Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Основы технологии машиностроения. Часть 1

Покупка
Артикул: 788216.01.99
Доступ онлайн
500 ₽
В корзину
Содержат указания по расчету технологических параметров при выполнении лабораторных и контрольных работ по основам технологии машиностроения. Предназначены для студентов всех форм обучения, изучающих дисциплину «Основы технологии машиностроения». Подготовлены на кафедре машиноведения.
Основы технологии машиностроения : методические указания : в 2 частях. Часть 1 / сост. В. М. Борисов, Р. А. Усманов, С. В. Борисов. - Казань : КНИТУ, 2018. - 48 с. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1897096 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное 
образовательное учреждение высшего образования 
«Казанский национальный исследовательский 
технологический университет» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ 
МАШИНОСТРОЕНИЯ 
 
Часть 1 
 
 
Методические указания  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Казань 
Издательство КНИТУ 
2018 

УДК 621.002(07)
ББК 34.5я7

О-75

 
Печатаются по решению методической комиссии  
факультета энергомашиностроения и технологического оборудования 
 
 
 
Рецензенты: 
д-р техн. наук, проф. И. Р. Сагбиев  
канд. техн. наук, доц. М. С. Хамидуллин 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Составители: 
доц. В. М. Борисов 
ст. преп. Р. А. Усманов 
доц. С. В. Борисов 
 

О-75 

Основы технологии машиностроения : в 2.ч. Ч. 1 : методические ука-
зания / сост.: В. М. Борисов, Р. А. Усманов, С. В. Борисов; Минобр-
науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во 
КНИТУ, 2018. – 48 с.

 
Содержат указания по расчету технологических параметров при вы-
полнении лабораторных и контрольных работ по основам технологии маши-
ностроения. 
Предназначены для студентов всех форм обучения, изучающих дисци-
плину «Основы технологии машиностроения». 
Подготовлены на кафедре машиноведения. 
 

 
 
 

УДК 621.002(07)
ББК 34.5я7

ВВЕДЕНИЕ 
 
Цель проведения лабораторных занятий – закрепление теорети-
ческого (лекционного) материала и выработка умения: 
- разрабатывать технологические процессы механической обра-
ботки деталей, пользуясь справочной и технической документацией;  
- производить расчеты технологических параметров на основе 
оптимизации технологических процессов механической обработки 
деталей. 
Содержание лабораторных и контрольных работ: 
- выполнить в соответствии с заданием рабочий чертеж детали; 
- составить маршрутный технологический процесс механиче-
ской обработки детали; 
- рассчитать аналитическим методом припуски на обработку по-
верхностей детали по наибольшему диаметру и длине; 
- выполнить аналитический расчет режима предварительной то-
карной обработки поверхности детали по максимальному диаметру; 
- рассчитать по нормативам режим окончательной токарной об-
работки детали по максимальному диаметру1; 
- рассчитать штучное время для предварительной токарной об-
работки поверхности максимального диаметра детали. 
Для студентов очной формы обучения задания на лабораторные 
работы выдаются преподавателем индивидуально на первом занятии 
из сборника заданий и нумеруется двумя цифрами (первая – номер 
задания, вторая – номер варианта). 
Студентами заочной формы обучения задание на контрольную 
работу выбирается из сборника заданий в следующем порядке: по-
следняя цифра зачетной книжки (шифра) определяет номер задания, 
предпоследняя – номер варианта. 

 

1 Выполняется на лабораторных занятиях студентами очной формы обучения. 

1. Оформление рабочего чертежа детали 
 
Рабочий чертеж детали оформляется в соответствии с требова-
ниями ГОСТ 2.109-2013. 
Рабочий чертеж детали должен содержать все необходимые 
данные для разработки технологического процесса ее изготовления. 
На рабочем чертеже детали должны быть приведены: 
- необходимые проекции, разрезы и сечения, дающие возмож-
ность представить деталь в целом и в отдельных местах; 
- все геометрические размеры детали; 
- необходимые допуски на размеры, отклонения формы и распо-
ложения поверхностей по соответствующим стандартам; 
- обозначения качества поверхностей; 
- марка материала, из которого изготавливается деталь. 
 
