Технология машиностроения (ТМ сборник задач (Васильев А.С.))

А.С. Васильев, Е.Ф. Никадимов, B.JI. КиселевТЕХНОЛОГИЯМАШИНОСТРОЕНИЯСборник задачи упражненийIИздательство МГТУим. Н.Э. БауманаА.С. Васильев, Е.Ф. Никадимов, B.J1. КиселевП о д р е д а к ц и е й А .С . В а с и л ь е в аРекомендовано Учебно-методическим объединением вузовпо университетскому политехническому образованиюв качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,обучающихся по направлениям 151000 «Технологическиемашиныи оборудование» и 150700 « Машиностроение»,специальности 151701 «Проектирование технологических машини комплексов», а также для других технологических специачьностейМосква2013У Д К 621.7 (075.8)ББ К 34.5я7В19Рецензенты:кафедра «Технология машиностроения и конструкторскотехнологическая информатика» Технического институтаОрловского государственного технического университета(зав.

кафедрой канд. техн. наук, доц. С.И. Брусов)',зав. кафедрой технологии машиностроения ТулГУ д-р техн. наук, проф.,заслуженный деятель науки и техники РФ А.С. ЯмниковВ19В аси л ьев А. С.Т ех н о л о ги я м аш и н о стр о ен и я. С б о р н и к задач и у п р аж ­нений : учеб. п о со б и е для вузов / А.

С. В асильев, Е. Ф. Н и­кад и м о в, В. Л. К и селев ; под ред. А. С. В асильева. —М. : И зд -во М Г Т У им. Н. Э. Б аум ан а, 2013. — 317, [3] с. : ил.ISBN 9 7 8 -5 -7 0 3 8 -3 5 7 2 -2Рассмотрены прикладные задачи, изучаемые в учебных дисци­плинах по технологии машиностроения в МГТУ им. Н.Э. Баумана.Изложены методические рекомендации по разработке различныхтехнологических процессов, приведены типовые задачи и примерыих решения, а также данные, необходимые для расчета.Для студентов высших учебных заведений, обучающихся понаправлениям 151000 «Технологические машины и оборудование»и 150700 «Машиностроение», а также по специальности 151701«Проектирование технологических машин и комплексов» и другимтехнологическим специальностям.УДК 621.7 (075.8)ББК 34.5я7ISBN 978-5-7038-3572-2© Васильев А.С., Никадимов Е.Ф.,Киселев B.J1., 2013О Оформление. ИздательствоМГТУ им.

Н.Э. Баумана, 2013ПРЕДИСЛОВИЕП од го то вк а в ы со к о к в ал и ф и ц и р о в ан н ы х и н ж ен ер о в-тех н о л о го вв об ласти м аш и н о стр о ен и я о сн о вы вается на зн ан и ях, п олученны хстуд ен там и при и зучени и п р о ф и л и р у ю щ и х д и сц и п л и н , и о в л ад е­н ии су щ еств у ю щ и м и м ето д ам и оц ен ки к ач ества и зд ел и й (как ста­ти сти ч еск и х , так и р асч етн о -ан ал и ти ч еск и х ), в ы б ора р ац и о н ал ь­ны х схем б ази р о ван и я заго то во к при о б р аб о тке и кон трол е гото­вых д етал ей , р азр або тк и тех н о л о ги ч еск и х п р о ц ессов м ехан и ч ескойо б р аб о тки , р асч ета п р и п у ско в, р асч ета и п р о ек ти р о ван и я т ех н о л о ­гической о снастки. Б уд у щ и е сп ец и али сты до лж н ы им еть п р ак ти ­чески е навы ки в ы п о л н ен и я т е х н о л о ги ч еск и х р асчетов и о б о сн о ва­ния при н яты х тех н о л о ги ч еск и х р еш ен ий.В последние годы написано м ного учебни ков и учебны х посо­бий, содерж ащ и х л екц и о н н ы е курсы по д и сцип линам направленийподготовки вы пускников вузов по тех нологическим спец и альн о­стям.

