ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Точность обработки и качество обработанной поверхности из "Основы механической обработки металлов " Требуемая точность достигается в единичном производстве методом пробных проходов, а в серийном и массовом — методом автоматического получения размеров. При первом методе рабочий, затрачивая довольно много времени, несколькими пробными проходами и измерениями добивается требуемой точности, причем точность обработки будет зависеть главным образом от опыта и искусства рабочего. Метод автоматического получения размеров основан на предварительной настройке станка на определенный размер с применением соответствующих режущих инструментов и специальных приспособлений. При этом методе точность обработки будет зависеть в основном от точности настройки станка и погрешностей, присущих данному методу обработки. Чтобы правильно построить технологический процесс для достижения заданной точности обработки, необходимо знать причины возникновения и величины погрешностей. [c.188] В процессе резания узлы станка, приспособление, инструмент и заготовка деформируются, что в той или иной мере отражается на точности формы и размеров детали. Например, при точении валика в центрах токарного станка происходит его отжим от резца (максимальный в середине), вследствие чего получается бочкообразность валика. Износ резца приводит к увеличению диаметра детали. Такие отклонения формы и размеров детали называются погрешностями. Различают погрешности систематические и случайные. [c.188] Систематической называют такую погрешность, которая для всех деталей рассматриваемой партии остается постоянной или же закономерно изменяется при переходе от каждой обрабатываемой детали к следующей. Если биение развертки приводит к разбивке (увеличению отверстия детали), то эта погрешность будет примерно одинаковой у всех деталей данной партии, т. е. будет систематической. [c.188] Случайные погрешности возникают вследствие действия неизвестных факторов или известных, влияние которых невозможно или трудно учесть. Изучение технологических операций затрудняется наличием большого количества случайных и систематических погрешностей и их наложением друг на друга. В этом отношении хорошие результаты и большую наглядность дает статистический метод расчета рассеяния размеров по так называемым кри-вы.м распределения. [c.189] По полученным данным откладываем размеры по оси абсцисс, а количество деталей т ( частота ), попадающих в каждый интервал, откладываем по оси ординат (рис. 116). Найденные точки соединим отрезками прямой. Полученная ломаная линия 1 характеризует рассеяние размеров в исследуемой партии деталей и называется практической кривой распределения. При увеличении количества деталей в партии и уменьшении величины интервалов кривая распределения 2 получается все более плавной. [c.189] По положению и форме кривой распределения судят о точности обработки, получаемой на данной операции. Точность операций технологического процесса определяется основным условием поле рассеяния не должно выходить за пределы поля допуска на изготовление детали А. [c.190] При помощи кривых распределения можно также исследовать характер погрешности формы деталей. Основными причинами погрешностей при механической обработке являются неточности изготовления станков, приспособлений и инструментов износ направляющих подвижных частей станков и подшипников деформации частей станков, обрабатываемых деталей и инструментов, вызываемые действием сил резания и зажимов, вибрацией и нагревом при обработке неточности настройки и наладки станков неточность измерений нестабильность обрабатываемого материала по твердости и состоянию неточность формы прутков неравномерность припуска и др. Перечисление только основных причин, влияющих на точность механической обработки, дает представление о тех трудностях, которые приходится преодолевать при необходимости обеспечить все возрастающие требования в отношении точности изготовления изделий. Однако большой опыт, накопленный в машиностроении и приборостроении, данные технологии дают возможность исключить или свести до минимума некоторые погрешности. [c.190] Не ко всем деталям машиностроения и приборостроения предъявляются одинаковые требования в отношении точности, и поэтому металлорежущие станки изготовляют с различной степенью точности. Установлены и стандартизованы нормы точности отдельных элементов и станков в целом, и как только погрешности, связанные с неточностью станка, выходят за пределы установленных допусков, станки ремонтируют. [c.190] Большое значение имеет точность изготовления приспособлений, режущих инструментов и точность их установки. Режущие инструменты тщательно затачивают, а высокоточные инструменты доводят (развертки, фасонные резцы и др.). Режущие инструменты устанавливают таким образом, чтобы погрешности обработки были минимальными. Например, как уже указывалось ранее, для уменьшения разбивки и повышения точности отверстия развертки устанавливают на станке не жестко, а свободно. Для автоматов применяют калиброванный и шлифованный прутковый материал, в результате чего повышается точность изготовления заготовок. Например, по особым техническим условиям сталь в прутках диаметром до 3 мм поставляется с допуском 0,005 мм. [c.191] Под качеством поверхностей деталей машин и приборов понимают их шероховатость и физико-механические свойства поверхностного слоя. От качества поверхности деталей зависят износостойкость трущихся поверхностей усталостная (динамическая) прочность деталей прочность неподвижных посадок деталей стойкость поверхностей деталей против коррозии внешний вид деталей и прибора в целом. Класс чистоты обработанной поверхности характеризуется степенью ее шероховатости, выражаемой высотой неровностей — выступов и впадин, образованных режущим инструментом. Чем меньше высота неровностей, тем выше класс чистоты обработанной поверхности. Грубо обработанные детали изнашиваются более интенсивно, так как действительная площадь касания составляет всего 5—10% от номинальной, а силы трения значительны. Повышенный износ трущихся поверхностей приводит к увеличению зазоров в сопряжениях и искажению характера запроектированных посадок, в результате чего детали быстрее приходят в негодность. [c.191] Увеличение шероховатости поверхности отрицательно сказывается на прочности деталей приборов вообще и еще в большей мере на усталостной прочности. Наличие впадин на поверхности является источником концентрации напряжений и причиной появления микротрещин, которые под действием знакопеременной нагрузки увеличиваются и проникают в глубь детали. Это приводит к преждевременной усталости металла и разрушению деталей. Например, стальные обточенные детали под действием переменных нагрузок разрушаются в 2 раза быстрее, чем тщательно отшлифованные и полированные. [c.191] Основными факторами, влияющими на качество обработанных поверхностей, являются физико-механические свойства обрабатываемого материала жесткость системы СПИД материал, геометрия и качество рабочих поверхностей режущих инструментов режим резания вид смазочно-охлаждающей жидкости. [c.192] При обработке деталей из вязкой стали шероховатость обработанной поверхности увеличивается из-за интенсивного образования нароста. Для повышения класса чистоты обработанной поверхности заготовки из низкоуглеродистых сталей подвергают термической обработке — нормализации или закалке с высоким отпуском (улучшению), что несколько повышает твердость и улучшает обрабатываемость. Повышение жесткости системы СПИД и уменьшение вибраций, а также повышение качества рабочих поверхностей режущих инструментов (тщательной заточкой и доводкой) и применение обильного охлаждения соответствующей жидкостью уменьшают шероховатость обработанной поверхности. [c.192] Для получения меньшей щероховатости обработанной поверхности рекомендуется работать с малыми глубинами резания и подачами, с небольшими скоростями резания при развертывании протягивании, нарезании резьбы, и наоборот, с высокими скоростями при чистовом и тонком точении, скоростном фрезеровании, шлифовании и др. [c.192] Качество поверхности нормируется стандартом — ГОСТом 2789—59, узаконенным для всех отраслей машиностроения и приборостроения. Этим стандартом предусмотрено 14 классов чистоты поверхности (с увеличением номера класса чистоты шероховатость уменьшается), а классы 6—14 дополнительно разделяют на три разряда каждый (а, б, в). Класс чистоты поверхности обозначается равносторонним треугольником и номером класса, например, у7, у8б. [c.192] Шероховатость поверхности оценивают или по среднему арифметическому отклонению или по высоте неровностей что исключает субъективное толкование качества обработки деталей. Например, для у1 установлены = 80 мк и Н =2 20мк, для V = 0,01 мк я = 0,05 мк. [c.192] Класс чистоты поверхности контролируют сравнением поверхности детали с поверхностью эталона соответствующего вида обработки и класса чистоты. Годной будет деталь, если класс чистоты ее обработанной поверхности не хуже класса чистоты поверхности соответствующего образца-эталона. [c.193] На основании статистических данных об экономической точности и классе чистоты обработанной поверхности технолог в каждом конкретном случае может в первом приближении выбрать наиболее подходящий вариант технологического процесса. Для оценки точности обработки имеются другие показатели, основанные на законах распределения, и точностные диаграммы. [c.194] Вернуться к основной статье