Remont_avtomobiley_i_dvigateley_Petrosov _V_V (1038567), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

8 Погрешность установа детали (е_у). Эта погрешность включает в себя три составляющие: погрешность базирования (е) и закреп­ления (tj) детали, а также погрешность приспособления (е_11р), связанную в основном с базированием. Подробно вопросы бази­рования деталей рассмотрены в следующем подразделе.

Теперь, учитывая все возможные причины, способные выз­вать погрешность, составим общее выражение для расчетно-ана- литической оценки погрешности при изготовлении деталей:

Добш = >/Д? + Лиз, + Ли + Дупр -»■ Дм + А? + До,, + Еу.

На практике расчетно-аналитический метод оценки точности обработки деталей используется в основном в серийном и массо­вом производстве. В авторемонтных организациях (АРО) приме­няется, как правило, опытно-статистический метод |5J.

1.3. БАЗИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ И ВОССТАНОВЛЕНИИ

При изготовлении детали из заготовки или при восстановле­нии детали, имеющей в результате эксплуатации износ или дру­гие исправимые дефекты, будем рассматривать следующие виды поверхностей и баз:

обрабатываемые поверхности — поверхности, которые подвер­гаются воздействию инструмента;

технологические базы (установочные базы) — поверхности, линии, точки, с помощью которых деталь ориентируют или бази­руют при установе ее на станке или на стенде;

измерительные базы — поверхности, линии, точки, от которых проводится отсчет размеров до обрабатываемой поверхности;

свободные поверхности — поверхности, которые не обрабаты­ваются при данном установе детали, в том числе поверхности, с помощью которых заготовки закрепляются в приспособлении

Для базирования детали на станке, стенде, измерительном приборе и других устройствах необходимо так расположить уста­новочные элементы приспособления, чтобы исключить все шесть степеней свободы (рис. 1.9).

Теперь запомните общепринятое при выполнении базирова­ния правило шести точек:

дтя полного базирования детали необходимо расположить шесть установочных элементов (точек) таким образом, чтобы соблюда­лось условие неотрывности от них технологических баз детали и обеспечивалось стабильное и устойчивое положение детали в при­способлении.

Согласно ГОСТ 21495 — 76 в зависимости от числа степеней свободы, которых лишается деталь, утверждены следующие три вида технологических баз:

установочная база — поверхность, лишающая деталь трех сте­пеней свободы; при этом желательно, чтобы она имела наиболь­шую площадь;

направляющая база — поверхность, лишающая деталь двух сте­пеней свободы; желательно, чтобы эта поверхность имела наи­большую протяженность;

Рис. 1.9. Схема базирования детали (правило шести точек): а — расположение шести точек и наименования баз; б — порядок исключения каждой степени свободы б N9 точки	Исключение степени свободы
1	2 1
2	- С
3	* с
4	X
5	2 с
6	1- /

опорная база — поверхность, лишающая деталь одной степени свободы и имеющая минимальную протяженность. Существуют два основных принципа базирования:

1. принцип совмещения баз — заключается в том, что в каче­стве технологической базы берется поверхность, являющаяся из­мерительной базой. Наилучший вариант — технологическая и из­мерительная базы являются конструкторскими;

2. принцип постоянства баз — состоит в том, что в ходе обра­ботки при выполнении всех основных технологических операций в качестве технологических баз используются одни и те же поверхности.

Погрешность установа деталей Еу включает в себя три составля­ющие:

погрешность базирования е;

погрешность закрепления е₃;

погрешность приспособления Е_пр.

к

\,

6'Г

"ТЕГ

т

б

Е = О

Рис. 1.10. Погрешности при установе детали: а — погрешность базирования е; 6 — погрешность закрепления £,; в — погреш - ность приспособления е_п|

размер с; 5 — частица (соринка); 1

684512

Погрешность базирования е — это разность предельных расстоя­ний от измерительной базы до технологической (установочной) для каждого размера детали Пример появления этой noi решности

А.

