Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 1 - 2003 (1004785), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Так, физико-химическое состояние поверхностного слоя деталей в значительной мере определяется физико-механическими свойствами материала, точность размеров— состоянием поверхностного слоя. Решение всех этих задач мноювариантно, поэтому в блоке 6 осуществляют поиск оптимальною варианта, как правило, по себестоимости изготовления детали. При этом на основе анализа задач блока 5 определяют векторы постоянных параметров и независимых оптимизирующих параметров: К = (сг„Е, сс' ...); (30) Х = (Яа, Ср, Вся, НШ).
(31) ЭВМ 4. Рекомендуемые параметры рабочих поверхностей деталей машин П Р и м е ч а н и я 1. Яр - нестанлартизованнмй параметр шероховатости, оказывающий основное влияние на эксллуаталионное свойство; 2. 11 и С. — параллельное и перпендикулярное расположения следов обработки отнесизельно изображенной преекоин на чертеже. Установление зигллуамищоииых свойств деталей машин и их еоелмиенмй и лопуетимык прелешш мк изменения, опрелшсяшдмх налеимость м точность узлов м машины в целом Зависимости (или твбличимв данные) вкеплуатациониык свойств депшей ма- шам и соединений от параметров состояния поверхностного слов и условий функционирования Выбор парамецюв еоепшшш поверхностного слов, обеспечивающие зребуамьсв значения вмеплуатационньш свойств а звданнмх првяшмх Оппшпсшцмл параметроа еоссолния поверхностного ежш по себестоммоегм изготовления Рне Сь Структурная схема выбора конструктором параметров сосмтния рабочих поверхностей дешлей После того как определены требуемые значения эксплуатационных свойств проектируемых соединений, осуществляют поиск соответствующих зависимостей или табличных данных, которые характеризуют количественную взаимосвязь межлу данными эксплуатационными свойствами и параметрами состояния рабочих поверхностей (блок 4).
В блоке 5 можно решать разные задачи: 1) при известных размерах детали, обусловленных конструктивными соображениями, выбирают материал, точность рюмеров и параметры состояния поверхностного слоя; 2) при заданном материале детали определяют размеры, их точность и параметры состояния поверхностного слоя; 3) при известных размерах и материале детали определяют нх точность и параметры состояния поверхностного слоя; 4) лри известных материале, размерах и точности детали определяют параметры состояния поверхностного слоя.
При решении этих задач сталкиваются с рядом ограничений. Так, физико-механические свойстве материалов определякпся наличием соответствующих марок, точность размеров и параметры состояния поверхностного слоя— технологическими возможностями, т.е. накладываются технические ограничения: Итак, решение задачи конструктора, начиная с блока 4, является в достаточной степени формализованным, т.е может быть алгоритмизировано и реализовало на ЭВМ.
При этом система уравнений характериспск эксплуапшионных свойств, технических ограничений, постоянных и опгимизируемых параметров является исходной для разработки алгоритма в блоках 5 и б. При реализации этого алгоритма может быть использован метод "ЛП-поиска", отличающийся большей простотой, чем другие.
Структурная схема оптимизационного алгоритма по расчету параметров состояния поверхностного слоя деталей машин по одному из эксплуатационных свойств приведена на рис. 7. В данном алгоритме генерацию случайных значений независимых переменных осуществляют с учетом ограничений. Далее выполняют расчет характеристики эксплуатационного свойства, а результат расчета сравнивыот с предыдущим значением' запоминают значение характеристики эксплуатационною свойства, наиболее близкое к требуемому, а также значения параметров состояния поверхностного слоя деталей, при которых они получены. При этом одно и то же значение характеристики эксплуатационного свойства может быть получено при различных многовариантных сочетаниях параметров качеспш поверхностного слоя деталей. Поэтому появляегся необходимость ввести оптимизационный алгоритм.
Следует отметить, что задача конструктора значительно облегчается прн использовании комплексных параметров для оценки состояния поверхностного слоя деталей машин, в частности, П и Сх После выбора метода вычислений составляют программу расчета по структурной схеме на одном из алгоритмических языков. При экспериментальном методе проводят исследования того или иного эксплуатационною свойства при различных параметрах качества поверхностного слоя образцов.
Параметры, обеспечивающие требуемое значение эксплуатационного свойства, являются оптимальными. При табличном методе численные значения параметров качества поверхностного слоя деталей машин, как правило, определенные статистическим методом, берутся из таблиц. Так, в табл. 5 приведены оптимальные значения стандартизованных параметров шероховатости поверхностей различных деталей машин, рекомендуемые для простановки на рабочих чертежах. ВЫБОР И НАЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ 155 Продолжение табл.
5 ь Поверхности деталей 0 08 — 10 0 020-0 032 45-50 0,25 — 0,50 0,025-0,04 45-50 0,63 — 1,25 0,060 — 0,10 0,08 — 0,10 0,020 — 0,04 45 — 50 под зле охимические пок ытия 15 — 100 12 — 30 0,50 — 2,0 0,25 — 0,40 0,05 — 0,08 50 -60 Поверхности плунжерных пар 0,08 — 0,12 0,02 — 0,032 45 — 50 0,63 — 1,25 0,063 — 0,1 0,032 — 0,05 15 — 20 0,5-2,5 0,032 — 0,15 45 — 50 Поверхности, соединяемые с натягом 0,8 — 1,2 0,04- 0,10 45 — 50 О 032-0 06 45-60 10-60 0,04 — 0,08 45 — 50 0,2 О,63 Поверхности зеркала цилиндра КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Рис. 7.
Структурная схема оитимизаииенноге алгоритма ие определение параметров качктиа рабочих поверхностей деталеЯ 5. Оптимальные значении параметров шероховатости поверхностей деталей Рабочие поверхности шариковых и сливовых по шипников Поверхности, обеспечивающие избу ательный пе нос Поверхности валов, работающих под н кой Напыленные поверхности трения скольжения Поверхности: под напыление Свободные несопрягаемые торцы валов, ланцев, к ышек Опорные поверхности корпусов, кронштейнов, шкивов и других деталей, не являющихся посадочными Поверхности посадочных отверстий з бчатых колес Шейки и кулачки распределитель- ных валов Поверхности отверстий рычагов, вилок, сопрягаемых с валами или осями Корродирующие поверхности Поверхности под склеивание Посадочные конические поверхности гид пе сдач Боковые поверхности; зубьев колес ниток червяков Поверхности основания отверстиЯ корпусов: стальных чугунных из алюминиевого сплава Сопрягаемые поверхности корпусов и ышек 0,40 — 1,25 0,25 — 0,4 0,63 — 1,6 1,0 — 2,0 0,5 — 1,2 50-125 1,0 — 4,0 0,200 — 0,50 0,025 — 0,080 156 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕОЕЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КАЧЕСТВА 157 Продолжение табл.
5 Продолжение табл. 5 Ла Лг йпах он % дл, мм гм, % Поверхности деталей ут, мм 0,03 — 0,08 Поверхности легвлев мкм мкм Образующая поверхность поршнево- го коль а 1,0 — 2,5 60 а 5 в/о Поверхность трения балки вагона 063 — 1 25 0 03 — 006 45 — 50 0,32 — 0,63 Рабочая поверхность рамы вагона 0,25 — 0,63 0,63 — 1,25 Торцовая поверхность кольца Юбка поршня 0,03 — 0,06 45 — 50 Рабочая поверхность оси колесной па ы 0,63 — 1,25 45 — 50 0,2 — 0,63 Канавка в поршне 0,03 — 0,08 45 — 50 Г!осадочная поверхность отверстия колеса 0,63 — 1,25 45 — 50 Поверхность отверстия в поршне под палец 0,3 — 0,5 0,03 -0,05 45 — 50 Поверхности направляющих трения скольжения станков: Наружная поверхность поршневого кольца 0,5 — 0,8 О,! — 0,15 1 25 — 20 0,04 — 0,06 0,02 — 0,03 45 — 50 45-50 0,1 — 0,3 0,02 — 0,04 45 — 50 универсальных преплзнонных тяжелых Огверсгня в головках шатуна: малое большое 0,5 — 1,25 06 †45 — 50 45 — 50 45 — 50 0,02 — 0,03 Втулка шатуна 0,25-0,6 0,03 — 0,06 45 — 50 Рабочие поверхности матриц и пуан- сонов вырубных штампов 0,32 — 2,0 45 — 50 0,12 — 0,32 Рабочая поверхность тормозного ба абана автомобиля Поверхности заготовительных ручь- ев ковочных штампов 0,20 — 0,40 45 — 50 20 — 30 50 - 200 Рабочая поверхность проушины колодки переднего тормоза автомобиля 1,2 — 1,6 Поверхности окончательных ручьев ковочных штампов 20-100 Рабочая поверхность фланцев под плотнения 0,4-0 8 0,08 — 0,15 70-80 Поверхность канавки каретки вклю- чения пе едал ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КАЧЕСТВА 1,23 — 2,5 Рабочая поверхность пальцев крестовины дифференциала заднего моста автомобиля 0,5 — 0,8 0,03 — 0,06 45 — 50 Поверхносгн лол уплотнение полу- оси заднего моста автомобиля 0,5 — 08 0,08 — 0,15 0,02 — 0,05 70 — 80 Рабочая поверхность гнезда турбины под лопатк 05в20% Поверхности лопаток турбины и компрессора: замка 1,0 — 1,25 0,63 — 1,25 0,08 — О,! 0 0,04 — 0,10 45 — 50 45 — 50 пе а лопатки Рабочие поверхности деталей тележки рефрижераторной секции: оси 0,63 — 1,25 1,25-2,5 1,8-2,0 65 — 70 подпятника втулки валика !5~2 Поверхность трения подвески вагона 1562 КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Поверхности направляющих качения 0,12 — 0,16 Проблема технологического обеспечения заданного эксплуатационною свойства может быть решена непосредственно путем установления его функциональной взаимосвязи с условиями обработки детали или обеспечением назначенных параметров качества поверхностного слоя, гарантирующих требуемое значение эксплуатационного свойства.