Проектирование и технология производства режущего и вспомогательного инструмента: Методические указания

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЖУЩЕГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

Ульяновск 2003

3

Министерство образования Российской Федерации Ульяновский государственный технический университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЖУЩЕГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА Методические указания по изучению курса для студентов специальности 120100 заочно-вечерней формы обучения (Программа, вопросы для самопроверки и задания для выполнения контрольной работы)

Составитель: Г. И. Киреев

Ульяновск 2003

4

УДК 621.7/9(076) Проектирование и технология производства режущего и вспомогательного инструмента: Методические указания по изучению дисциплины для студентов специальности 120100 заочно-вечерней формы обучения / Сост. Г.И. Киреев. – Ульяновск: УлГТУ, 2002. ─ 25 с. Методические указания составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 657800 Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств, специальностей 120100 «Технология машиностроения» и 120200 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» и на основе Примерной программы дисциплины «Режущий инструмент», утвержденной МОРФ 12.11.2001 г. Кроме рабочей программы и указаний по изучению теоретической части дисциплины в настоящих методических указаниях даны варианты заданий на контрольную работу и перечень лабораторных работ. Работа подготовлена на кафедре «Металлорежущие станки и инструменты». Рецензент: Генеральный директор ЗАО НПК «Волга – Экопром», к.т.н, Е.М. Булыжев

Одобрено секцией методических пособий учебно-методического совета УлГТУ

С

Государственный технический университет, 2002

5

ОГЛАВЛЕНИЕ 1. ПЛАН УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЖУЩЕГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА»………4 2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ……………………………………4 3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ…………………..…5 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (ПРОГРАММА)…………………..5 5. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ………………………………12 6. ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ……………………12 7. ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ…………...21 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………………………………22

6

1. ПЛАН УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЖУЩЕГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА» (ПТПРВИ) Семестр

9

Количество часов по учебному плану Всего Лекций Лаборат. работ 48 34 14

Кол-во контр. работ

Отчетность

1

Экзамен

2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. Цель преподавания дисциплины ПТПРВИ является одной из специальных дисциплин в подготовке инженера-механика по специальности 1201 «Технология машиностроения». Курс «Проектирование и технология производства режущего и вспомогательного инструмента» имеет целью дать инженерам, окончившим университет по спец. 1201, необходимые знания о требованиях, предъявляемых к режущим инструментам автоматизированного производства (размерная стойкость, быстросменность и т. д.) и вспомогательным инструментам, применяемым на станках с ЧПУ, по расчету и проектированию некоторых сборных инструментов, а также по основным положениям технологии изготовления режущих инструментов (РИ), обеспечения их качества и работоспособности, восстановления их режущих свойств в процессе эксплуатации. Инженер-механик специальности 1201 должен уметь разрабатывать оптимальные варианты технологических процессов изготовления РИ высокого качества и организовать правильную их эксплуатацию. 2.2. Задачи изучения дисциплины 2.2.1. Дать студентам необходимые знания по основам проектирования технологических процессов изготовления РИ и восстановления РИ как на автоматизированном оборудовании, так и на универсальных станках, оснащенных приспособлениями. 2.2.2. Научить грамотно проектировать технологические процессы изготовления РИ; применять процессы и оборудование, повышающие качество инструментов, их стойкость и надежность, технологические процессы восстановления режущих свойств инструментов при их эксплуатации.

7

2.2.3. Обеспечить приобретение навыков в разработке типовых технологических операций изготовления отдельных видов РИ. 2.3.

