Аномалии и пороки развития. Тератогенез. Канцерогенез

4. Специальные станки, предназначенные для выполнения только какой-либо одной операции обработки, одной  или небольшого числа наименований деталей. Следует оговорить, что специальные станки проектируются и строятся по отдельному заказу и поэтому стоимость их весьма высока. Для уменьшения стоимости и уменьшения времени проектирования, и изготовления широко используют агрегатирование (агрегатные станки).

Выбор оборудования той или иной группы производится на основании заданной программы выпуска. Для некоторых специфических деталей выбор оборудования является предопределенным, так как для большинства операций по обработке таких деталей выпускаются станки определенного назначения.иВ заключение выбирается типоразмер (модель) станка из условия соответствия: точностных возможностей станка заданной точности операционных размеров; рабочей зоны станка габаритным размерам детали;  мощности, жесткости, диапазонов скоростей и подач станка условиям наивыгоднейших режимов обработки. 
 
 
 
 

13.    Выбор технологических баз

Одним из наиболее сложных и принципиальных разделов проектирования ТП механической обработки является выбор баз. Выбор  баз представляет собой многовариантную  задачу. От правильности выполнения этой работы в значительной степени зависят: сложность размерных связей (цепей), фактическая точность выдерживания линейных размеров и взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, степень  сложности и конструкция приспособлений, режущих и мерительных инструментов, общая производительность и экономичность  обработки заготовки. Выбор баз выполняется технологом в самом начале проектирования технологического процесса одновременно с работой по выявлению ступеней и этапов обработки отдельных поверхностей заготовки. Назначение баз начинается с выбора технологической базы для выполнения первой операции. Технологическая база, используемая при первой установке заготовки, называется черновой (или черной) технологической базой. В качестве черновой технологической базы следует выбирать поверхность, относительно которой на первой операции могут быть обработаны поверхности, используемые на дальнейших операциях как технологические базы (т. е. черновая база - это база для обработки чистовых баз). Черновая база должна использоваться при обработке заготовки только один раз - при выполнении первой операции. Для обеспечения точности базирования и надежности закрепления заготовки в приспособлении черновая база должна иметь достаточные размеры, возможно более высокую степень точности и наименьшую шероховатость поверхности. Для того, чтобы обеспечить правильное взаимное расположение системы обработанных поверхностей детали относительно необработанных, в качестве черновых технологических баз целесообразно выбирать поверхности, остающиеся необработанными, что обычно имеет место при применении литых заготовок. В качестве черновых баз не следует использовать поверхности, на которых расположены в отливках прибыли и литники, сварочные швы, облой и т. п. При выборе чистовых технологических баз (баз на всех последующих операциях кроме первой) необходимо соблюдать ряд рекомендаций (правил, принципов).

   1. Принцип совмещения измерительной  (исходной) и конструкторской баз.  Он заключается в том, что  для непосредственного выполнения  заданных по чертежу размеров  и других геометрических параметров  в операциях окончательной обработки  измерительные или исходные базы  должны быть совмещены с конструкторскими  базами. Это условие можно выразить  равенством ИБ=КБ. Нарушение этого  правила приводит к необходимости  пересчета размеров и ужесточению  допусков по сравнению с заданными по чертежу. Заметим, что возможность реализации этого принципа должна быть реализована в первую очередь конструктором при проектировании  детали.

2. Принцип совмещения технологической установочной и первой исходной базы. Этот принцип состоит в том, что для облегчения  возможности  выполнения  операционных  размеров  по способу автоматического получения размеров  (работа по настройке) необходимо  совмещать  установочную и первую исходную  базы, т. е. обеспечивать равенство УБ = ИБ1 .
3. Принцип единой технологической базы. Он состоит в том, что если при окончательной обработке заданной поверхности поверхность, являющаяся для нее конструкторской базой, не может быть использована в качестве технологической базы, то целесообразно две эти поверхности (заданную и конструкторскую) обрабатывать, пользуясь единой (одной и той же, общей) технологической базой.
4. Принцип постоянства  технологических  баз. Он заключается в том, что обработку многих или всех поверхностей детали на большинстве или даже на всех операциях  выполняют, пользуясь одной и той же постоянной технологической базой.

14. Определение припусков, операционных размеров и операционных допусков

    Припуском на обработку называется слой металла, который необходимо удалить с заготовки для получения готовой детали  в соответствии с требованиями чертежа. Разность размеров заготовки и окончательно  обработанной детали определяет величину общего припуска. Различают общий и операционной припуски. Операционным припуском называется слой металла, который должен быть удален на протяжении данной операции (обдирка, чистовая обработка, шлифование и т.д.). Величина операционного припуска z_i определяется как разность размеров, полученных на предшествующей и последующих операций. Общий припуск на обработку равен сумме операционных припусков по всем технологическим операциям.

