Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Вследствие натяга на поверхностях контакта возникают давления Р, определяющие характер деформирования охватывасмой и охватывающей лсталей. Теоретическая диаграмма запрсссовкн и схема продольно-прсссового сосдинсния привелены на рис, 1.6.35. ам 6. Отклонения формы поверхностей сопряжения соединяемых дсталсй приводят к неравномерному распределснню павлония и деформаций деталей как в процессе соединения, так и по завершении ого.
Это вызывас~ нсравномерныс расширения охватываюшсй и усадку охватывасмой деталей в их продольном и поперечном направлениях. В результате могуз возникнуть не только отклонении формы отверстия во втулке и наружной поверхности охватывающей детали, но и отклонения относительно положения собранных дсталей. Аналогичные явления вызывает и неоднородность свойств матсриалов соединяемых деталей. Неравномерные упругие свойства материалов деталей в различных их частях отражаются на распределении давлений, а следовательно, на качестве и точности соединения деталей с натягом. ,Длина запресгабки а) Рнс.
Еб.З5. Соединение деталей методом запрессовки: а — теоретическая схема сослинсния: 1- ориентация деталей; П- запрессовка; !П- полученное соединение, б — схема продольно-прсссового соединения и возникших при этом напряжениИ ОБРАЗОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ 303 Другой причиной неправильного положения детали после ее монтажа является несоответствие конструкторских баз детали требованиям, предьявляемым к базам.
В результате изменяется назначение этих баз, что приводит к другой схеме базирования н погрешности установки детали. В процессе сборки требуется обеспечить заданную точность не только относительного положения деталей в изделии, но н точность их движения. Часто в изделиях требуется обеспечить точность вращения деталей, например, шпинделей, которая характеризуется радиальным и осевым биением.
В связи с этим рассмотрим причины, порождающие эти биения. Причинами биения в осевом направлении вращающихся деталей является наличие у торцовых поверхностей отклонений от плоскостности и перпендикулярности к оси вращения у двух сопрягаемых деталей, из которых одна вращается или вращаются обе с разной частотой. Особенность влияния отклонений от перпендикулярности торцовых поверхностей сопрягаемых деталей на биение в осевом направлении заключается в избирательном законе их суммирования. Согласно этому закону, нз двух отклонений от перпендикулярности сопрягаемых торцов деталей на осевое биение влияет только наименьшая погрешностьь.
Как следует из рис. 1,6.36 при вращении вала, когда торец у корпуса не имеет отклонения от перпендикулярности к оси отверстия, колебание стрелки индикатора будет О. В случае отклонения торцов корпуса вэ„н вала гв, от перпендикулярности при условии, что в„< а„стрелка индикатора за оборот покажет величину отклонения, равную в„(рис. !.6.36, б), а в третьем случае 1рис.
1.6.36, в), когда со„> вэ„стрелка индикатора покажет вэ,. При наличии нескольких пар из вращающихся и неврашаюшнхся лсталей (рис. !.6.36, г), наибольшая суммарная погрешность осевого перемещения будет равна сумме наименьших отклонений от перпендикулярности поверхностей торцов сопрягаемых деталей в каждой паре. Так, осевое биение ез, в = гл~ + аз + вэз + шь Другой погрешностью при сборке вращающихся деталей являетя радиальное биение центра сечения и пространственное биение оси ле~алн. 504 злк01 1ОмеРИОсти ОБРлзОВлний ОтклОнений клчестВл изДез1ия б) а) г) Рис.
1.6.36. Схемы образования осевого биения врашаюшейся детали при отклонении от перпендикулярности: а -торца нала; б- стенки корпуса и торца вала при ю„< ю,. е — стенки корпуса и торца вала при и„> ы„г — торцов колец, вала и стенок корпУса пРи ю, > юь кч > мь ы, > шь ю, > ю, Причинами радиального биения врашаюшихся деталей является на. личие зксцснтриситстов поверхностей врашения относительно осей врашения, а также наличие зазоров в опорах врашаюшихся деталей и погрешностей формы сопрягаемых поверхностей. Например, радиальное биение е посадочного отверстия шпинделя зависит от модулей эксцеитриситетов с„и е, в передней и задней опорах, а также их направлений (рис.
1.6.37). Одним из важных показателей качества неподвижного соединения деталей в процессе сборки изделия является натяг, величина которого я значительной степени зависит от контактных деформаций. В результате контактных деформаций деформируются микровыступы н нижелсжашис слои материала, Поскольку фактическая плошадь контакта сопрягаемых деталей даже после шлифования составляет в начальный момент 25...30 Я ОБРАЗОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ 305 Рис. Е6.37. Схемы образования радиального биения шпинделя: а — при параллельном смешении осн шпинделя; д — при повороте и смешении оси шпинделя; е — при пересечении оси шпинделя с осью поселочных отверстий в корпусе; сплошная линия — ось шпиилслн расчетной, давление в соединениях может сушественно увеличиваться против номинального.
