Файл: Олендер, Л. А. Технология и оборудование шарикового производства [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 2

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

32 ГЛ. 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ШАРИКОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

ется некоторым уменьшением количества окончательных опе­ раций обработки, надобность в проведении которых отпадает ввиду более слабых требований, предъявляемых к шарикам этих степеней точности. Так, при изготовлении шариков III— VI степеней точности не нужны операции окончательной (вто­ рой) доводки, а при изготовлении шариков V—VI степеней точности доводочные операции вообще не целесообразны, и шарики после шлифования обычно поступают на операции по­ лирования или промывки.

В отличие от этого изготовление шариков I и более высо­ ких степеней точности (0, 01, 02), наоборот, требует введения дополнительных операций, как, например, дополнительная до­ водка, опиливание и т. д.

Так, для изготовления шариков I степени точности в допол­ нение к типовому техпроцессу II степени точности добавляется еще операция третьей доводки, которая ранее применялась только как безэлеваторная, а в последнее время начинает при­ меняться как элеваторная.

Поскольку шарики 0, 01 и 02-й степеней точности изготовля­ ются сравнительно только небольших диаметров (0,8— 30,0 мм) и по специальным заказам для определенных объ­ ектов, то для них в основном используется следующий техноло­ гический процесс: штамповка, первое, второе и третье механи­ ческое опиливание, мягкая доводка, термообработка, первая и вторая доводка, чистовая и окончательная доводка, которые

позволяют обеспечить требуемые параметры по ГОСТу

3722—60.

В последние годы ВНИИППом [9] опробована и внедряется на некоторых отечественных подшипниковых заводах новая операция, названная у нас в стране обкаткой, а за рубежом— флешинг-процессом. Эту операцию можно рассматривать как процесс шлифования карбидными зернами, образовавшимися

вспециальном чугунном диске при термообработке до высо­ кой твердости. Преимущество данного процесса заключается

взначительном повышении производительности по сравнению с опиливанием, предварительным и мягким шлифованием. При соблюдении оптимальных режимов с применением выхажива­ ния и использовании качественного инструмента этим методом достигается высокое качество обработки шариков (7-й класс шероховатости поверхности и т. п.), которое может ухудшиться при нарушении указанных условий. В работе [9] указывается, что обкаткой можно обрабатывать шарики любого диаметра, однако наиболее целесообразно применение этой операции для шариков диаметром 14—50 мм.

ВНИИПП рекомендует для практического использования


§ 4. ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

33

следующие варианты сочетания предшествующих обкатке и последующих операций (в зависимости от сложившихся усло­ вий и возможностей) [9]: 1) штамповка, отжиг, обкатка, закал­ ка; 2) штамповка, опиливание, обкатка, закалка; 3) штампов­ ка, опиливание, обкатка, отжиг, закалка; 4) штамповка, отжиг, обкатка, мягкое шлифование, закалка; 5) прокатка, оболтка полюсов, отжиг, обкатка, закалка; 6) прокатка, оболтка по­ люсов, отжиг, предварительное шлифование, обкатка, за­ калка.

Следует отметить, что как при штамповке и ковке, так и при последующей механической обработке особое влияние на качество изготовляемых шариков оказывает пластическая де­ формация, которая сопровождает все процессы механической обработки металлов. При существующей тёхнологии шарико­ вого производства почти все операции обработки шариков про­ изводятся с приложением давлений, удельные значения кото­ рых в большинстве случаев превосходят предел текучести ста­ ли. В результате этого окончательно обработанные шарики по­ лучают значительное упрочнение поверхности (наклеп), что увеличивает значения разрушающей нагрузки, а также повы-' шает их долговечность в процессе эксплуатации в различных машинах и механизмах.

Для шарикового производства СССР при выполнении ука­ занных операций типового техпроцесса характерно групповое пооперационное расположение технологического оборудования с некоторыми интервалами (свободной площадью) между со­ седними группами станков. Эта свободная площадь обычно используется для проезда внутрицехового транспорта (элек­ трокар, тележек и т. п.), а также для межоперационных заде­ лов шариков, т. е. для установки бункеров, в которых шарики при помощи кран-балок транспортируются с одной операции на другую. Обслуживание оборудования — бригадное. За каж­ дой бригадой постоянно закреплена определенная группа станков, выполняющих однотипную операцию.

