Меню сайта
...
Вход на сайт
Поиск
Реклама
Календарь
«  Октябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
Архив записей
Мы в контакте
Друзья сайта
Качканарский историко-краеведческий музей
Статистика
Индекс цитирования.

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Пятница, 20.10.2017, 15:53
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Регистрация | Вход
ТО и ремонт автомобилей. Всё о ПДД.

МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

 

Что такое точность обработки деталей

Показатели точности

Допуски показателей точности

Причины возникновения погрешностей при механической обработке

 

Точностью обработки детали называют степень ее приближения к геометрически правильному прототипу.

 Очевидно, что абсолютно точно изготовить деталь практически невозможно, поэтому за меру точности принимают допустимые отклонения размеров; взаимного расположения поверхностей и формы от идеальных.

 

Показатели точности соответствия реальной детали своему идеальному прототипу, номиналу:

1) точность размеров деталей, т.е. расстояний между двумя точками или линиями на поверхности, определяемая отклонением фактических размеров от номинальных;

2) точность взаимного расположения поверхностей, определяемая техническими требованиями;

3) точность формы поверхностей детали, характеризуемая следующими тремя видами отклонений:

         макрогеометрические отклонения, т.е. отклонения реальной формы в пределах габаритных размеров детали;

         волнистость, т.е. отклонения в пределах малых участков протяженностью 1...10 мм;

         микрогеометрические отклонения (микронеровности, или шероховатость), т.е. отклонения реальной поверхности в пределах очень малых участков с длиной менее 1 мм.

 

 

Каждый из показателей точности определяется допуском, и между этими допусками существует следующее соотношение:

δр > δр.п > δмакр > δш

где δр — допуск на размер; δр.п — допуск на расположение поверхностей;   δмакр— допуск на отклонения макрогеометрических параметров поверхности; δш — допуск на шероховатость.

 

Допуски на все показатели точности детали и машины обычно подразделяются на две части:

1) допуск на изготовление детали машины Smax

2) допуск на износ детали машины во время ее эксплуатации Sэкспл

 

 Величина допуска Sэкспл на износ, например, пары трения оценивается по формуле

Sэкспл = Спред - Smax = Спред - (δо + δв +  Smin)

 где  Спред  — предельный (максимально допустимый) зазор в данном стыке; Smin — минимально допустимый зазор; δо,δв — допуски на изготовление соответственно отверстия и вала.

 

Долговечность работы стыка деталей

Дст = Sэкспл / (Gо + Gв)

где  и Gв — скорости изнашивания соответственно детали с отверстием и вала.

 

Как следует из этих формул, основными направлениями повышения долговечности являются:

увеличение значения Sэкспл за счет уменьшенияδо и δв;

уменьшение  и  , например, за счет применения более износостойкого покрытия или упрочнения поверхностей.

 

Теперь рассмотрим причины возникновения погрешностей при механической обработке, влияющих на точностные параметры деталей.

 

1. Неточность геометрических параметров станка и износ его узлов (Δг).

Если исходное биение шпинделя токарного станка 5 мкм, а износ подшипников достиг 10 мкм, то из-за возможного перехода от жидкостного трения в подшипнике к сухому погрешность может возрасти до 15 мкм.

Следует учитывать, что передняя направляющая токарного станка изнашивается примерно в 5 раз больше, чем задняя.

Годовой износ передней направляющей при двухсменной работе составляет 0,04...0,05 мм в единичном и 0,1...0,12 мм — в массовом производстве.

 

2. Неточность изготовления инструмента (Δизг).

Наличие погрешности в изготовлении, например, резьбового или модульного инструмента, развертки или протяжки непосредственно отразится на точности деталей.

 

3. Износ инструмента (Δи).

Во всех случаях процесс изнашивания протекает в три этапа.

Первый характеризуется повышенным износом, второй — нормальным и третий — быстрым (ускоренным или катастрофическим) износом с последующим возможным разрушением инструмента.

Для определения величины износа Ux инструмента после обработки х деталей, непосредственно влияющего на погрешность при точении, используется уравнение, основанное на зависимости износа от пути резания:

 Ux = Uи + Uотн = Uи + (U2 / L2∙ lx

где — Uи износ на начальном этапе; Uотн и  U2 — относительный износ после обработки х деталей и по завершении второго этапа; lx — путь, пройденный инструментом за время обработки х деталей; L— путь, пройденный инструментом за время 2 этапа.

