлических систем станка, теплота, сообщаемая внешней средой. Неодинаково нагретыми могут быть заготовки, поступающие на обработку. Распределение теплоты в технологической системе не равномерно. Одни ее компоненты, даже части отдельных деталей, нагреваются сильнее, другие слабее. Но поскольку все элементы технологической системы связаны между собой, они все участвуют в едином процессе теплообмена. Теплообмен может достичь уровня, когда подвод тепло­ты становится равным его потерям, и в технологической системе устанавливается уровень теплового равновесия. Однако чаще тепло­вое состояние технологической системы оказывается переменным. Поэтому значимость отклонений, вносимых тепловыми деформация­ми в выдерживаемые размеры и форму поверхностей деталей, не постоянна во времени.

 

б) Под действием сил, за счет зазоров в стыках деталей технологи­ческой системы, контактного и упругого деформирования заготовка и режущий инструмент начинают перемешаться в пространстве в направлениях, не предусмотренных кинематикой процесса обработки, Эти перемещения происходят до сих пор, пока силы сопротивления, создаваемые упругими свойствами материала деталей, слоями сма­зочного материала, силами трения, силами тяжести деталей, не уравновесят действие внешних сил и пока в технологической системе не создастся натяг, необходимый для съема слоя материала с заготовки. Помимо этого, по мере нагрева деформируются детали станка и приспособления, заготовка, режущий инструмент. Это деформирование также нарушает относительное положение заго­товки и инструмента, достигнутые в процессе их установки и настройки технологической системы, и продолжается до тех пор, пока технологическая система не достигнет уровня теплового равновесия. В процессе обработки заготовки равновесное состояние технологи­ческой системы стайка непрерывно нарушается.


Варіант 15

а) Глубина резания определяется припуском на обработку, колебание значений которого во многих случаях является одним из решающих факторов, оказывающих влияние на точность изготовляемых деталей. Отклонения припусков на обработку. Значения и колебания значений припусков зависят в основном от точности заготовок, поступающих на обработку. Наибольшими по значению и рассеянию оказываются припуски у литых, кованых и сварных заготовок, проходящих первоначальную обработку. По мере повышения точнос­ти заготовок в ходе их обработки значения припусков в их колебания уменьшаются. Непостоянство припусков наблюдается не только при перехо­де от заготовки к заготовке детали данного наименования, но и в пределах обрабатываемой поверхности одной заготовки. Поэтому силы резания могут изменяться не только при переходе к обработке другой заготовки, но и при обработке разных участков поверхности одной и той же заготовки. Колебания припусков в партии заготовок являются причиной рассеяния размеров деталей, изготовленных из них.

 

б) Тепловые деформации станка и инструмента протекают в про­странстве и приводят к отклонениям относительного положения заготовки и инструмента, приданного им в процессе настройки технологической системы. Относительные перемещения инструмента и технологических баз заготовки служат причиной непрерывного изменения значений текущего размера (размера детали, получаемого в данный момент времени). А это отражается на всех геометрических показателях точности детали; форме, относительном повороте, рас­стоянии и размере получаемой поверхности. Обычно заготовки обрабатывают с какими-то перерывами в работе станка, вызываемыми, например, необходимостью замены заготовок. Ритмичные изменения теплового состояния резца и его вылета влекут за собой отклонения формы обработанной поверхности детали. Перерывы в работе могут возникать по многим причинам; обеден­ный перерыв, поднастройка станка, перебои в подаче заготовок и т.д.. Всякий перерыв в работе на точечной диаграмме проявляется в виде смещения центра группирования.


Варіант 16

а) Различие ролей основных и вспомогательных баз необходимо учитывать как при конструировании (выборе конструктивных форм поверхностей деталей, задании их относительного положения, простановке размеров, разработке норм точности и т.д.), так и в технологическом процессе изготовления детали и в процессе измерения.

Технологической называют базу, используемую для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта. Понятие технологической базы распространяется на все стадии процесса изготовления изделия (на изготовление детали механической обработкой, на сборку изделия и т.д.).

Измерительной называют базу, используемую для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения. Измерительные базы необходимы во всех случаях измерений.

Установочной называют базу, используемую для наложения на заготовку или изделие связей, лишающих их трех степеней свободы — перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей.

 

б) Классификация баз по назначению не допускает совмещения названий баз в рамках этого признака. Например, нельзя технологическую базу назвать основной или вспомогательной. Хотя в качестве технологических могут быть использованы и основные, и вспомогательные базы. Тоже относится к измерительным базам.

Классификация баз по лишаемым степеням свободы. Законы базирования являются общими для всех стадий создания изделий. Поэтому независимо от назначения базы различают в зависимости от их участия в наложении связей на базируемые заготовки, детали или сборочные единицы.

Комплект баз может быть образован сочетанием поверхностей разных размеров и конструктивных форм (плоских, цилиндрических, конических и др.), и распределение шести связей между ними может быть различным. С точки зрения числа и свойств, воспринимаемых связей база может быть установочной, направляющей, опорной, двойной направляющей или двойной опорной.


Варіант 17

а) Общее понятие о производительности может быть приложено к отдельному станку, труду рабочего, производственному процессу, труду работающих и общественному труду. В каждом из этих направлений понятие о производительности приобретает свою специфическую окраску, а ее значение оказывается зависимым от своего круга факторов.

Производительность станка можно оценивать либо объемом удаленного с заготовки материала, либо площадью обработанной поверхности, отнесенными к единице времени. Производительность станка зависит от его мощности, режимов (скорости резания, подачи), на которых можно обрабатывать заготовки. На производительность станка влияет также качество используемого инструмента.

Производительность труда рабочего измеряется количеством годной продукции, произведенной им за единицу рабочего времени.

 

б) Одним из показателей эффективности производственной деятельности подразделения завода является производительность производственного процесса, осуществляемого им. Значение этого показателя зависит не только от производительности оборудования и труда рабочих, но и от уровня организации, планирования производственного процесса и управления им. Возможности высокопроизводительных станков и труд рабочих не будут использованы полностью, если на рабочие места не будут доставляться во время заготовки, режущий инструмент и необходимая техническая документация, если не будет слаженности в работе всех звеньев подразделения.

Производительность производственного процесса — это интегральный показатель деятельности всего трудового коллектива, непосредственно участвующего в осуществлении производственного процесса. С помощью этого показателя особенно удобно характеризовать эффективность автоматизированного производственного процесса, при выполнении которого непосредственное участие человека минимально, но возрастает роль труда людей.


Варіант 18

а) Производительность производственного процесса оценивается объемом продукции, измеряемым в штуках, тоннах или рублях, произведенной в единицу времени.

Для отражения деятельности коллектива завода используют понятие — производительность труда работающих, показателем которой является количество продукции, выпущенной в единицу времени и приходящейся на одного работающего. Зависящее, прежде всего, от производительности действующих производственных процессов, значение этого показателя связано с численностью инженерно-технического, управленческого состава и штатов других категорий, а, следовательно, и с производительностью труда всех сотрудников предприятия.

Объем продукции, приходящийся на одного работающего, чаще измеряют в рублях.

Производительность общественного труда оценивают путем сопоставления количества выпущенной продукции за некоторый интервал времени с трудовыми затратами, вложенными в эту продукцию.

 

б) Производственные процессы делят на два вида: поточный и непоточный.

Основными свойствами поточного производства являются его непрерывность и равномерность. В поточном производстве заготовка по завершении первой операции без задержки передается на вторую операцию, затем — на третью и т.д., а изготовленная деталь сразу же подается на сборку. Таким образом, изготовление деталей и сборка изделий находятся в постоянном движении, причем скорость этого движения подчинена такту выпуска. При непоточном виде организации производственного процесса движение заготовок, деталей на разных стадиях изготовления прерывается их пролеживанием на рабочих местах или промежуточных складах. Сборку изделий начинают лишь при наличии на складах полных комплектов деталей. В непоточном производстве отсутствует такт выпуска, а производственный процесс регулируется графиком, составленным с учетом плановых сроков и трудоемкости изготовления изделий. Каждый из видов организации производственных процессов имеет свою область применения.