Перечень дисциплин, необходимых для усвоения данной дисциплины Для успешного изучения дисциплины «Проектирование и технология производства режущего и вспомогательного инструмента» необходимы знания дисциплины «Металлорежущие инструменты», в которой изучаются конструкции инструментов, формы поверхностей их режущей части и требования, предъявляемые к ним. Дисциплина ПТПРВИ базируется также на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплины «Технология машиностроения» по общим принципам построения технологических процессов. 3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ При изучении дисциплины «Проектирование и технология производства режущего и вспомогательного инструмента» студент обязан выполнить лабораторный практикум в объеме 8 часов (представить отчеты по лабораторным работам и ответить на контрольные вопросы) и выполнить одну контрольную работу. Варианты заданий на контрольные работы представлены в настоящих МУ. Выполненная контрольная работа присылается в деканат заочно-вечернего факультета на рецензию преподавателю. Получив отрицательную рецензию на работу, студент должен исправить или дополнить ее по замечаниям рецензента и вторично представить на рецензию. Работа, вариант которой не соответствует номеру задания, не рецензируется и студенту не возвращается. Выполненная контрольная работа вместе с рецензией предъявляется студентом преподавателю при сдаче экзамена по курсу. К сдаче экзамена допускаются студенты, сдавшие отчеты по лабораторным работам, имеющие положительную рецензию на контрольную работу. 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (ПРОГРАММА) 4.1.

Инструментальная оснастка автоматических линий и станков с ЧПУ Литература: [1, с. 287 – 317]. Вопросы для самопроверки: 1. Какие требования предъявляют к режущему инструменту автоматизированного производства (РИ АП)?

8

2. Что такое размерная стойкость инструмента и как она соотносится с периодом стойкости? 3. От чего зависит величина переменных систематических погрешностей технологической системы и как изменяется она во времени? 4. Назначение вспомогательного инструмента (ВИ). Три подсистемы ВИ и чем они отличаются? 5. Необходимость настройки РИАП на размер вне станка. Способы настройки. 6. Что такое подналадка инструмента? 7. Три системы автоматического поиска инструмента на станках с ЧПУ. 4.2.

Общие вопросы технологии изготовления РИ. Задачи, общие принципы и особенности технологического процесса изготовления РИ Литература: [2, с. 3 – 9]; [3, с. 27 – 29]; [6, с. 202 – 203]. Вопросы для самопроверки: 1. Почему успешное развитие машиностроительного производства сильно зависит от обеспеченности металлорежущим инструментом? 2. Назовите основные особенности РИ как объекта изготовления. 3. От чего зависит качество РИ? 4. Задачи, стоящие перед инструментальной промышленностью. 4.3.

Основные принципы и этапы разработки технологического процесса изготовления РИ. Технологическое обоснование выбора техпроцесса РИ Литература: [2, с. 10 – 12]; [3, с. 10 – 26]. Вопросы для самопроверки: 1. Назовите исходные данные для проектирования техпроцесса РИ. 2. Почему при разработке техпроцесса должна широко использоваться унификация и типизация техпроцессов? 3. На какие 4 класса разбиты РИ по их технологическим признакам? 4. По каким направлениям развивается инструментальное производство в России? 5. Назовите пути совершенствования производства РИ. 6. Основные составляющие себестоимости производства РИ.

9

4.4.

Материалы для изготовления РИ и требования, предъявляемые к ним Литература: [2, с. 38 – 39]. Вопросы для самопроверки: 1. Назовите основные группы инструментальных материалов. 2. Какие требования предъявляются к инструментальным материалам и чем они обусловлены? 3. В каком виде поставляются инструментальные стали в инструментальные цеха? 4. Как подразделяется прутковая сталь в зависимости от способа изготовления на металлургическом заводе? 5. Что такое карбидная неоднородность быстрорежущей стали и как ее можно уменьшить? 4.5. Заготовительные операции: правка прутков, отрезка заготовок пилами, резцами, абразивными кругами, рубка на прессах, лазерная резка прутков и листовой стали Литература: [2, с. 39 – 41]; [4, с. 9 – 11]. Вопросы для самопроверки: 1. Назначение операции правки прутков. 2. Назовите сущность, преимущества и недостатки способов разделения прутков на заготовки. 3. При производстве каких инструментов можно использовать лазерную резку материала? 4.6. Формообразование заготовок РИ пластическим деформированием: свободная ковка и штамповка заготовок, продольно-винтовое прокатывание, гидродинамическое выдавливание и горячее вальцевание. Оборудование и оснастка Литература: [2, с. 42 – 43, с. 59 – 63 ]; [3, с. 171 – 175]. [4, с. 11 – 16]. Вопросы для самопроверки: 1. Для изготовления каких РИ заготовки рекомендуется получать свободной ковкой? 2. Напишите и объясните формулы расчета диаметра и длины заготовки под ковку. 3. Для каких РИ заготовки получают штамповкой? 4. Изготовление каких РИ осуществляется гидродинамическим выдавливанием и продольно-винтовым прокатыванием? Сущность этих методов, достоинства и недостатки.

