Ткачёв А.Г., Шубин И.Н. - Технология машиностроения (1043154), страница 5
Текст из файла (страница 5)
19. Двуостность деталиГеометрические погрешности станка могут быть следствием старения, т.е. износа станка. Эти погрешностирегламентированы нормами точности, указанными в соответствующих ГОСТ. Точность станка и точность обработки взаимосвязаны и первая влияет на вторую. Но надо уточнить, что возможности станка выше, т.е.
нормы точности обработки всегда ниже норм точности соответствующих станков.В этих нормах ГОСТ даются методы проверки точности, осуществляемые в ненагруженном состоянии принеподвижном положении узлов или медленном их перемещении вручную. Погрешности, указанные в ГОСТсоответствуют новым станкам, после ремонта нормы точности принимают ниже.Величина рассматриваемых погрешностей связана с точностью станков, которые по точности делятся на 5классов:1)2)3)4)5)нормальнойвысокойособовысокойсверхточнойпрецизионныеточность увеличивается1.8.8. РАСЧЁТ СУММАРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ (∆Σ)Посторонние погрешности складываются алгебраически → Σ∆ пост .Погрешности случайные ∆ сл и функциональные ∆f складываются по правилу квадратного корня:∆ сл ( f ) = K ∆2сл + ∆f 2 ,где K – коэффициент относительного рассеивания; K = 1,2 – нормальный закон распределения; K = 1,22 –закон Симпсона; K = 1,14 – закон Максвелла.Суммарная погрешность определяется:∆Σ = Σ∆ пост + K ∆2сл + ∆f 2 .1.9.
КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ И ЗАГОТОВОК1.9.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВАПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯКачество поверхности – совокупность физико-химических свойств, геометрических показателей поверхностного слоя как результат технологического воздействия на данную поверхность.Поверхностный слой – поверхностный объём материала существенно отличающийся от материала сердцевины детали.
Глубина этого слоя различна в зависимости от условий обработки, определяющих технологиюизготовления изделия.П р и м е р: несколько мкм – калибр, несколько сотен мкм – вал.В соответствии с современными представлениями качество поверхностного слоя – комплексное понятие,определяемое двумя группами характеристик (рис. 20).Волнистость занимает промежуточное место между погрешностями формы и шероховатостью. Критерийих разграничения – отношение шага S к высоте шероховатостей R .Допуски формы и расположения поверхностей устанавливает ГОСТ. Для каждого вида допусков формы ирасположения установлено 16 степеней точности.Рис. 20. Схема зависимости характеристики поверхностного слояВолнистость в настоящее время не нормирована (рис.
21). Согласно рекомендациям волнистость определяется:а) высотой волнистости (Wz ) ;б) средним шагом волнистости Sw .Рис. 21. Критерии разложения геометрических характеристикS> 1000RS= 50...1000RS< 50Rотклонение формыволнистостьшероховатость1.9.2. ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИНА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙКачество поверхности оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства изделия: износостойкость, коррозийную стойкость, усталостную прочность, стабильность посадок, герметичность и т.д.При отклонении формы поверхности наблюдается неравномерный износ отдельных участков детали (бочкообразной – средние участки, седлообразной – крайние).Рис.
22. Влияние параметров волнистости на износВолнистость (наряду с макронеровностями) определяет размеры участков, в которых находятся зоны фактического контакта, т.е. определяют контурную площадь касания (рис. 22). Наличие волн уменьшает опорнуюплощадь в 5 – 10 раз.Высота волнистости Wz важнее, чем S w , так как она больше сказывается на величине опорной площади.Влияние шероховатости на износ деталей связано со сроком эксплуатации (временем работы).Экспериментально установлено, что наименьший износ достигается не при минимальной шероховатости, апри её оптимальном значении (рис. 23).Рис.
