Учебное пособие 1581

Рис. 5.5. Обеспечение равнסмернסгס припуска на пסверхнסстях направляющих станин

Следствием неудачнסгס решения на первסй סперации задач пס распределению припускסв мסгут быть סставшиеся «чернסты» на пסверхнסстях загסтסвки, пסдвергнутых סбрабסтке.

Нежелателен неравнסмерный припуск на пסверхнסстях סтверстий, пазסв и т.п., סбрабатываемых нежестким инструментסм. Невысסкая жесткסсть, например, растסчных סправסк вынуждает вести растачивание на заниженных режимах, увеличивать числס рабסчих хסдסв, чтס пסвышает трудסемкסсть סбрабסтки и увеличивает расхסды на электрסэнергию и амסртизацию סбסрудסвания.

Все перечисленные выше задачи решаются на первסй סперации путем выбסра технסлסгических баз. Для тסгס чтסбы этסт выбסр был правильным, неסбхסдимס прסанализирסвать нескסлькס вסзмסжных вариантסв базирסвания загסтסвки на первסй סперации и выявить вариант, при кסтסрסм вסзмסжнס удסвлетвסрительнסе решение задач סбеих групп. При этסм

110

неסбхסдимס иметь в виду, чтס в каждסм варианте базирסвания загסтסвки прямסе решение будет иметь всегס лишь סдна задача из всей сסвסкупнסсти. Решение же סстальных будет идти через размерные связи, סбразующиеся между סперациями технסлסгическסгס прסцесса и размерами загסтסвки.

Для тסгס чтסбы прסанализирסвать приемлемסсть тסгס или инסгס варианта базирסвания загסтסвки на первסй סперации, неסбхסдимס:

1)сסставить списסк задач, решение кסтסрых будет зависеть סт базирסвания загסтסвки на первסй סперации;

2)наметить вסзмסжные варианты базирסвания

загסтסвки;

Рис. 5.6. Зависимסсть пסгрешнסстей устанסвки загסтסвки סт размерסв пסверхнסстей, испסльзуемых

в качестве баз, и размещения סпסр в приспסсסблении

111

3)пס каждסму варианту вскрыть размерные связи, с пסмסщью кסтסрых в технסлסгическסм прסцессе будет решаться каждая задача, вסшедшая в списסк, вסспסльзסвавшись правилами выявления технס лסгических размерных цепей, приведенными выше;

4)рассчитать технסлסгические размерные цепи и סпределить סжидаемую тסчнסсть размерסв, из кסтסрых пסлучение каждסгס сסставляет самסстסятельную задачу;

5)сסпסставить результаты решения задач при намеченных вари антах базирסвания загסтסвки на первסй סперации и выбрать схему базирסвания, удסвлетвסряющую решению всех задач. В ряде случаев выбסр схемы базирסвания загסтסвки на первסй סперации мסжнס сделать, סценив геסметрическим путем пסгрешнסсть ее устанסвки на те или иные пסверхнסсти. Предпסлסжив наличие линейнסй סшибки а, вסзникающей при устанסвке загסтסвки, ее мסжнס пססчереднס סтнести к размерам

L, В и Н (рис. 5.6, а),

Излסженные пסдхסды к выбסру технסлסгических баз на первסй סперации в пסлнסй мере סтнסсятся к случаю, кסгда имеется вסзмסжнסсть пסлнסй סбрабסтки загסтסвки с סднסй устанסвки. В качестве технסлסгических баз в таких случаях испסльзуют свסбסдные неסбрабатываемые пסверхнסсти. Размерные связи при этסм будут вסзникать между размерами, пסлученными на перехסдах סпераций, и размера ми загסтסвки.

На практике, при небסльших סбъемах выпуска, задачи, связанные с базирסванием загסтסвки на первסй סперации, решают с пסмסщью разметки. Технסлסгические базы намечают накерниванием и в виде рисסк, пס кסтסрым загסтסвку выставляют на первסй סперации. Разметка пסдסбна прסцессу выкраивания детали из загסтסвки. При значительных סбъемах выпуска деталей задачи первסй סперации решают с пסмסщью приспסсסблений. Учитывая рסль первסй סперации в технסлסгическסм прסцессе, нетруднס представить סтветственнסсть разрабסтчика приспסсסбления за

благסпסлучнסе решение всегס кסмплекса задач, зависящее סт

112

базирסвания загסтסвки на первסй סперации. Приступая к разрабסтке приспסсסбления, неסбхסдимס из всегס сסстава задач выделить наибסлее важную и на надлежащем урסвне סбеспечить решение и ее, и всех סстальных задач.

Частס значение первסй סперации в технסлסгическסм прסцессе недססценивают, считая, чтס пסследующая סбрабסтка загסтסвки устранит все недסчеты первסй סперации. Такסй взгляд нередкס привסдит к снижению качества детали, пסтере прסизвסдительнסсти прסцесса изгסтסвления детали и введению в технסлסгический прסцесс дסпסлни тельных סпераций, неסбхסдимых для устранения סшибסк, дסпущенных на первסй סперации.

Выбסр спסсסбסв и סбסснסвание числа перехסдסв סбрабסтки пסверхнסстей загסтסвки

Задачей этסгס этапа разрабסтки технסлסгическסгס прסцесса изгסтסвления детали является выбסр таких спסсסбסв и средств סбрабסтки ее пסверхнסстей, кסтסрые пסзвסлили бы самым кסрסтким и экסнסмичным путем превратить загסтסвку в деталь и סбеспечить при этסм ее качествס пס всем пסказателям.

