Файл: Ремонт строительных машин учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 89

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

руются типовые технологические процессы применительно к срав­ нительно небольшой номенклатуре типовых деталей (деталей-пред- ставителей).

§2. Заготовки для деталей машин

Вмашиностроении применяют следующие виды заготовок:

— отливки из чугуна, стали, цветных металлов и пластмасс;.

— поковки и штамповки из стали и цветных металлов;

— заготовки из сортовой стали и цветных металлов в виде

проката;

— сварные заготовки.

Вид заготовки обычно определяется конструкцией детали. По­ этому в большинстве случаев при разработке технологических про­ цессов приходится выбирать только способы изготовления заго­ товок.

Для получения отливок применяют следующие основные спо­ собы:

— литье в земляные формы, изготовляемые ручной формовкой по деревянным моделям или машинной формовкой по металличе­ ским моделям;

центробежное литье в постоянные металлические формы — кокили;

литье под давлением;

литье по выплавляемым моделям;

литье в скорлупчатые формы и другие, менее распростра­ ненные способы.

Поковки и штамповки изготовляются также различными спо­ собами:

свободной ковкой с применением различных молотов и ги­ дравлических ковочных прессов;

ковкой в подкладных штампах;

штамповкой в открытых и закрытых штампах на молотах

ипрессах;

горячей штамповкой (высадкой) на горизонтально-ковоч­ ных машинах;

холодной штамповкой и высадкой и другими способами.

Заготовки из проката нарезаются на гильотинных и прессножницах, на приводных ножовках дисковыми пилами, а также для их нарезки применяется кислородная, электроискровая или анодно-механическая резка.

Выбор способа получения заготовки производится с учетом: ■— конфигурации детали, ее размеров и веса;

материала детали и метода ее термической обработки;

необходимого направления волокон материала;

необходимой точности размеров заготовки и качества по­ верхностей;

количества заготовок;

имеющегося на предприятии оборудования.

14


Если возможно применение различных способов изготовления заготовки, оптимальный вариант выбирается в зависимости от на­ мечаемой программы выпуска на основе себестоимости изготовле­ ния одной детали. На рис. 2.1 показана методика определения оптимального варианта вида заготовки при различных размерах партий деталей. Предполагается, что деталь в данном случае мо­ жет быть изготовлена из отливки, поковки, штамповки или сварной

заготовки.

Как видно

из графика,

при размере

партии

менее

N1 штук целесообразно изготовлять заготовку свободной ковкой,

при размере партии от Nx до N2 — сваркой, от N2

до N3— литьем,

более

N3— штамповкой.

Анало­

 

 

 

 

гично может производиться опре­

 

 

 

 

деление

оптимального

способа

 

 

 

 

получения заготовки при задан­

 

 

 

 

ном ее виде.

 

 

 

 

 

 

 

 

При изготовлении заготовок из

 

 

 

 

проката (прутка, листа, полосы,

 

 

 

 

балки,

трубы)

большое значение

 

 

 

 

имеет рациональность его рас­

 

 

 

 

кроя.

Последний

должен

произ­

 

 

 

 

водиться таким образом, чтобы

 

 

 

 

отходы материала и связанные с

 

 

 

 

этим издержки производства бы­

 

 

 

 

ли минимальными. Для решения

 

 

 

 

этой задачи применяются различ­

 

 

 

 

ные математические методы. Так,

 

 

 

 

например, при раскрое листа на

Рис, 2.1. Определение опти­

одноименные

заготовки

обычно

применяют графический

метод,

мального

варианта вида

заго­

 

товки:

 

при совместном раскрое материа­

Л'— размер партии деталей,

под­

ла нескольких (или одного) раз­

лежащих

изготовлению; С — себе­

стоимость

одной

заготовки; I — по­

меров

на

заготовки

нескольких

ковка, получаемая свободной ков­

видов

пользуются

методами ли­

кой; 2 — сварная заготовка;

3 —

отливка; 4 — штамповка

 

нейного программирования.

При разработке технологических процессов получения загото­ вок литьем, сваркой или пластическими деформациями приходится определять:

припуски на обработку;

допуски на размеры обрабатываемых и черных поверхно­

стей;

базовые поверхности для первой операции механической об­ работки и требования к этим поверхностям;

способы термической обработки и требования к структуре и

твердости материалов с учетом их обрабатываемости;

— методы очистки поверхностей детали.