10

4.7. Заготовки РИ, получаемые литьем Литература: [2, с. 43 – 45]. Вопросы для самопроверки: 1. В чем преимущество литого РИ? 2. Какие методы литья применяются для получения заготовок РИ? 4.8. Электроконтактная сварка заготовок (прутков) с оплавлением и сварка трением. Наплавка режущей части РИ. Оборудование и оснастка Литература: [2, с. 45 – 50]; [6, с. 206 – 208]. Вопросы для самопроверки: 1. С какой целью осевой инструмент делают сварным? 2. Сущность процесса электроконтактной сварки прутков с оплавлением и сварки трением. 3. Возможные виды брака при сварке прутков. 4. Назовите способы наплавки быстрорежущей стали на корпус РИ. 5. Преимущества сварки трением по сравнению с электроконтактной сваркой с оплавлением. 4.9.

Выбор и обработка баз. Технологические базы при обработке инструмента классов «Валики» и «Втулки» Литература: [2, с. 17 – 24]. Вопросы для самопроверки: 1. Какие поверхности используются в качестве технологических баз при изготовлении РИ класса «Валики»? 2. Какими инструментами обрабатываются и исправляются центровые отверстия в заготовках? 3. Какие поверхности червячных фрез, долбяков и шеверов используют в качестве технологических баз при шлифовании отверстия? 4. Почему для высокоточной обработки насадного РИ применяют конические оправки с малой конусностью? 5. Какие оправки используются для обработки дискового инструмента? 4.10. Крепление режущей части РИ. Сварка, пайка, приклеивание пластинок из стали и твердого сплава. Крепление ножей запрессовкой, с помощью клиньев и рифлений Литература: [2, с. 49 – 54]; [4, с. 18 – 21] или [6, с. 206 – 211]; [7, с. 231 – 233]. Вопросы для самопроверки: 1. Технология приваривания пластинок к державке (корпусу) РИ.

11

2. Достоинства и недостатки РИ с напаянными твердосплавными пластинками. Техпроцесс пайки, оборудование и оснастка. 3. Вычертить эскизы державок РИ с различными видами пазов под твердосплавные пластинки. 4. В чем преимущества и недостатки клееных РИ? Техпроцесс склеивания РИ. 5. Объясните с помощью эскиза крепление стальных ножей в корпусе сборных РИ запрессовкой. 6. Вычертите эскизы и объясните особенности 3-х способов крепления ножей при помощи клиньев и рифлений. 4.11. Механическая обработка заготовок РИ 4.11.1. Фрезерование пазов в корпусах сборного РИ, обработка рифлений в пазах корпусов Литература: [2, с. 75 – 77]. Вопросы для самопроверки: 1. Вычертите схемы и объясните как фрезеруются радиальные и осевые угловые пазы в корпусах сборных инструментов. 2. Объясните формулу расчета величины смещения стола фрезерного станка (заготовки) при фрезеровании паза в корпусе 3-сторонней фрезы: Cz = R sin γТ + l tgω 3. Опишите способы обработки рифлений в пазах корпуса сборного РИ. 4. Объясните методику определения (расчета) параметров настройки фрезерного станка для обработки стружечных канавок на трехсторонней цельной дисковой фрезе. 4.11.2. Фрезерование стружечных канавок на сверлах, концевых и цилиндрических фрезах. Настройка станка и приспособлений Литература: [2, с. 67 – 73]. Вопросы для самопроверки: 1. В каком случае профиль канавки совпадает с профилем инструмента второго порядка – дисковой фасонной фрезы? 2. От чего зависит точность профиля винтовой стружечной канавки, например, в торцовом сечении инструмента? 3. Назовите параметры настройки фрезерного станка для обработки винтовых стружечных канавок и изучите методику их расчета. 4. С какой целью ось сверла устанавливают под углом к столу станка при обработке стружечных канавок?

