Федюкин В.К. Квалиметрия. Измерение качества промышленной продукции (2013) (1092055), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Сложность формы детали оценивается коэффициентом формы: гл Кф = —, Г, гл — вес готовой детали; р„— вес простейшего геометрического тела, описывающего рассматриваемую деталь (пилиндра, шара, квадрата, прямоугольного тела и т.д.). где Следующими показателями технологичности изготовления детали являются характеристики точности механической обработки. Точность обработки — это степень приближения формы, размеров и шероховатости обработанной поверхности детали к требованиям конструкторского чертежа и технических условий. Точность обработки характеризуется квалитетом, назначаемым конструктором и достигаемым в процессе механической обработки детали на соответствующих металлообрабатывающих и других станках.
От точности обработки деталей зависит работоспособность сопряжений (нагрузка в контакте, условия образования масляного слоя, износ и т.п.). При изготовлении возникают отступления геометрических размеров деталей от запроектированных значений. Эти отступления называются ногрешноапями производства. Понятия о точности и погрешности взаимосвязаны. Точность характеризуется действительной погрешностью (действительная точность) или пределами, ограничивающими значение погрешности (нормированная точность). Очевидно, что чем уже зти пределы, тем меньше погрешности, но выше точность. Точность изготовления деталей по их геометрическим параметрам есть совокупное понятие, подразделяющееся по следующим признакам: — точность размеров деталей; — точность формы поверхностей детали; — точность по шероховатости поверхности; — точность взаимного расположения деталей.
Классы точности, характеризующие степень приближения к заданным размерам, названы квалитетами (от фр. г1иа1гге, нем. Диа((гаг— качество). Квалитеты — показатели качества обработки поверхностей. Предусмотрено 19 квалитетов, обозначаемых порядковым номером, возрастающим с увеличением допуска погрешности: 01; 0; 1; 2; 3...17. Номера 01 и 0 соответствуют двум наиболее точным квалитетам, введенным в систему ИСО в дополнение к первому квалитету.
Сокращенно допуск по одному из квалитетов обозначается латинскими буквами 1Т и номером квалитета, например 1Т6 означает допуск по 6-му квалитету. Значение допуска каждого квалитета (класса качества поверхности) регламентировано государственным стандартом и находится по специальным формулам, графикам или таблицам. Допуск — зто разность между наибольшим и наименьшим размерами или абсолютное значение алгебраической разницы между верхними и нижними отклонениями от номинального размера, указанного на чертеже детали.
Коэффициент точнопии механической обработки иэделия (сборочной единицы — детали, корпуса и т.д.) К, „детали определяют как отношение типовой (наиболее распространенной) точности в машиностроении 176 (допуск Т6), взятой для любого произвольного размера, к среднему значению допусков Т, всех поверхностей детали того же размера, т.е. Т6 К т.и т 252 Среднее значение квалитета всех размеров рассчитывают так: ~!Тр! х Рл 1=1 Пер и (10.1) где и — общее число обрабатываемых поверхностей детали; д! — номера квалигегов точности обрабатываемых поверхностей; Рл — количество поверхностей, имеющих точность соответствующего квалнгета.
пр ру Определим К, „вала с и = 7 и квалитетами поверхностей ГГ1 2, ГГ1 2, Пб, Пб, Пб, Пб, П5. Возьмем произвольный размер диаметра, равный 60 мм. Значения допусков находим из таблицы ГОСТ 25346-82. Допуск Тб равен 19 мкм. В данном случае получаем: 1Т12хР! +ГГ8хра+ГГбхре+ГГбхрз ср = ГГ8. П(12х2+8х1+бхЗ+5х1) 7 Допуск квалитета П;р, равного ГТ, составляет 46 мкм. Отсюда находим, что Т6 19 мкм Т, 46 мкм Следовательно, исследуемая деталь имеет меньшую точность, чем базовое значение точности соответствующее квалитегу Пб. Т ср где Т „— допуск на размер заготовки; Тор — средний допуск, определвемый по формуле (1О.1). Пример 2 Пусть точность выполненной заготовки того же вала диаметром 60 мм равна 1Т14 и, следовательно, допуск Т14 равен 0,74 мм, т.е.
740 мкм. 263 Точности получения иеобработаииых поверхностей, т.е. точности заготовок, имеют квалитеты от!Т12 до 1Т17. Поэтому для того чтобы определить, во сколько раз точность готовой детали должна быть или есть выше точности заготовки, рассчитывают так называемый коэффициеит уточнения К,„ В этом случае 7~ы 740 мкм Т,р 46 мкм Следовательно, точность обработанной детали (вала) в 16 раз выше, чем точность размера его заготовки. На практике, с учетом свойств, зависящих от точности изготовления детали и затрат на ее достижение, для каждого способа обработки находят два значения квалитета: экономический и достижимый, Экономические квалитеты — оптимизированные по техническим требованиям и экономическим затратам на обработку, а дослшжимые— характеризующие наибольшую точность, получаемую данным способом обработки поверхности.
Так, например, при чистовом продольном обтачивании стальных заготовок экономическими квалитетами являются П7 — ТТ9, а достижимым квалитетом — 1Т6; при тонком обтачивании (алмазным инструментом) с продольной подачей экономический квапитет Пб, а достижимый — П5. Таким образом, можно судить о технологичности обработки деталей по точности их размеров. Качество детали, соединения, узла или машины в целом, оцениваемое по критерию точности изготовления, целесообразно характеризовать еще и коэффициентом запаса точности совокупности параметров К,„определяемым как отношение допустимой погрешности соответственно детали, кинематической пары (соединения), узла или машины Т~ к действительной (измеренной) погрешности готового изделия Т„, т.е.
