Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Чтобы разработать такой технологический процесс, технолог должен понимать нс только закономерности формирования качества изделия на технологи ческом переходе, но и закономерности преобразования качества предмета труда на протяжении всего технологического процесса, уметь устанавливать связи между качественными характеристиками предыдуших и по следующих технологических переходов. Опыт показывает, что чем раньше по ходу технологического про цесса заготовка приближается по своим качественным характеристикам . готовой детали, тем в конечном итоге экономичнее будет этот процесс Отсюда желательно получать такую заготовку, качественные характеристики которой максимально приближались бы к качественным характс ристикам готовой детали. Различают понятия "технологическое наследование" и "технологи ческая наследственность" П 4]. Технологическим наследованием называется явление переноса свойств объектов от предшествующих технологических операций к последующим.
Эти свойства могут быть как полезными, так и вредными Сохранение же этих свойств у объектов называют технологической на следственностью, С их помощью можно проследить за состоянием объекта производства в любой момент времени с учетом всех предшествую шнх технологических воздействий. В процессе передачи свойств важнук роль играет так называемая наследственная информация материала деталей и их поверхностных слоев. Информация представляет собой большоп перечень показателей качества.
Существенным является установление общих закономерностей тех. нологичсского наследования при изготовлении деталей и сборки изделий Определяют количественную сторону технологического наслсдовани таких параметров, как конструктивные формы заготовок и деталей, по грешности технологических баз, погрешности формы, пространственньн ОБРАзОВАние ОтклОыений клчестВА изделия 309 отклонения заготовки и деталей, волиистость, физико-механические свойства поверхностных слоев и др. Носителями наследственной информации являются собственно материал детали, а также ее поверхиости с многообразием параметров, описывающих состояние этих поверхностей.
Носители информации активно участвуют в технологическом процессе, проходя через своего рода "барьеры", задерживаясь иа иих частично или полностью; одним из сущсшвсииых "барьеров" являются термические операции. Суть явления технологической наследственности рассмотрим иа примере шлифования трех групп образцов, выполисииых из подшипииковой стали. Образць> первой группы были предварительно проточсиы с большой подачей и имели шероховатость Ва = 20 мкм. Образцы второй группы были прсдварительио проточеиы с достижением Ва = 5 мкм, а образцы третьей группы — предварительно прошлифоваиы с получением Ва = 0,32 мкм.
Эти три группы образцов были в одинаковых условиях закалены, а затем прошлифоваиы с получением Ва -- 0.32 мкм. В ииис образцы трех групп получили одинаковые (в пределах допуска) размеры и одинаковую шероховатость. Однако эксплуатация этих образцов-деталей в контакте с лругичи деталями в одинаковых условиях и через одно и то же время показала совершенно различное состояние поверхностей. На поверхности дс> шсй, вхолящих в первую группу, образовалось большое количество глубоких раковин, у деталей второй группы этих раковин было значительно меньше, а у деталей третьей группы раковины отсутствовали полиостьк>.
('чдовательно, при одинаковыл кичестненныл показателен !ракнеры и шероховатость) сяижебные свойства детачей оказались различоылли. тол как проявились свойства, полученные до проведения терл>ическ>н! >н>р»- ботки. Этому явлению должно быть лацо разъяснение, так как па е>о основе возможно управление качеством деталей машин. Шлифовальиый круг 2 (рис. !.6.38) своей цилиндрической поверхностью АВ в первую очередь срезает микровыступы загозовки 2: при >том возникают миожествеииыс локальные очаги теплового воздействия па поверхностный слой заготовки (стрелками условно показано перемс>цеиие теплоты).
Своеобразные тепловые удары создаются в поверхностном слое зоны, где происходят фазовые превращения материала с изменением физико-механических характеристик (зоны условно заштрихованы вертикальными линиями), что объясняет возникновение раковин, 310 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ Рис. 1.6.38. Схема образования неоднородности поверхностного слоя прн шлифовании В ходе шлифования инструмент займет положение СД, однако неравномерность свойств отдельных зон поверхностного слоя останется и будет проявляться у готовой детали тем больше, чем больше было значение Яа у заготовки; так свойства заготовок наследуются на готовых деталях.