Варіант19

а) Рассмотрению связей в природе и обществе посвящены специальные разделы философии, кибернетики, механики и других наук. Только благодаря связности явлений или объектов происходит образование и функционирование систем, имеющих различное содержание, наделенных своими, специфическими свойствами. Это положение в полной мере относится и к таким системам как конструкция машины и производственный процесс ее изготовления. Машину следует рассматривать не как механическое соединение разнообразных деталей и совокупность разрозненных, независимых друг от друга явлений, происходящих в ней, а как связное, представляющее собой единое целое. Все, что составляет машину (материалы, приданные им формы, размеры, относительное положение) органически связано между собой. Работа машины обеспечивается действием многочисленных связей между явлениями различного физического содержания и только благодаря этому машина производит продукцию.

 

б) В каждой из отраслей науки понятие "связь" определяется применительно к рассматриваемым задачам и явлениям. Круг явлений, охватываемых технологией машиностроения, очень широк. Это вынуждает определить понятие "связь" в самом общем, философском аспекте.

Связь между какими-то объектами следует понимать как отношение между ними, при котором наличие (отсутствие) или изменение одних объектов есть условие наличия (отсутствия) или изменения других объектов. Какое-либо общее свойство или признак, делающие возможной связь, принято называть основанием связи. Примером связей в машине могут служить размерные, кинематические и динамические связи между исполнительными поверхностями токарного станка, с помощью которых станок выполняет свое служебное назначение. Размерные связи в токарном станке необходимы для придания нужного относительного положения в пространстве заготовке и режущему инструменту, кинематические связи — для создания, требуемого их относительного движения, динамические связи обеспечивают процесс резания.


Варіант 20

а) Если положение тела относительно выбранной системы отсчета со временем не изменяется, то считается, что это тело покоится относительно данной системы отсчета. Если же во времени тело изменяет свое положение относительно избранной системы отсчета, это означает, что тело находится в состоянии движения относительно данной системы отсчета.

Требуемое положение или движение твердого тела относительно выбранной системы отсчета достигается наложением геометрических или кинематических связей.

Связями в теоретической механике называют условия, которые налагают ограничения либо только на положение, либо также и на скорость точек тела. В первом случае связь называют геометричес­кой, во втором — кинематической.

Связи обычно осуществляются в виде различных тел, стесняющих свободу движения данного тела. Эффект действия связей такой же, как и действие сил, вследствие чего действие связей можно заменить соответствующими силами, называемыми реакциями связей. Направление реакции связи совпадает с тем направлением, в котором связь препятствует перемещению тела.

 

б) Под изделием подразумевают деталь, сборочную единицу, а также режущий и измерительный инструмент, приспособления, приборы и другие объекты, допускающие их представление как абсолютно твердых тел. Имея в виду широкое приложение понятия "Базирование" к различным объектам, изложим его существо применительно к заготовкам и деталям, что нисколько не снижает общности рассматриваемых положений. Придание детали требуемого положения в избранной системе координат осуществляется в реальной ситуации путем соприкосновения ее поверхностей с поверхностями детали или деталей; на которые ее устанавливают или с которыми ее соединяют, фиксация достигнутого положения, и постоянство контакта обеспечиваются силами, в числе которых первым проявляется действие массы самой детали и сил трения.

Реальные детали машин ограничены поверхностями, имеющими отклонения формы от своего идеального прототипа.


Варіант 21

а) Выявление технологических размерных цепей, отображающих связь операций при получении размера детали, рекомендуется начинать с последней операции, на которой получается выдерживаемый размер. При этом могут иметь место два варианта:

1) задача обеспечения точности размера решается в пределах последней операции (в тех случаях, когда в качестве одной из технологических баз используется поверхность, от которой задан размер). В этом случае точность выдерживаемого размера достигается с помощью размерной цепи технологической системы, используемой на этой операции;

2) выдерживаемый размер будет являться замыкающим звеном трехзвенной размерной цепи, в которой одним из составляющих звеньев является расстояние между конечным положением режущего инструмента и технологической базой детали, а другим составляющим звеном — размер, полученный на одной из предшествующих операций. Рассматривая последний как замыкающее звено размерной цепи могут иметь место либо вариант а), либо вариант б).

