Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 44
Текст из файла (страница 44)
4. Типовой технологический процесс, его преимушества и недостатки, область применения. 5. Групповой технологический процесс, его преимущества и недостатки, область применения, б, Модульный технологический процесс и его преимушества. 7. Сущность явления рассеяния. 8. Две формы отображения явления рассеяния. 9. Количественные характеристики явления рассеяния.
10. Что понимается под сменой баз? 11. Какие необходимо выполнить условия при организованной смене баз? 12, Технологическая цепь первого вида (привести пример). 13. Технологическая цепь второго вида (привести пример). 14. В чем разница между принципами совмещения баз и единства баз? 15. В чем разница между временнйми цепями первого и второго вида? ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ 243 Глава 1.6 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Одним из важнейших выходных показателей технологического процесса является качество изготовленного изделия. Чтобы разработанный технологический процесс обеспечивал заданный уровень качества изделия, разработчик должен знать закономерности образования отклонений характеристик качества изделия.
Это позволит как на этапе разработки технологического процесса, так и во время его осуществления предпринимать соответствующие меры по сокрашению погрешностей и достижению заданного качества. 1.6.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЯ Формирование заданно~о качества изделия осуществляется в результате механического и физико-химического воздействия на предмет труда через рабочий процесс. При рабочем процессе на предмет труда действуют усилия, теплота, химические реакции.
Под их воздействием происходит качественное преобразование предмета труда, и чем выше степень воздействия, тем большие качественные изменения происходят с предметом труда. Это происходит как при непосредственном осуществлении рабочего процесса, так и во время нахождения предмета труда между операциями. Поэтому следует рассматривать формирование качества изделия как во время осуществления технологического перехода, так н на протяжении всего технологического процесса. Рабочий процесс осуществляется с помощью соответствующей технологической системы, которая находится под воздействием различных факторов.
Реакция технологической системы на указанные воздействия приводит к нарушению заданного режима рабочего процесса и, как следствие, к отклонению качества изделия (рис. !.б.!). Согласно этой схеме при осуществлении рабочего процесса действующие вспомогательные и сопутствующие процессы, окружающая среда порождают многочисленные факторы Фь Фв, Ф„, которые нарушают заданный закон относительного движения или положения рабочих поверхностей. В итоге появляются отклонения качества изделия от его номинального значения.
Технологическая система препятствует воздействию этих факторов вследствие наличия качества, образуемого такими свойствами, как жест- 244 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗЛЕЛИЯ Геенеесгииесеие система кость, прочность, износостойкость, тепло- стойкость, виброустойчивость и др. И чем выше качество технологической системы, тем меньше влияние факторов на отклонение показателей качества изготовления изделия. Независимо от вида технологичеРис. 1.6.1.
Схема процесса ской системы, будь то сборочная машина фор"нрованин качества или обрабатывающая технологическая изделии система, механизм образования качества изделия подчиняется вышеприведенным положениям. Одним из важнейших показателей качества изделия является его геометрическая точность. Значения геометрических погрешностей зависят от величин действующих факторов и уровня качества технологической системы. Процесс образования погрешности заключается в преодолении действующим фактором сопротивления технологической системы, оказываемого ею с помощью соответствующего качества.
Рассмотрим цепочку причинно-следственных связей этого механизма. Наличие большого разнообразия действующих факторов, условий изготовления, порождающих геометрические погрешности изделия, затрудняет изучение причинно-следственных связей механизма их образования. Многочисленные исследования показали, что большинство первичных факторов действуют косвенно или непосредственно через теплоту и усилия. Тепловое и силовое воздействие порождает упругие и тепловые перемещения, вибрации, изнашивание, деформации элементов технологических систем, обусловленные остаточными напряжениями, что нарушает заданные параметры режима рабочего процесса и в итоге приводит к отклонению фактического относительного движения рабочих поверхностей системы от заданного 1рис.
