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: 110
Скачиваний: 2
§ 2. ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И МЕЖОПЕРАЦИОННЫЕ РАЗМЕРЫ |
43 |
|
|
|
Таблица 10 |
Расчетные значения припусков и допусков на шарики |
|||
Диаметр готового |
Минимальный |
Максимальный |
Значения допусков |
шарика Д в, мм |
Amim мм |
Дmax' -«-« |
о шт, мм |
3,175 |
0,2364 |
0,5430 |
0,3066 |
6,350 |
0,3644 |
0,7066 |
0,3422 |
9,525 |
0,4683 |
0,8241 |
0,3558 |
11,112 |
0,5166 |
0,8740 |
0,3574 |
11,509 |
0,5282 |
0,8857 |
0,3575 |
11,906 |
0,5396 |
0,8973 |
0,3577 |
12,303 |
0,5505 |
0,9084 |
0,3579 |
12,700 |
0,5616 |
0,9194 |
0,3578 |
15,081 |
0,6252 |
0,9810 |
0,3558 |
15,875 |
0,6455 |
1,0010 |
0,3555 |
16,669 |
0,6656 |
1,020 |
0,3544 |
19,050 |
0,7233 |
1,0730 |
0,3497 |
' 19,844 |
0,7418 |
1,0890 |
0,3472 |
22,225 |
0,7964 |
1,1370 |
0,3406 |
24,606 |
0,8486 |
1,1820 |
0,3334 |
25,400 |
0,8656 |
1,1960 |
0,3304 |
26,194 |
0,8822 |
1,2110 |
0,3288 |
облойной штамповке шариков. Вместе с тем технологические особенности этих процессов позволяют ожидать, что освоение их в массовом производстве может привести к дальнейшему уменьшению значений Атах-
Следует отметить, что ужесточение припусков требует опре деленного совершенствования самого процесса штамповки ша риков. Естественно, что в связи с этим такие работы, как, например, исследования по стойкости штампов, отрезке загото вок и стабильности значений степени деформации при штам повке шариков различных диаметров приобретают определен ное значение.
Полученные результаты позволяют упорядочить назначение допусков (6 ш т ) на штамповку шариков, руководствуясь выше указанными рекомендуемыми расчетными формулами, на основании которых имеем:
6ШТ- Апах - Атіп - 0,350-До’380 - 0,1 15 Д0’624 - 0,350-Д Г ° X X (1 -0 ,3 2 8 - Д Г 4)-
4 4 |
ГЛ. 2. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И Т. Д. |
Расчетные значения допусков в зависимости от диаметра штампованного шарика приведены в табл. 10.
Подводя итог высказанным соображениям по назначению припусков и допусков, следует подчеркнуть, что, несмотря на возможные противоречия, дальнейшее усовершенствование (уменьшение) припусков на штамповку шариков должно идти по пути подбора таких уравнений кривых, которые, в крайнем случае, отличаясь от предложенных, все-таки имели бы ана логичный им вид (один и тот же пучок кривых):
^ = K■Дo.
Несколько более приближаясь к оси абсцисс, эти кривые будут иметь также монотонный характер и отразят многолет ний опыт развития шарикового производства.
для штамповки шариков (в) с обозначениями всех контролируемых пара метров.
Определенный интерес представляют рекомендуемые для использования в проекте 1-й редакции новой отраслевой нор мали ВНИИПП выпуска 1967 г. припуски и допуски на горяче* штампованные (табл. 11) и прокатанные (табл. 12) заготовки для изготовления шариков II степени точности общего потока
(рис. 11).