Пути уменьшения Δи:

периодическая подналадка станка;

принудительная смена инструмента и непрерывная правка шлифовальных кругов;

применение более износостойкого инструмента и т. п.  

 

4. Нежёсткость упругой системы ДИСП (деталь-инструмент-станок-приспособление) (Δупр).

Эта причина вызывает такие погрешности формы, как бочкообразность и конусность.

Жесткость J, Н/мм, системы ДИСП равна отношению силы резания Ру к величине деформации у в точке приложения этой силы:

= Ру у 

податливость W, мкм/Н, системы ДИСП — это величина, обратная J

= 10/J

В свою очередь, погрешность, мкм, возникающая вследствие упругости системы ДИСП, равна

Δупр = 2 • 10-3 у  = уW.

Для примера приведем некоторые данные о жесткости, кН/мм, токарных станков с высотой центров 300 мм:

у передней бабки J= 150,

у задней бабки — 75,

у суппорта — 200.

У старых, изношенных станков значение в 2 — 3 раза меньше, чем у новых.

Пути снижения погрешности Δупр : поджим детали задним центром, применение подвижных и неподвижных люнетов.

 

5. Погрешность настройки станка (Δн).

Эта погрешность возникает, например, при настройке на размер по лимбу ручки подачи и составляет 30...50% цены деления на лимбе, а также при смещении оси заднего центра относительно оси шпинделя в вертикальной или горизонтальной плоскости.

 

6. Температурный фактор (Δт).

Рассмотрим три причины возникновения погрешности вследствие температурной деформации отдельных составляющих при работе системы ДИСП.

 

Нагрев инструмента рассмотрим на примере когда вылет резца= 50 мм, средняя температура нагрева этой части Δtср = 80°С (353 К), а коэффициент линейного рас- ширения материала резца α = 1,2 • 10-5 К-1.

После подстановки этих данных в формулу Δl = α • l • Δtср получим величину Δl = 0,05 мм и погрешность размера детали 0,1 мм

 

Нагрев детали происходит в зоне контакта с инструментом.

Поскольку 3...10% теплоты при резании переходят непосредственно в поверхностный слой детали, последний расширяется и удаляется в виде стружки, что приводит к соответствующему уменьшению диаметра после охлаждения детали.

На начальном участке обработки (Н), когда деталь не нагрелась, имеем наибольший диаметр, в средней части (С) повышение температуры и съем металла равномерные, а в конце резания (К) сток тепла через торец детали резко снижается, что приводит к расширению металла, поэтому диаметр этого участка детали оказывается наименьшим.

 

Неравномерный нагрев отдельных узлов станка связан с влиянием различных факторов, например постоянного теплового потока, возникающего в результате металлообработки, или внешнего источника теплоты (батарея, солнечные лучи и т.п.).

 

Пути снижения влияния этих факторов: интенсивное охлаждение зоны резания, инструмента и приспособления; своевременная смазка трущихся частей станка; достаточное удаление станка от внешних и внутренних тепловых источников.

 

7. Неравномерность распределения остаточных напряжений (Δо.н)

При неравномерном охлаждении нагретой детали в ней возникают внутренние остаточные напряжения первого рода, которые приводят к её деформации.

Далее, при последующей механической обработке, когда снимаются слои металла с остаточными напряжениями разного знака, деталь будет деформироваться вследствие перераспределения этих напряжений.

Для устранения данной погрешности необходима высококачественная термообработка или термообработка детали, закрепленной в стапеле.

 

8. Погрешность установа детали (εу).

Эта погрешность включает в себя три составляющие: погрешность базирования (ε) и закрепления (εз) детали, а также погрешность приспособления (εпр), связанную в основном с базированием.

 Теперь, учитывая все возможные причины, способные вызвать погрешность, составим общее выражение для расчетно-аналитической оценки погрешности при изготовлении деталей:

Δобщ =√ Δг2 + Δизг2 + Δи2 + Δупр2 + Δн2 + Δт2 + Δо.н2εу2   

На практике расчетно-аналитический метод оценки точности обработки деталей используется в основном в серийном и массовом производстве. В авторемонтных организациях (АРО) применяется, как правило, опытно-статистический метод.

Copyright avtomeh.ucoz.net © 2017