12

4.11.3. Затылование инструмента. Параметры режима операции затылования. Затылование червячных фрез резцами и шлифовальными кругами. Затылование зубьев сборных червячных фрез. Косое (угловое) затылование Литература: [2, с. 83 – 88, с. 130 – 132]; [4, с. 43 – 59, с. 69 – 78]; [5, с. 88 – 91]. Вопросы для самопроверки: 1. Назначение операции затылования РИ. Оборудование и оснастка. 2. Назовите три вида затылования в зависимости от направления движения затыловочного резца относительно оси затылуемого РИ. 3. На каких участках режущей кромки фасонного РИ не образуется задний угол при радиальном его затыловании? 4. Объясните формулу: tg αnx = tg αв · sin ϕx · De/Dx. 5. Когда применяется угловое (косое) затылование дисковых фасонных фрез? 6. Почему скорость резания при затыловании РИ значительно меньше чем при точении? 7. Как проверяется точность профиля затылованной фасонной фрезы? 8. В чем заключается сущность раздельного и одновременного затылования зубьев червячных фрез? 9. Назовите параметры режима затылования червячных фрез резцами. 10. Как осуществляется затылование зубьев червячных фрез шлифовальными кругами? Какова при этом может быть форма круга? 11. Как выбирается диаметр дискового шлифовального круга для затылования фрез? 12. Как производится «затылование» зубьев сборных червячных фрез по дуге окружности? 13. Объясните, почему число зубьев, например, у затылованной дисковой фрезы меньше, чем у незатылованной? 14. Почему у затыловочного резца задний угол должен быть больше, чем у проходного или фасонного? 4.11.4. Заточные и доводочные операции при изготовлении и восстановлении режущих свойств РИ. Заточка протяжек, фасонных дисковых затылованных и незатылованных фрез, резцов, сверл Литература: [2, с. 143 – 145, с. 189 – 206]; [8, с. 218 – 284].

13

Вопросы для самопроверки: основными признаками характеризуется

1. Какими процесс заточки? 2. Какой поверхностью шлифовального круга предпочтительнее производить заточку РИ и почему? 3. Достоинства и недостатки заточки с прерывистым контактом круга и РИ. 4. Сущность, преимущества и недостатки жесткой и нежесткой (упругой) заточки. 5. В чем заключаются преимущества централизованной заточки РИ? 6. Характеристика шлифовальных кругов для заточки и доводки стальных и твердосплавных РИ. 7. На каком оборудовании и по каким поверхностям зубьев производится заточка круглых и плоских протяжек? 8. Графическое определение диаметра шлифовального круга для заточки круглой протяжки по передней поверхности. 9. Оборудование и оснастка для заточки затылованных фасонных фрез. 10. Оборудование и оснастка для заточки незатылованных фасонных фрез методом обводки. 11. По каким поверхностям затачиваются токарные резцы? 12. От чего зависит припуск на переточку РИ? 13. Три основных вида заточки спиральных сверл (в зависимости от формы задней поверхности). 14. Какие формообразующие движения совершаются в станке при винтовой заточке сверла? 15. Как реализуется коническая заточка сверла? 16. Основные погрешности заточки сверла и их влияние на его работоспособность. 17. Какая проверка точности заточки спирального сверла является комплексной? 18. Назначьте режим заточки резца из быстрорежущей стали и твердого сплава. Обоснуйте выбор характеристики шлифовального круга. 4.11.5. Заточка среднемодульных шеверов. Шлифование эвольвентных поверхностей среднемодульных и мелкомодульных долбяков Литература: [2, с. 169 – 180] или [8, с. 139 – 145].