 
2. Составление маршрутного технологического процесса  
механической обработки детали 
 
2.1. Выбор метода получения заготовки определяется: 
- технологической характеристикой материала детали; 
- конструктивными формами и размерами детали; 
- требуемой точности получения заготовки; 
- качеством поверхностей заготовки и детали. 
2.2. Маршрутный технологический процесс механической обра-
ботки детали разрабатывается для условий единичного (индивидуаль-
ного) производства. 
Операции технологического процесса механообработки детали 
записываются в последовательности их выполнения, нумеруются 
арабскими цифрами и получают название от названия станка, на кото-
ром они выполняются. Например, токарная, сверлильная, шлифоваль-
ная. Содержание переходов внутри операции заполняется в повели-
тельной форме, нумерация их сквозная арабскими цифрами ведется 
для каждой операции, начиная с перехода 1.  
Обрабатываемые поверхности детали обозначаются арабскими 
цифрами, а торцы, заглавными буквами русского алфавита, располагая 
их по часовой стрелке (цифры и буквы помещаются внутри кружка 
диметром 6–8 мм). Например, «подрезать торец А предварительно», 
«подрезать торец А окончательно», «проточить поверхность 1 предва-
рительно», «проточить поверхность 1 окончательно». 

Для переходов, выполняемых за несколько рабочих ходов, ука-
зывается их число ( i ), например «проточить поверхность 2 предвари-
тельно i = 3». 
Для каждой установки внутри операции вычерчивается эскиз де-
тали по форме и с размерами на конец данной установки, обрабатывае-
мые поверхности для каждой установки следует обводить сплошной 
линией удвоенной толщины, чем остальные линии контура детали.  
Последовательность переходов в операции следует предусмот-
реть таким образом, чтобы переходы с большими сечениями стружки и 
усилиями резанья (предварительная обработка) выполнялись первыми.  
 
 
3. Расчет припусков и размеров заготовки 
 
3.1. Определяем величины минимальных припусков для каждо-
го перехода: 
-при обработке торца по формуле 

, 
(3.1)

-при обработке цилиндрической поверхности по формуле 

. 
(3.2) 

Принятые обозначения в формулах (3.1) и (3.2): 
- i – i-ый переход, i = 1-n, где n – число переходов; 
- Rza – высота неровностей, получившаяся на предшествующем 
переходе; 
- Ta – глубина разрушенного дефектного поверхностного слоя, 
получившаяся на предшествующем переходе; 
- ra – ошибки взаимного расположения различных баз на пред-
шествующем переходе (кривизна осей, коробление поверхностей и 
т.п.); 
- εb – погрешность базирования и закрепления детали на выпол-
ненном переходе. 
Числовые значения величин Rza, Ta, ra, εb выбираются по спра-
вочным материалам (табл. 3–8). 
3.2. Определяем величины суммарных минимальных припусков:  
- при обработке торца по формуле 

, 
(3.3) 

b
a
a
za
i
b
T
R
Z
e
r
+
+
+
=
min

(
)
2
2
min
2
2
b
a
a
za
i
b
T
R
Z
e
r
+
+
+
=

å
=
=

n

i
i
b
b
Z
Z
1
min
min∑

- при обработке цилиндрической поверхности по формуле 

. 
(3.4) 

3.3. Находим номинальные величины суммарных припусков:  
- для обработки цилиндрической поверхности по формуле 

, 
(3.5) 

где HDa – нижнее отклонение диаметра заготовки, значение HDa для 
стали выбирается по сортаменту сортового проката (табл. 2), для чу-
гуна принимается равным ±1,0 мм для габаритных размеров отливок 
во всех вариантах предлагаемых студентам заданий; HDb – нижнее от-
клонение диаметра детали в соответствии с заданным полем допуска; 
- для обработки торца детали по формуле 

, 
(3.6) 

где Ha – нижнее отклонение размера заготовки по длине, для стали в 
зависимости от способа резки заготовки (табл. 4), для чугуна принимается 
равным ±1,0 мм; Hb – нижнее отклонение размера детали, 

назначается по 
. 
3.4. Диаметр заготовки находим по формуле 

. 
(3.7) 

Полученная по формуле (3.7) величина для деталей из стали 
округляется до ближайшей большей по сортаменту сортового проката 
(табл. 2), для деталей из чугуна – до ближайшей большей величины по 
ряду предпочтительных чисел с кратностью 5. 
3.5. Длину заготовки находим по формуле 

. 
(3.8)

Полученная по формуле (3.8) величина округляется до ближайшей 
большей по ряду предпочтительных чисел с кратностью 5. 