23. Зависимость износа от оптимальной шероховатостиПри R > Rопт – изнашивание увеличивается за счёт возрастания механического зацепления, скалывания исреза неровностей.При R < Rопт – резко увеличивается изнашивание за счёт молекулярного сцепления и заедания поверхностей из-за выдавливания смазочного материала и плохой смачиваемости зеркальный поверхностей. П р и -м е р: 1. Пришабренные, виброобкатанные поверхности лучше работают, чем притёртые, так как они имеют"карманы" для хранения смазки. 2. Работа подшипников скольжения.Шероховатость оказывает также влияние на:1) стабильность неподвижных посадок (запрессовка). С увеличением R снижается фактический контакти прочность сцепления сопрягаемых деталей;2) прочность детали при циклических нагрузках;3) на коррозионную стойкость, так как на шероховатой поверхности легче разрушается первичная защитная плёнка под влиянием внутренних напряжений.1.9.3.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ. ЗАВИСИМОСТЬ ШЕРОХОВАТОСТИ ОТУСЛОВИЙ ОБРАБОТКИКачество поверхностного слоя заготовок и обработанных деталей зависит от ряда факторов. Разнообразновлияние факторов, связанных с процессом получения заготовок. Изготовление заготовки из проката отвечаетшероховатости прокатных валков.Заготовки, полученные свободной ковкой, имеют шероховатости 1,5…4 мм. У горячештамповочных заготовок воспроизводится поверхность штампов, неровности которых составляют 150…500 мкм. Для отливок –шероховатости стенок литьевых форм, величины зёрен формовочной смеси, плотность набивки, например: прилитье крупных заготовок неровности достигают 1500 мкм, при литье под давлением – 10 мкм, при машиннойформовке – 300 мкм.На шероховатость заготовок при обработке резанием также влияет ряд факторов.Прежде всего, шероховатость зависит от метода обработки.
Каждому методу отвечает определённый диапазон высоты микронеровностей, форма штрихов от инструмента и схема их расположения определяется кинематикой движения режущего инструмента относительно заготовки.Влияние режимов резания значительно. Наибольшее оказывает скорость резания, с увеличиваем которой до≈ 25 м/мин высота неровностей достигает максимального значения (рис. 24). При всех прочих неизменных условиях дальнейшее увеличение скорости уменьшает шероховатость. На шероховатость влияют пластическиеявления, захват и отрыв слоёв металла (для стали) и хрупкого вырыва частиц (серый чугун). Подача на шероховатость влияет при различных методах неодинаково. Например, при точении резцами с широкой режущейкромкой влияние подачи практически отсутствует, что позволяет повысить производительность отделочныхопераций.
Незначительное влияние подачи на шероховатость наблюдается при сверлении, зенкеровании, торцовом и цилиндрическом фрезеровании.Рис. 24. Зависимость шероховатости от скорости резанияГлубина резания заметно не влияет на шероховатость если жёсткость системы велика.
Форма режущейкромки инструмента так же влияет на шероховатость.При шлифовании шероховатость снижается с увеличением окружной скорости вращения заготовки и размера зёрен образива.На шероховатость поверхности влияют механические свойства, химический состав и структура материала,например: из низкоуглеродистых сталей трудно получить поверхности с высоким уровнем обработки, т.е. снизкой шероховатостью.1.10. ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯМЕТОДАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ1.10.1.
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПОВЕРХНОСТИТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИЦеленаправленное формирование поверхности изделия с заданными свойствами в процессе изготовления– важнейшая задача современного машиностроения.Многие характеристики качества поверхности зависят от технологического метода и условий обработкидеталей. Конструктору целесообразно назначать метод обработки поверхности, обеспечивающий получениеоптимальной шероховатости в зоне контактирования, уже на стадии изготовления изделия.До недавнего времени исследование путей улучшения качества поверхности ограничивалось рассмотрением условий проведения последней операции, завершающей технологический процесс изготовления детали. Однако, последние исследования показали, что существует технологическая наследственность – перенос свойствобрабатываемого изделия от предшествующих операций к последующим. Это сказывается в дальнейшем на эксплуатационных свойствах изделия, определяемых:1) методами и режимами, используемыми в отдельных операциях механической и термической обработки;2) видом и состоянием режущего инструмента;3) условиями его охлаждения;4) размерами операционных припусков;5) последовательностью и содержанием операций технологического процесса и т.д.Для придания поверхности детали специальных свойств применяются различные технологические методы.Целесообразность их выбора для конкретного изделия определяется в первую очередь необходимостью обеспечения оптимальной несущей способности.1.10.2.
КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИI. Методы упрочняющей обработки поверхности предназначены для:а) улучшения физико-механических свойств;6) повышения твёрдости поверхностного слоя;в) снижения влияния концентраторов напряжения;г) повышения предела выносливости.В результате обработки в поверхностном слое возникают деформационное упрочнение и остаточные напряжения (сжатия или растяжения).Рассмотрим методы повышения качества поверхности.1) Дробеструйное деформационное упрочнение – для деталей сложной формы. Повышает в 10 – 12 раз срокслужбы рессор, пружин.2) Чеканка – для упрочнения частей ступенчатых валов, сварных швов, зубчатых колес и др.3) Обкатывание (раскатывание) роликами и шариками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
