Файл: Ремонт строительных машин учебник..pdf

ном случае будет выдерживаться без погрешности, так как уста­ новочная и измерительная базы совмещены. Колебание размера а у деталей партии возможно только за счет износа и отжатия фре­ зы, деформации детали от усилия при закреплении ее (Q) и дру­ гих факторов, не связанных со способом базирования детали. Дру­ гое дело с размером h. Этот размер будет зависеть от действитель­ ного размера Н, который может отличаться от номинального на некоторую величину в пределах допуска 5К. Соответственно и по­

грешность размера h при по­ стоянном значении С будет определяться такой же вели­ чиной. Это будет погрешность базирования. Заметим, что в отношении размера h устано­

и размер Ь будет выдерживаться без погрешностей, связанных с базированием детали.

Погрешности базирования в большинстве случаев могут быть определены геометрическим расчетом исходя из схемы установки детали для обработки. Это дает возможность определять допусти­ мость намечаемого способа базирования для получения заданной точности изготовления детали.

При выборе установочных баз принимаются во внимание сле­ дующие соображения:

—нужно в возможно большей степени использовать принцип совмещения баз, т. е. в качестве установочной базы брать эле­ менты деталей, являющиеся измерительной базой;

—нужно по возможности стремиться соблюдать принцип по-

20

стоянства базы, т. е, всю обработку вести при одном базировании, чтобы не происходило накапливания погрешностей, связанных с неточностью расположения поверхностей, принимаемых за базы;

— особенно важно произвести правильный выбор черновой базы для первой операции, когда еще нет обработанных поверх­ ностей; черновые базовые поверхности должны быть возможно более чистыми, ровными и минимально смещены относительно по­ верхностей, подлежащих обработке; они не должны иметь литей­ ных и штамповочных уклонов; на них не должны располагаться литники, прибыли, плоскости разъема моделей и штампов;

— при изготовлении деталей, не обрабатываемых кругом, в ка­ честве черновых баз следует принимать поверхности, не подвер­ гающиеся в дальнейшем механической обработке, т. е. те поверхно­ сти, которые остаются черными и в готовой детали;

—в том случае, когда деталь не может быть изготовлена с од­ ной установки, после первичной обработки черновые базы должны быть заменены базами из обработанных поверхностей; в качестве чистовых баз нужно брать те элементы детали, которые опреде­ ляют ее положение в машине;

—при многократной обработке одних и тех же поверхностей повторные установки детали нужно производить на одни и те же базовые поверхности (кроме черновых, на которые повторная уста­ новка в большинстве случаев недопустима);

—базовые поверхности должны выбираться с таким расчетом, чтобы деформации деталей от усилий зажима и резания при обра­

ботке были минимальными.

Принятая схема базирования определяет конструктивную схе­ му приспособления, если оно предусматривается для обработки данной детали.

§ 4. Качество поверхностей после механической обработки деталей

Под качеством детали после ее механической обработки сле­ дует понимать степень соответствия действительных значений свойств детали — геометрических, механических и других — требуе­ мым (расчетным) значениям, указанным в чертежах и технических условиях. Оно определяется прежде всего геометрическими и по­ верхностными свойствами детали, достигаемыми в процессе ее ме­ ханической обработки. Принято оценивать геометрические свой­ ства поверхностей точностью, которая связывается с такими пара­ метрами, как размеры, форма и взаимное расположение; поверх­ ностные свойства — с шероховатостью, волнистостью и физико-ме­ ханическими свойствами поверхностного слоя.

Основные факторы, влияющие на точность механической обра­ ботки деталей следующие:

— точность станка и приспособлений, на которых производится обработка; '

21

— точность изготовления и установки, а также степень износа и нагрева режущего инструмента, которым производится обра­

ботка;

— способ установки детали при обработке;

— жесткость системы СПИД (станок — приспособление — ин­

струмент — деталь);

— деформация обрабатываемой детали при ее закреплении, а

бочкообразности цилиндрических поверхностей, смещение и непа­ раллельность осей, непараллельность плоскостей и т. д.

Погрешности обработки возрастают по мере износа станка, не­ равномерности его нагрева при работе, которая может возникнуть вследствие выделения тепла в зоне резания материала, в узлах трения станка и от воздействия внешних источников тепла (при­ боров отопления, солнечных лучей), а также вследствие неточ­ ности изготовления, износа и температурных деформаций приспо­ соблений, упругих деформаций в системе СПИД и т. п.

В свою очередь и режущий инструмент, изготовляемый с опре­ деленной степенью точности размеров, геометрической формы и взаимного расположения элементов, а тем более получивший из­ нос в процессе эксплуатации, может быть источником погрешно­ стей при обработке деталей. Большое значение имеет правильность установки инструмента и степень нагрева его при работе.

Нельзя заранее определить точно влияние всех перечисленных причинных факторов качества обработки; их влияние даже при выполнении одного перехода вследствие неравномерности размеров заготовок (и, следовательно, глубины резания), нарастания при­

22

тупления инструмента в процессе работы и колебания механиче­ ских свойств поверхностного слоя деталей варьирует случайным образом. Упругие деформации технологической системы могут при­ вести к значительному нарушению правильности формы и разме­ ров обрабатываемых поверхностей деталей (рис. 2.5).

Точность обработки может нарушаться под воздействием вну­ тренних напряжений. Внутренние напряжения в детали возникают и на стадии изготовления заготовки (в отливках, поковках, штам­ повках, прокате, сварных заготовках), и на стадии обработки (ме­ ханической, термической, а также при нанесении электролитиче­ ских покрытий).

При наличии внутренних напряжений в заготовке после снятия поверхностных слоев металла равновесие этих напряжений нару­ шается, вследствие чего происходит деформация детали (искрив­ ление, коробление и т. д.). При этом процесс деформации в есте­ ственных условиях происходит не сразу, а на протяжении более или менее длительного периода (нескольких месяцев). Если деталь изготовить без учета этого явления, то она к моменту сборки может потерять точность и стать непригодной к использованию. Для исключения указанных явлений проводится старение отливок (естественное или искусственное путем термической обработки после обдирки заготовки), отжиг поковок, штамповок и сварных заготовок. Производится также отжиг прутков, полученных прока­ том или волочением, если они являются заготовкой деталей, при изготовлении которых требуется снимать несимметричный слой металла (эксцентриковые валы, валы с длинным шпоночным па­ зом и т. п.). В этом случае различная степень снятия наклепанного слоя на противоположных сторонах сечения детали также могла бы привести при перераспределении напряжений к деформации де­ тали.

Остаточные напряжения в деталях после механической обра­ ботки будут рассмотрены ниже.

Суммарная погрешность механической обработки является функцией первичных погрешностей, возникающих в результате дей­ ствия каждого из факторов, влияющих на точность обработки.

Все погрешности по характеру их появления подразделяются на

систематические и случайные.

К систематическим погрешностям относят те из них, которые возникают регулярно (постоянно). Так, например, при определен­ ной настройке станка связанная с нею погрешность будет оста­ ваться постоянной при обработке деталей партии; погрешность, связанная с размерным износом инструмента, может изменяться закономерно при переходе от одной детали к другой, если размер­ ный износ инструмента прямо пропорционален количеству обра­ батываемых деталей; погрешность, вызываемая температурной де­ формацией станка, может сначала закономерно изменяться, а за­ тем стабилизироваться, если нагрев станка происходит по опреде­ ленному закону, а по достижении определенной температуры пре­ кращается вследствие наступления теплового равновесия системы.

23