Установлено, что риски, глубокие и острые царапины являются концен­траторами напряжений, которые могут привести во время эксплуатации к раз­рушению детали. Прочность прессовых соединений также находится в зависи­мости от высоты микронеровностей. Величина натяга при запрессовке одной детали в другую различна для деталей с одинаковыми диаметрами, имеющими различные параметры шероховатости поверхности. От шероховатости поверх­ности зависит и коррозионная устойчивость. Чем меньше шероховатость, тем меньше площадь соприкосновения с коррозирующей средой, и, следовательно, влияние среды на поверхность детали уменьшается. Наличие глубоких впадин микронеровностей усиливает разрушающее действие коррозии, направленное вглубь металла. Поэтому при конструировании турбин параметр шероховато­сти поверхности устанавливают исходя из конкретных условий эксплуатации детали.

4. Базирование деталей и основы проектирования приспособлений

   1. Выбор технологических баз

Установка заготовок для обработки на станке включает их базирование и крепление. В процессе базирования заготовке придают определенное положе­ние относительно обрабатывающих инструментов; в процессе крепления обес­печивается неизменность ее положения во время обработки. Для базирования используют отдельные поверхности или сочетания нескольких поверхностей детали, имеющие среди других, как правило, наибольшую ширину и протяжен­ность⁵.

Поверхности заготовки, ориентирующие ее при установке для обработки, называют установочными базами; поверхности, от которых заданы выдержива­емые при обработке размеры, - измерительными базами. Желательно, чтобы эти поверхности совпадали и с конструкторскими базами. Конструкторскими базами называются поверхности, от которых на чертеже поставлены размеры

⁵ Здесь и далее под понятием "поверхность" имеются в виду как отдельные поверхности, так и сочетания нескольких поверхностей.

89

до других обрабатываемых поверхностей. В качестве конструкторских баз ча­сто принимают не материальные поверхности, а осевые линии валов, отверстий и т. п. При обработке детали такие линии заменяют установочными базами, вы­бираемыми по усмотрению технолога, в зависимости от конкретных условий обработки детали. Поверхности, выбранные в качестве установочных баз, должны быть обработаны в самом начале процесса. Выбору баз должны пред­шествовать тщательное изучение чертежа детали и анализ служебного назначе­ния каждой из ее поверхностей в работающей машине. Обычно все поверхно­сти деталей машин по их служебному назначению можно разделить на следующие четыре вида.

Первый вид - исполнительные поверхности, при помощи которых маши­на, сборочные единицы или отдельные детали выполняют свое служебное назначение. У лопаток турбины к этому виду следует отнести поверхности ра­бочих частей, которые предназначены для преобразования тепловой энергии пара или газа в механическую работу.

Второй вид - базирующие поверхности, или основные конструкторские базы детали. Это поверхности, при помощи которых деталь присоединяется к другим деталям машины и занимает в отношении их требуемое положение, например, поверхности хвостов у турбинных лопаток. Такие поверхности иг­рают наиболее ответственную роль, определяя требуемое положение детали в машине или положение всех остальных поверхностей детали, образующих ее конструктивные формы, поэтому чистовую обработку деталей надо начинать с базирующих поверхностей. Желательно, чтобы эти поверхности, как указыва­лось выше, были одновременно и конструкторскими, и установочными, и изме­рительными базами.

Третий вид - вспомогательные поверхности детали - поверхности, при помощи которых деталь определяет положение всех других присоединяемых к ней деталей, а тем самым и относительное положение этих деталей в машине. Такими поверхностями у лопаток будут, например, поверхности шипов у голо­вок, предназначенные для крепления бандажей и определяющие положение бандажей на рабочем колесе турбины или отверстия в рабочей части для уста­новки скрепляющей проволоки.

90

Четвертый вид поверхностей - свободные. К ним относятся поверхно­сти, свободные от сопряжения с другими деталями. Их назначение заключается в соединении между собой поверхностей первых трех видов и придании сов­местно с ними необходимых конструктивных форм детали. Требования к точ­ности размеров этих поверхностей обычно не регламентируются.

Анализируя служебное назначение отдельных поверхностей детали, тех­нолог должен составить себе ясное представление о последовательности обра­ботки детали и о поверхностях, которые необходимо использовать в качестве установочных баз на всех стадиях обработки. Эти поверхности должны быть обработаны наиболее тщательно как с точки зрения правильности их форм, так и с точки зрения правильности и точности их взаимного положения в простран­стве.

В производстве часто приходится иметь дело с явлением смены баз, т. е. устанавливать детали при обработке на разные базовые поверхности.

Смена баз необходима в случаях:

• когда нельзя обрабатывать все поверхности детали (заготовки) с одной установки;

• когда для получения требуемой точности или других показателей каче­ства деталь приходится обрабатывать на разных станках;

-когда для обработки детали применяют различные виды обработки и, следовательно, обработку, а производится на различных по своему назначению металлорежущих станках (токарный, фрезерный, зуборезный и т. п.).

Осуществляя смену баз, технолог должен заранее рассчитать и устано­вить определенные допуски на неточность обработки поверхностей, намечен­ных в качестве базовых, с целью сохранения необходимой связи между поверх­ностями прежней и вновь намечаемой технологической базы и исключая возможности выхода отклонений размеров обрабатываемой детали при смене баз за пределы установленных допусков. Каждая смена баз всегда сопровожда­ется появлением добавочных погрешностей на поверхностях детали и связыва­ющих их размерах. Поэтому надо стремиться к тому, чтобы по возможности все поверхности детали можно было обработать и измерить от одних и тех же тех­нологических баз или использовать принцип единства баз. Практически прин­цип единства баз используется в полной мере лишь при обработке деталей, вы-

91