Зн ачительно м еньш е издано учебны х пособий по проведениюпракти чески х занятий, сем инаров и реш ен ию при кладн ы х задач.С л е д у е т о т м ет и т ь , что п ер вы й « С б о р н и к зад ач и у п р аж н е н и й »по т ех н о л о ги и м а ш и н о с т р о е н и я (М .: М аш ги з, 1947 г.) бы л созданп р о ф ессо р о м В .М . К о ван о м , о с н о в а те л е м н ау ч н о й ш кол ы в этойобласти М В Т У им. Н .Э.

Б аум ан а, со вм естн о с п роф ессоромB.C. К орсаковы м .Н аучная ш ко л а Б р ян ско го го су д ар ств ен н о го тех н и ч еско гоу н и вер си тета в н есл а б о льш о й вклад, вы п усти в два изд ан и я у ч еб ­ного пособия по р еш ен и ю п р и кл адн ы х задач по тех н о л о ги и м аш и ­ностроен и я (М .: М аш и н о стр о ен и е, 1988 и 2006 г.). И звестн а р а б о ­та б ел ору сск и х тех н о л о го в под р ед ак ц и ей И .П . Ф и л о н о ва « С б о р ­ник п рак ти чески х р аб о т по тех н о л о ги и м аш и н о стр о ен и я » (М инск:Б М Г У , 2003 г.).З ак реп л ен и е зн ан и й , п о л у ч аем ы х на л екц и ях , п р о х о д и т на се­м и н арск и х зан яти ях , при вы п о л н ен и и д о м аш н и х зад ан и й и ку р со ­вых п роектов.

А в то р ы д ан н о го у ч еб н о го пособия п оп ы тал и сь из­л о ж и ть свое ви д ен и е р еш ен и я п р о б л ем , во зн и каю щ и х в п р ак ти ч е­ской д еятел ьн о сти как сту д ен то в , так и и н ж ен ер о в-тех н о л о го в.В д ан н о м и зд ани и в н и м ан и е у д ел ен о о б о сн о ван и ю п р и н и м ае­м ы х т ех н о л о ги ч еск и х р еш ен ий п ри о ц ен ке т о ч н о ст и об р аб о тк и3за го то в о к стати сти ч ески м и м ето д ам и ; о п р е д е л ен и и п о гр е ш н о ­стей , к о то р ы е в о зн и к а ю т при в л и ян и и о т д е л ьн ы х ф ак т о р о в нат о ч н о ст ь м е х а н и ч е с к о й о б р аб о т к и ; о ц е н к е су м м ар н о й п о г р е ш н о ­сти м е х а н и ч е с к о й о б р аб о т к и заго то в о к ; п р о гн о зи р о в ан и и т о ч н о ­сти о б р аб о т к и н а агр е га т н ы х с тан к ах и а в т о м а т и ч е с к и х л и н и я х ;вы б о р е схем у с тан о в к и за го то в о к для о б р аб о тк и и схем кон трол яго то в ы х д ет а л е й ; р ас ч е та х т е х н о л о г и ч е с к и х р а зм е р о в ; к о н с т р у и ­р о ван и и т е х н о л о ги ч е с к о й о сн астки д ля м ех ан и ч еск о й обраб откизаготовок; о ц ен ке то чн о сти ко н тр о л ьн ы х п ри сп особ л ен и й ; р азр а­ботке тех н о л о ги ч еск и х про ц ессо в м ех ан и ч еской об раб отки заго то ­вок.

о п р ед ел ен и и при п у ско в на о б р аб о тку и разм еров заготовки.Д ан н о е п о со б и е не п р етен д у ет на всесто р о н н и й ох ват всех э т а ­пов, связан н ы х с п р о ек ти р о в ан и ем тех н о л о ги ч еск и х проц ессовм ехан и ч еско й о б р аб о тки и сборки.