∑2
2
1
min
min∑

n

i
i
b
b
Z
Z
=
=

Db
Da
min
b
b
H
H
Z
2
Z
2
∑
∑
-
+
=
HOM

b
a
min
b
b
H
-
H
Z
Z
∑
∑
+
=
HOM

2
12
JT
±

å
HOM
+
=
b
ном
.
дет
ном
.
заг
Z
2
D
D

å
HOM
+
=
b
ном
.
дет
ном
.
заг
Z
2
L
L

4. Аналитический расчет режима предварительной токарной  
обработки поверхности детали по максимальному диаметру 
 
4.1. Выбираем резец с режущей частью из сплава Т5К10 и геометрическими 
параметрами: 
φ = 45° – главный угол в плане; 
φ1 = 10° – вспомогательный угол в плане; 
α = 12° – задний угол; 
γ = 10° – передний угол; 
r = 1мм – радиус при вершине; 
B´H = 16´25 – сечение державки резца. 
4.2. Определяем глубину резания для первого перехода, полагая, 
что весь припуск снимается за один переход. 

, 

(4.1) 

 
где Dзаг.max – максимальный диаметр заготовки; dдет.ном. – номинальный 
диаметр детали;
– минимальный промежуточный припуск для  
i-го перехода; n – число переходов. 
4.3. Выбираем величину технологически допустимой подачи по 
справочным материалам (табл. 11). Выбранную величину подачи кор-
ректируем по паспорту станка 1К62А в сторону ближайшей меньшей 
величины (табл. 1). Эту величину подачи проверяем по следующим 
лимитирующим факторам: 
- по жесткости обрабатываемой детали, если отношение ее дли-
ны к диаметру более 3, по формуле 
 

; 
(4.2) 

 
- по прочности державки резца по формуле 

; 
(4.3) 

2

)
2
(
2
min
.
max
.

1

å
+
-
=
=

n

i
i
b
ном
дет
заг
Z
d
D
t

i
b
Z min
2

3
.
l
V
t
C

fAEJ
Y
S
npy
xpz
y
p
p
дет
ж
y
-
=

1
6

2

.
l
V
t
C

BH
Y
S
z
np
xpz
z
p

u
z
p
р
д
-
=
s

- по прочности слабого звена механизма подачи станка по фор-
муле 

; 
(4.4) 

- по прочности пластинки твердого сплава резца по формуле 

. 

(4.5) 

Условные обозначения, принятые в формулах (4.2…4.5) следу-
ющие: 
,
,
– коэффициенты в формулах для определения 

усилий резания; 
,
,
 – соответственно выбираются по справочным дан-

ным;  
,
,
,
,
,
,
,
,
 – показатели 

степеней величин t, S и V в формулах для определения усилий реза-
ния, выбираются по справочным данным [табл.10]; 
f – величина допустимого прогиба детали, мм; f = 0,25δ, где  
δ – допуск на диаметр заготовки после выполнения данного перехода 
(по 12 квалитету точности); 
A – коэффициент, зависящий от способа установки детали,  
A = 70 при установке детали в центрах, A = 140 при установке детали 
в патроне с поджатием задним центром, A = 3 при установке детали 
в патроне; 
E – модуль упругости (E = 20000 кг/мм2 – для стали); 
J – момент инерции поперечного сечения детали, мм4,  
J = 0,05D4заг; V – скорость резания, принимаемая в предварительных 
расчетах V = 100 м/мин; 
l – длина детали, мм; B – ширина, H – высота державки резца, 
мм; l1 – вылет резца, мм, l1 = (1…1,5) H; 
σц – допустимое напряжение изгиба для сталей, применяемых 
для изготовления державок резцов (σц = 24кг/мм2); 

npx
xpz
x
p

зв
сл
x
x
p
зв
сл
V
t
C

P
Y
S
-
=
.
.

