Фирменный Автосервис

 

 

Управление геометрической точностью деталей

гальваническое покрытие
Геометрическая точность обеспечивается при обработке заготовок резанием, методами поверхностного пластического деформирования, а также электрофизическими и электрохимическими методами обработки. Методы нанесения покрытий практически не сказываются на точности, так как при малой толщине покрытия без последующей обработки остается точность предыдущего метода, а при большой толщине — точность обеспечивается последующим методом механической обработки. Термическая обработка, направленная на снятие остаточных напряжений после предыдущей обработки (нормализация, отжиг), приводит к повышению точности, так как исключается коробление деталей. Упрочняющие виды термообработки могут ухудшить точность из-за коробления вследствие проявления остаточных напряжений. Для уменьшения коробления нежестких заготовок их закалку производят в штампах или закалочных машинах. Для устранения искривления деталей простой формы (валов, планок и др.) применяют правку в холодном или горячем состоянии на прессах или специальных правильных машинах. Искажение размеров, неустранимое правкой, учитывается увеличением припуска под последующую механическую обработку, что исключает появление брака.
На появление общей (суммарной) погрешности обработки оказывают влияние различные технологические факторы, вызывающие первичные погрешности:
— неточная установка заготовки на станке;
— упругая деформация в технологической системе станок— приспособление—инструмент—заготовка;
— закрепление заготовки в приспособлении, вызывающее ее деформацию;
— износ инструмента (диаметр отверстия, просверленного изношенным сверлом, будет меньше номинального);
— неправильная настройка станка;
— геометрические неточности станка;
— геометрические неточности приспособления;
неточность изготовления инструмента;
— тепловая деформация технологической системы и др. Заданная точность обеспечивается при помощи следующих технологических методов:
— метод пробных ходов и промеров — выверка заготовки, устанавливаемой на станке, и последующее снятие стружки пробными рабочими ходами с короткого участка заготовки, сопровождаемого пробными измерениями. Метод применяется в единичном производстве. Точность обработки зависит от квалификации рабочего;
— метод автоматического получения размеров на настроенных станках — заготовки устанавливают в специальные приспособления на заранее выбранные базовые поверхности. Относительно этих поверхностей инструмент настраивается на заданный раз-
мер, и обработка ведется за один рабочий ход. Метод применяется в условиях серийного и массового производства, а его точность зависит от квалификации наладчика, настраивающего и подна-страивающего станок.
Для исключения влияния субъективного фактора в этих двух методах (рабочего и наладчика) применяют мерный инструмент (сверла, развертки и т. д.);
— метод обработки за один рабочий ход при установке инструмента по лимбу (круговой шкале на валу продольной или другой подачи станка) нужное деление лимба определяют пробной обработкой первой детали в партии или по эталону. Метод применяют в мелко- и среднесерийном производстве;
— метод активного контроля точности обработки в автоматизированном производстве — автоматическое измерение размера детали в течение всего времени обработки, а при выходе размера за допустимые пределы — подналадка инструмента с помощью специальных устройств и прекращение ее после достижения заданного размера;
— метод одновременного управления точностью, производительностью и себестоимостью в самооптимизирующихся системах управления станками — данные от датчиков, контролирующих различные параметры оптимальной работы, поступают в ЭВМ, которая разрабатывает оптимальный вариант работы станка.
Для выявления возможностей повышения точности при проектировании технологического процесса:
а) выявляют первичные погрешности по всем основным операциям и переходам;
б) суммируют первичные погрешности для определения общей погрешности обработки на каждой операции;
в) обеспечивают возможности устранения, уменьшения или взаимной компенсации первичных погрешностей;
г) намечают конкретные мероприятия по повышению точности отдельных технологических операций.
