Файл: Ремонт строительных машин учебник..pdf

ботке абразивным инструментом в наружном слое могут Возник нуть напряжения растяжения, а в нижележащем слое — напряже­ ния сжатия. Они возникают тогда, когда вследствие интенсивного выделения тепла наружный слой в зоне резания разогревается до

+<3,н/мг

Подбирая соответствующие способы обработки, режимы реза­ ния и охлаждения детали, геометрию режущего инструмента, мож­ но влиять на остаточные напряжения в желаемом направлении. На рис. 2.13 показаны схемы применяемых методов механической обработки, позволяющих получать напряжения сжатия (наклеп)

30

в поверхностном слое. Наклеп поверхностного слоя повышает уста­ лостную прочность, а также износостойкость и коррозионную за­ щиту детали. Поэтому создание в поверхностных слоях остаточных напряжений сжатия называют упрочнением.

§ 5. Выбор методов и последовательности обработки детали

При разработке технологического процесса обработки детали прежде всего определяются способы окончательной обработки по­ верхностей и выбирается оборудование, которое обеспечивало бы необходимое качество. Затем планируют всю последовательность обработки поверхности детали и выбирают необходимое для этого оборудование. При этом исходят из того, что каждый последую­ щий способ обработки должен быть точнее предыдущего, а тех­ нологический допуск, полученный на предыдущем этапе, должен обеспечить применение последующего способа обработки (нельзя, например, после чернового растачивания применять чистовое раз­ вертывание, так как зубья развертки работали бы с недопустимо большой глубиной резания).

С учетом принятой последовательности обработки каждой по­ верхности намечается общий план обработки детали, содержание отдельных операций технологического процесса и выбор типа обо­ рудования, что в совокупности составляет технологический марш­ рут обработки.

Исходным при разработке технологического маршрута обработ­ ки детали может быть типовой технологический процесс изго­ товления деталей данного типа (например, валов, зубчатых ко­ лес, цилиндров, тяг и т. д.). В процессе разработки маршрут дол­

тельности обработки детали, заключаются в следующем. Первыми обрабатываются поверхности, принятые за установочные базы. Затем обрабатываются остальные поверхности в последовательно­ сти, обратной степени их точности — чем точнее должна быть по­ верхность, тем позже она обрабатывается. Следует сначала вы­ полнять операции, при которых возможно выявление (или появле­ ние) брака. Заканчивается обработка детали той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наиболее важное зна­ чение для работоспособности детали. К заключительным опера­ циям относятся сверление отверстий, нарезание резьбы и обработ­ ка легкоповреждаемых поверхностей.

В технологический маршрут обработки детали включаются опе­ рации по термообработке. Закалка детали, а также цементация и последующая закалка, если они предусмотрены, обычно выполня­ ются до окончательной обработки (шлифования). Цианирование и азотирование производятся после шлифования.

В целях улучшения обрабатываемости, улучшения структуры и снятия внутренних напряжений перед механической обработкой

31

заготовки или после ее обдирки может производиться отжиг, нор­ мализация, улучшение (закалка с высоким отпуском) или ста­ рение.

При выборе станков для выполнения намеченных операций тех­ нологического процесса исходят ил конструкции и размеров обра­ батываемой детали, необходимой точности и чистоты обработки, требуемой мощности и производительности при обработке, техни­ ческих возможностей станков (наличных или приобретение кото­ рых реально возможно), необходимости минимальной себестоимо­ сти выполнения работ, обеспечения загрузки имеющегося оборудо­ вания и других факторов. Поскольку обычно возможны различ­ ные варианты решений, оптимальный из них определяется на осно­ ве технико-экономического анализа. Последний должен произво­ диться особенно тщательно при крупносерийном и массовом типах производства.

Одновременно с выбором станка из числа имеющихся на пред­ приятии решается вопрос о создании необходимых специальных приспособлений и принимаются принципиальные решения по их кон­ струированию.

Далее производится более детальная разработка принятого тех­ нологического процесса, который оформляется в виде технологиче­ ских карт. В технологической карте приводятся все необходимые сведения об изготовляемой детали и заготовке для нее (чертеж или эскиз детали, материал, термообработка, размер партии де­ талей для серийного производства или такт выпуска для поточного производства и другие данные), дается план технологического процесса с подразделением его на операции, установки, переходы и позиции и указанием применяемых станков, приспособлений, ре­ жущего и измерительного инструментов, расчетных размеров обра­ батываемых поверхностей, режимов резания, норм времени по ос­ новным элементам, профессии и квалификации (разряда) рабо­ чего, выполняющего каждую операцию. При необходимости в кар­ тах или в приложениях к ним даются установочные операционные эскизы с указанием способа крепления детали, положения режу­ щих инструментов, направления вращения детали и подачи инстру­ мента, размеров и допусков на них, получаемых в результате вы­ полнения данной операции (перехода), а также чистоты поверх­ ности, которая должна быть получена при этом.