! .6.2). Кроме того, на геометрические погрешности изготовления оказывает влияние геометрическая неточность самой технологической системы. Рассмотрим механизмы образования упругих, тепловых перемещений, изнашивания, остаточных напряжений элементов технологической системы, вибраций и остаточных напряжений. Лера ичнат фампсры Геометрические погрешности технологической системы Сила теплота Упругие перемещения Вибрац и рации Нгнашивание Остаточные Тепловые напряжения переметения Опаоюнения относитвлансго движения рабочих поверхностей Геометрические погрешности изделия Рис. 1.6.2. Схема причинно-следственных свнзей формирования геометрических погрешностей Упругие перемеизенин унехнологичесной сиснгемаг представляют собой перемещения и повороты ее деталей, обусловленные собственно упругими перемещениями деталей, контактными деформациями и выбором зазоров между деталями.
Упругие перемещения являются функцией действующих снл, нх моментов н жесткости технологической системы, препятствующей нх возникновению. Процесс образования упругих перемещений протекает примерно следующим образом. На рис. !.6.3, а показано, как точка А детали ! пол действием силы Р перемещается относительно детали !!. Для упрощения рассмотрим перемещения точки А под действием момента силы Р, приложенной в этой точке, направленной параллельно плоскости, пересекающей чертеж по оси у. Когда приложенная к детали ! сила достигнет величины Р, (рис. 1.6.3, б), достаточной, чтобы преодолеть силы трения в стыке, деталь ! начнет перемещаться относительно детали !!.
Перемещение будет происходить до тех пор, пока деталь ! не придет в соприкосновение с деталью !! по небольшой поверхности контакта, За зто время при относительно небольшом увеличении Р точка А переместится на значительную величину уь На графике сила — перемещение (рис. 1.6.3, ж) появляется пологий участок медленно поднимающейся кривой. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ 245 246 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ Р» Рз Рс Р~ Рис. 1.6.3.
Схема образовании кривой зависимости упругих перемещений пол действием силового фактора В следующий промежуток времени при увеличении силы Р на сопряженных участках поверхностей детали 1 и П начнет происходить контактная деформация (рис. 1.6.3, в), в результате перемещение точки А будет происходить медленнее, чем увеличение силы Р.
На графике появится криволинейный участок кривой. Дальнейшее увеличение силы Р приводит к статическому равновесию, так как моменты, создаваемые силой Р и силой тяжести детали С, равны: Р(1 = С(г. По мере дальнейшего возрастания силы Р, а следовательно, и момента Р), деталь начнет поворачиваться вокруг оси (рис. 1.6.3, г), перпендикулярной к плоскости чертежа; на графике (рис. !.6.3, ж) появится ОБЩИЕ Г!ОЛОЖЕНИЯ МЕХАНИЗМА ОБРАЗОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ 247 криволинейный участок. Точка А переместится за это время на величину у,, Когда поворачивающаяся при возрастании силы Р деталь ( придет в соприкосновение с поверхностью б — 6 детали ((, начнется контакгная деформация. Точка А переместится дополнительно на величину у4 !рис.
1.6. 3. ц); на графике !рис, !.6.3, ж) появится новый криволинейный участок. Дальнейшее увеличение силы Р вызовет собственную деформашн ° деталей. Точка А летали ( получит добавочное перемещение на величину у, (рис. 1.6.3, е); на графике !рис, 1.6.3, ж) появится круто поднимающийся участок кривой. Изложенное схематически показано на графике садив веремея!ение !рис. 1.6.3, ж), где изображена вогнутая нагрузочная часть кривой.
В общем случае возможны как криволинейные, так и прямолинейные участки кривой перемещений. Задача усложняется, если от двух деталей перейти к узлу, в котором детали !относительное перемещение двух точек которых требуется определить) соединяются рядом других деталей. Например, шпиндель соединяется с корпусом коробки скоростей при помощи подшипников и втулок. В таких случаях описанные явления могут происходить в различной последовательности между каждыми из двух сопрягаемых деталей. поэтому кривые на графиках сила- перемещение будут иметь различный вид. Таким образом, относительные перемещения выбранных точек двух деталей узла представляют собой сумму перемещений, происходящих нзза наличия зазоров в стыках, контактных и собственных деформаций и поворотов деталей. Итак, под действием внешних сил, приложенных к технологичсской системе; и сил, обусловленных рабочим и вспомогательными процессами, происходит выборка зазоров между деталями технологической системы, их контактные и собственные деформации; все эти явления возникают случайно.