В отличие от этого некоторые иностранные фирмы (напри­ мер, итальянская фирма «Риф») располагают шарикообраба­ тывающее оборудование в соответствии с принципами прямо­ точное™, т. е. в последовательности выполнения операций технологического процесса. С этой целью последовательно устанавливаются для обслуживания одному рабочему несколь­ ко станков, выполняющих для данного диаметра шариков неко­ торые последовательные в техпроцессе операции (например, штамповка, опиливание, мягкое или твердое шлифование, пер­ вая и вторая доводка и т. п.).

3 Л. А. Олендер


34

ГЛ. 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ШАРИКОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Контрольные вопросы

1.Что такое производственный и технологический процессы?

2.Что такое операция, переход и рабочее место?

3.Какие имеются типы операций в зависимости от степени машини­

зации?

Какие Вы знаете основные типы производства и чем они отличаются

4.

между собой?

классам и

степеням точности?

5.

Как классифицируются шарики по

6.

Каким испытаниям и контрольным

измерениям

подвергаются ша­

рики согласно ГОСТу 372260?

разномерность, шероховатость по­

7. Что такое овальность, гранность,

верхности. и волнистость?

.

8.Сколько имеется классов чистоты поверхности, чем они характери­ зуются и какие из них распределяются по разрядам?

9.Каким образом определяется фактическая твердость шариков?

10.Какие Вы знаете методы изготовления заготовок шариков и их осо­ бенности?

11.Назовите основные отличия между типовыми технологическими

процессами, предназначенными для изготовления шариков различных диа­ метров и степеней точности.

1

Г л а в а II. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И МЕЖОПЕРАЦИОННЫЕ РАЗМЕРЫ ШАРИКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ

§ 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ, ПРИПУСКАХ, ДОПУСКАХ И ПОСАДКАХ

Известно, что для сборки каких-либо узлов, соединений, механизмов или машин входящие в них детали могут быть из­ готовлены или абсолютно точными, или с размерами, колеблю­ щимися в некоторых пределах. Поскольку изготовление абсо­ лютно точных деталей весьма трудоемко и практически невозможно из-за погрешностей, обусловленных износом инст­ румента, наладкой и т. п., то их обычно изготовляют с заранее конструктивно установленными отклонениями. При этом те де­ тали, которые собираются между собой в какой-то узел, имеют и взаимообусловленные размеры, для того чтобы любые из них могли собираться без предварительной подгонки, т. е. чтобы они были взаимозаменяемыми.

Под взаимозаменяемостью в машиностроении понимается такой принцип конструирования и производства изделий, при котором независимо изготовленные детали собираются в узел без подгонки, подбора или дополнительной обработки и обес­ печивают работу машины или механизма в целом в соответст­ вии с требованиями, предъявляемыми к ней.

Взаимозаменяемость бывает полной и неполной (ограни­ ченной). Под полной взаимозаменяемостью понимается такой способ конструирования и изготовления деталей, при котором любая из них может без какой-либо подгонки или подбора устанавливаться на соответствующее место в механизме или машине. В отличие от этого при неполной взаимозаменяемости обработанные детали перед сборкой сортируются по размерам на ряд групп, которые собираются лишь с деталями определен­ ной группы.

Взаимозаменяемость является основным и необходимым условием современного массового и серийного производства. Характерными примерами взаимозаменяемости могут служить

3*


36 ГЛ. 2. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И Т. Д.

следующие: ввертывание любой электрической лампочки в пат­ рон, использование какого-либо типа шарикоподшипника в лю­ бой машине, навертывание гаек на любой болт одного и того же типоразмера и т. п.

В зависимости от степени точности изготовления узлов и деталей применяются различные методы сборки: взаимозаме­ няемость, пригонка, регулировка, селективная сборка.