Режущий инструмент выбирается с учетом следующих сообра­ жений:

—инструмент должен обеспечивать получение требуемой точ­ ности и чистоты обработки детали;

—по своей конструкции инструмент должен соответствовать способу крепления его на принятом станке или в приспособ­ лении;

—инструмент должен быть возможно более простым в изго­ товлении и заточке;

—необходимо возможно шире применять нормальный режу­ щий инструмент, так как введение специального инструмента тре­

32

бует организации его производства и приводит к повышению стои­ мости продукции;

■— номенклатура применяемого инструмента должна быть воз­ можно меньшей;

— режущие элементы инструмента должны быть из таких ма­ териалов, которые обеспечивали бы необходимую стойкость ин­ струмента при работе и качество обработки.

В настоящее время режущие пластинки инструментов изготов­ ляются из быстрорежущих сталей (Р18, Р9, Р9Ф5. Р18Ф2 и др.), твердых сплавов (Т5КЮ, Т15К6, Т30К4. ВК8, В Кб, ВК2 и др.) и минералокерамических материалов (ЦВ18 и др.). Имеются реко­ мендации по применению таких пластинок для различных практи­ ческих целей. Разработаны также рекомендации по применению абразивных инструментов.

Большое значение для повышения производительности труда имеет использование комбинированного режущего инструмента, позволяющего одновременно обрабатывать несколько поверхно­ стей детали или несколько участков одной поверхности.

Выбор измерительного инструмента обусловлен требованиями точности, удобства и быстроты измерений.

Режим обработки деталей на металлорежущих станках харак­ теризуется глубиной резания, подачей и скоростью резания. Всегда целесообразно использовать рациональные режимы резания, под которыми понимается такое технически и экономически целесо­ образное сочетание глубины резания, подачи и скорости резания, которое обеспечивает в данных производственных условиях наи­ меньшую себестоимость обработки детали. Обычно режимы реза­ ния выбираются исходя из экономически целесообразной стойко­ сти режущего инструмента, т. е. продолжительности работы ин­ струмента между двумя переточками, которая в большинстве слу­ чаев принимается не менее 60 мин.

Исследованиями установлено, что стойкость режущего инстру­ мента в наибольшей степени уменьшается при увеличении скоро­ сти резания и в наименьшей — при увеличении глубины резания. Поэтому при расчете режимов резания в первую очередь выби­ рают глубину резания, которая для достижения наибольшей про­ изводительности принимается возможно большей, затем опреде­ ляют подачу и в последнюю очередь — скорость резания.

Глубину резания при грубой обработке деталей берут, как пра­ вило, равной величине припуска. Если жесткость системы СПИД не позволяет снять весь припуск за один проход, предусматривает­ ся несколько проходов. Получистовая обработка выполняется за

верхности.

В зависимости от глубины резания назначается максимальная технологически возможная величина подачи, для чего использу­

33

ются разработанные на основе экспериментальных исследований нормативы. Как правило, при черновой обработке величина по­ дачи ограничивается жесткостью и прочностью механизмов станка, приспособлений и инструментов, прочностью закрепления и жест­ костью детали, мощностью или крутящим моментом станка. При чистовой обработке подача лимитируется требуемой чистотой по­ верхности.

Скорость резания определяют расчетом или выбирают по нор­ мативным таблицам в зависимости от вида и свойств обрабатывае­ мого материала, глубины резания и подачи, материала режущей части и геометрии инструмента, принятой стойкости инструмента и т. д.

При обработке деталей однолезвийным режущим инструментом расчетное значение скорости резания определяется по формуле

чет числа оборотов или двойных ходов в минуту, а затем по пас­ порту станка принимается ближайшее меньшее из имеющихся у станка. Расчет заканчивается определением усилия, крутящего мо­ мента и мощности, необходимых для осуществления резания. По­ лученные результаты сравниваются с паспортными возможностя­ ми принятого станка. При необходимости параметры режима кор­ ректируются.

Нормы времени на станочные работы определяют на основе технического расчета исходя из наиболее рационального использо­ вания производственных возможностей оборудования и рабочего места с учетом, передового производственного опыта.

В состав технически обоснованной нормы времени в общем слу­ чае включаются следующие элементы: подготовительно-заключи­ тельное время, основное (технологическое) время, вспомогатель­ ное время, время на обслуживание рабочего места, время переры­ вов на отдых и естественные надобности.

34