С учетом этого и технологических возможностей оборудования разрабатывается чертеж заготовки.

Припуском на обработку называется слой металла, снимае­ мый с заготовки в процессе механической обработки для

15


получения детали с заданными точностью и качеством поверх­ ностей.

Различают припуски промежуточные и общие. Промежуточным припуском называют толщину слоя металла, снимаемого при вы­ полнении одного технологического перехода или операции (напри­ мер, при черновом протачивании, при чистовом протачивании и т. д.). Общим припуском называют толщину слоя металла, ко­ торая снимается в результате выполнения всех технологических операций и переходов при механической обработке.

Общий минимальный припуск равен:

— для наружных поверхностей

т

Z, == й3

йд

Z),

(2 .1)

 

 

(=1

 

— для внутренних поверхностей

т

 

 

 

( 2.2)

Z q = #д

CL3

Z i,

 

 

i=l

 

где йд— размер готовой детали; а 3— размер заготовки;

Z; — промежуточный припуск i-го технологического перехода или операции;

т — количество переходов и операций при механической об­ работке данной поверхности от состояния в заготовке до состояния в готовой детали.

Установление оптимальных припусков на выполнение всех пе­ реходов (операций) имеет большое технико-экономическое значе­ ние. Назначение завышенных припусков ведет к увеличению от­ хода материала в стружку, трудоемкости механической обработки, расхода режущего инструмента и,затрат энергии; преуменьшенные припуски увеличивают вероятность появления брака, так как мо­ гут не обеспечить удаление поверхностного дефектного слоя ма­ териала, получение необходимой точности и чистоты поверхности, нормальных условий для работы режущего инструмента. И в том и в другом случае себестоимость изготовления детали будет возра­ стать.

В машиностроении применяются опытно-статистический и рас­ четно-аналитический методы определения припусков.

Опытно-статистический метод основан на том, что общие и про­ межуточные припуски берутся по таблицам, которые составлены в результате статистической обработки опытных данных передовых предприятий применительно к различным типам производства и параметрам деталей. Такому методу присущ тот недостаток, что припуски назначаются без конкретного учета структуры всего маршрута обработки детали, схемы ее установки при выполнении данного перехода (операции) и возможных погрешностей предше­ ствующей обработки. Во избежание брака нормативы припусков

16


устанавливаются обычно по верхним пределам, а потому во мно­ гих случаях оказываются завышенными. Тем не менее этот метод является в настоящее время наиболее распространенным, что объ­ ясняется его простотой и незначительным объемом расчетов.

Более точным и прогрессивным следует считать расчетно-анали­ тический метод определения припусков, разработанный профессо­ ром В. М. Кованом. Данный метод основан на раздельном учете факторов, влияющих на величину припуска: высоты неровностей и глубины поверхностного слоя, полученного на предшествующих переходах или операциях, пространственного отклонения обраба­ тываемой поверхности относительно установочных поверхностей, погрешности установки при выполнении данного перехода и т. д. Суммирование рассчитанных или взятых из таблиц поэлемент­ ных припусков, каждый из которых учитывает определенный фактор, позволяет установить общий минимальный промежуточ­ ный припуск Zmin, необходимый для выполнения данного пе­ рехода.

Величина припуска должна быть не меньше минимальной глу­ бины резания при устойчивой работе режущего инструмента (на­ пример, при обработке металла резцом можно снимать стружку толщиной не менее 0,01—0,02 мм).

После определения припусков по всем операциям и переходам в отдельности устанавливают операционные размеры детали. Рас­ чет операционных размеров начинают с вычерчивания и установ­ ления размеров готовой детали. Затем на все обрабатываемые по­ верхности наслаиваются в последовательности, обратной последо­ вательности механической обработки, операционные припуски с округлением получаемых размеров в большую (для наружных по­ верхностей) или в меньшую (для внутренних поверхностей) сто­ рону.

На операционные размеры устанавливаются допуски, величины которых определяются либо расчетом в зависимости от условий выполнения операций (в массовом производстве), либо по спра­ вочным таблицам. Как правило, допуски располагаются в одну сто­ рону от номинального размера, но при обработке детали на на­ строенных станках часто допуск назначается двусторонним отно­ сительно номинального размера, по которому производится на­ стройка станка. В том и другом случае допуск устанавливается таким образом, чтобы при соблюдении размера в границах допуска припуск на последующую операцию был не меньше минималь­ ного.