Если установлена наследственная природа свойств деталей, то можно принять соответствующие коррективы при разработке технологиче ских процессов для предотвращения наследственного переноса вредных свойств и, наоборот, создания благоприятных условий для передачи по лезных свойств. Рассмотрим технологическое наследование погрешностей геометри ческой формы технологических баз шлифования заготовок, установлен ных в центрах, Шлифование производится широким кругом. На заготовку б] в) Рис.
1.6.39. Технологическое наследование погрешностей геометрической формы технологических баз при шлифовании ош лзовлние Отклон11ний клч1йс рвл и3д1-лия 311 действует сила Р 1рис. !.6.39, а); технологическими базами являются конические поверхности В центровых отверстий. В связи с особенностями изготовления центровых отверстий на их поверхностях возникас1 волнистость. Чаше всего наблюдается две, три нли пять волн, что у«- ловно показано на рис. 1.6.39, 6, При иевращаюшихся центрах и пщ ~» янном направлении силы Р жесткость системы "заготовка — центры оказывается переменной, поэтому и упругое перемезцение загоговли также будет переменным, На обрабатываемой поверхности А возникают отклонения формы (рис. 1.6.39, в).
Число выступов и впадин на поверхности А точно соответствует числу волн на технологических базах. '1ак, погрешности технологических баз переносятся 1наследуются) на обрабатываемую поверхность, Если производить нс врезное, а круглое шлифование или установить на центры заготовку с различным числом волн на центровых отверстиях, процесс наследования окажется более сложным.
Решение проблемы технологического наследования всегда связано с отысканием таких условий, при соблюдении которых не возникает наследственного переноса вредных свойств от предшествующих операций к последующим. Рассмотрим процесс суперфиниширования. После бесцентрового шлифования заготовок на их наружной поверхности возникло 18 выступов (рис. 1.6.40, а).
Для удаления такой погрешности формы и достижения заданной шероховатости заготовки подвергали суперфинишированию тремя абразивами. Постоянно отклонение формы уменьшалось, что можно наблюдать по круглограммам, снятым с заготовок через каждые 4 с; спустя 20 с со станка снимают качественные летали. Однако если заготовки имеют после предварительной обработки трн выступа (рис. 1.6.40, б), то при тех же условиях проведения процесса суперфнниширования погрешность формы увеличивается, что можно видеть нз анализа круглограмм. Чтобы не возникало ухудшения формы и были ликвидированы наследственные погрешности, полученные на предшествующей операции, необходимо знать и использовать математические зависимости, полученные на основе закономерностей технологического наследования.
Например, в данном случае они позволят определить требуемое число брусков абразива и закон относительного движения. 312 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ Рнс. 1.6.40. Круглограммы поперечного сечения деталей после суперфннншнровання Важно установить нс только качественныс, но и количественные характеристики технологического наследования. Именно количественные характеристики позволяют определить, насколько велико влияние техно логического наследования на достижение данного свойства детали в про цессе ее изготовления, Вопрос о необходимости учета явления технологического наследо ванна надо решать в каждом конкретном случае на основе степени влил ния наследуемою свойства на характеристики детали.
1.6.6. ОБРАЗОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ Вопросы измерения точности детали играют чрезвычайно важну~ роль в достижении заданной точности как детали, так и изделия в целом в процессе изготовления. Ошибки в измерении погрешностей изготоа ленного изделия могут иметь существенные негативные последствии Например, неправильная оценка погрешности обработки детали прин~ дит к статической и динамической погрешностям настройки технологи чсской системы, неправильному назначению допусков на межперехол ные размеры и т,д, Проблема оценки точности изделия с точки зрения соответствия его служебному назначению является комплексной, когда должен учиты ОБРАЗОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ Р Рис.
1.6.41. Детали с идеальными поверхноетямн (а) и реальными поверхноетямн(б) а) Ю) ваться целый набор его характеристик с учетом нх взаимосвязей. Вопрос этой очень сложен, недостаточно изучен и разработан, в связи с чем не представляется возможным дать его полное изложение, Учитывая все же большую важность и актуальность проблемы в связи с непрерывным ростом требований к качеству изделий, рассмотрим на примере геометрической точности детали задачи, с которыми приходится сталкиваться при ее измерении. Главной причиной, порождаюшей основные трудности в измерении геометрической точности изделия, является отличие формы реальных поверхностей от заданных на чертеже их геометрических прототипов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