 

б) Расчет координат середин полей допусков не связан с экономикой. Однако всегда желательно придание полю допуска положения относительно номинального значения составляющего звена, удобного для производственников. Этим объясняется частое задание допуска в "материал" детали и симметрично расположенных допусков.

Рассчитывая координаты, обычно составляют уравнение координат середин полей допусков и устанавливают значения координат середин полей допусков составляющих звеньев, за исключением одного. Решая уравнение с одним неизвестным, находят недостающую координату середины поля допуска. При расчете полей допусков и координат их середин часты случаи, когда приходится учитывать ограничения, установленные стандартами и другими нормативными материалами. Правильность рассчитанных допусков может быть проверена путем определения по установленным значениям полей допусков составляющих звеньев и координат их середин предельных отклоне­ний замыкающего звена и сопоставления их с условиями задачи


Варіант 22

а) Метод полной взаимозаменяемости, учитывающий возможность сочетания крайних отклонений составляющих звеньев, часто приводит к неэкономичным допускам. Считается, что экономически оправданной областью использования метода полной взаимозаменяемости являются малозвенные размерные цепи и размерные цепи с относительно широким полем допуска замыкающего звена.

Очень малая вероятность сочетания в размерной цепи крайних отклонений составляющих звеньев приводит порой к отрицанию права метода полной взаимозаменяемости на существование. Такие категоричные утверждения не только не верны, но и опасны, так как существуют области, для которых единственно приемлемым является метод полной (абсолютной) взаимозаменяемости.

К числу таковых, например, относят стрелковое оружие, в котором отклонения диаметральных размеров канала ствола и пули во избежание отказов допустимы в пределах, установленных только по методу полной взаимозаменяемости.

 

б) Основным преимуществом метода пригонки является возможность изготовления деталей с экономичными для данных производственных условий допусками. При этом точность замыкающего звена оказывается независимой от точности деталей. Она определяется точностью выполнения пригоночных работ и используемых средств контроля. Методом пригонки может быть обеспечена высокая точность замыкающего звена. Однако пригоночные работы в основном выполняют вручную и требуют высококвалифицированного труда. Сложность пригоночных работ заключается в том, что в их ходе необходимо в комплексе обеспечить точность формы, относительного поворота дополнительно обрабатываемых поверхностей деталей и расстояния между ними. Упущение одного из показателей точности обычно приводит к потере качества изделия, часто невосполнимой. Существенным недостатком метода пригонки являются значитель­ные колебания затрат времени при ее выполнении из-за разных припусков. Это затрудняет нормирование пригоночных работ и выполнение сборки с установленным тактом.


Варіант 23

а) Конструкция машины представляет собой сложную систему двух множеств связей — свойств материалов и размерных связей. Поэтому процесс проектирования машины можно рассматривать как построе­ние такой системы связей и наделение этой системы совокупностью свойств, обеспечивающих соответствие машины своему служебному назначению. Для этого в процессе проектирования должна быть реализована органическая связь свойств материалов деталей, состав­ляющих машину, формы, размеров, относительного положения их поверхностей и положения самих деталей с показателями служебного назначения машины. Доброкачественность такой связи и определяет качество конструкции машины.

Отсюда становится понятной важность правильного определения служебного назначения машины. Какие-то упущения или неточности в его формулировке могут привести к тому, что машина безупречной конструкции при высоком качестве изготовления в действительности оказывается неспособной эффективно осуществлять технологический процесс, хотя была создана для него.

 

б) Свое служебное назначение машина выполняет с по­мощью связей, действующих между ее исполнительными поверхнос­тями, т.е. поверхностями, непосредственно осуществляющими тех­нологический процесс. Во время работы машины между ее исполнительными поверхнос­тями могут действовать размерные, кинематические, динамические, гидравлические, пневматические, электрические, магнитные, свето­вые, звуковые и другие виды связей.

Проектирование машины начинается с выбора такого сочетания связей, которое позволит машине осуществить требуемый технологи­ческий процесс наиболее экономично. Например, токарный станок предназначен для обработки загото­вок деталей типа тел вращения. Для того чтобы обработать заготов­ку, необходимо задать относительное положение заготовки и режу­щего инструмента, осуществить относительное движение режущего инструмента и обрабатываемой заготовки, создать силы, необходимые для резания материала.





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...