При назначении допусков на операционные размеры учиты­ вается, что малые и чрезмерно большие их величины удорожают производство детали (в первом случае из-за завышенной точности, а во втором — из-за увеличения объема механической обработки).

На рис. 2.2 показана схема расположения промежуточных при­ пусков и допусков на заготовку вала, обрабатываемого черновым, чистовым и тонким точением, когда каждый промежуточный при­

пуск снимается за один проход.

__

2-836

17


На этой схеме Zxmin, Z2mm, Z3min— минимальные припуски на черновое, чистовое и тонкое точение (на сторону); 5заг, §ь h — до­ пуски (диаметральные) на размеры исходной заготовки и проме­ жуточные размеры после чернового и чистового точения; d\ и d2—■ диаметры вала после чернового и чистового точения.

Рис. 2.2. Схема полей промежуточных при­ пусков по технологическим переходам и предельных размеров заготовки вала

При этой схеме общий минимальный припуск на заготовку ра­

вен

2» = 2 2,

=

2, 3),

(2.3)

;=1

 

 

 

а диаметр заготовки

 

 

 

^эаг — d +

2Z0 +

8,ar.

(2.4)

Если данный вал изготовляется из прутка, то полученный раз­ мер диаметра округляется до ближайшего большего диаметра прутка, выпускаемого согласно ГОСТ.

§ 3. Выбор установочных базовых поверхностей при обработке детали

Весьма важное значение для качественного выполнения меха­ нической обработки заготовки имеет правильная установка ее на станке и связанный с этим выбор баз.

В технологии .машиностроения базами называют совокупность поверхностей, линий или точек детали, по отношению к которым ориентируются либо детали узла, либо обрабатываемые поверх­ ности данной детали.

Различают базы конструктивные и технологические. Конструк­ тивными базами пользуются при разработке конструкции детали,

18

узла и машины. При этом нередко в качестве конструктивных баз выступают не материальные, а геометрические элементы детали (например, осевые линии валов, втулок, корпусных деталей и т. д.). В процессе механической обработки деталей и сборки узлов и ма­ шин пользуются технологическими базами. Последние бывают установочными и измерительными.

Установочной базой детали называется совокупность поверхно­ стей, линий или точек, относительно которых ориентируют обра­ батываемую поверхность детали при выполнении данной операции. Установочными базами могут быть плоскости, внутренние и на-

ружные

цилиндрические по­

верхности, торцовые поверхно­

сти

и

другие конструктивные

элементы,

которые определяют

положение

детали в машине,

а также поверхности специаль­

но

создаваемых

технологиче­

ских элементов (например, цен­

тровых гнезд, платиков и т. п.).

Первые

являются

основными

базами,

 

вторые — вспомога­

тельными.

базы могут

 

Установочные

 

быть черновые (с необработан­

Рис. 2.3. Схема установки заготовки для

ными поверхностями) и чисто­

фрезерования паза:

вые. Черновыми базами часто

/ — заготовка: 2 — фреза

пользуются при

выполнении

 

первых операций и переходов.

Измерительной базой называется совокупность поверхностей, линий и точек, от которой производится непосредственный отсчет размеров при обработке детали.

Для достижения наилучших результатов по точности обработки следует по возможности совмещать установочные и измерительные базы, т. е. в качестве установочной и измерительной баз принимать одни и те же поверхности, линии или точки. При несовпадении установочной и измерительной баз неизбежно наблюдаются по­ грешности базирования.

Под погрешностью в технологии машиностроения понимается отклонение действительного значения того или иного размера де­ тали от расчетного.

Погрешность базирования есть отклонение размера детали, по­ лучаемого при обработке, которое является результатом того, что расстояние от измерительной базы до инструмента, установлен­ ного определенным образом для обработки детали, при различных фактических размерах заготовки получается разным.

Происхождение и величину возможной погрешности базиро­ вания можно проследить на следующих примерах.

На рис.

2.3 показаны заготовка 1

и фреза 2, настроенная на

постоянные

размеры Л и С. Очевидно,

что размер детали а в дан­

2*

 

19