При <| ₍ При J> ₆. О 2 мм

показам па рис. 1.10, а, где видно, что только неправильное бази­рование может привести к изготовлению негодных деталей, т.е. брака.

Погрешность закрепления е, — это разность предельных рассто­яний от измерительной базы до установленного на размер инст­румента в результате смешения обрабатываемой детали под дей­ствием зажимной силы. Смещение измерительной базы происхо­дит в результате деформации звеньев цепи, через которую на де­таль передается зажимная сила. Пример появления погрешности е₃ приведен на рис. 1.10, б.

Погрешность приспособления е_||р определяется неточностью из­готовления приспособления, износом его установочных элемен­тов, а также ошибками установа приспособления на станок (рис. 1.10, в).

Погрешности е, е₃ и е„_р представляют собой случайные вели­чины, которые согласно предположению распределены по нор­мальному закону. В этом случае общая погрешность установа дета­ли определяется по следующей формуле:

Последовательность базирования заготовок при изготовлении деталей заключается в том, что в начале обработки за технологи­ческую базу принимаются необработанные поверхности, так на­зываемые черновые базы. Они должны быть по возможности глад­кими, без штамповочных и литейных уклонов, литников, прибы­лей, плоскостей разъема от моделей и штампа. При этом приме­няются точечные опоры (штифты со сферой, рифленые или в виде плоских головок и т.п.). Если конфигурация заготовки не отвечает этим требованиям, то в отливках делают специальные (вспомогательные) приливы, а в поковках — прибыли.

При окончательной, чистовой обработке поверхностей заго­товки ее обработанные поверхности, служащие установочными базами, называются чистовыми базами. Для базирования по чис­товым базам применяют опорные пластины или элементы с раз­витой опорной поверхностью, что исключает образование вмя­тин на поверхности детали.

1.4. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛИ

Качество поверхностного слоя любой детали определяют в ос­новном следующие параметры: шероховатость, наклеп, остаточ­ные напряжения и текстура металла. Рассмотрим каждый из них отдельно.

Рис. 1.11. Образование шероховатости при одинаковой подаче S:

а — проходной резец; б — подрезной резец; в — резец с закругленной вершиной; г,—i) — шероховатость (г₂ > ii > Zj)

Параметры качества поверхностного слоя детали. Шерохова­тость — отклонение участка реальной поверхности детали от иде­ально правильного прототипа. На величину шероховатости поверх­ности детали влияют следующие факторы

1. геометрия режущего инструмента, которым обрабатывают дан­ную поверхность: углы резца в плане, радиус закругления вершины резца ги т.п. (рис. 111). При обработке резцом с закругленной вер­шиной (рис. 1.11, в) величину шероховатости, мкм, в первом при­ближении можно определить, пользуясь известным соотношением

/?г=5/(8г), (1.3)

где S— подача, мм/об; г— радиус закругления резца, мм Приве­денное соотношение справедливо при S> 0,1 мм;

1. в

   
   

   а

   
   

   б

   
   режимы резания: подача и скорость резания (рис. 1.12). Со­гласно зависимости (1.3) при снижении подачи 5 параметр шеро-

Rz

Рис. 1.12. Влияние подачи (а) и скорости резания (б) на значение пара­метра шероховатости

У, м/мин

ховатости Rz уменьшается, однако работать со сверхмалыми пода­чами, а именно менее 0,1 мм, нецелесообразно и неэкономично;

3) скорость резания практически не влияет на величину шеро­ховатости, однако при определенной скорости резания (напри­мер, для сталей 30—40 приблизительно при 30 м/мин) на перед­ней грани резца возникает нарост, который затрудняет сход струж­ки и приводит к увеличению шероховатости (рис. 1.12, б). При возрастании скорости материал нароста пластифицируется и на­рост «смывается». Поэтому при чистовом точении рекомендуется соблюдать скорость резания в пределах 60...80 м/мин.