как К Т зт=т. К Например, если радиальное биение шпинделя оцениваемого шлифовального (токарного или иного) станка равно 0,005 мм, а допустимое биение шпинделя станка данного класса точности регламентировано значением менее 0,01 мм, то коэффициент запаса точности работы шпинделя К,, = 0,01 мм/0,005 мм = 2. Или, например, если для обеспечения экономичной работы двигателя внутреннего сгорания отклонения диаметра жиклера карбюратора не должны превышать 8 мкм, а фактическая точность характеризуется отклонениями в 5 мкм, то К вЂ” 8 мкм — 1 6 5 мкм При создании любого технического изделия необходимо устанавливать значения допустимых погрешностей нормируемого парамет- 264 ра.
Запас точности следует создавать при изготовлении изделия по всем основным геометрическим, упругим, электрическим и другим функциональным параметрам. Коэффициент запаса точности как показатель качества определяют и в процессе эксплуатации изделия, так как при работе техники постепенно увеличивается отклонение (погрешность) параметров от их номинальных значений и погрешность часто становится больше допустимой. Шероховатость поверхности — это характеристика совокупности микронеровностей обработанной поверхности изделия на участке его базовой длины 1. Шероховатости поверхности возникают по причинам пластической деформации поверхностного слоя при ее обработке из-за неровностей режущих кромок инструмента, вырывания частиц материала с обрабатываемой поверхности, вибрации заготовки и инструмента и т.п.
Шероховатость поверхности существенно влияет на эксплуатационные свойства деталей, узлов и изделия в целом. От уровня шероховатости поверхности во многом зависят износостойкость трущихся поверхностей, усталостная прочность, хрупкость, коррозионная устойчивость и другие свойства детали. Числовые значения показателей шероховатости поверхности определяют измерением от единой базы — базовой линии, имеющей форму номинального профиля. Параметры шероховатости (один или несколько) выбирают из установленной ГОСТ 2789-73 номенклатуры: Я, — среднее арифметическое отклонение размера профиля от номинального значения; Я, — наименьшая высота неровностей профиля по десяти точкам измерения; Я вЂ” наибольшая высота профиля; 5— средний шаг неровностей; Я вЂ” средний шаг местных выступов профиля; гр — относительная опорная длина профиля.
Количественно шероховатость поверхности устанавливают независимо от способа ее обработки. Существуег 14 классов шероховатости, каждому из которых соответствует определенное сочетание основных параметров Я, и Я,. Выбор числовых значений шероховатости осуществляют в зависимости от условий работы и требований эксплуатации. При этом учитывают не только технологические возможности получения заданной шероховатости рациональными методами обработки поверхности, но и затраты на обработку. Чем выше требования к шероховатости, тем больше затраты на обработку, которые могут быть оправданы, если компенсируются повышением качества изделия. Повышенные требования к шероховатости (как и к точности) могут оказаться не только нерентабельными, но и недопустимыми.
Так, например, в подшипниках скольжения при слишком гладких сопрягаемых поверхностях может возникнуть явление «схватывания», при котором частицы металла 2,5 Кш = — ' Кзср йг, — среднее значение параметра шероховатости Нз на всех обрабатываемых поверхностях; 2,5 мкм — значение базового параметра шероховатости Яг для шкьмого класса шероховатости. где Значение Я, находят по формуле ч~„л,,р Я,щ сс ' п — общее число обрабатываемых поверхностей; Р; — количество поверхностей детали, имеющих соответствующую шероховатость йг; Лм — параметр шероховатости Ьй поверхности.
где Пример Определим коэффициент шероховатости Кш по критерию Яе Пусть у детали количество поверхностей и = 8. У пяти поверхностей Лс = 25 мкм, у двух Я, = 3,2 мкм и у одной Рм = 6,3 мкм. Тогда Я,(25х5+6,3х1+3,2х2) с„ 8 Коэффициент шероховатости, при базовом значении шероховатости восьмого класса И, = 2,5 мкм, получаем как К иг х2 5 2,5 0,167. Я, х15 15 Коэффициент уменьшения шероховатости поверхности детали в результате ее обработки рассчитывают по формуле В К зссг ум сср йз „вЂ” показатель шероховатости заготовки до ее обработки; йг, — среднее значение шероховатости детали, его определяют так ме, как и при расчете коэффнниеита шероховатости Кш.
где 266 отрываются от трущихся поверхностей, что ускоряет износ подшипников. Обычно оптимальная шероховатость поверхности должна быть близкой к получающейся в процессе приработки трущихся поверхностей. Оценку качества поверхности детали по ее шероховатости осуществляют коэффициентом шероховатости К: Показатель Я, „определяют на основании замеров неровностей заготовки, а Я, поверхностей — замерами на готовой детали. Оценивая и регулируя точность и шероховатость деталей сложного изделия, добиваются взаимозаменяемости деталей и частей изделия. Взаимозаменякиость — это технологическое свойство независимо изготовленных деталей и сборочных единиц машин и приборов обеспечивать возможность беспригоночной сборки (илн замены при ремонте) сопрягаемых деталей в сборочную единицу, а сборочных единиц — в изделия при соблюдении предъявленных к ним технических требований. Технолоавчностьмеханической обработки при изготовлении резанием деталей оценивают коэффициентом обрабатываемости материала К„: 1~„ К Я " раз' 'гв — скорость резания при регламентированном точении оцениваемого материала детали; Раэ — скорость резания при точении эталонной стали 45 в отожжеииом состоянии при тех же параметрах обработки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
