Компьютерные технологии в инженерном проектировании

Белоусов А.А. Бз 212 ССМ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное  
образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный 
профессионально-педагогический 
университет»

Филиал РГППУ в г. Березовском

Факультет высшего профессионального образования

Кафедра профессионально-педагогического образования

 

 

 

Контрольная  работа

по дисциплине «Компьютерные технологии в инженерном проектировании»

Вариант № 15

 

 

 

Выполнил студент:

Группа:

Проверил : Ст.преподаватель

 

 

 

 

Березовский, 2013

Содержание

Размерно-точностное проектирование технологических процессов механической обработки на настроенных станках……………………………….3

1.1.Общие положения…………………………………………….…………..3

1.2.Формирование погрешностей на поверхностях деталей при многостадийной обработке………………………………………………………..4

1.3.Общие методические положения по размерно-точностному проектированию операций обработки деталей………………………………….6

1.4. Порядок построения и особенности решения технологических размерных цепей……………………………………………………………………7

1.5. Выбор вариантов обработки и технологическая отработка чертежных размеров детали…………………………………………………………………..10

1.6. Разработка контрольных операций…………………………………….11

Список литературы…………………………………………………………14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размерно-точностное проектирование технологических процессов

механической обработки на настроенных станках

 

1.1. Общие положения

Конечной целью проектирования технологических процессов является, как известно, определение числа операций и станков, последовательная обработка заготовок, на которых обеспечивается получение готовых деталей, требуемой по чертежу точности и качества обработки.

В основу таких расчетов положена методика профессора В.М. Кована[8], которая использует технологические допуски на разные виды и стадии обработки заготовок на настроенных станках. Эти допуски приведены во многих технологических справочниках. Методика В.М. Кована, предусматривает расчет операционных размеров на последовательные стадии обработки в виде значений наибольших и наименьших операционных размеров, разница между которыми составляет технологический справочный допуск. Так как в технологических картах и операционных эскизах операционные размеры проставляются в виде номинала с отклонениями, то ниже методика изложена в форме расчетов размерных цепей, оперирующих номиналами, отклонениями и допусками.

Из числа рабочих ходов инструмента или стадий обработки путем концентрации формируется то или иное число операций и станков в зависимости от их типа. Расчетное (проектируемое) число рабочих ходов инструмента, а следовательно, и единиц оборудования будет соответствовать реальному количеству на производстве в том случае, если будет решена задача прогнозирования ожидаемой точности обработки на каждой промежуточной стадии от исходной заготовки той или иной точности до готовой детали той или иной точности. Трудности практического прогнозирования точности обработки обуславливаются рядом причин, главными из которых являются следующие:

1. Недостаточность нормативных (систематизированных в справочниках из производственной статистики) технологических допусков экономической или статистической точности обработки на разные виды и стадии обработки (черновую, чистовую, тонкую), как по охвату разных видов обработки, так и недостаточно дифференцированы по видам оборудования;

2. Отсутствием стандартной  общепринятой методики решения  технологических размерных цепей, устанавливающих взаимосвязи между номиналами и допусками операционных размеров на всех стадиях обработки (от готовой детали до исходной заготовки), а также связь операционных размеров и технологических баз с конструкторскими (чертежными) размерами и конструкторскими базами (на готовой детали).

Сочетание нормативных технологических допусков на разные виды и стадии об  работки с методикой расчета номиналов и допусков операционных размеров составляет арсенал технолога-проектировщика, который позволяет расчетом определять проектируемую точность различных вариантов технологических процессов обработки. Эти варианты характеризуются разным количеством рабочих ходов инструмента (переходов, операций, станков) в зависимости от методов технологического базирования заготовок и наладок станков. Выбор тех или иных технологических баз и наладок, недостаточность нормативной базы операционных допусков и нечеткость методики расчета размерных цепей обусловливает большое влияние индивидуального опыта и технологической грамотности технолога-проектировщика на правильность прогнозирования точности последовательных операций их минимизацию и, следовательно, на производительность и экономичность спроектированного техпроцесса.

В последние годы заводы серийного производства (выпускающие около 70-80% всей машиностроительной продукции страны) переоснащаются. Недостаток рабочей силы на настроенные станки и переналаживаемые автоматические линии, на станки с ЧПУ и гибкие роботизированные производственные участки, и цехи, управляемые от

ЭВМ. Таким образом, разработка операционной технологии с помощью ЭВМ стала актуальной задачей для всех видов серийного производства. А это в свою очередь поставило перед современной технологической наукой задачу четкой формализации проектирования индивидуальных технологических процессов и, в первую очередь, размерно-точностного проектирования последовательности операций по всему техпроцессу. Такие процессы должны разрабатываться с использованием методики расчетов технологических операционных размерных цепей.

         Вначале исследуются составляющие погрешности, формирующие справочные технологические допуски на разные виды и стадии обработки. Далее устанавливается характер простановки на операционном эскизе номиналов тех операционных размеров, на которых эти технологические допуски могли быть статистически измерены и, следовательно, только к этим размерам могут быть адресованы.

 

1.2. Формирование погрешностей на поверхностях деталей при многостадийной обработке

Проектирование операций технологического процесса, естественно, должно обеспечить точность размеров проставленных на чертеже. Иными словами, обработка каждой поверхности будет закончена тогда, когда справочный технологический допуск на принятый вид и стадию обработки будет равен или меньше чертежного допуска. В справочниках зафиксировано статистическое уточнение обработки, связанное с последовательным уменьшением погрешностей обработки для разных видов станков и стадий обработки.

