20.Физико-механические свойства поверхностных слоев.
Физико-механические свойства поверхностных слоев заготовок и деталей всегда отличаются от свойств сердцевины. Поверхностный слой всегда имеет напряжения, отличные от напряжений, возникающих в сердцевине материала. Величина и знак поверхностного слоя определяется методом обработки. Если в результате проведения техпроцесса в слое образовались растягивающие напряжения, то они могут складываться с напряжением, возникающим в деталях при ее нагружении в ходе эксплуатации, что может привести к снижению прочностных свойств и поломке.
Сжимающие напряжения положительно влияют на служебные свойства деталей, особенно выносливость и износостойкость, поэтому следует отдавать предпочтение методам обработки, способствующим возникновению этих напряжений.
Для создания заданных физико-механических свойств используют различные технологические методы создания сжимающих напряжений в поверхностных слоях:
Обдувка дробью
Дробинки обладая определенной кинетической энергией наносят по обрабатываемой поверхности огромное количество ударов, создавая в микро объемах сжимающие напряжения.
Диаметр дробинок от 0,4 до 2 мм.
Скорость у чугунной 90 м/с, у стальной 180 м/с
Обкатывание роликами различных форм
Создают сжимающие напряжения и существенно повышают усталостную прочность детали. Однако этот эффект может быть существенно ослаблен если возникает пере наклеп, при котором обрабатываемая поверхность начинает шелушиться.
Алмазное выглаживание.
Окончательный метод обработки
Чеканка
Состоит в нанесении обрабатываемой поверхности целой серии ударов бойком специальной формы. Глубина наклепанного слоя может достигать десятков мм.
При желании учесть многие факторы пользуются эмпирической формулой:
21. Понятие о технологичности. Общие требования к технологичности конструкции изделия.
Технологичность конструкции – совокупность свойств конструкции, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации, ремонте, для заданных показателей качества, объема, выпуска и условий выполнения работ.
Качественная оценка технологичности.
Основана на инженерно-визуальных методах оценки и проводится по отдельным конструктивным и технологическим признакам для достижения высокого уровня технологичности, предшествует количественной оценки, но вполне совместима с ней на всех стадиях проектирования. Качественной оценка может быть подвержено одно изделие или совокупность исполнения. Качественная оценка одного конструктивного исполнения изделия (хорошо, плохо, допустимо, недопустимо, лучше, хуже и тд.) дается на основании анализа соответствия его основным требованиям к производственной, эксплуатационной и ремонтной технологичности, при сравнении вариантов конструктивных исполнений в процессе проектирования, качественная оценка часто позволяет выбрать лучший вариант исполнения или установить целесообразность применения численных значений технологичности.
Количественная оценка технологичности.
Основана
на инженерно-расчетных методах по
средствам которых определяют и соотносят
расчетным путем численные значения
показателя технологичности проектированного
изделия
и соответствующего показателя
принятого
в качестве базы для сравнения.
Общие требования к технологичности конструкции изделий.
Качественная оценка требований к заготовкам, полученным вследствие литья.
Отливки должны иметь близкую к очертаниям готовых деталей конфигурацию, минимальные припуски на механическую обработку и малую шероховатость поверхности.
Конструкция заготовки должна иметь простое общее очертание, без резких углов, поворотов, высоких ребер и выступов, а так же минимальное число внутренних полостей. Должны быть предусмотрены технологические уклоны обеспечивающие легкое извлечение модели из формы или стержня из них.
Заготовка должна иметь стенки оптимальной толщины, удовлетворяющие условиям заливки металла в соответствии с выбранным способам литья.
Требования к заготовкам, полученным обработкой давлением.
Рациональным является одностороннее расположение ребер, бобышек и других выступающих элементов, что позволяет повысить точность заготовок, снизить расход металла, упростить последующую обработку.
Во избежание резких переходов по сечению заготовки площадь поперечного сечения по длине заготовки не должна изменяться более чем в 3 раза.
Нежелательно чтобы заготовка имела переменную по длине толщину ребер.
Вместо целых заготовок сложной формы со значительными выступами в различных направлениях целесообразно использовать более простые сварные заготовки, т.е. расчленить сложную заготовку на отдельные части простой формы, свариваемые между собой.
При штамповке, высадка на концах стержней, диаметр высаженной части не должен превышать 4 диаметра исходной заготовки, а высота высаженного утолщения должна быть не менее 0,125 диаметра толщины.
При выдавливании полостей следует избегать излишних ступеней, кромок, переходов, а глубокие полости должны иметь уклон боковых поверхностей.
Требования к деталям, подвергаемым механической обработке.
Необходимо сокращать объем механической обработки резаньем, уменьшать протяженность обрабатываемых поверхностей, предусматривать допуски только на размеры поверхностей сопряжения, стремиться к применению более точных заготовок.
Необходимо обеспечивать удобные и надежные технологические базы для установки заготовок и при этом использовать принципы базирования.
Необходимо предусматривать возможность удобного подвода инструмента, сокращать длину врезания инструмента, предусматривать конструкции приспособлений позволяющих обрабатывать несколько заготовок. Для обработки на проход предусматривать выход режущего инструмента.
Необходимо обеспечивать выход измерительных баз и систему постановки размеров, наибольшее удобство, надежность и производительность контроля. Возможность применения простых контрольно-измерительных инструментов. Недопустима простановка размеров, проверка которых связана с выполнением расчетов и косвенных методов контроля.
Необходимо максимально использовать унифицированные элементы формы деталей, такие как резьбы, канавки, вытачки, модули, размеры шлицев, размеры шпоночных пазов и т.д., так как в этом случае можно использовать стандартный режущий и измерительный инструмент.