Если контактируют гладкая и шероховатая поверхности, то в на- ншьный момент времени под действием в процессе сборки нагрузки деформируются наиболес выступающие микронеровности, а затем по морс 1нжта нагрузки контактируют и другие выступы меньшей высоты Если жс контактируют две шсроховатыс поверхности, то в начальный момент сборки нагрузка деформирует протнвостояшие выступы, сумма высох которых оказывается наибольшей, а затем происходит деформирование и других пар выступов.
Таким образом, контактные напряжения зависят оз пюроховатости сопрягаемых поверхностей деталей. В процессе сборки неподвижных соединений тепловым методом происходит передача теплоты от нагретой охватываюшей детали к охва~ываемой, в результате которой значение натяга будет во времени изменя т ься. По мере остывания охватываюшсй детали размер отверстия булез тмсньшаться, а в результате передачи от нее теплоты к охватывасмой лс|али последняя будет расширяться, При значительном превышении ы»ффициента линейного расширения охватывасмой детали (особенно ли охватываемая деталь — тонкостенная втулка) могут возникнуть оста- 306 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ точные деформации, что приведет к ослаблению натяга и искаженин~ геометрической формы.
Следует также учитывать, что при посадке нагретой детали до упора, после ее охлаждения в месте упора может образовываться зазор. Кроме того, нагрев детали сложной формы может явиться причиной возникновения тепловых напряжений, местных деформаций, снижения твердости и окисления поверхности. 1.б.5. ОБРАЗОВАНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ НА ПРОТЯЖЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В практике машиностроения, как правило, не удается нз предмета труда за один технологический переход получить готовую деталь и тем более изделие.
Поэтому обычно изделие изготовляют за сравнительна большое число технологических переходов и операций. Например, чтобы превратить заготовку в деталь заданной геометрии и точности, необходимо снять с заготовки лишний слой материала и преобразовать ее форму и размеры; преобразование будет происходить до тех пор, пока заготовка нс приобретет форму н размеры, укладываюшисся в заданныс допуски на готовую деталь.
Аналогично достигают других качественных характеристик готовон детали; н здесь задача тоже сводится к тому, чтобы исходные качественные характеристики заготовки преобразовать в характеристики готовой детали. Указанный процесс преобразования можно осушествлять различными методами и средствами. Так, заготовку можно превратить в деталь при обработке резанием или методами физико-химической обработки. При установлении связей между параметрами качества детали, по лучаюшимися по ходу технологического процесса, пользуются такимн понятиями, как уточнение и передаточное отношение. Эти понятия отражают связь качества обработки, полученной на данной операции, с качеством обработки на предыдушей операции. Г!од фактическим уточнением с понимается отношение погрешносги заготовки Й, к погрешности детали й, по данной геометрической характеристике (размерам линейному и угловому, форме): Передаточное отношение; ~ = Пя/П,.
ОБРАЗОВАНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ 307 Если с помощью уточнения характеризуют процесс уменьшения погрешности заготовки от одного технологического перехода к другому, то с помощью передаточного отношения — процесс переноса погрешности заготовки от перехода к переходу. После прохождения заготовкой каждой технологической системы ее размеры уточняются в соответствии с величиной с и после и технологических переходов общее уточнение с = 61с 1 ... с~ = Г~ е, где е, — уточнение заготовки на )-м технологическом переходе. Процесс наследования погрешности заготовки можно прелставить с помощью передаточного отношения «=«»з- «-=П« где "„— передаточное отношение на Бм технологическом переходе.
Для получения годной детаэи по выбранной геометрической характеристике необходимо, чтобы допуск т, а,7 =,)Дс, или т. >й,«=П.Пс, где гл — число технологических переходов. Точность детали характеризуется точностью линейных и угловых размеров, геометрической формы поверхностей, поэтому по каждому показателю точности требуется определить с или «. Обычно значения передаточных отношений или уточнений по разным показателям различны. Это приводит к тому, что для получения заланной точности (например, линейного размера) необходима технологическая система с одним значениям передаточного отношения, а для получения требуемой шероховатости — технологическая система с другим значением передаточного отношения.
Например, гладкие валы сначала обрабатывают на токарных и шлифовальных станках для получения требуемой точности размеров и фор- 308 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ мы, а затем на притирочных и суперфинишных станках — дзя получения требуемой шероховатости поверхности. С тем, чтобы на практике можно было рассчитывать с требуемон достоверностью значения отклонений, надо знать закономерности переноса свойств предмета труда в процессе изготовления изделия, историю возникновения каждого отклонения. Пути преобразования предмета труда в изделие различаются временными, трудовыми, материальными, энергетическими и стоимостными затратами. В задачу технолога входит разработка такого тсхнологичсско го процесса, который отличался бы наибольшей эффективностью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
