Обеспечение качества деталей на стадии технологической подготовки производства
Технологическое обеспечение качества деталей машин сводится к выбору методов обработки и расчету режимов, обеспечивающих получение заданных параметров качества с наименьшей технологической себестоимостью, и их последующей корректировке в производственных условиях.
Структурная схема решения первой задачи для условий существующего производства показана на рис. 4.6.
ЭВМ
Рис.
4.6, Структурная схема технологического
обеспечения качества деталей на стадии
технологической подготовки производства
В блок 1 вводят информацию из чертежа и технических требований детали, на которую разрабатывают технологический процесс.
В блоке 2 заложены условия существующего производства. Если технологический процесс разрабатывают для вновь создаваемого Производства, то надобность в блоке 2 отпадает.
В блоке 3 осуществляется выбор возможных методов обработки. Для этого используется справочная информация о возможностях методов обработки в обеспечении точности размеров и параметров качества различных поверхностей (табл. 4.1 - 4.6). Значения остальных стандартизованных параметров шероховатости определяются по формулам:
для лезвийной обработки
Rx = 5Ra, Дтах = бДа, tp = 0,006р12 при p <60 %;
для абразивной обработки
Rz - 5,5Ra, Дтах = 7Да, tp - 0,02р2 прир < 50 %;
для отделочно-упрочняющей обработки ППД
Rx = 4Ra, Дтах = 4,6Да, tp = 1,5р прир < 40 %.
Выбор предшествующих методов обработки осуществляется из условия, что каждый последующий переход или операция повышают точность размера на I - 2 квалитета и снижают высотные параметры шероховатости в 3 - 5 раз.
В блоке 4 заложены теоретические и эмпирические зависимости параметров качества деталей машин с условиями их обработки. Теоретические уравнения приведены в главах 2 и 3 данного учебника. Эмпирические зависимости имеются в различной технической и справочной литературе по технологии машиностроения. Они, квк правило, более простые и точные, но применимы только для конкретных условий обработки, при которых проводились эксперименты. Так, для точения деталей из стали 40Х (HRC, 30 ... 35) эмпирическое уравнение по расчету параметров качества поверхностного слоя имеет следующий вид:
у{ =*ov4i2f V<(50 + y)>V'5 , "(4.16)
где v - скорость резания (0,83 ... 2,5 м/с); S - подача (0,05 ... 0,5 мм/об); / - глубина резания (0,15 ... 0,9 мм); г - радиус при вершине резца (0,5 ... 2 мм); у - передний угол резца (4 ... 40°); а - задний угол резца (3 ... 70°);УСТ - статическая жесткость станка ло ГОСТ 7895-86 (19,6 ... 34,3 кН/мм).
Значения коэффициентов Ао - kj для различных параметров состояния поверхностного слоя деталей приведены в табл. 4.7.
4.7. Значения коэффициентов формулы (4.16)
Исследуемый параметру, |
Ао |
Ai |
Aj |
А3 |
*4 |
а5 |
h |
Aj |
Ra, мкм |
416,6 |
-0,45 |
0,36 |
-0,1 |
0,12 |
0,005 |
-0,10 |
-0,22 |
Rp, мкм |
И 5,86 |
-0,32 |
0,1 |
-0,07 |
-0,04 |
0,035 |
-0,15 |
-0,36 |
Sm, мкм |
1,79 |
20,18 |
0,58 |
-0,25 |
0,15 |
0,21 |
0 |
-0,31 |
Wz, мкм |
1,55 |
-0,5 |
0,24 |
-0,25 |
0,21 |
0,07 |
0,26 |
0,33 |
Wp, мкм |
0,16 |
-0,55 |
0,15 |
-0,12 |
0,18 |
0,09 |
0,33 |
0,04 |
Smw, мм |
1,59 |
0,47 |
0,27 |
0,04 |
0,05 |
-0,08 |
-0,44 |
0,1 |
Яцо, МПа |
1636 |
0,084 |
0,005 |
0,09 |
0,08 |
-0,064~~1 |
0,069 |
0,11 |
- " Метод Обработки |
Квалн- тет |
Параметры качества поверхностного слон детали |
||||||||||
Hiпах, мкм, на 1000 мм |
Wz, мкм |
5лмм |
Ra, мкм |
Rp, мкм |
5/л, мм |
5, мм |
± Окт, МПа |
Ло, мм |
|
К, мм |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Торцовое фрезерование: черновое чистовое тонкое |
|
100,250
|
8.. 25 1,6... 10,0 0,40...5,0 |
2,5...10,0 0,8...4,0 0,8.. 2,5 |
|
|
0,16...0,50 0,08...030 0,025...0,10 |
0,16...0,50 0,063...030 0,016...0,08 |
250.300
|
0,1... 02 0,1. .03 0,05...0,10 |
20.30 10.. .40 0.. 20 |
02...0,5 0,08...0,15 0,05. .0,10 |
Цилиндрическое фрезерование: черновое чистовое тонкое |
12,..14 9 .11 6...Я |
|
|
2,5...12,0 0,8.3,2 0,20...1,6 |
|
10,0-30,0 2,5...12,5 0,63.. 3,2 |
1,25.. 5,0 0,50,. 2,0 0,16...0,63 |
|
|
0,015 ...035 0,10...030 0,06... 0,15 |
|
0,15.-035 0,1...0,15 0,08...0,12 |
Строгание: черновое чистовое тонкое |
|
100,. 200 40 .120 15... 50 |
|
2,5. ,15,0 0,8...8,0 0,4.. 2,5 |
|
16,0... 125 3,2.30 1,0...5,0 |
0,20.. .1,6 0,08...025 0,025...0,125 |
030... 1,6 0,063,.,0,25 0,0125. .0,10 |
250.. 350 200 . 250 150.200 |
0,15..032 0,10...0,15 0,06...0,11 |
|
035.46 0,15.430 0,05-415 |
Торцовое точение: ; _ черновое чистовое тонкое |
|
110.200
|
|
5.0...12,0 1,0 .5,0 0,8 .2,5 |
|
16,0...100
|
0,2...1,25 0,08...0,25 0,025...0,125 |
0,2...135 0,063...035 0,0125... 0,10 |
|
0,10...0,18 0,06...0,12 0,04... 0,1 |
|
03-0,45 0,05...030 0,02.-0,05 |
Шлифованж;, черновое i чистовое тонкое плосковершинное |
8.9
|
|
|
1,0..3,5 0,8..2,5 0,3...1,5 0,8...10,0 |
1.6...4,0 0,32, .1,6 0,08...03 2 0,32 .2,5 |
|
0,10... 0,32 0,025,.,0,125 0,01... 0,032 025.. 5.0 |
0,063...0,25 0,0125...0,08 0,005. .0,025 0,008..0,20 |
|
0,15...0,20 0,1. ..0,18 0,06...0,12 0,05...0,10 |
10...40 10.30 0..20 0...10 |
0,03...0,05 0,015...0,03 0,01...0,02 0,01 - .0.015 |