14

Вопросы для самопроверки: 1. Какой способ шлифования эвольвентного профиля зубьев является наиболее распространенным? 2. Какой способ шлифования долбяков и шеверов является наиболее производительным? 3. Чем отличается процесс шлифования зубьев мелкомодульных долбяков и среднемодульных долбяков? 4.11.6. Способы профилирования и правки шлифовальных кругов Литература: [2, с. 128 – 129, с. 139 – 142] или [8, с. 124 – 130]. Вопросы для самопроверки: 1. Опишите операцию профилирования и правки шлифовальных кругов накатным роликом. 2. Правка кругов с помощью пантографа, шаблона – копира и др. 4.11.7. Способы повышения режущей способности РИ: нанесение износостойких покрытий методом КИБ и др.; цианирование, хромирование. Упрочнение методом лазерного воздействия Литература: [2, с. 219 – 224]. Вопросы для самопроверки: 1. Соединение каких химических элементов наносится на поверхности РИ? 2. В чем преимущества нанесения покрытий способом КИБ? Параметры режима данного процесса. 3. Описать преимущества и недостатки цианирования и хромирования РИ. 4.11.8. Пути повышения качества и надежности РИ. Перспективы развития технологии РИ. Дальнейшая автоматизация изготовления и контроля РИ Литература: [2, с. 225 – 236]; [6, с. 249 – 251]. Вопросы для самопроверки: 1. Какие инструментальные материалы являются наиболее перспективными? 2. При изготовлении каких РИ целесообразно использовать станки с ЧПУ? 3. Какие методы получения заготовок в инструментальных производствах являются наиболее перспективными?

15

4. Какие методы образования винтовых стружечных канавок являются более экономичными и перспективными? 5. Как Вы себе представляете САПР технологических процессов изготовления РИ? 5. ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (8 ЧАСОВ) №

Наименование лабораторной работы

Кол-во часов

1.

Заточка и доводка резцов.

4

2.

Исследование операции винтовой заточки спиральных сверл.

4

3.*

Исследование формообразования винтовых стружечных канавок спиральных сверл.

4

* Может выполняться вместо работы № 1. 6. ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ Составлено 25 вариантов заданий на контрольные работы. Номер варианта определяется по двум последним цифрам зачетной книжки в соответствии с табл. 6.1. Например, 13-й вариант выполняют студенты, у которых номер зачетной книжки оканчивается на 76, 90, 06 и 24.

Таблица 6.1. Варианты заданий к контрольной работе Последние цифры номера зачетной книжки Вариант заданий

01 33 53 74

92 19 39 63

83 99 02 20

44 64 80 18

34 55 69 94

03 21 40 59

84 17 32 54

75 89 04 22

45 65 79 16

35 49 70 96

05 23 41 60

85 15 31 50

76 90 06 24

46 66 81 14

36 56 71 96

07 25 42 61

86 13 30 51

77 96 08 26

47 67 88 12

37 57 72 97

09 27 43 62

82 11 29 52

78 93 10 38

58 73 98 28

48 68 87 00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

15

ВАРИАНТ 1 1. Описать способы повышения режущей способности РИ: нанесение износостойких покрытий методом КИБ, цианирование и хромирование РИ. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления круглой протяжки. ВАРИАНТ 2 1. Дать классификацию РИ по технологическим признакам. Перечислить основные этапы техпроцесса изготовления инструмента. Объяснить необходимость создания инструментальных цехов на машиностроительных предприятиях. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления плоской протяжки с трапецеидальными зубьями. ВАРИАНТ 3 1. Описать методику технико-экономического обоснования выбора техпроцесса РИ. Приведите примеры использования унификации и типизации техпроцессов РИ. 2. Какие требования предъявляются к режущему инструменту автоматизированного производства? 3. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления червячно-модульной фрезы. ВАРИАНТ 4 1. Перечислить основные инструментальные стали, из которых изготовляется РИ. Требования, предъявляемые к быстрорежущим сталям (карбидная неоднородность). Расшифровать несколько марок инструментальных сталей, например, Р9, Р6М5, Р6М5К5. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления фасонной дисковой фрезы. ВАРИАНТ 5 1. Описать, в каком виде поставляется инструментальная сталь в цех. Описать, что такое шлифуемость стали. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления машинно-ручного метчика.