Метод пригонки используется в случае опытного или еди­ ничного производства, имеющего укрупненную технологию и располагающего универсальным оборудованием. Следует иметь в виду, что его применение повышает трудоемкость сборки, снижает качество машин и препятствует автоматиза­ ции сборочного процесса.

Применение метода регулировки определяется габаритами изделия, возможностью доступа к данному соединению для ре­ гулировки в процессе эксплуатации, степенью усложнения и особенностями конструкции вследствие ввода регулирующих устройств, а также влиянием этого усложнения на надеж­ ность, долговечность и стоимость узла.

Появление селективной сборки было обусловлено несоот­ ветствием точности имеющегося производственного оборудова­ ния требованиям, выдвигаемым теорией взаимозаменяемости.

Селективная сборка основана на предварительной сорти­ ровке на группы партии входящих в соединение деталей и по­ следующей сборке соединения из деталей соответствующих групп. Характерным примером применения селективной сборки является комплектация подшипников.

Под точностью обработки в машиностроении понимается степень приближения значений геометрических параметров детали, заданной чертежом, к этим же значениям, получен­ ным в результате ее обработки. Для установления степени соответствия необходимо оценить у готовой детали точность размеров поверхностей, их геометрической формы и взаимного расположения, а также шероховатость и волнистость этих по­ верхностей.

Достижение указанных параметров производится в процес­ се обработки за счет.снятия установленного определенного слоя металла, который называется припуском.

Правильность получения размеров при обработке деталей определяется их измерениями. Измерить размер — это значит сравнить его значение с величиной, принятой за единицу. Для линейных размеров единицей измерения является метр, доль­ ные части которого в виде миллиметра (одна тысячная) и мик­ рометра (одна миллионная) широко применяются.

При измерениях могут иметь место погрешности, вызван­


§ 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

37

ные неточностью или изношенностью самого измерительного средства, температурным влиянием, т. е. разностью темпера­ тур инструмента и детали, а также ошибками, связанными с опытом, навыками и другими индивидуальными особенностями человека, производящего измерение. Поэтому абсолютно точно определить значение какого-либо размера у детали практиче­

ски

невозможно. В связи

 

с

этим

на

производстве

 

пользуются понятиями но­

 

минального,

предельного

 

и

действительного

раз­

 

меров.

сопряжении

двух

 

 

В

 

 

деталей, входящих одна в

 

другую, различаются ох­

 

ватывающая

и охватыва­

 

емая поверхности и соот­

 

ветствующие

им

разме­

 

ры. Для круглых дета­

 

лей — это

отверстие и

Рис. 8. Соединение двух деталей:

вал,

а размеры соответст­

венно— диаметр

отвер­

а — цилиндрическое: б — плоское;

1 — охватывающая поверхность, 2 — охваты-

стия и диаметр вала (рис.

ваемая.

8,

а).

Указанные

назва­

 

ния условно

также распространяются и на детали, не имею­

щие

круглой формы (рис. 8, 6).

 

Номинальным размером

называется основной размер, об­

щий для сопрягаемых деталей — вала и отверстия, составля­ ющих соединение (см. размеры d и b на рис. 8). Учитывая существующие погрешности обработки, в чертежах, кроме но­ минального размера детали, в случае необходимости могут указываться его допустимые отклонения. Так, например, если на чертеже указан размер 50±Іо;2>то это значит, что при обра­ ботке детали этот размер может находиться в пределах от 49,9 до 50,1 мм, так как допустимое отклонение со знаком «+ » (плюс) прибавляется к номинальному размеру, а со знаком «—» (минус), наоборот, отнимается от него. При этом наиболь­ ший из них (в данном примере — 50,1 мм) называется наи­ большим предельным размером, а наименьший (49,9 мм) — наименьшим предельным размером. Разность между допускае­ мыми предельными размерами называется допуском.

Действительный размер — это размер, полученный в ре­ зультате измерения с наивысшей практически достижимой точ­ ностью. Таким образом, чтобы получить годные и взаимоза­ меняемые детали, их необходимо изготовить в соответствии