Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 58
Текст из файла (страница 58)
2. Состояние и глубина Т,, поверхностного слоя, полученные иа смежном предшествующем технологическом переходе. Этот слой отличен от основною металла. Оп подлежит полному или частичному удаленво на выполняемом переходе. У отливок из серого чугуна поверхностный слой состоит из перлитной корки, наружная зона которого нередко имеет следы формовочного песка. Для создания благоприятных условий работы режущему инструменту этот слой полностью сиимают па первом переходе обработки данной поверхности.
Многие детали машин (например, распределительные валы автомобильных двигателей) отливают с отбеленным поверхностным слоем. При последующей обработке этот слой желательно сохранить для повышения изиосостойкости детали. У стальных поковок и штампованиых заготовок поверхностный слой характеризуется обезуглероженной зоной. Этот слой подлежит полному удалеиию, так как он снижает предел выносливости детали. В результате обработки резанием в поверхностном слое возникает зова паклепа. При последующей обработке эту зону целесообразно сохранить, так как она повышает износостойкость детали и способствует снижению шероховатости поверхности. После поверхностной закалки поверхностный слой детали также желательно в максимальной сгепеии сохранить, так как его ценные свойства быстро снижаются с увеличением сиимаемого припуска.
Схема поверхностного слоя заготовки приведена иа рис. 76. 3. Пространственное отклонение р„., расположения обрабатываемой поверхности относительно базовых поверхиостей заготовки. К пространственным отклонениям относятся несоосиость наружной (базовой) поверхности и растачиваемого отверстия заготовок втулок, дисков и гильз; несоосность обтачиваемых ступеней базовым шейкам или линии центровых гнезд заготовок ступенчатых валов; неперпецдикуляриость торцовой поверхности оси базовой цилиндрической поверхности заготовки; непараллельность обрабатываемой и базовой поверхностей заготовок корпусиых деталей и другие погрешности взаимного расположения обрабатываемых и базовых элементов. Схема, иллюстрирукнцая влияние несоосности р,, наружной и внутренней поверхностей втулки иа припуск для растачивания отверстия, приведена иа рис.
77, а. Наружной (базовой) поверхностью втулку закрепляют в трехкулачковом самоцеитрирующем патроне. Штриховая линия характеризует заданное обработкой отверстие диаметром Р. Составляющая промежуточного припуска (иа диаметр), компенсирующая несоосиость поверхностей втулки, равна 2 рьз Диаметр отверстия заготовки с учетом влияния только одной этой составляющей д =- Р— р;,. Схема влияния несоосности утолщенной шейки (в результате изогнутости заготовки) на припуск для обтачивания этой шейки приведена иа рис.
77, б. Дополнительная составляющая промежуточ- 245 ного припуска для компенсации несоосности равна 2р,, Составлякхцую рг „можно приближенно выразить через размеры заготовки и изогнутость Лна. Заменив искривленную ось ломаной линией, приближенно получим РГ 1 = (а Р(х = †, " (., ГДЕ )1 — УГОЛ МсжДУ ЛОМаНОй ЛИПИЕй И ОСЫО ЦЕНТРОВ; (х — РаеетОЯ- ние от среднего сечения обрабатываемой шейки до ближайшей опоры; т'. — длина заготовки. Пространственные отклонения возникают в результате неточного выполнения заготовок и операций механической обработки.
При механической обработке может происходить также копирование в уменьшенном виде первичных погреппюстей заготовки. Рпс. 76. Шероховатость поверхности и структура поверхностного слоя ааготовки: Л вЂ” удатяемая дефектная часть поверхностного слоя; и — неуделнемая часть нонерхностиого слон: С вЂ” основная структур» металла; Лг. — высота иероина- ! 1 стел; Гà — глубина дефектного повсрх- 1 постного слоя Влияние пространственных отклонений на массу металла, снятую в виде припуска, зависит от принятой схемы базирования заготовки. При механической обработке заготовок типа дисков целесообразно, например, сначала расточить отверстие на базе наружной цилиндрической поверхности (для устранения несоосности)„а затем на базе отверстия обточить наружную поверхность.
При обратной последовательности обработки с наружной (доминирующей для этой заготовки) поверхности снимают значительно больше (по объему) металла. 4. Погрешность установки еь возникающая на выполняемом переходе. Вследствие погрешности установки обрабатываемая поверхность занимает различное положение при обработке партии заготовок на предварительно настроенном станке.