16

ВАРИАНТ 6 1. Перечислить заготовительные операции и охарактеризовать способы разрезки прутков на заготовки, в том числе и лазерную резку. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления круглого косозубого долбяка. ВАРИАНТ 7 1. Описать подробно операции правки прутков и рубки прутков на прессах. 2. Опишите три системы автоматического поиска инструмента на станках. 3. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления насадного зенкера с напаянными пластинками. ВАРИАНТ 8 1. Описать подробно операцию фрезерования винтовых стружечных канавок. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления среднемодульного дискового шевера. ВАРИАНТ 9 1. Описать метод формообразования заготовок РИ пластическим деформированием (продольно-винтовое прокатывание и горячее вальцевание). 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления цельной концевой фрезы Ø 30 мм. ВАРИАНТ 10 1. Объясните необходимость настройки РИАП на размер вне станка и опишите способы настройки резцов и концевого инструмента. 2. Разработать маршрутные техпроцессы изготовления круглого и призматического фасонных резцов. ВАРИАНТ 11 1. Описать электроконтактную сварку прутков с оплавлением и трением при изготовлении РИ и наплавку режущей части и.нструмента. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления цилиндрической цельной фрезы с винтовыми зубьями.

17

ВАРИАНТ 12 Описать способы профилирования и правки шлифовальных

1. кругов. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления цельной дисковой пилы (фрезы). ВАРИАНТ 13 1. Описать способы крепления режущей части РИ (сварка, пайка, приклеивание). 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления круглой плашки. ВАРИАНТ 14 1. Описать и сделать критический анализ способов крепления ножей в корпусах сборного РИ запрессовкой, с помощью клиньев и рифлений. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления цельной дисковой угловой фрезы. ВАРИАНТ 15 1. Объясните, что такое размерная стойкость инструмента, как она соотносится с периодом стойкости и от чего зависит величина переменных систематических погрешностей технологической системы. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления трехсторонней сборной дисковой фрезы. ВАРИАНТ 16 1. Описать операцию фрезерования пазов и обработки рифлений в пазах корпусов сборного РИ. 2. Описать назначение вспомогательного инструмента. Три подсистемы ВИ и чем они отличаются? 3. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления торцовой сборной фрезы. ВАРИАНТ 17 1. Описать операцию фрезерования угловых пазов в корпусе 3-сторонней дисковой фрезы и вывести формулу для определения величины смещения стола фрезерного станка при фрезеровании пазов. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления развертки.

18

ВАРИАНТ 18 1. Описать операцию фрезерования винтовых стружечных канавок на сверлах или концевых фрезах. Оборудование и оснастка. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления мелкомодульного шевера. ВАРИАНТ 19 1. Назначение операции затылования. Описать виды затылования. Режимы затылования и инструменты. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления 2ступенчатого цельного зенкера. ВАРИАНТ 20 1. Описать операцию затылования червячных фрез резцами. Профили затыловочных резцов для раздельного и одновременного затылования зубьев. Каким образом создаются задние углы на зубьях сборных червячных фрез? 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления прямозубого круглого долбяка. ВАРИАНТ 21 1. Описать операцию затылования червячных фрез шлифовальными кругами. Профили кругов для раздельного и одновременного затылования зубьев. Графическое определение диаметра шлифовального круга для затылования зубьев. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления спирального сверла Ø 8 мм. ВАРИАНТ 22 1. Назначение операции заточки РИ. Характерные признаки процесса заточки. Жесткая и нежесткая (упругая) заточка. Преимущества централизованной заточки РИ. Характерные дефекты заточки. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления спирального сверла Ø 25 мм. ВАРИАНТ 23 1. Заточка протяжек. Графическое определение диаметра тарельчатого круга для заточки круглой протяжки по передней поверхности. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления резцов к зуборезной головке.