В п о сл ед у ю щ и х изд ан и яхпред п о л агается р ассм о тр еть таки е этапы , как вы бор м етод а п о л у ­чения заго то во к , по стр о ен и е о п ер ац и й об раб отки на стан ках сЧ П У , р азр аб о тк а груп п о вы х тех н о л о ги ч еск и х п роц ессов и др.К аж дая глава у чебного пособия вклю чает краткое опи сан ие т е о ­рии принятия техн ологических р еш ен ий, при м еры реш ен ия ти п о ­вых задач, задания и н еобходи м ы е сп равоч н ы е д анны е. Такаяструктура пособия позволяет реко м ен д о вать его не только для се­м инарских занятий, но и для сам остоятельного вы полнения д о м аш ­них заданий, курсовы х н ау ч н о -исследовательских работ, курсовы хи ди п л о м н ы х проектов студентам и техн о л о ги чески х направленийподготовки.П родолж ая тр ад и ц и и о сн о в о п о л о ж н и к о в н ауч н ой тех н о л о ги ­ческой ш колы В.М .

К о ван а и B .C . К орсако ва, авторы вкл ю чи ли вд ан н ы й сб о р н и к задачи, р азр аб о тан н ы е и п р о ш ед ш и е б олее чем2 5 -л етн ее ап р о б и р о в ан и е на каф едр е « Т ех н о л о ги я м аш и н о стр о е­ния» М Г Т У им. Н .Э . Б аум ана.М атер и ал п о со б и я р а с с ч и та н на с ту д е н то в вы сш и х у ч еб н ы хза в ед е н и й , о б у ч а ю щ и х с я по н а п р ав л е н и я м 151000 « Т е х н о л о г и ч е ­ски е м аш и н ы и о б о р у д о в а н и е » и 150700 « М а ш и н о с т р о е н и е » , ат а к ж е по с п е ц и а л ь н о с ти 151701 « П р о е к т и р о в а н и е т е х н о л о г и ч е ­ски х м аш и н и к о м п л ек с о в » в ц ел я х п р и о б р е т е н и я п р ак ти ч ес к и хн авы к о в в сво ей б у д у щ ей т р у д о в о й д е я т е л ь н о с т и .

В то ж е врем яд ан н о е п о со б и е м о ж е т б ы ть п о л е зн о п ри о б у ч е н и и д р у ги м м а ш и ­н о ст р о и т е л ь н ы м с п е ц и а л ь н о с тя м в в ы сш и х у ч еб н ы х зав ед ен и я х .1. СТАТИ СТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИКАЧЕСТВА И ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ1.1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К Р Е Ш Е Н И Ю ЗАДАЧД ля оцен ки к ач ества п о вер х н о стей и то чн о сти об раб отки м ето ­дам и м атем ати ч еск о й стати сти к и все виды п о гр еш н остей усл овн оп од разд ел яю т на сл у ч ай н ы е и си стем ати ч ески е [2]. Х ар ак тер и сти ­кой сл учай н о й вел и ч и н ы явл яется закон ее р асп р ед ел ен и я. П о­скольку ч исло оп ы то в кон ечн о, то м ож н о по л у ч и ть л и ш ь п р и б л и ­ж ен н ы е значения оценки вероят ност ны х характ ерист ик случай­ной величины.

П ри этом и сп о льзу ю тся сл ед у ю щ и е характери сти ки :R — разм ах вар ьи р о ван и я величины (или и н тервал рассеян ияразм еров),^Xmax-^min>где х тах и x mjn — со о тв етств ен н о м акси м ал ьн о е и м и н и м ал ьн оезначения сл у чай н о й величины ;Хср — центргру п п и р о ван и язн ач ен и йсл у чай н ойвеличины(н ап ри м ер , р азм ер о в д етал ей д ан н о й партии )._пy.-V.n,W.n------ ,(1.D2 > .Р/=|где Х р р — ср едн и й р азм ер д етал ей в гр у п п е (и н тервал е); т гр тчисло д етал ей д ан н о го и н тер в ал а разм ер о в; X W7>p — общ ее число(=1ко н тр о л и р у ем ы х д етал ей ;5ст — ср едн ее квад р ати чн о е о ткл о н ен и е зн ач ен и й и ссл ед у ем о го п а­рам етра,о=Е ( л"гр-' —-’fcp)—\Взави си м о стиот%р азм ер а•(1-2)' n 'vвы боркип о гр еш н о стьрасчетаСтрасч = <зр у ч и ты в ается с по м о щ ью п о п р аво чн ого к о эф ф и ц и ен та рпри разном чи сл е т и зм ер ен н ы х д еталей:т .......................