Анализ производственных процессов штамповки отече ственных подшипниковых заводов показывает, что изменение значений отношения длины заготовки I к ее диаметру d в зави-
§ 2. ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И МЕЖОПЕРАЦИОННЫЕ РАЗМЕРЫ |
45 |
Таблица 11
Припуски и допуски на горячештампованные заготовки шариков
Номинальный диа метр готового шарика
дюймы М М
|
д . |
Д. |
1 |
3 /3 2 |
27,781 |
1 |
1/8 |
28,575 |
1 |
3/1 6 |
30,163 |
1 |
1/4 |
31,750 |
1 |
5 /1 6 |
33 ,3 3 8 |
1 |
3 /8 |
34,925 |
|
Номинальный при пуск на диаметр, мм |
Допуск на диаметр заготовки (-[-), мм |
Допуск на смещение полусфер заготовки, мм |
Максимальный диа метр полюсных вы ступов заготовки, мм |
Максимальная высо та полюсных высту пов заготовки, мм |
Максимальная шири на облоя заготовки, мм |
Максимальная тол щина облоя заготов ки, мм |
Максимальный вес заготовки, г |
г |
5 |
S |
d i |
h |
А |
к |
р |
1,299 |
0 ,4 |
0 ,1 6 |
5 ,5 |
2 ,7 5 |
1 ,6 |
1,6 |
105,299 |
1,305 |
0 ,4 |
0 ,1 6 |
5 ,5 |
2 ,7 5 |
1,6 |
1,6 |
114,106 |
1,297 |
0 ,4 |
0 ,1 6 |
5 ,5 |
2 ,7 5 |
1,6 |
1,6 |
132,917 |
1,400 |
0 ,4 |
0 ,1 6 |
5 ,5 |
2 ,7 5 |
1,6 |
1,6 |
155,210 |
1,402 |
0 ,4 |
0 ,1 6 |
5 ,5 |
2 ,7 5 |
1,6 |
1,6 |
178,339 |
1,405 |
0 ,4 |
0 ,1 6 |
5 ,5 |
2 ,7 5 |
1,6 |
1,6 |
203,659 |
симости от размера шарика также носит хаотический характер. Так, например, исследованные нами на 11-м ГПЗ значения l/d для шариков диаметром от 3/8" до \" изменяются незакономер но в пределах от 1,8 до 2,3. Аналогичный характер зависимо сти l/d = f(M шт) имеет место и на большинстве других заводов, так как этому факту, по-видимому, не придают должного зна чения.
Между тем указанные колебания в значениях l/d вызывают соответствующие колебания в значениях общей степени дефор мации ф при штамповке (в вышеуказанном случае от ф = 0,22 до ф =0,36), что в свою очередь вызывает аналогичные измене ния механических свойств металла шариков, а поэтому и удельных давлений при штамповке. Так, например, при ука занных условиях истинное сопротивление деформации сги ша риков, штампованных из стали ШХ-15, колеблется до \0 кг/мм2. Такое положение порождает неоднородность качества шари ков различных диаметров, нарушает закономерность измене ния усилий их штамповки, влияет на стойкость штамповки, усложняет расчеты технологических процессов и т. д.
Исследование технологического процесса свидетельствует, что эти колебания вызваны не особенностями самой штампов ки шариков, а случайно установившимся выбором значе ний l/d.
46 ГЛ. 2. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И Т. Д.
Таблица 12
Припуски и допуски на прокатанные заготовки шариков
Номинальный диаметр готового шарика
|
дюймы |
|
М М |
|
Дс |
|
д . |
1 |
3 /3 2 |
2 7 |
,7 8 1 |
1 |
1 /8 |
2 8 ,5 7 5 |
|
1 |
3 /1 6 |
3 0 ,1 6 3 |
|
1 |
1 /4 |
3 1 ,7 5 0 |
|
1 |
5 /1 6 |
3 3 ,3 3 8 |
|
1 |
3 / 8 |
3 4 ,9 2 5 |
|
1 |
13 /3 2 |
3 5 ,7 1 9 |
|
1 |
7 /1 6 |
3 6 ,5 1 2 |
|
1 |
1 /2 |
3 8 ,1 0 0 |
|
1 |
5 / 8 |
4 1 ,2 7 5 |
|
1 |
11 /1 6 |
4 2 |
,8 6 2 |
1 |
3 /4 |