19

ВАРИАНТ 24 1. Описать подробно операции заточки фасонных дисковых затылованных и незатылованных фрез с использованием копиров. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления червячно-шлицевой фрезы ВАРИАНТ 25 1. Описать операции заточки среднемодульных шеверов и шлифования эвольвентной поверхности среднемодульных долбяков. 2. Разработать маршрутный техпроцесс изготовления многониточной (гребенчатой) резьбовой фрезы. Выполнение первого задания контрольной работы заключается в письменном ответе по разделу «Инструментальная оснастка автоматизированного производства» по общим положениям технологии инструментального производства или по конкретным специфическим технологическим операциям изготовления РИ. Ответ на этот вопрос должен быть полным и сопровождаться четкими рисунками, схемами, формулами и комментариями к ним. При ответе на вопрос необходимо давать ссылки на использованную литературу. Второе задание предусматривает разработку маршрутного технологического процесса изготовления РИ в условиях серийного производства. Для выполнения этого задания студенту выдается рабочий чертеж РИ. Может быть использован также чертеж предприятия, на котором работает студент. Выполнение задания начинается с краткого описания конструкции и служебного назначения РИ. На основе анализа рабочего чертежа РИ, а также действующих технологических процессов для заданного типа РИ, определяется вид заготовки и метод ее получения. Далее определяется последовательность обработки поверхностей РИ. Основной задачей при выполнении этого задания является составление общего плана обработки РИ, формулировка содержания операций технологического процесса и выбор типа оборудования. При установлении общей последовательности обработки РИ рекомендуется учитывать следующие положения: 1. Каждая последующая операция должна уменьшать погрешность и улучшать качество поверхности. 2. В первую очередь следует обрабатывать поверхность, которая будет служить технологической базой для последующих операций. При выборе технологических баз следует стремиться к соблюдению двух основных условий: совмещение технологических баз с конструкторскими, например, отверстие в корпусе насадной цилиндриче-

20

ской фрезы одновременно служит посадочным местом для операции в процессе эксплуатации и базой для большинства операций; постоянству баз, т. е. выбору такой базы, ориентируясь на которую можно провести почти всю обработке РИ, например, центровые отверстия вала, оси или хвостовики РИ. 3. Затем следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой металла, что позволит своевременно обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки. 4. Операции, при которых возможно появление брака из-за внутренних дефектов в заготовке, следует производить вначале. 5. Обработка остальных поверхностей ведется в последовательности, обратной степени их точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позже она обрабатывается. 6. Заканчивается обработка той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наибольшее значение для эксплуатации РИ. Если она была обработана ранее, до выполнения других смежных операций, может возникнуть необходимость в ее повторной обработке. 7. Отверстия нужно сверлить в конце технологического процесса за исключением тех случаев, когда они служат базами для установки. 8. Не рекомендуется совмещение черновой и чистовой обработки немерным инструментом на одном и том же станке. 9. Если РИ подвергается термической обработке по ходу технологического процесса, механическая обработка расчленяется на две части: до термической обработки и после нее. 10. Технический контроль намечают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла , а также в конце обработки РИ. Работа по составлению маршрутов обработки требует творческого подхода в каждом конкретном случае. Она существенно облегчается при использовании типовых технологических процессов [3, 4, 5, 8]. В соответствии с ЕСТД технологический маршрутный процесс оформляется в виде маршрутной карты, правила оформления которой изложены в ГОСТ 13.1404-86. Однако при выполнении данной контрольной работы маршрутный процесс изготовления РИ оформляется в виде таблицы 6.2. Номер операций и переходов (графа 1 в табл. 6.2) проставляется арабскими цифрами в технологической последовательности: 001, 002, 003 и т. д. Разрешается нумеровать операции через пять, например, 005, 010, 015 – 100. Это означает, что первой операции присвоен номер 005, второй 010 и т. д. Наименования операций долж-

21

ны соответствовать требованиям классификатора технологических операций. Содержание операции (переходов) включает в себя: наименование метода обработки, выраженное глаголом в повелительном наклонении (обточить, сверлить и т. д.), наименование обрабатываемой поверхности и ее размеры с допуском. Технологические эскизы выполняются упрощенно, с указанием схемы базирования заготовки на каждой операции. Поверхности заготовки (РИ), обрабатываемые на данной операции, для наглядности в учебных целях, вычерчиваются красными или жирными черными линиями. Режущий инструмент (инструмент 2-го порядка) изображается в конце рабочего хода. Стрелками указывается направление перемещения или вращения инструмента 2-го порядка. На эскизах все размеры обрабатываемых поверхностей условно нумеруют арабскими цифрами. Номер размера обрабатываемой поверхности проставляют в окружности диаметром 6 – 8 мм. При этом размеры и предельные отклонения обрабатываемой поверхности в содержании операции (перехода) не указывают, например, фрезеровать поверхность, выдерживая размер 1 , обточить поверхность, выдерживая размер и т. д. 2 Применяемое оборудование обозначается кратким наименованием с указанием модели, например, «токарно-винторезный, 16К20». Типы станков и их модели следует выбирать по каталогам или справочникам. Для режущих инструментов 2-го порядка в графе 5 табл. 6.2. дается краткая характеристика, например, «резец проходной, отогнутый 20 × 25 T15К6 ГОСТ 18877─73. Режущие инструменты выбираются по каталогам .