25р ......................... 1,4501,3751.251001,22001,15С р ед н ее кв ад р ати ч н о е о ткл о н ен и е м о ж ет с л у ж и ть м ерой т о ч ­ности о б раб отки . Т о гд а для о сн о вн ы х зако н о в расп р ед ел ен и я сл у ­чай ны х величин м о ж ет бы ть н ай ден а точност ь обработ ки Д:для закона Гаусса (нормального распределения)для закона равной вероятностидля закона Рэлея (закона эксцентриситета)А = 6 а расч;А = 3,46 а расч;А = 5,252 о расч.Д ля ко м п о зи ц и и зако н о в Г аусса и равн о й вер о ятн о сти п о л ьзу ­ю тсяврем ен н о йф ун кц и ейр асп р ед ел ен и яо(/),р азработан н ойН .А . Б ор о д ачевы м . В этом слу чаеO a = o J1 + ^А.;,(1-3)где Xtl — п ар ам етр , о п р ед ел яю щ и й о тн о ш ен и е вел и ч и н ы см ещ ен иясредн его зн ач ен и я р азм ер а к ср ед н ем у к в ад р ати ч н о м у откл он ен и юст м гн о вен н о го гауссо ва р асп р ед ел ен и я.

Т о гд а ф акти ч еск о е полерассеян ия р азм ер о в Д зав и си т от вел и ч и н ы п арам етра Ха [1— 4]:К ..........................3А ...........................4,74о„64,14о„103,76 о„243,56а„П ри о д н о в р ем ен н о м д ей ств и и си стем ати ч ески х и сл учай н ы хп огреш н о стей , п о д чи н яю щ и х ся зако н у Г ау сса, то ч н о сть м ож н оо ц ен и ть в об щ ем виде:Д = 6 о + Д СИС1.6(1.4)В слу чае об р аб о тки о д н о й партии д етал ей с од н ой настройкойоб орудо ван и я п о гр еш н о сть изго то вл ен и я о п р ед ел яю т по ф орм улеАрасч = к у ] ( б о )+ в " + Д н + Дф,(1.5)где £ — п о гр еш н о сть у стан о в ки заготовки в п р и сп особ л ен и е;п огреш н о сть настр о й ки стан ка на р азм ер ;ДфД н—— п о греш н ость ф о р ­мы о б р аб аты в аем о й п о вер х н о сти ; к = 1 ,1 ...

1,2 — коэф ф и ц и ен т,х арактер и зу ю щ и й во зм о ж н о е о ткл о н ен и е д ей стви тел ьн ы х кривы хр асп ред ел ен и я о т зако н а Гаусса.Если обработке подвергаю т несколько партий деталей при разныхнастройках и наличии е, то погреш ность изготовления составит:Арасч= k ^ (6 a )2 + е2+ Д* +Дф.(1.6)Н адеж н о сть о б есп ечен и я тр еб у ем о й то ч н о сти об раб отки х а ­рактери зу ется ко эф ф и ц и ен то м зап аса точн остигдеД , адиД ф акт— со о тв етств ен н о зад ан ная и ф акти ческ ая п о гр еш ­ности о б раб отки . П ри зн ач ен и ях \|/ > 1,0 о б р аб о тку м ож н о о су ­щ ествл ять без б рака; при vj/ > 1,12 п роц есс счи тается над еж н ы м , апри VI/ < 1,0 брак является неи збеж н ы м .К оэф ф и ц и ен т то ч н о сти н астройки кя х ар актер и зу ет о тн о си ­тельн о е см ещ ен и е вер ш и н ы кривой р ассеян и яДгот середи ны поляд о п у ска р азм ер а [5]:/Ахкн = ------ ;Азал.,гХтахХп1т.