При разработке маршрута технологического процесса не всегда удается совместить технологические базы с конструкторскими (т.е. схему простановки номиналов размеров на операционных эскизах сделать одинаковой со схемой простановки конструкторских размеров). Это зависит от многих факторов. Например, неудобство, а иногда и невозможность требуемой установки и закрепления детали; сложность конструкции приспособления для такого закрепления; невозможность подвода режущего инструмента; конструктивные особенности исходной заготовки (пруток или поковка) и т.д. К этому надо добавить и многообразие возможных наладок обработки на разных стадиях, необходимость смены технологических баз для обеспечения подвода инструмента к разным поверхностям детали. Теперь становится ясным, что на практике не удается обеспечить полное совпадение технологических баз с конструкторскими базами.

Поскольку для размерно-точностного проектирования технологических процессов разработчик располагает единственной информацией в виде справочных технологических допусков на разные виды и стадии обработки, то простановка номинальных значений размеров на операционных эскизах должна быть однозначной — от технологических баз до обрабатываемой поверхности. И не зависеть от того совпадает этот размер с конструкторским

размером или не совпадает. К сожалению этой пожелание не наблюдается ни в технической литературе (даже в учебниках по технологии), ни в действующих на заводах техпроцессах. В ряде изданий допускаются рекомендации по выбору технологических допусков для операционных размеров "не от технологических" баз. Замена справочных допусков другими (основанными на опыте технолога-проектировщика) связаны со стремлением "прогнозировать" при обработке сразу точность конструкторских размеров (без надлежащих пересчетов), что порождает наибольшее количество ошибок в технологических процессах, связанных с определением числа операций и станков. Это приводит к большим экономическим и временным потерям в пусковой период освоения

новой технологии или к "хроническому" размерному возникновению бракованных деталей на производстве.

Так как в ряде изданий допускается рекомендации по простановке номинальных значений операционных размеров от, так называемых, "наладочных", "проверочных", "измерительных" баз, то целесообразно рассмотреть возможность и пути прогнозирования точности обработки от таких баз.

 

 

1.3.Общие методические положения по размерно-точностному проектированию операций обработки деталей

Технологические размерные цепи решают задачу расчетного обеспечения регламентированной чертежом точности обработки детали, осуществляя управление точностью обработки на настроенных станках путем последовательного прибавления к номинальным размерам чертежа операционных припусков и установления нормативной точности операционных размеров на каждой наладке (операции) технологического процесса размерной обработки.

Ниже приводятся общие рекомендации по методике расчета, главным образом, линейных операционных размеров деталей. В отличие от диаметральных операционных размеров, имеющих, как правило, единые базы для обработки на большинстве операций, линейные операционные размеры на разных операциях зачастую выполняются от разных баз.

Из всего многообразия операционных размеров можно выделить три основных вида, отличающихся резными методами определения технологического допуска на операционные размеры.

1. Операционный наладочный размер — размер между обрабатываемой и базовой поверхностями детали. Номинальное значение такого размера совпадает с номинальным размером наладки инструментов относительно установочных поверхностей приспособления или станка для автоматического обеспечения нормативной точности операционного размера.

Точность операционно-наладочных размеров устанавливается в расчетах размерных цепей технологическими допусками экономической точности для выполняемых видов и стадий обработки.

2. Операционный инструментальный размер — размер между обрабатываемыми поверхностями, точность которого обеспечивается точностью изготовления инструмента и не связана с точностью наладка станка. К таким размерам можно отнести, например, размеры: мерного и фасонного инструмента (сверл, протяжек, канавочных и фасонных резцов, фрез и т.д.), копиров, кулачков, отдельно настроенных много инструментальных блоков и других размеров, полученных при использовании различных технических средств, обеспечивающих точное взаимное расположение режущих кромок инструментов относительно друг друга.

Точность операционных инструментальных размеров зависит от точности изготовления инструментов или их взаимосвязанного расположения и устанавливается в расчетах размерных цепей для каждого случая обработки по специальным нормам точности (например, часто принимается такой, чтобы допуск на инструмент составлял 2/3...1/2 допуска операционно-инструментального размера).

3. Операционный координатный размер — это размер между базовой поверхностью детали и обрабатываемыми поверхностями, образованными операционными инструментальными размерами. Например, координаты расположения относительно базовой поверхности детали поверхностей обработанных мерным, фасонным, отрезным инструментами, а так же обработанных с помощью копиров, кондукторов и других технических средств, обеспечивающих получение координатных размеров обрабатываемых поверхностей.

Точность операционных координатных размер устанавливается в расчетах размерных цепей для каждого конкретного случая обработки. Эта точность может быть установлена либо по допускам экономической точности (при наличии справочных данных для подобных условий наладки), либо из специальных технических требований при отличии наладок от нормативных условий.

Технологическая размерная цепь — совокупность операционных размерных цепей, взаимосвязанных общими операционными размерами по всему технологическому процессу размерной обработки.

Операционная размерная цепь — замкнутая размерная связь между искомым операционным размером, величиной припуска и операционным размером, рассчитанным ранее, в предыдущей операционной цепи, составленной для более точной стадии обработки (начиная с размеров чертежа).

Операционные размерные цепи в зависимости от методов формирования расчетной точности операционных размеров и замыкания цепи можно разделить на два вида: операционные наладочные размерные цепи и операционные координатные размерные цепи.

Операционные наладочные размерные цепи состоят из операционных наладочных размеров с предшествующей и выполняемо операции и припуска, который и является замыкающим звеном. Номиналы операционных наладочных размеров определяются при расчете операционных наладочных размерных цепей, а точность взаимосвязанных операционных наладочных размеров устанавливается справочными технологическими допусками экономической точности, по которым последовательно рассчитывается точность обработки от квалитетов точности чертежа до квалитетов точности исходной заготовки.