5 Тақырып. Жүйенің қаттылығын анықтау әдістері

Қаттылықты жоғарылатудың конструкторлық және технологиялық шаралары. Аспаптың тозуына, аспапты өлшемге келтіруге, білдектің геометриялық дәлдігіне, жылулық деформацияларға байланысты қателіктер.

Машинаның жұмыс істеуінің ұзақ мерзімін және жоғары сапасының қамтамасыз ететін негізгі параметрінің бірі оны дайындау дәлдігі болып табылады. Дәлдігі жоғары бөлшектерден дайындалған машиналар немесе механизмдер жоғары пайдалану көрсеткіштерін қамтамасыз етеді, яғни олар жұиыста тез жүрісті, ұзақ мерзімді және сенімді болуы мүмкін. Машинаның жеке бөлшектерің дайындау дәлдігінің жоғарылауы, осы бөлшектердің жұмыстың жылдамдықтарымен қатар меншікті жүктемелерін де жоғарылатуға мүмкіндік береді. Машина жасауда бөлшекті дайындау (өңдеу) дәлдігі салыстырмалы түсінік болып табылады, себебі әр нақты бөлшектің дәлдігі осы бөлшектің идеал бөлшекке сәйкестік дәрежесімен бағаланады. Нақты бөлшектің дәлдігін, оның жеке элементтері бойынша бағалауға болады, дәлірек: пішін дәлдігімен, бөлшектің жеке аймақтарының өлшемдерінің дәлдігімен, беттердің өзара орналасуының , бөлшек контурын құрайтын; осы дәлдіктерды бөлшек сызбасында келтіреді. Дайындаманы дайындау дәлдігінің жоғарылауы өңдеу әдіптерін төмендетуге мүмкіндік береді; ал бұл өңдеу процесінің құрылымын анықтайды және оның бағасы мен құрастыру жұмысының көлемін кішірейтеді. Бөлшектің өлшемдерінің бір бөлігі кепілді дәлдікпен (берілген шақтама аралығында), ал калған өлшемдері құрылымның берілмеген ауытқу шектерімен («еркін өлшемдер») орындалады. Бөлшекті дайындау кезінде еркін өлшемдерге технологиялық шақтамалар қойылады.

Бұл беттердің пішінінің дәлдігі цилиндрге, қонусқа және шарға сәйкестік жәрежесімен сипатталады. Беттің әр бөлігінің өлшемінің дәлдігі нақты өлшемдердің берілген өлшемдерге сәйкестік дәрежесімен сипатталады. Беттердің өзара орналасуының дәлдігі өстес емес бөлшектерінің шамаларымен берілуі мүмкін. Басқа жағдайларда өзара өрналасу дәлдігі паралельдікпен, перпендикулярлықпен, центрлестікпен және т.б. сипатталуы мүмкін. Білігін дәлдігіне білдектің жұмыстық қозғалысының түрі, кесу аспабының профилі мен қондырғысы, білдектегі көшірме қондырғыларының дәлдігі әсер теді. Өлшем дәлдігі кесу аспабының «жоңқаға» қондырылу дәлдігімен, өтпел ұзындығымен және аспаптың өзінің өлшемдеріменанықталады.

Өзара орналасу беттерінің дәлдігі технологиялық процестің әртүрлі факторларымен анықталады. Қарастырылып отырған жағдайда беттердің өзара орналасуының дәлдігі аспаптардың салыстырмалы орын ауыстыруларының дәлдігімен анықталады. Бірнеше операциялармен бөлшекті өңдеу кезінде беттің орналасуының дәлдігі әртүрлі операцияларда осы бөлшекті қондыру қателікткріне байланысты.

Пішін дәлдігінің, жанасу беттерінің жұмысы кезінде, маңызы зор. Сондықтан дәл бөлшектерді дайындау кезінде пішінің жіберілетін ауытқуы, өлшем дәлдігіне қарағанда, қатаң шектерде беріледі. Бет пішінінің дәлдігі, ережеге сәйкес, өзара орналасу беттерінің дәлдігінен жоғары, ал өзара орналасу беттерінің дәлдігі байланыстырушы беттердің өлшемдерінің дәлдігімен жоғары болып келеді.

Өңдеу дәлдігіне әсер ететін факторлар

Өңдеу дәлдігіне бірқатар факторлар әсер етеді :

1. білдектің тозуы мен дәл емектігі.

2. айла-бұйымның тозуы мен дәл еместігі ;

3. аспаптың тозуы мен дәл еместігі;

4. білдекке бөлшектің қондырылу қателігі;

5. СПИД жүйесінің қатты еместігі;

6. Температуралық деформациялар;

7. өңделетің бөлшектің ішкі кернеуі;

8. алдынғы өңдеудің қателіктерін көшіру;

9. өлшеу әдістерімен құрал-саймандардың дәл еместігі;

10. білдек баптауың дәл еместігі және т.б.

Дектің тозуы мен дәл еместігі.

Барлық метал өңдейтін білдектер МЕСТ бойынша белгілі бүі регламенттелген дәлдікпен дайындалады, яғни әр білдектің дурыс қондырылмауы және жұмыс органдары идеал кеинематикалық сүлбеге қатысты дурыс орналаспауы мүмкін. Соған сәйкес, металкескіш білдектің дәл емес кинематикалық сүлбесі өңделетің бөлшекке беріледі. Кесу күшімен білдекті жүктеу кезінде кинематикалық сүлбенің дәл еместігі байланыстарға тесіктерді біржақты тандау есебінен артады.

Әрбір дайындалған білдек пайдалану кезінде үйкеліс беті бойынша тозуға ұшырайды, ал бұл оның дәлдігіне әсер етеді және де білдектің бір элементінің қателіктері, кесу аспабының білдекке қондырылуына байланысты өңдеу дәлдігіне әсер етеді.

Айлабұйымның тозуы және дәл еместігі. Механикалық өңдеу дәлдігіне айлабұйымның дайындалу дәлдігі айтарлықтай әсер етеді. Айлабұйымдар бөлшектің дайындау дәлдігін ескере отырып, дайындалады. Бөлшектің өңдеу дәлдігі 2-3-класқа жатқанда айлабұйымның дәл өлшемдеріне шақтаманы 1/2 - 1/3 аралығында, бөлшектің өлшемдеріне сәйкес, қондырады. Бөлшектерді қатты өңдеу кезінде (3-кластан төмен) айлабұйым өлшемінің дәлдігі, бөлшектің сәйкес өлшемдеріне шақтаманы 1/5 – 1/10 аралағында қондырады.

Өңдеу дәлдігін арттыру үшін СПИД жүйесінің қаттылығын арттыратын бүіқатар шаралар жүргізілуі мүмкін. Олар мына түрде болуі мүмкін:

1) СПИД жүйесінің элементтерінің қаттылығын жоғарылату;

2) СПИД-тің жеке элементтерінің жанасудындағы контактілі қтылықты жоғарылату;

3) өңделетін бөлшектің бекіту қаттылығын жоғарылату;

4) өңделетін бөлшектер үшін қосымша тіректерді енгізу.

Температуралық деформациялар. Өңдеу дәлдігіне айтарлықтай әсер ететін температуралық деформация. Температуралық деформация кесу аймағында, сонымен қатар білдектің қозғалмалы бөлшектерінің үйкелісі нәтижесінде бөлінетін жылумен қызуы есебінен білдекке, кесу аспабында және өңделетін дайындамада пайда болады. Одан басқа, температуралық деформациялар цехте жылу режимінің өзгеруі есебінен пайда болуы мүмкін. Білдектің, бөлшектің және аспаптың бірқалыпсыз немесе бірқалыпты қыздырынуы бөлшектер мен түйіндер деформациясын туғызады, ал бұл жүйенің қабылдаған өңдеу дәлдігінің бұзылуына әкеп соқтырады. СПИД жүйесінің элементтерін қыздыру кезінде температуралық деформация дәлдік ерекше болып келеді. Температуралық деформациялық әсері механикалық өңдеудің барлық әдістерінде орын алады, бірақ сақындататын сүйықтықтарды қолданса, олардың мәні аз мөлшерге дейін түседі.

Температуралық деформация мен күресу жолдарының бірі-өңдеу аймағында температура айырмашылығының төмендеуі.Оған былай қол жеткізуге болады:1)Өңдеу беті бойынша жылуды бірқалыпты үлестіру(көпкескішті өңдеу);2)таза,жартылай таза және қара өңдеуге бөлу есебінен таза өңдеу кезіндегі жылудың бөлінуі мен кесу күшінің арнайы төмендеуі; 3)Дайындаманы майлау –салқындату сұйықтығымен,ауа ағынымен немесе арнайы жылуға қарсы тұратын қондырғыларымен;4)Кесу қолдану.

Өңделетің бөлшектің ішкі кернеулері.Ішкі кернеулер бөлшектерде,осы бөлшекке әсер ететін қандай да бір сыртқы күштер жоқ кезде болады.Бұл кернеулер тепе-теңдікте болады және сырттай білінбейді.Кернеулі металдың белгілі бір бөлігін алу,бөлшекті кесу,термоөңдеу және т.б. технологиялық амалдар қатары ішкі кернеулердің бұл тепе-тендігін бұзады.