Точность должна повышаться таким образом, чтобы снижалась себестоимость изготовления машин без ухудшения их качества. Затраты на повышение точности заготовок должны компенсироваться снижением затрат на механическую обработку, а затраты на повышение точности изготовления деталей — уменьшением затрат на общую и узловую сборку.
Среднеэкономическая точность каждого метода обработки приводится в технологических справочниках, а для некоторых методов приведена выше при их описании.
Управление качеством поверхностного слоя деталей
Качество механически необрабатываемых поверхностей деталей обеспечивается при получении заготовки.
Заготовки из проката имеют следы шероховатости прокатных валков. Например, сортовой прокат диаметром от 30 до 80 мм имеет шероховатость поверхности Rz = 100 мкм и глубину дефектного слоя h = 75 мкм.
У горячештампованных заготовок воспроизводятся поверхностные неровности штампов и остаются следы окалины. Например, при массе поковок от 0,25 до 4 кг — Rz = 160 мкм, h = 200 мкм.
Шероховатость поверхности отливок зависит от шероховатости стенок литейных форм, плотности набивки и величины зерен формовой смеси и других факторов. Так, при литье в кокиль отливок из чугуна достигается Rz = 200 мкм и h = 300 мкм.
Качество поверхности после обработки заготовки зависит в основном от каждого метода обработки, но при проектировании технологии стараются сохранить положительные качества, полученные от предыдущей обработки (наклеп, остаточные напряжения сжатия и др.) в силу технологической наследственности.
Каждому методу обработки свойственен определенный диапазон высоты неровностей и глубины дефектного слоя (см. технологические справочники) и схема расположения штрихов от инструмента. Значения шероховатости поверхности, обеспечиваемой различными технологическими методами, приведены выше при описании этих методов.
При больших подачах в процессе обработки резанием шероховатость, измеренная в направлении подачи (поперечная шероховатость), обычно больше шероховатости, измеренной в направлении главного движения (продольная шероховатость). При малых подачах продольная и поперечная шероховатость примерно одинаковая.
Режимы резания по-разному влияют на шероховатость поверхности. Например, при точении вязких сталей шероховатость имеет наибольшее значение при скорости резания 20-25 м/мин, так как это связано с образованием нароста на режущей кромке инструмента. При точении стандартными резцами с малыми радиусами закругленная шероховатость увеличивается при увеличении подачи, а при точении резцами с широкой режущей кромкой не зависит от подачи.
На волнистость обрабатываемой поверхности влияют вибрации технологической системы, неравномерность подачи, неправильная правка (заточка) шлифовального круга, копирование неровностей заготовки и другие причины.
При резании лезвийным инструментом превалирующее влияние на физико-механические свойства поверхностного слоя оказывают силовые факторы, сопровождающиеся пластической деформацией с разрушением структуры, поворотом и смещением кристаллов, наклепом поверхностного слоя, появлением остаточных напряжений разного знака в зависимости от режима обработки. Например, при фрезеровании глубина наклепа составляет 100 мкм.
При шлифовании состояние поверхностного слоя в основном определяется тепловыми явлениями и в меньшей степени силовы-
ми; происходят структурные преобразования, на границах зерен появляются карбиды, образуются зоны закалки и отпуска, возникают остаточные напряжения.
Для повышения твердости, предела выносливости и износостойкости применяют поверхностную закалку (например, токами высокой частоты), цементацию, азотирование и другие способы химико-термической обработки.
Для повышения твердости, создания остаточных напряжений сжатия и снижения шероховатости поверхности применяют различные методы обработки холодным поверхностным пластическим деформированием.
Нанесение различных покрытий улучшает внешний вид поверхности, снижает шероховатость, повышает износо- и коррозионно-стойкость.

Стратегия экономической безопасности Шпоночные соединения Методы оценки уровня качества и конкурентоспособности технических изделий Задачи совершенствования методов оценки качества сложной технической продукции Технологические методы кузнечно-штамповочного производства Радиационно-химические процессы Сетевое планирование и управление разработками Шлицевые соединения Условные обозначения подшипников Обеспечение взаимозаменяемости при проектировании 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом