10 Влияние качества поверхности на эксплуатационные характеристики деталей машин
Качество поверхностей оказывает большое влияние на эксплуатационные свойства деталей.
1. Износоустойчивость зависит от микронеровностей; волнистости; макронеровностей.
Наибольшее влияние оказывают именно микронеровности.При наличии микронеровностей на поверхности детали сначала быстро стираются и деформируются гребешки поверхности за время приработки Тпр. Затем происходит медленный процесс стирания микронеровностей за время службы Тсл. Таким образом, при грубой шероховатости поверхности за малое время приработки происходит наиболее интенсивное стирание неровностей, а для времени службы остаётся очень небольшой запас на износ, что ведёт к уменьшению срока службы изделия.
2. Качество неподвижных соединений.
Неподвижное соединение рассчитывается по размерам, измеренным по гребешкам, которые в процессе запрессовки сминаются, следовательно, размер вала становится меньше, а размер отверстия больше, чем измеренный первоначально, следовательно, и соединение получается слабее расчётного.
3. Прочность детали.
Высокая чистота поверхности значительно повышает усталостную прочность, т.к. чем меньше микронеровности, тем меньше возможность появления трещин от усталости материала, поскольку неровности являются концентраторами внутренних напряжений в материале.
4. Сопротивление коррозии.
На грубо-шероховатой поверхности коррозионные вещества осаждаются во впадинах, коррозия распространяется в направлении основания гребешков, в результате чего они выламываются.
5. Другие эксплуатационные требования.
Высокая чистота поверхности требуется:
особыми условиями работы (лопаток-турбин, деталей приборов и измерительного инструмента);
необходимостью декоративной отделки;
необходимостью содержания в чистоте (медицинские инструменты).
12 Технологические базы. Правила выбора баз для первой и последующих операций
База - поверхность детали по отношению к которой рассматривают положение других поверхностей.
Базированием называется придание заготовке требуемого положения относительно системы координат станка. Закреплением называется приложение сил к заготовке для обеспечения постоянства ее положения. Кроме того, в качестве баз могут служить сочетание поверхностей, а также ось и точка, принадлежащие заготовке.
Базы классифицируются по следующим признакам:
А.По назначению:
- конструкторские (основные и вспомогательные);
- технологические;
- измерительные.
Б.По числу степеней свободы, которые лишают изделие:
- установочная;
- напрвляющая;
- опорная;
- двойная напрвляющая;
- двойная опорная.
В.По характеру проявления:
- явные;
- мнимые.
Конструкторской называется база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Конструкторские базы бывают основные и вспомогательные. Первые используют для определения положения самой детали в изделии, а вторые – для определения положения присоединяемого изделия.
Измерительной базой называется совокупность поверхностей, линий и точек, от которых ведется отсчет выполняемых размеров при обработке заготовок или сборке.
Технологической называется база, используемая для определения положения заготовки в процессе ее обработки или ремонта.
I - технологическая база вала 1 - призма (элемент приспособления к фрезерному станку);
2 - шпоночная фреза; 3 - заготовка вала со шпоночным пазом.
Рисунок – Технологическая база
Для обеспечения требуемой точности механической обработки необходимо принять меры для уменьшениявозникающих погрешностей. С этой целью применяют следующие принципы выбора баз:
1. Принцип совмещения баз.
При назначении технологических баз для обеспечения более точной обработки необходимо совмещать измерительные и технологические базы в том числе использовать эти поверхности не только при обработки но и при сборки.
2. Принцип постоянства баз.
При разработке технологических процессов необходимо стремиться к тому, чтобы одна и также поверхность (по возможности) была использована в качестве базы.
Исключениесоставляют черновые базы (например, изготовление центровых отверстий).
3. Принцип последовательной смены баз.
Если не удается разработать технологический процесс, выполняемый при одной установке заготовки, тогда в качестве следующей базы необходимо использовать поверхность (ранее уже обработанную), точность которой должна быть выше.
Правила выбора баз (технологических).
У готовой детали можно выделить 2 группы поверхностей:
1. Неподвергающиеся мех. обработке.
2. Подвергающиеся механической обработке.
Точность взаимного расположения поверхностей 1 группы достигается на этапе получения исходной заготовки.
Точность взаимного расположения поверхностей 2 группы, а также поверхностей 1 и 2 группы между собой достигается путем правильного выбора технологических баз.
Технологические базы, используемые на 1-ой механической операции называются черновыми (это поверхности в состоянии исходной заготовки).
Технологические базы используемые на последующей операции называются чистовыми.
Правила выбора черновых баз.
1. Если у готовой детали имеются необработанные поверхности, то их нужно использовать в качестве черновых баз. Именно этим обеспечивается точность взаимного расположения поверхностей 1 и 2 групп.
2. Черновые базы не должны иметь разъемов штампов, остатков литников и тому подобных дефектов. Для этого на чертежах заготовок условными обозначениями указывают черновые базы, которые должны быть зачищены после получения заготовок.
3. За черновые базы рекомендуется принимать поверхности имеющие минимальный припуск.
Правила выбора чистовых баз.
1. Чистовые базы должны быть выражены поверхностями, которые являются основными конструкторскими или измерительными базами (принцип совмещения баз).
2. Чистовые базы должны обеспечивать обработку заготовки на возможно большем количестве операций без изменения схемы базирования (принцип постоянства баз).
3. Если у детали затруднительно выделить комплекс поверхностей отвечающих 1-ому и 2-ому принципу, то делают искусственные технологические базы в виде центровых гнезд и т.п. элементов.
Выбор технологических баз для обработки большинства поверхностей заготовки определяет те поверхности, с которых необходимо начинать ее обработку.
Выбор технологических баз на первой (первых) операции связан с решением двух групп задач:
1) установлением связей между обрабатываемыми и остающимися необработанными поверхностями;
2) распределением припусков между обрабатываемыми поверхностями.