Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 51
Текст из файла (страница 51)
В первом случае затупившиеся зерна не отделяются и поры круга забиваются стружкой; износ круга при этом сравнительно мал, Для восстановления режущих свойств шлифовального круга его правят, срезая тонкий наружный слой. Во втором случае затуп. ленные зерна силами резания вырываются из связки круга. При этом режущая поверхность круга непрерывно обновляется, так как в работз вступают новые незатупленные зерна, т.е. происходит самозатачиваннс круга.
Работа с самозатачиванием связана с большим износом круга. Прн этом круг также правят для восстановления геометрических форм, так как его износ протекает неравномерно. Интенсивность износа шлифовального круга зависит от его диамсь ра. Круги большого диаметра, обычно применяемые прн наружном кру~ ОБРАЗОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЕТАЛИ 279 лом шлифовании, изнашиваются во много раз медленнее, чем круги, используемые при внутреннем шлифовании. Если правка кругов при круглом шлифовании производится через 15 — 20 мин, то на внутришлифовальных станках, работающих по автоматическому или полуавтоматическому циклу, круг правят перед каждым чистовым проходом.
1.6.2.4. Влияние остаточных напряжений на точность изготовления детали Влияние остаточных напряжений сказывается на точности детали через их перераспределение как в заготовке по мере ее обработки, так и в готовой детали. Перераспределение остаточных напряжений в заготовке порожласз ее деформации, вызывающие погрешности обработки после операции и на последующей операции за счет искажения формы технологических баз и нарушения их относительного расположения. Большое влияние на величину остаточных напряжений, характер их перераспределения оказывает метод получения заготовки и их обработки. При получении заготовки литьем возникают внутренние напряжения из-за того, что температура толстых и тонких частей отливки получается неодинаковой при переходе из области пластических в область упругих деформаций. Чем медленнее происходит охлаждение отливки в этом интервале температур и чем меньше разница в толщине ее стенок, тем меньше остаточные напряжения в остывшей заготовке.
Особенно большими остаточные напряжения получаются в местах резкого изменения сечения отливок. Если подвергнуть отливку механической обработке, то имеющееся в ней равновесие остаточных напряжений из-за снятия поверхностных слоев металла нарушается и заготовка деформируется. Эта деформация происходит не мгновенно, а в течение довольно продолжительного промежутка времени.
При передаче предварительно обработанной заготовки на последующую отделку (без разрыва во времени между ними) деформация продолжается и после приемки готовой детали, что ведет к недоразумениям при сборке и последующей эксплуатации машин. Деформации мапожестких деталей часто получаются очень значительными. При получении заготовки свободной ковкой или горячей штамповкой остаточные напряжения возникают из-за неравномерного охлаждс- 280 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ ния заготовок и особенно сильно сказываются при нерациональной конструктивной форме последних. Эти напряжения имеют большое влияние на деформацию неустойчивых, маложестких заготовок (длинные валики, коленчатые валы и пр.).
При получении заготовок сваркой тоже возникают остаточные напряжения в результате неравномерного нагрева и остывания металла в процессе сварки. При перемешснии источника тепла вдоль шва имеез место интенсивный нагрев металла в зоне наплавки. Смежные участки металла, имея более низкую температуру, препятствуют расширенинз нагретого металла и создают в нем напряжение сжатия.
При остывании в наплавленном слое возникают остаточные напряжения растяжения, так как окружающий металл тормозит уменьшение сго объема. Величина этих напряжений иногда достигает предела текучести металла. При сварке заготовок из низкоуглеродистых сталей возникают в основном остаточные напряжения первого рода, при сварке заготовок из закаливаюшихся сталей — напряжения всех трех родов. Сварочные напряжсния вызывают остаточные деформации в сварной конструкции, величина которых может быть значительно больше допуска на размеры готовой детали. Эти напряжения следует учитывать при конструировании и изготовлении технологической оснастки, так как от этого зависит точность обработки и сборки. Сварочные дсформации бывают большими в узлах, свариваемых из материалов, обладаоших меньшей теплопроводностью и большим коэффициентом температурного расширения.
В узлах из коррозионно-стойкой стали деформации больше, чем в узлах из низкоуглеродистых сталей. Деформации при сварке изделий из алюминия меньше, чем при сварке издслий из низкоуглсродистых сталей. Величина остаточных деформаций зависит от расположения швов. свойств материала, режима сварки, а также от последовательности наложения швов. При получении заготовки методом пластического деформирования возникает наклеп и, как следствие, внутреннис напряжения.
При прокагке и волочении прутков материал с наружной поверхности дсформируе о ся сильнее, чем внутри. Поэтому в заготовках, полученных данными методами, наблюдаются значительные остаточные растягиваюшие напря жения в поверхностных слоях и сжимаюшие напряжения внутри. Иссяк дования показывают, что остаточные напряжения в прокате нередко бы лают очень большими и доходят до предела текучести. На рис. 1.6.25, н дана эпюра распределения этих напряжений в сечении, взятом на дог ОБРАЗОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЬТА)!И 281 гаточно большом расстоянии от концов. Если заготовку из проката разрезать вдоль, то ес концы разойдутся !рис, 1.6.25, б).
Изгиб концов произойдет в результате нарушения равновесия остаточных напряжений в материале заготовки. При точении недостаточно точно зацентрованной заготовки из проката снимается неравномерный припуск. В результате происходит нарушение равновесия напряжений и обработанная ле- Р"с 1 Ь 25 Напрвженив таль (при отношении !! Ы > 30) заметно методом пластического искривляется.
По той же причине про- деформировяния: резка длинных шпоночных канавок в заготовках из проката часто ведет к ис- б — заготовка после разрсза. кривлению деталей. Нежелательное вли- полученная точением яние остаточных напряжений на последующую механическую обработку может быть устранено отжигом заготовок, Часто заготовки подвергают холодной правке, после которой возникают остаточные напряжения. Холодную правку применяют для устранения искривлснности заготовок и готовых деталей. Правка до обработки уменьшает снимаемые припуски и сокращает время выполнения операции. Холодной правке подвергают гладкие и ступенчатые валы, шатуны, коленчатые и распределительные валы двигателей, планки.
пластины, веретена и многие другие детали общего и специаяьного назначения. Если заготовка после холодной правки подвергается обработке, то равновесие остаточных напряжений, полученное в результате правки, нарушается и заготовка деформируется. Если правке подвергают готовые детали, то в их материале также возникают уравновешенные остаточные напряжения. С течением времени наблюдается некоторое искривление выправленных деталей, из-за которого в машине может произойти нарушение зазоров. Часто заготовки подвергаются термической обработке, в результате которой возникают внутренние напряжения, являющиеся следствием неравномерности нагрева и охлаждения деталей, а также результатом структурных изменений их материала. Термические напряжения вызывают деформацию (коробление) деталей и часто бывают настолько большими, что от их действия возникают трещины.
282 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ Сплошная закалка дает ббльшую деформацию, чем поверхностная закалка после нагрева токами высокой частоты. Деформации при термической обработке влияют на точность детали и величину припуска под последуюшую механическую обработку. 1.6.3.
ОБРАЗОВАНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛИ Поверхностный слой летали формируется под воздействием технологических факторов и внешней среды. В свою очередь технологические факторы, их уровень и степень воздействия зависят от метода, режима обработки и материала детали. Рассмотрим формирование наиболее важных показателей качества поверхностного слоя, таких как шероховатость. упрочнение, остаточные напряжения.
1.6.3.1. Образование шероховатости поверхности детали Основными причинами, вызывающими шероховатость поверхности. являются геометрические факторы, пластические и упругие деформации металла в поверхностном слое и вибрации. Геометрия режущей кромки инеаруменгна оказывает влияние на шероховатость поверхности. Характер влияния этого фактора зависит от кинематики относительного движения режушего инструмента и заготовки.
Рассмотрим влияние геометрической формы лезвия на шероховатость поверхности, полученной при обработке на токарном станке. За один оборот заготовки вершина резца переместится вдоль образуюшей цилиндрической поверхности на шаг, равный подаче, из одного положения в другое. При этом на обработанной поверхности останется часть материала, не снятая резцом и образуюшая остаточный гребешок. Величина и форма гребешка зависят от подачи на оборот и формы режушей части резца, характеризуемой углами д и ф, и радиусом вершины. При наличии у лезвия радиуса округления шероховатость Лс будет меньше, По мере затупления лезвия на режуших кромках появляются зазубрины, что также влияет на шероховатость.
По данным исследований, при точении шероховатость от затупления возрастает на 50...60 ьА, при фрезерованин цилиндрическими фрезами — на !00... !!5 ь4, торцовыми фрезами — па 35...45 '~о, сверлами — на 30...40 'А и развертывании — на 20... 30 ьА. ОБРАЗОВАНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНО! О СЛОЯ 283 При цилиндрическом фрезеровании на шероховатость в направлении продольной подачи стола оказывает влияние радиальное биение фразы, а при фрезеровании торцовой фрезой — торцовое биение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