4 4 |
,4 5 0 |
|
k Размер прокатанно го шарика, м м |
Номинальный при пуск на размер за готовки, м м |
Допуск на диаметр заготовки (+), м м |
Допуск на оваль ность, м м |
Диаметр перемыч ки, м м |
Максимальный вес заготовки, г |
д |
Z |
8 |
Si |
dz |
Р |
2 8 ,8 0 0 |
1 ,0 1 9 |
0 , 2 |
0 ,1 5 |
1 , 5 4 - 2 , 0 |
1 0 0 ,2 3 9 |
2 9 ,7 8 0 |
1 ,2 0 5 |
0 , 2 |
0 , 1 6 |
1 ,5 -7 - 2 ,0 |
1 1 0 ,7 4 8 |
3 1 ,3 6 0 |
1 ,1 9 7 |
0 , 2 |
0 , 1 6 |
1 ,5 -7 - 2 ,0 |
1 2 9 ,1 9 7 |
3 2 ,9 0 0 |
1 ,1 5 0 |
0 , 2 |
0 , 1 6 |
1 ,5 -7 - 2 ,0 |
1 5 0 ,6 1 0 |
3 4 ,4 0 0 |
1 ,0 6 2 |
0 , 2 |
0 ,1 6 |
1 ,5 4 - 2 ,0 - |
1 7 0 ,2 4 3 |
3 6 ,0 0 0 |
1 ,0 7 5 |
0 , 2 |
0 ,1 6 |
1 ,5 -7 - 2 ,0 |
1 9 4 ,9 7 0 |
3 7 ,0 0 0 |
1,281 |
0 , 2 |
0 ,1 6 |
1 ,5 - г - 2 ,0 |
2 1 1 ,5 7 8 |
3 7 ,8 0 0 |
1 ,2 8 8 |
0 , 2 |
0 ,1 6 |
1 , 5 4 - 2 , 0 |
2 5 3 ,2 9 9 |
3 9 ,3 0 0 |
1 ,2 0 0 |
0 , 2 |
0 , 2 0 |
1 , 5 4 - 2 , 0 |
2 8 3 ,2 9 9 |
4 2 ,7 0 0 |
1 ,4 2 5 |
0 , 3 |
0 , 2 0 |
1 , 5 4 - 2 , 0 |
3 2 6 ,7 7 4 |
4 4 ,4 0 0 |
1 ,5 3 8 |
0 , 3 |
0 , 2 0 |
1 , 5 4 - 2 , 0 |
3 6 7 ,0 8 3 |
4 6 ,1 0 0 |
1 ,6 5 0 |
0 , 3 |
0 , 2 0 |
1 , 5 4 - 2 , 0 |
4 1 0 ,5 7 8 |
Нами проведены эксперименты по штамповке шариков до
получения |
годного изделия и на половину длины |
заготовки |
из цельных |
и составных свинцовых' и стальных |
заготовок, |
имеющих различные отношения l/d. Для этой цели, исходя из
постоянства |
технологического объема шарика 0 |
1" (Дшт.ш = |
= 26,4 мм) —V= 9950 мм3, мы рассчитали заготовки следующих |
||
размеров (табл. 13). |
|
|
Полученные экспериментальные данные (рис. |
12) показы |
|
вают, что |
заготовки, имеющие отношение lid —0,72—1,0, |
|
в начальный момент штамповки разворачиваются и становят ся на кромку, образуя угол между своей осью в исходном по ложении и осью в момент штамповки тем меньший, чем больше
значение"Отношения |
lid. Начиная с отношения |
//гі =1,5 и до |
//б?= 4,0, заготовки |
располагаются в штампе |
относительно |
устойчиво, т. е. практически не поворачиваются, однако, как показали эксперименты, при l/d ^ .2,5 возникает продольный изгиб заготовок тем больший, чем больше значение l/d. Таким
§ 2. ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И МЕЖОПЕРАЦИОННЫЕ РАЗМЕРЫ |
47 |
|
|
Таблица 13 |
Размеры заготовок для экспериментальной штамповки шариков |
||
Длина 1, мм |
Диаметр dt мм |
l/d |
18,7 |
26,0 |
0,72 |
23,3 |
23,3 |
1,0 |
30,75 |
20,3 |
1,5 |
37,0 |
18,5 |
2 ,0 |
38,2 |
18,2 |
2,1 |
40,0 |
18,0 |
2 ,2 |
41,0 |
17,8 |
2,3 |
42,8 |
17,2 |
2,5 |
48,5 |
16,16 |
3,0 |
53,7 |
15,35 |
3,5 |
58,8 |
14,7 |
4,0 |
образом, казалось бы, что наиболее оптимален диапазон зна чений //с?= 1,5—2,5. Однако в процессе длительной штампов ки шариков выяснилось, что в диапазоне l/d = 1,5—2,0 соос ность оси заготовки с осью штамповки сохраняется недостаточ но стабильно, а при 2,3<
< J/d^. 2,5 уже может возникать эксцентричное расположение облоя. Сле дует отметить, что при lid —0,72—-1,0 наблюдает ся, помимо перекоса оси заготовки, недоштампов ка по «полюсам» шарика.