Ішкі кернеулер тепе-тендігінің бұзылуы бөлшектің деформациялануына себеп болады,артынша ішкі кернеулер қайта үлестіріледі және қайтадан тепе-тендік орнайды. Бұл кернеулер мыналардың нәтижесінде пайда болады:1)Беттік қақталма;2)Беттің беріктігі (термоөңдеу).3)Пісіру.4)Дәнекерлеу.5)Құймалар мен соғылмалардың суынуы кезіндегі термиялық немесе механикалық тежеу.6) Құрылымдық айналулар.7)Механикалық өңдеу және т.б.Кейбір жағдайларда бөлшекті дайындау кезінде,оның бетінде алдын –ала қысатын ішкі кернеулерді туғызады,өйткені кернеудің бұл түрі бөлшектің шаршанқы кернеуін жоғарлатады.Ішкі кернеулер,құрылымы күрделі құймалар мен соғылмалар да ерекше үлкен.Машинажасауда дайындаманың ішкі кернеулерін төмендетуге немесе толық алып тастауға мүмкіндік беретін,бірқатар шаралар жүргізіледі. Пішіннің механикалық тежегіші,құйма пішіні пластикалық деформация аймағынан,серпімді деформация аймағына өткендегі бұзылудан алынып тасталуы мүмкін.Тұрақты қалыптарға құю кезінде,дайындаманы қалыптан шөгуі білінбей тұрып алу керек.Құйманы дайындау кезінде,бөлшектің суу температурасын түзету үшін,салқындатқыш қондырғылар мен изотермиялық қоспалар қолданылады.Кейбір амалдар дайындамадағы ішкі кернеулерді жойғанда жақсы нәтижелерге жеткізді.Оларға жататындар:1) Жасанды қартаю.2) Табиғи қартаю.3)Дайындаманы соғу.4)Дайындама арқылы айнымалы тоқты өткізу және т.б.

Алдынғы өңдеудің қателіктерің көшіру. СПИД жүйесінің элементерінің деформациясы мен ығысуы,өнделетін бетке қалыпты бағытталған кесу күші әсерінен пайда болады.Өңдеу процесінде аспаптың кесу қыры өңделетің бетке қатысты орын ауыстыруына байланысты СПИД жүйесінің айнымалы қаттылығы пайда болады. Бұл өңделетін бет пішінінің қателігінің пайда болуына әкеп соқтырады.Өңдеу бетінен бірқалыпсыз әдіпті алу кезінде кесу күші айнымалы,соған сәйкес СПИД жүйесінің жылжуы да айнымалы,бұл өңделетін бет пішінінің дәлдігіне әсерін тигізеді.

Келесі,өңдеудің негізгі қателігін көшіру басталады.Бастапқы қателіктердің өңдеу дәлдігіне әсері,өткел санының өсуі үшін жоғарылатылған әдіп есебінен,бөлшектеп немесе толықтай жойылуы мүмкін.

Дайындама пішіні өңделетін бөлшек пішініне неғұрлым жақын болса,соғұрлым кесу күші мен металдын алынатын қабаты бірқалыпты және жүйенін тұрақты қаттылығы кезінде өңдеу қателігі төмен. Өңдеу қателігі дайындаманың бастапқы қателігіне байланысты орнатылған тәуелділіктерден анықталуы мүмкін.

Өлшеу әдістері мен құрал саймандардың дәл еместігі.Өңдеу процесінде бөлшектің өңделген беттерінің қалыптасқан өлшемдерін қайта өлшейді және де өлшеу негізгі құрылымдық базаларға қатысты жүзеге асырылады.Өлшеу нәтижелері өлшемдерге дәл келмейді, өйткені өлшеу қателігі бар. Бөлшекті әдеттегідей өлшеу кезінде,өлшенетін өлшемге орнатылған шақтамасы аралығында өлшеу қателігі жіберілуі мүмкін. Өңделген ақырғы өлшемге өңдеу қателігі ғана емес,өлшеу қателігі де әсер етеді.Өлшеу қателігі орнатылған шектерден аспайтын өлшеу құрал саймандарын таңдау ұсынады.

Әдебиет: 1 нег [40-55], 1 нег [25-40], 2 нег [46-62].

Бақылау сұрақтары:

1.Өңдеу дәлдігіне әсер ететін фоктарларды ата.

2.Серпімді СПИД жүйесінің қаттылығы.