npz
xpz
z
p
z
p
сп
тв
V
t
C

C
t

Y
S

8.0
25
.1
77
.0

.
sin
60
sin
34
÷
÷
ø

ö
ç
ç
è

æ

=
j

!

x
p
C
y
p
C
z
p
C

x
P
y
P
z
P

x
P
X
y
P
X
z
P
X
x
P
Y
y
P
Y
z
P
Y
x
P
n
y
P
n
z
P
n

– допускаемое слабым звеном механизма подач станка 

усилие в продольном направлении (для станка 1К62А 
= 360 кг); 

С – толщина пластинки твердого сплава (С = 3…5мм); 
φ – главный угол в плане; 
Т – стойкость инструмента. 
Из вышеперечисленных пяти значений подач выбираем мень-
шую, которая в дальнейшем принимается за фактическую, как прави-
ло, это величина, выбранная по справочным материалам и скорректи-
рованная по паспорту станка.  
4.4. Определяем скорость резания по формуле 
 

, 
(4.6) 

где 
 – коэффициент скорости; m, x, y – показатели степени, выби-
раемые по справочным материалам (табл. 9); T – стойкость резца,  
T = 60 мин; t и s величины глубины резания и подачи, определенные 
выше; Кi – коэффициенты, учитывающие отличия условий выполне-
ния данной операции от условий стандартной операции, в наших рас-
четах принимаем Кi = 1. 
4.5. Определяем число оборотов шпинделя, необходимое для 
обеспечения расчетной скорости резания по формуле  

, 
(4.7) 

где dдет – диаметр детали на начало перехода. 
По паспорту станка 1К62А выбираем ближайшее меньшее зна-
чение (n), которое и принимается в дальнейших расчетах (табл. 1). 
4.6. Определяем фактическую скорость резания по формуле  

. 
(4.8) 

4.7. Определяем потребную мощность резания по формуле  
  

, 
(4.9) 

зв
сл
x
P
.

зв
сл
x
P
.

i
y
x
m
v
p
K
S
t
T

C
V
=

v
C

дет

p
p
d

V
n
p

1000
=

1000
n
d
V
дет
p
=

h
h
6120
6120

V
V
S
t
C
V
P
N

z
p
z
z
z
n
yP
xP
p
z
-
=
=

где условные обозначения в числителе формулы были приведены вы-
ше; h – КПД привода станка; h = 0,85. 
Мощность резания, определенная по формуле (4.9) не должна 
превышать мощность станка. 
 
 
5. Расчет по нормативам режима окончательной токарной  
обработки поверхности максимального диаметра детали 
 
5.1. Определяем глубину резания для второго перехода по фор-
муле 

, 
(5.1) 

где 2Zbmin2 – припуск на окончательную токарную обработку поверх-
ности максимального диаметра детали. 
5.2. По справочным материалам (табл. 12) выбираем величину 
подачи, принимая диапазон скоростей резания для сталей 100–
130 м/мин, для чугуна для всего диапазона скоростей резания. 
Выбранную величину подачи корректируем по паспорту станка 
1К62А в сторону ближайшей меньшей величины (табл. 1). 
5.3. По справочным материалам выбираем значения скорости 
резания, составляющей усилия резания Рz и мощность резания для 
стали [2, с. 94, карта 21] и чугуна [2, с. 111–112, карта 34]. 
При необходимости выбранные значения вышеуказанных пара-
метров интерполируем для фактического значения подачи. 
5.4. Определяем число оборотов шпинделя и фактическую ско-
рость резания согласно пунктам 4.5, 4.6 и формулам (4.7) и (4.8). 
 
 
6. Расчет штучного времени для предварительной токарной 
обработки поверхности максимального диаметра детали 
 
6.1. Штучное время определяется по формуле  

tшт. = tм + tв + tобс .+ tn ,
(6.1)

где tм – машинное время; tв – вспомогательное время; tобс. – время об-
служивания; tn – время перерывов. 
6.2. Определяем машинное время по формуле 

, 
(6.2) 

2
2
2
min
2
b
Z
t
=

nS
Li
tМ =

Доступ онлайн
500 ₽
В корзину