Изгиб |
заготовки |
при |
|
l/d — 2,5—4,0 |
вызывает, |
||
кроме |
эксцентричности |
||
«сатурнова кольца» (об лоя), появление утяжины
с противоположной |
сто |
|
|
|
роны. На рис. |
13 показа |
|
|
|
ны шарики, отштампован |
Риа 12' |
Схема сложений заготовок, |
||
ные ИЗ стали ШХ-15 при |
||||
- / , |
л _0 |
/ |
имеющих значения отношения длины за- |
|
значениях t/a — и, II |
4,и. |
готовки |
к диаметру l/d= 0,72—4,0 в мо- |
|
Следовательно, |
для |
по- |
|
мент штамповки. |
4 8 |
ГЛ. 2. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ, ПРИПУСКИ, |
ДОПУСКИ И Т. |
Д. |
|
|||||||||
лучения качественных шариков значение отношения l/d долж |
|
||||||||||||
но лежать в пределах 2,0—2,3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рассмотрим полученные нами данные в отношении изме |
|
||||||||||||
нения усилий при штамповке заготовок на половину их дли |
|
||||||||||||
ны //2 и на всю длину I до получения годных шариков. Так, |
|
||||||||||||
при l/d = 1,0 и l/d= 1,5 в случае штамповки до половины длины |
|
||||||||||||
заготовки усилие резко повышается по сравнению со смежны |
|
||||||||||||
ми |
значениями l/d = 0,72 |
и //cf= 2,0. |
Начиная |
|
со |
значений |
|
||||||
l/d —2,0 и до l/d = 2,5, усилие резко уменьшается, |
а далее при |
|
|||||||||||
l/d = 2,75 до //cf == 4,0 практически остается |
на одном |
(самом |
|
||||||||||
низком) уровне. В случае |
полной штамповки |
заготовок до |
|
||||||||||
получения годных шариков выявлено, |
что с увеличением зна |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Пооперационные размеры шариков мае |
|
|||||||
|
|
Штамповка |
|
Опиливание |
|
Мягкое шлифование |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(обкатка) |
|
||
Номинальный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
диаметр шарика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размер |
сме |
размер |
|
оваль |
|
размер |
оваль |
|
|||
|
|
щение |
|
|
ность |
|
ность |
|
|||||
дюймы |
М М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 /8 |
9,5 2 5 |
Ю ,1 8 + °'20 |
0 ,1 0 |
1 0 ,0 0 Г° 'Ш |
0 ,0 5 |
9 , 7 0 ' |
° ' ° 2 |
0,01 |
|
||||
7 /1 6 |
11,112 1 1 ,8 5 + °'25 |
0 ,1 2 |
1 1 ,6 5 + °'10 |
|
» |
ц ,3 1 + ° '° 2 |
» |
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||||
29/64 |
11,509 1 2 ,2 5 + °'25 |
|
» |
1 2 .0 5 + 0' 10 |
|
» |
ц ,7 1 + 0 .° 2 |
» |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
— |
12,000 1 2 ,6 5 + °'25 |
|
» |
1 2 ,5 0 + ° '10 |
|
» |
1 2 ,2 1 + 0,02 |
» |
|
||||
31/64 |
12,303 1 3 ,0 5 + 0'25 |
|
» |
1 2 ,8 5 + °’10 |
|
» |
1 2 ,5 1 + °’°2 |
» |
со |
||||
1/2 |
12,700 |
13 ,4 4 + 0*25 |
|
|
1 3 ,2 5 + ° '10 |
|
|
1 2 ,9 і+ ° '° 2 |
|
н |
|||
|
» |
|
» |
» |
о |
||||||||
37/64 |
14,684 1 5 .4 5 + 0'25 |
|
» |
1 5 ,3 0 +0,1° |
|
|
» |
1 4 ,9 0 + °'°2 |
» |
СО |
|||
|
|
|
О . |
||||||||||
19/32 |
15,081 1 5 ,9 1 + 0'25 |
|
» |
1 5 ,7 0 + ° '10 |
|
» |
1 5 ,3 0 + °’°2 |
» |
О |
||||
|
|
к |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 /8 |
15,875 1 6 ,6 6 + °’25 |
|
» |
1 6 ,6 0 + ° '10 |
|
» |
1 6 ,2 5 + °’02 |
» |
со |
||||
|
|
X |
|||||||||||
21/32 |
16,669 1 7 ,5 5 + 0'30 |
|
|
1 7 ,3 2 + °,к) |
|
|
|
1 6 ,9 0 + °'°2 |
|
о |
|||
|
» |
|
|
» |
» |
а> |
|||||||
|
|
|
|
3* |
|||||||||
3 /4 |
19,050 1 9 .9 5 + 0'30 |
0 ,1 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Я |
||
1 9 ,8 5 + °-10 |
|
» |
1 9 ,4 5 + °’02 |
» |
2 |
||||||||
|
CU |
||||||||||||
25/32 |
19,844 2 0 ,7 5 + ° '3° |
|
» |
2 0 ,5 3 1° ' 10 |
|
0 ,0 5 |
2 0 ,0 8 + °'°2 |
» |
а) |
||||
|
|
Н |
|||||||||||
7 /8 |
22,225 2 3 ,2 3 + ° '3° |
|
» |
2 2 ,9 5 + ° '13 |
0 ,0 7 |
2 2 ,5 1 4 ° ' ° 2 |
» |
|
|||||
57/64 |
22,622 2 3 .5 9 + 0'30 |
|
» |
2 3 ,3 5 + ° ’13 |
0 ,0 7 |
2 2 ,9 і+ ° '° 2 |
» |
|
|||||
31/32 |
24,606 2 5 ,6 1 + °'3° |
|
» |
2 5 ,3 3 + ° '15 |
0 ,0 8 |
2 4 ,9 0 + °’°2 |
» |
|
|||||
1 |
25 ,4 0 0 2 6 ,4 0 + °'3° |
|
» |
2 6 .1 2 + 0' 15 |
0 ,0 8 |
2 5 ,7 0 ^ |
0,02 |
» |
|
||||
§ 2. ПРИПУСКИ, ДОПУСКИ И МЕЖОПЕРАЦИОННЫЕ РАЗМЕРЫ |
49 |
чения отношения l/d усилие штамповки уменьшается, достигая при //cf= 4,0 значения в 1,7 раза меньшего, чем при //cf= 0,72.