Таблица 6.2. Маршрутный технологический процесс изготовления _____________________________________________________________ (наименование РИ по ГОСТ) _____________________________________________________________ (вид заготовки, материал) Номер Наименование и содержание операции операции

Оборудование (наименование и модель) Токарновинторезный 16К20

Токарная Обточить поверхность, выдерживая размер 1 ∅ 70 –0,09

S 1

005

Операционные технологические эскизы

Режущий инструмент (наименование) Резец проходной отогнутый 20×25 T15К6 ГОСТ 18877-73

23

7. ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Контрольная работа оформляется в виде пояснительной записки в объеме 10 – 15 страниц формата А4 (210×297). Записка пишется от руки на обеих сторонах листа с оставлением полей: слева – 30 мм, справа – 10 мм, сверху и снизу – 20 мм. Записка должна иметь обложку. Допускается выполнять контрольную работу в ученической (школьной) тетради. За обложкой следует лист, на котором сверху пишется номер варианта, текст заданий и далее ответы на задания. Текст записки делится на разделы, нумерация которых производится арабскими цифрами в соответствии с номерами заданий в варианте. Текст разделов делится на подразделы, которые нумеруются арабскими цифрами в пределах каждого раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела (первая цифра) и номера подраздела, разделенных точкой. Переносы слов в заголовках не допускаются. Точка в конце заголовка не ставится. Математические формулы по тексту должны быть вписаны четко. Значения символа и числового коэффициента приводится непосредственно под формулой с новой строки, которая начинается со слова «где». Иллюстрации по тексту именуются рисунками. Номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера рисунка, разделенных точкой (Рис. 1.2; Рис. 2.1). Под каждым рисунком после его номера должна быть подрисуночная подпись, и, при необходимости, расшифровка условных обозначений на нем. Рисунки должны быть выполнены аккуратно карандашом или шариковой ручкой. В конце записки должен быть вклеен (вшит) рабочий чертеж РИ ко второму заданию контрольной работы. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальностям «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструменты» / Г. Н. Сахаров, О. Б. Арбузов, Ю. Л. Боровой и др. – М.: Машиностроение, 1989.─ 328 с. 2. Палей М. М. Технология производства металлорежущих инструментов. – М.: Машиностроение, 1982. – 256 с. 3. Ординарцев И. А., Филиппов Г. А. Автоматизация производства режущего инструмента. – М.: Машиностроение, 1972. – 264 с. 4. Родин П. Р., Климов В. И., Якубсон С. В. Технология изготовления зуборезного инструмента. – К.: Техника, 1982. – 208 с.

24

5. Барсов А. И., Иванов А. В., Кладова К. И. Технология изготовления режущего инструмента. – М.: Машиностроение, 1979. – 136 с. 6. Юликов И. И., Горбунов В. И., Колесов Н. В. Проектирование и производство режущего инструмента. – М.: Машиностроение, 1987. – 296 с. 7. Справочник инструментальщика / И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А. Н. Шевченко и др.; Под общ.ред. И. А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение, 1987. – 846 с. 8. Технология шлифования и заточки режущего инструмента / М. М. Палей, Л. Г. Дибрнер, М. Д. Флид и др. – М.: Машиностроение, 1988. – 288 с.

25

Учебное издание Проектирование и технология производства режущего и вспомогательного инструмента Методические указания по изучению курса для студентов специальности 1201 заочно-вечерней формы обучения Составитель КИРЕЕВ Геннадий Иванович Корректор М. В. Леонова Подписано в печать 00.00.2002 . Формат 60 х 84/16 Бумага Писчая. Печать трафаретная. Усл. п.л. 1,40. Уч.-изд.л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ Ульяновский государственный технический университет 432027, г. Ульяновск, ул. Сев. Венец, 32 Типография УлГТУ. 432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, 32