Наклеп — состояние металла детали в зоне, контактирующей со снимаемой стружкой. Благодаря образованию наклепа после пластической деформации металла повышается предел его теку­чести с ст_т до <j_s (где а_т — физический предел текучести, a_s — предел текучести после упрочнения металла), а кроме того, сни­жается пластичность и повышаются твердость и прочность. При­меняя резцы с отрицательными углами, например с углом у = -45°, можно достичь большего наклепа, чем при дробеструйной обра­ботке или накатке.

Остаточные напряжения (1-го рода) — внутренние напряже­ния, которые существуют при отсутствии каких-либо внешних нагрузок и уравновешиваются в объеме всей детали.

Рассмотрим основные причины возникновения растягивающих остаточных напряжений.

1. Термопластические деформации, которые возникают в ре­зультате неравномерного нагрева поверхностного и подповерхно­стного слоев детали.

2. Фазовые (структурные) превращения металла. При шлифова­нии стальных деталей под влиянием термопластических деформа­ций наблюдается переход мартенсита в аустенит Поскольку плот­ность металла, состоящего из аустенита, выше приблизительно на 3 %, то после шлифования в поверхностном слое детали возника­ют остаточные напряжения растяжения. Величина этих напряже­ний может превышать предел прочности металла детали, в резуль­тате чего, например, на шейках коленчатых валов после их шлифо­вания появляются микротрещины, расположенные поперек обра­боточных рисок от абразивных зерен. Это приводит к резкому сни жению усталостной прочности детали.

Применение поверхностного пластического деформирования (ППД) детали вызывает обратный процесс: аустенит превращает­ся в мартенсит, в результате чего образуются сжимающие оста­точные напряжения и повышается предел выносливости детали.

1. От носительная упругопластическая деформация поверхност­ного слоя и сердцевины детали при рихтовке либо упрочнении детали методом ППД (подробно этот вопрос изложен в под- разд. 2.2).

Для изучения сущности процесса П ПД мысленно разделим слои металла детали на поверхностный, подповерхностный и сердце­вину Теперь рассмотрим три последовательных периода при ударе шариком в процессе гидродробеструйной обработки, без учета ко­эффициента контактного трения между шариком и поверхностью детали (рис. 1.13):

первый — шарик, летящий со скоростью V_y, касается поверх­ности детали (рис. 1.13, а);

второй — шарик при ударе о поверхность детали внедряется в нее. После удара в детали остается лунка от шарика, в результате чего в зоне удара возникают напряжения, превышающие предел текучести при сжатии, а в подповерхностном слое — напряжения, не превышающие предела пропорциональности (рис. 1.13, б);

третий — шарик со скоростью К_от отлетает от поверхности детали (рис. 1.13, в). Поскольку удлинившийся поверхностный слой сжимается упругодеформированным подповерхностным слоем, в поверхностном слое создаются сжимающие остаточ­ные напряжения, а в подповерхностном — компенсирующе- растягивающие.

Текстура металла — это его направленное, волокнистое стро­ение. Наиболее наглядно виден механизм образования текстуры металла на отпечатках сетки, нанесенной на поверхность разъема

Рис. 1.13. Сущность возникновения при 11ПД остаточных напряжений

сжатия а₀._н:

а — шарик перед ударом о деталь; б — удар шарика и образование лунки: в — отскок шарика от детали; 1 — поверхностный слой; 2— подповерхностный слой; 3 — сердцевина; А — шарик; Б — пленка жидкости: В — деталь; с — механичес­кие напряжения; о_т, о_пц— пределы текучести и пропорциональности

Рис. I 14. Схема процесса строгания:

/ — образец; 2— кружки, нанесенные на разъем образца, выполненного из двух полонии; 3 — резец; 4 — услов­ный вид образующейся текстуры ме­талла; стрелка показывает направление движения резца

Характеристики

Список файлов учебной работы