Следует, однако, отметить, что по характеру изменения уси лий невозможно сделать окончательный вывод об оптималь ном значении отношения длины заготовки к диаметру, так как для этого необходимы данные размерных параметров шариков, согласно которым это отношение должно находиться в пре делах 2,0—2,3.
Как показывает многолетний опыт производства шариков, а также некоторые литературные данные [12], оптимальным от ношением I к d является значение 2,2 с допускаемым откло нением до 2,3. Соответственно этому обеспечивается постоян-
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
14 |
сового |
потока |
(II степени точности) м м |
|
|
|
|
|||
Твердое шли |
Первая доводка |
Вторая доводка |
Промывка в из |
Полирование |
|||||
в обрезках хро |
|||||||||
фование |
|
|
|
|
вести |
мовой кожи |
|||
размер |
оваль |
размер |
оваль |
размер |
оваль |
размер |
шеро |
размер |
шеро |
ность, |
ность, |
ность, |
хова |
хова |
|||||
|
гран- |
|
гран- |
|
гран- |
|
тость |
|
тость |
|
ность |
|
ность |
|
ность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
класс |
|
класс |
|
|
|
|
|
|
|
чисто- |
|
чисто- |
|
|
|
|
|
|
|
ты |
|
ты |
9,559 |
0,003 |
9,535 |
0,0015 |
9,525 |
0,001 |
9,525 |
п |
9,525 |
п |
11,148 |
0,004 |
11,124 |
0,0015 |
11,112 |
0,001 |
11,112 |
» |
11,112 |
» |
11,545 |
» |
11,521 |
0,0015 |
11,509 |
» |
11,509 |
» |
11,509 |
» |
12,036 |
» |
12,012 |
» |
12,00 |
» |
12,00 |
» |
12,00 |
» |
12,339 |
» |
12,315 |
» |
12,303 |
» |
12,303 |
» |
12,303 |
» |
12,736 |
» |
12,712 |
» |
12,700 |
» |
1 2 ,7 0 0 |
» |
12,700 |
» |
14,72 |
» |
14,696 |
» |
14,684 |
» |
14,684 |
» |
14,684 |
» |
15,12 |
» |
15,096 |
» |
15,081 |
» |
15,081 |
» |
15,081 |
» |
15,925 |
» |
15,895 |
» |
15,875 |
» |
15,875 |
» |
15,875 |
» |
16,71 |
» |
16,684 |
» |
16,669 |
» |
16,669 |
» |
16,669 |
» |
19,100 |
» |
19,070 |
» |
19,050 |
» |
19,050 |
» |
19,050 |
» |
19,89 |
» |
19,860 |
» |
19,844 |
» |
19,844 |
» |
19,844 |
» |
22,28 |
0,005 |
22,245 |
» |
22,225 |
» |
22,225 |
» |
22,225 |
» |
22,677 |
» |
22,642 |
» |
22,622 |
» |
22,622 |
» |
22,622 |
» |
24,666 |
> |
24,631 |
» |
24,606 |
» |
24,606 |
» |
24,606 |
» |
25,460 |
» |
25,425 |
» |
25,400 |
» |
25,400 |
» |
25,400 |
» |
4 Л. А. Олендер