Нестабильность положения обрабатываемой поверхности должна быть компенсирована дополнительной составляющей промежуточного припуска. В отличие от погрешности установки, рассмотренной в гл. П и представляющей собой составляющую общей погрешности выполняемого размера при механической обработке, погрешность установки при определении промежуточного припуска характеризуется смещением обрабатываемой поверхности. Это смещение происходит при закреплении заготовки из-за неточности ее базовых поверхностей, в результате неточного изготовления и износа установочных элементов приспособления, а также в результате погрешностей выверки при индивидуальной установке заготовок.
246 Рис. 77. Примеры погрешностей пространственного расположения обрвбвтыввемых поверхностей относительно технологической базы Схема образования погрешности установки в результате осадки заготовки из-за контактных деформаций в местах касания ее базовой поверхности с установочными злемеитами приспособления, вызываемых силой (7ы приведена на рис. 78, а.
Неоднородность поверхностного слоя заготовок и непостоянство силы зажима приводят к тому, что осадка в партии заготовок колеблется от у „до гт н . Величина в, определяется разностью у,„и у ш. Наименьший удаляемый припуск равен толщине дефектного (заштриховаииого) слоя г, а наибольший удаляемый припуск (нри у ш и одинаковых по размеру заготовках) толщине г + еь Величина ез должна быть меньше допуска на выполняемый размер Н, иначе обработку нужно вести пробнымн проходами. При стабилизации силы зажима (пневматические и другие устройства) величиной е, можно ввиду малости пренебречь.
Схема установки заготовки с цилиндрической базовой поверхностью диаметром Вес в призму приведена на рис. 78, б. Приняв величину О в партии заготовок постоянной, из геометрических связей можно найти смещение обрабатываемой плоской поверхности по высоте где а — угол призмы. Рис, 78. Влияние погрешностей уствновки обрвбвтыввемых звготовок нв величину прозкжуточпого принуске 347 Если постоянным в партии заготовок считать размер Нп то соответсгвукхцая погрешность установки Как и в предыдущем случае, наименьший припуск равен з, а наибольший припуск прн обработке самой полной заготовки г+ аь Схема установки заготовки базовым отверстием на оправку с зазором приведена на рис. 78, в.
Смещение заготовки относительно нейтрального положения й 4 6~ 4 ~ 4 зз где Л вЂ” гарантированный минимальный радиальный зазор между заготовкой и оправкой; 6, — допуск на диаметр базового отверстия; 6, — допуск на изготовление оправки; 6, — допуск па износ оправки.
При обтачивапии наружной поверхности заготовки снимаемый припуск на диаметр из-за возможного одностороннего смещения заготовки увеличивается иа величину 2 еь Недостаток этой схемы заключается также и в том, что обточенная поверхность получается несоосной с базовым отверстием на величину еь Если посадку заготовки на оправку производят с гарантированным натягом, то е; =- =- О. Общий минимальный промежуточный припуск определяют суммированием величин Рг~ и Ть„рг ь и еь Отклонение размеров и погрешность формы (овальность, коиусообразность, бочкообразность, седлообразпость поверхностей вращения, вогнутость, выпуклость и изогнутость поверхностей и др.) обрабатываемой поверхности величиной минимального промежуточного припуска не учитываются. Это обусловлено тем, что минимальные припуски при обработке наружных поверхностей отсчитывают от наименьшего предельного размера заготовки, а при обработке внутренних поверхностей — от ее наиболыпего предельного размера.
Все отклонения от этих размеров увеличивают действительный припуск по сравнению с расчетным минимальным припуском. Погрешности формы обрабатываемых поверхностей составляют определенную долю допуска на соответствующий размер заготовки. Пространственные отклонения и погрешности установки представляют собой векторы, так как они имеют не только величину, ио и направление. Их суммируют по правилу сложения векторов. При обработке плоских поверхностсй имеем колипеарные векторы р,, и еь В этом случае 1 Рг-ь + е; ~ = рю-1+ еь т. е. векторная сумма определяется арифметической суммой зиа чений векторов.
24з При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения векторы Рг т и е~ могут принимать любое угловое положение, предвидеть которое заранее не представляется возможным. Наиболее вероятное суммарное значение этих векторов определяется их сложением по правилу квадратного корня ~ Р~-ь+И ' =1' Р) — 1+а). Пользуясь методом приближенных вычислений, можно получить более простые приближенные формулы: ~Г>; 1+а~'=3~'Р~ ~— ~+а,'- 0,96Р; 1+0,4е~ при р~ т -.е„ ЗГР) ~+е,-". 0,4Р, 1+0,96е~ при р~,(е~,' ) Р) 1+за Рьч пйи Р~ 1 4ей 'г р) ~+е) е~ прн рь,~4еь В некоторых случаях пространственное отклонение равно сумме нескольких (двум цли даже трем) составляющих,, каждая из которых представляет собой вектор.