Файл: Кабаков, М. Г. Технология производства гидроприводов учеб. пособие.pdf

I

базировании, можно сохранить, если контакт сопряженных баз двух деталей будет непрерывным, что обеспечит двусторон­ нюю связь соединенных деталей.

Под определенностью базирования детали понимают «неизмен­ ность» ее положения относительно поверхностей другой детали, с которой она не только соединена, но которая определяет ее положение при работе в машине или в процессе изготовления.

Чтобы создать силовое замыкание, используют упругие силы материала крепежных деталей и механизмов, а^также силы трения, тяжести, силы сжатого воздуха, давление жидкости и т. д. При соприкосновении поверхностей соединяемых деталей действи­ тельные поверхности, по которым происходит контакт в резуль­ тате макро- и микропогрешностей сопрягаемых поверхностей, представляют собой обычно некоторую часть размеров поверх­ ностей. Поэтому приложение сил для обеспечения контакта вызы­ вает контактные деформации, которые вносят дополнительные погрешности в требуемое относительное положение соединяемых деталей. При приложении сил возникают соответствующие де­ формации деталей. Эти деформации возрастают, если точки при­ ложения сил, обеспечивающих контакт, располагаются вне или между опорными точками сопрягаемых поверхностей, так как в этом случае возникают деформации сжатия и изгиба.

Итак, для соблюдения условия определенности базирования необходимо:

правильно выбрать базы; создать правильное силовое замыкание; .

уменьшить контактную деформацию, для чего выдержать при обработке заданные допуски на отклонение от геометрии и шеро­ ховатости сопрягаемых поверхностей;

правильно выбрать точки приложения сил; установить последовательность приложения сил, чтобы не

изменить положения детали при ее закреплении.

У некоторых деталей гидроприводов жесткость в одной и даже двух координатных плоскостях недостаточная. Так, ведомые валы гидротрансформаторов больших активных диаметров (более 350 мм) двухполостных гидромуфт, установленных в приводе с консоль­ ным съемом мощности, штоки гидроцилиндров с большим ходом поршня имеют значительную длину и малый диаметр и отличаются недостаточной жесткостью в двух перпендикулярных плоскостях. То же относится и к тонким дискам. При установке таких дета­ лей для обработки на станках приходится повышать их жесткость, увеличивая число опор в плоскостях недостаточной жесткости детали (например, люнетами).

В практике гидромашиностроения иногда возникает неопре­ деленность базирования детали. Под неопределенностью базиро­ вания понимают единичное или многократное изменение требуе­ мого положения детали относительно поверхностей сопряженных деталей (или детали), определяющих ее положение. Например,

28 '

неопределенность базирова­ ния роликов 2 обгонного механизма (рис. 6, а) харак­ теризуется многократным на­ рушением контакта между ними и базирующими поверх­ ностями 1 (звездочки) и по­

верхностью детали 3 (обоймы), определяющих их положение. Неопределенность базирования всегда порождает дополнительные погрешности относительного положения и движения детали. В рассматриваемом примере изменяется рабочий ход роликов, угол заклинивания обгонного механизма, что отрицательно влияет на его работоспособность. Неопределенность базирования полу­ чается также в золотниковых парах распределителей. В таком случае рассчитывают необходимые и допустимые зазоры, т. е. устанавливают надлежащие допуски на эти зазоры.

Уменьшить погрешности, вызванные неопределенностью бази­ рования, можно, если обеспечить определенность базирования детали путем соблюдения перечисленных выше условий, ввести, например, центрирование звездочки и обоймы (рис. 6, б), выбрать надлежащую конструкцию прижимных устройств и т. д. Детали или заготовки при обработке должны занимать требуемое поло­ жение относительно деталей станка, приспособления или рабочего места. Поверхности или заменяющие их сочетания поверхностей, при помощи которых определяется положение детали в процессе

ееобработки, называют технологическими базами детали.

При изготовлении деталей и их сборке приходится производить

измерения, чтобы определить действительные размеры, а также относительные повороты поверхностей и другие характеристики качества деталей. Поверхности, или заменяющие их сочетания поверхностей, или части поверхности детали, относительно кото­ рых измеряют расстояния и повороты (для определения положе­ ния) других поверхностей, называют измерительными базами. При установке и определении положения измерительного инстру­ мента относительно детали используют материальные и .скрытые базы так, чтобы общее количество баз не превышало трех.

При изготовлении некоторых деталей приходится сменять базы, т. е. заменять одни поверхности деталей, заготовок, исполь­ зуемых в качестве баз, другими. Различают неорганизованную и организованную смену баз. При организованной смене баз соблю­ дают определенные условия, т. е. такой сменой баз управляют.

29

Неорганизованная смена баз происходит случайно, например во время установки и закрепления детали на станке или в приспособ­ лении. Причинами такой смены баз могут быть погрешности гео­ метрических форм заготовки или детали, или значительные мо­ менты и силы, возникшие в процессе обработки. Неорганизован­ ная смена баз при изготовлении детали нередко приводит к зна­ чительному браку. Поэтому во время технологических процессов неорганизованную смену баз следует исключать. Необходимость

ворганизованной смене одной или нескольких баз возникает: когда невозможно обработать все поверхности детали с одной

ееустановки; если деталь приходится обрабатывать на нескольких станках; при сборке;

чтобы повысить точность и упростить измерения;

Смена баз не должна сопровождаться возникновением незапла­ нированных погрешностей.