Размер  припуска оказывает существенное влияние  на технико-экономические показатели технологического процесса. Чрезмерно  большие припуски снижают производительность и экономичность технологического процесса. Очень малые припуски тоже не желательны, так как при этом усложняется технологический процесс, повышаются требования к точности обработки, увеличивается процент брака, что  также снижает производительность и увеличивает себестоимость  обработки. В условиях серийного и массового производства особенно важно иметь устойчивые припуски, так как всякое изменение припуска неизбежно приводит  к нарушению нормального хода производственного процесса. Для расчета общих и операционных припусков для различных отраслей машиностроения  разработаны и применяются нормали и руководящие технологические материалы (РТМ). При расчете операционных размеров различают следующие припуски: z_{i min} (наименьший операционный припуск) - разность наименьшего придельного размера до обработки и наибольшего предельного размера после обработки заготовки детали   для дайной операции, , z_{i max} (наибольший операционный припуск) - разность наибольшего предельного размера до обработки и наименьшего предельного размера после обработки для данной операции ,  z_iн (номинальный, расчетный припуск) - разность номинального размера детали до и после обработки для данной операции, = , где (δ_i-1 и δ_i — допуски для предшествующей н последующей операций; D_i-1min— наименьший предельный размер заготовки детали до обработки и D_imax, — наибольший предельный размер после обработки.

  В практике машиностроения применяются  два основных метода определения  припусков на обработку: опытно-статистический и расчетно-аналитический. При опытно-статистическом методе используются табличные данные, составленные на основании обобщения и систематизации опыта передовых заводов отрасли. Достоинство этого метода состоит в том, что использование усредненных нормативных значений припусков (общих и операционных) сокращает сроки проектирования технологических процессов, исключает возможность грубых просчетов и упрощает нормирование расхода материалов. Недостатком этого метода является назначение припуска без учета требований конкретного технологического процесса, что, как правило, влечет за собой применение завышенных припусков. Расчетно-аналитический метод определения припуска, разработанный проф. В. М. Кованом, учитывает конкретные условия выполнения технологического процесса обработки и позволяет получить более точные значения припусков. Он основан на анализе влияния на величину припуска основных факторов: шероховатости поверхности после предшествующей обработки; дефектного слоя заготовки (наличие раковин, поверхностных трещин, шлаковых включений, вмятин, волосовин, наклепа, изменения химсостава и др.); погрешностей размеров и формы, возникших за счет погрешностей установки, и погрешностей предшествующей обработки; деформаций и др.

  Для расчета припусков необходимо располагать  численными значениями составляющих. Величина R_z определяется по заданной шероховатости поверхности на предшествующей операции согласно ГОСТ. Величину дефектного слоя, зависящую от метода, режимов обработки и пластических свойств материала, можно определить по экспериментальным данным. Что касается погрешностей формы и размеров, то они нормируются допусками в зависимости от требуемой точности обработки на данной операции. Для каждой конкретной схемы обработки можно определить погрешность установки и погрешность, связанную с нежесткостью технологической системы. Расчетно-аналитический метод определения припусков целесообразно применять для расчета размеров исходной заготовки при проектировании технологических процессов изготовления ответственных деталей в условиях крупносерийного и массового производства. 

15. Назначение  операционных допусков. При проектировании технологического процесса  механической обработки заготовок выполняется, всестороння  его регламентация путем назначения операционных допусков: допусков на операционные размеры, допусков формы и расположения поверхностей, допусков на шероховатость поверхностей и некоторых других. В технологической документации проставляются допуски на все операционные размеры. При этом должно выполняться следующее правило:

Правило 1. Величину операционного допуска следует принимать в соответствии со среднеэкономической точностью используемого метода обработки, с учетом схемы формирования размера и состояния исходной (измерительной) базы.Экономическая точность обработки находится в обратной зависимости от себестоимости обработки. Профессор А.П. Соколовский предложил следующую зависимость  времени обработки Т от точности: Т=Т_а+L/ ; где Т_а- постоянная величина, соответствующая минимально возможной затрате времени; - сумма погрешностей, зависящих от нагрузки;L и К- постоянные. Зависимость стоимости обработки Q имеет аналогичный характер, т.е. близка к гиперболе, как и Т. Кривую можно разделить на три участка: А - где даже незначительное повышение точности достигается ценой очень больших затрат Т и Q. Этот участок называют участком достижимой точности. В – повышение точности обработки достигается более - менее пропорциональными затратами. Этот участок называют участком экономической точности. На участке С незначительные затраты приводят к заметному повышению точности. Это неправильно. В этом случае ошибочно выбран метод обработки, так как он выбран с большим запасом точности. Например, если поверхность с большим допуском на изготовление обрабатывается на прецизионном станке. Выбор оптимальной точности обработки - сложная технико-экономическая задача. С одной стороны с увеличением точности резко возрастает стоимость и время обработки. С другой стороны с уменьшением точности резко падают эксплуатационные свойства машин. В зависимости от схемы формирования, операционные размеры целесообразно разделить на межоперационные и внутриоперационные. Межоперационным условимся называть линейный размер, исходной базой которого является поверхность, обработанная ранее в другой (предшествующей) операции. Такую схему формирования называют односторонней. Погрешность (поле рассеивания) межоперационного размера будет включать две составляющие (связанную с обработкой и связанную с установкой). Внутриоперационным будем называть размер, связывающий поверхности или участки одной поверхности, обработанные в одной операции, при одной установки (двухсторонняя обработка). Внутриоперационными являются все диаметральные операционные размеры. На точность внутриоперационных размеров способ установки не влияет. Следовательно, при одном и том же методе обработки точность внутриоперационных размеров будет выше (погрешность ω меньше) точности межоперационных размеров. Эта закономерность должна устанавливаться при выборе допусков. Среднеэкономическая точность обработки зависит также от состояния (качества) технологической базы, по которой производится установка заготовки и от которой измеряется размер после обработки. Если поверхность, являющаяся технологической (установочной и измерительной) базой, еще не обработана, то точность отсчитываемого и измеряемого от нее размера будет ниже. Правило 2. Допуск на размер в операции окончательной обработки, выполняемой на неавтоматизированном оборудовании по способу пробных проходов и промеров (например, при шлифовании наружных и внутренних поверхностей, плоскостей и торцов), следует принимать равным допуску, заданному в рабочем чертеже детали. Для остальных случаев обработки по настройке остается в силе правило выбора допусков в соответствии с экономической точностью используемого метода обработки. Правило 3. Система простановки допуска на операционный размер должна быть такой, чтобы поле допуска отсчитывалось в металл (в «тело»). Следует обратить внимание на то обстоятельство, что изложенное выше правило выбора системы простановки допусков (отклонений) распространяется только на операционные размеры, получаемые при механической обработке. Поле допуска на размеры заготовок (проката, штамповок, отливок и т. д.) по действующим в нашей стране общесоюзным и отраслевым стандартам имеет двухстороннее расположение относительно номинала. Правила 1-3 являются основными. В соответствии с ними разработаны таблицы отраслевых стандартов для выбора допусков на операционные размеры при механической обработке заготовок. Правило 4. Допуски на размеры, координирующие положение осей отверстий, следует проставлять по двухсторонней симметричной системе (например, А±0.20мм). Аналогичная система простановки допусков используется и для размеров расстояний между осями шеек кривошипов и коленчатых валов. Правило 5. Если поверхность, обрабатываемая в данной операции, в последующем будет использоваться в качестве базы, то допуск на ее размер выбирается, исходя из условия обеспечения заданной точности установки, точности измерения или точности настройки. Правило 6. Если размер, выдерживаемый в данной операции, влияет на точность других размеров детали, то допуск на него определяется на основе решения соответствующих размерных цепей. В таких случаях часто оказывается необходимым принять допуск по более высокому квалитету, чем экономическая точность применяемого метода обработки. Порогом здесь будет являться уже технически достижимая точность.

Назначение  операционных допусков радиального  биения выполняется с целью ограничения  неравномерности припуска на выполняемую и последующие ступени обработки поверхности. На операциях окончательной обработки допуски радиального биения должны обеспечивать заданную в технических требованиях (ТТ) чертежа точность расположения цилиндрических поверхностей. Численные значения операционных допусков радиального биения обработанной поверхности относительно поверхности (поверхностей), принятую за установочную базу, можно определить по таблицам, имеющимся в литературе по технологии машиностроения. Полученные значение операционных допусков заносятся в операционные  карты (в операционные эскизы). В простейшем случае используется текстовая форма: под общим заголовком  «Технические требования», «Технические условия» или «Примечание» записывается:1. Биение поверхности …относительно базы – поверхности …допускается не более…мм. Другая форма записи – по СТ СЭВ 368-76 с помощью «флажков» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

16. Определение операционных размеров.

Операционные  размеры по всем операциям и переходам  механической обработки определяются на основе расчета припусков. Величина припуска измеряется по нормали к  обрабатываемой поверхности и, как  правило, считается на сторону. Операционные допуски направлены в тело заготовки: для отверстия - в сторону плюс, для наружных тел вращения - в  сторону минус. Расчет операционных размеров, припусков и допусков производится в определенной последовательности: вначале определяются базовые установочные поверхности, намечается порядок выполнения операций технологического процесса и устанавливаются значения шероховатости, дефектного слоя, погрешности обработки и базирования и величина допуска. Затем  определяются припуски по всем операциям. На рис.29 приведена схема определения операционных размеров, припусков и допусков на различных стадиях обработки наружных поверхностей вращения, где А₁, А₂, А₃- операционные размеры на различных стадиях обработки; z₁, z₂, z₃ –припуски на черновую, чистовую обработку; δ₁,δ₂,δ₃ – соответствующие допуски на черновую, чистовую и окончательную обработку: А₀- размер заготовки; δ₀- допуск на заготовку; z₀-общий припуск; z_min-минимальный припуск; z_max- максимальный припуск. Таблица 4 - Средние значение погрешностей установки единичных заготовок