Погрешности расстояний, размеров и относительных поворо­ тов поверхности при изготовлении деталей (заготовок) могут быть получены или измерены с помощью цепного, координатного или комбинированного методов.

Цепной метод заключается.в том, что каждый последующий размер, расстояние или поворот поверхности получают или изме­ ряют вслед за ранее полученным или измеренным (рис. 7, а, б). Основное преимущество этого метода в том, что погрешность, получаемая на каждом из цепных звеньев, не зависит от погреш­ ности отдельных звеньев. Погрешности, получаемые при цепном методе на координатных звеньях, т. е. на звеньях, измеренных от какой-либо одной поверхности, выбранной за технологическую базу, зависят от погрешностей цепных звеньев, образующих координатное звено (рис. 7, б). В соответствии с этим, погрешности, получаемые на каждом из координатных звеньев, при цепном методе будут определяться так:

Рис. 7. Схемы при цепном методе:

а — получения точности линейных размеров; б — образования погрешностей на коор­ динатных размерах

30

МА =®Б. + С0Б/

При координатном методе погрешность установки детали остается постоянной при изготовлении всех координатных звеньев. Следовательно, эта погрешность на образование точности обра­ батываемой детали влияет значительно меньше, чем при цепном методе, когда для получения каждого цепного звена приходится переустанавливать деталь, чтобы сменить технологические базы. В машиностроении и, в частности, в гидромашиностроении исполь­ зуется преимущественно координатный метод.

Сущность комбинированного метода заключается в том, что при изготовлении деталей для одних звеньев используют коорди­ натный метод, а для получения других — цепной.

Итак, каждая смена баз сопровождается добавочными погреш­ ностями при заданных относительных поворотах поверхностей детали и связывающих их размерах. Следовательно, чтобы повы­ сить точность изготовления, нужно избегать смены баз. Для этого стремятся все поверхности детали обрабатывать и измерять от одних и тех же технологических баз, или, другими словами, ис­ пользовать принцип единства баз. Практически принцип единства баз применяют в полной мере при обработке с одной установки деталей наиболее простых конструктивных, технологически обра­ ботанных форм (валов, фланцев, стаканов и т. д.). В качестве измерительных и технологических баз рекомендуется использо­ вать одни и те же поверхности детали. При обработке детали с одной установки исключается также влияние погрешностей установки детали на относительное положение обработанных поверхностей. В результате установки и закрепления деталь

31

(заготовка) будет координирована относительно баз станка с по­ грешностью, которую называют погрешностью установки соу. Одной из основных причин, вызывающих погрешности установки, является неправильный выбор технологических и измерительных баз. Особенно в этой связи возрастает значение первой операции, во время которой устанавливают связи, определяющие расстоя­ ния и повороты обработанных поверхностей относительно необра­ ботанных, и'распределяют припуски на обработку между поверх­ ностями.

Ввиду сложности формы исполнительные поверхности некото­ рых деталей не обрабатывают, поверхности же основных и вспо­ могательных баз подвергают обработке. Если у таких деталей в результате обработки не обеспечены с требуемой точностью расстояние и взаимное положение исполнительных поверхностей относительно поверхностей основных баз, детали не будут пра­ вильно выполнять своего назначения. Примером может служить рабочее колесо гидротрансформатора, поверхности лопаток кото­ рого не обрабатывают, а только зачищают, чтобы уменьшить гидравлические потери. В процессе обработки колеса устанавли­ вается связь между необработанными поверхностями лопаток (или межлопаточных каналов) и основными базами (поверхно­ стями цапф и торцов). В начале обработки в качестве технологи­ ческих баз колеса выбирают межлопаточные каналы.

У некоторых деталей необходимость установления связей вызывается требованием получения равномерной толщины стенки детали (например, гильзы гидроцнлиндров) или обеспечения необходимого зазора между свободными и другими поверхно­ стями деталей (например, корпусных деталейгидроприводов). Для этого необходимо обеспечить равномерное распределение припуска на обработку каждой поверхности, что позволит повы­ сить точность обработки на первых операциях; сократить расходы на электроэнергию и амортизацию оборудования; увеличить производительность обработки на последующих операциях. Пере­ численные задачи решаются на первой операции путем правиль­ ного выбора технологических баз, который рассматривается как «разметка» будущей готовой детали из ее заготовки. При единичном производстве технологические базы размечают вручную, при массовом — с помощью приспособления, упрощающего определе­ ние положения обрабатываемого объекта на станке л его фикса­ цию путем закрепления. Поэтому на разработку конструкции приспособлений для первой операции необходимо обращать серьез­ ное внимание.

В качестве технологических баз выбирают поверхности или оси детали, относительно которых должны занять требуемое положение другие ее поверхности, подлежащие получению на данном переходе или операции. Погрешность установки, как правило, больше на первой операции, когда в качестве техно­ логических баз используютнеобработанные поверхности деталей.

32