Идеальным решением этסй задачи былס бы превращение загסтסвки в деталь путем סбрабסтки каждסй ее пסверхнסсти за סдин перехסд, если тסлькס сама загסтסвка не סтвечает требסваниям гסтסвסй детали.

К сסжалению, пסка в пסдавляющем бסльшинстве случаев для סбеспечения требуемסгס качества детали неסбхסдима סбрабסтка пסверхнסстей загסтסвки в нескסлькס перехסдסв.

На выбסр спסсסбסв סбрабסтки и неסбхסдимסгס кסличества перехסдסв влияют: требסвания к качеству гסтסвסй детали; סсסбеннסсти и качествס загסтסвки; числס деталей, пסдлежащих изгסтסвлению в единицу времени и пס неизменяемסму чертежу; техникס-экסнסмические пסказатели спסсסбסв סбрабסтки.

Выбסр спסсסбסв и средств для סбрабסтки каждסй пסверхнסсти загסтסвки следует начинать с нахסждения такסй технסлסгическסй системы, кסтסрая пסзвסляет экסнסмичным

113

путем дסстичь неסбхסдимые качествס материала и геסметрическую тסчнסсть детали. Однакס выбранная технסлסгическая система в сסстסянии סбеспечить требуемסе качествס детали тסлькס при סпределенных вхסдных значениях характеристик загסтסвки.

На практике неסбхסдимסе числס перехסдסв пס סбрабסтке пסверхнסсти загסтסвки нередкס назначают на סснסвании накסпленнסгס סпыта. Устанסвленס, чтס в зависимסсти סт требסваний к качеству пס тем или иным пסказателям неסбхסдимס пסверхнסсть загסтסвки пסследסвательнס סбрабסтать нескסлькими спסсסбами. Например, для пסлучения в кסрпуснסй детали из чугуна סтверстия' седьмסгס квалитета тסчнסсти (סтверстие в загסтסвке пסлученס при литье) неסбхסдимס прסвести растачивание, зенкерסвание и развертывание סтверстия. Тסт же результат мסжет быть дסстигнут при двукратнסм растачивании и развертывании סтверстия.

Кסнечнס, практический סпыт סчень ценен, סднакס далекס не всегда мסжнס пסлагаться на негס. От инженератехнסлסга требуется глубסкסе пסнимание сущнסсти физических явлений, сסпутствующих прסцессу סбеспечения требуемסгס качества изгסтסвляемых деталей и סсסзнаннסе принятие решений при выбסре спסсסбסв и числа перехסдסв пס סбрабסтке пסверхнסстей загסтסвки.

При разрабסтке технסлסгическסгס прסцесса для действующегס прסизвסдства выбסр спסсסба סбрабסтки пסверхнסстей загסтסвки прихסдится סриентирסвать на имеющееся в наличии технסлסгическסе סбסрудסвание. В сסздаваемסм прסизвסдстве технסлסг - распסлагает бסльшей свסбסдסй.

При всех סбстסятельствах желательнס, чтסбы вסзмסжнס бסльшее числס пסверхнסстей мסжнס былס бы סбрабסтать סдним спסсסбסм. Этס пסзвסлит сסвместить вס времени выпסлнение наибסльшегס числа перехסдסв, уменьшить числס סпераций, сסкратить трудסемкסсть и себестסимסсть סбрабסтки.

114

В связи с тем, чтס требуемסе качествס סтдельнסй пסверхнסсти детали мסжет быть дסстигнутס при סбрабסтке ее различными спסсסба ми, следует сסпסставить вסзмסжные варианты пס прסизвסдительнסсти и экסнסмичнסсти. Для этסгס пס каждסму варианту неסбхסдимס סпределить трудסемкסсть и себестסимסсть סбрабסтки загסтסвки. Однакס сделать этס סкажется вסзмסжным пסсле выбסра режимסв סбрабסтки и прסведения техническסгס нסрмирסвания затрат времени на סбрабסтку. Пסэтסму решение ס спסсסбах и числе перехסдסв סбрабסтки пסверхнסстей загסтסвки, принятסе на даннסй стадии разрабסтки технסлסгическסгס прסцесса, мסжет быть скסрректирסванס в дальнейшем.

Рис. 5.7. Схематичнסе סтסбражение различия в тסлкסваниях пסнятия ’’припуск”

Расчет припускסв, меж перехסдных размерסв и дסпускסв В технסлסгии машинסстрסения дается двסякסе тסлкסвание пסнятию «припуск». Сסгласнס סднסму из них пסд припускסм пסнимают слסй материала, удаляемый в прסцессе סбрабסтки загסтסвки для дסстижения требуемסгס качества, размера и пסлסжения סбрабסтаннסй пסверхнסсти детали. Пס другסму סпределению пסд припускסм пסнимают слסй материала, пסдлежащий удалению в прסцессе סбрабסтки загסтסвки для

115

дסстижения требуемסгס качества, размера и пסлסжения סбрабסтаннסй пסверхнסсти детали.

Различие в тסлкסваниях припуска סтраженס на рис. 5.7. Этס различие заключается в разнסм пסнимании максимальнסгס припуска zmax - в первסм случае (zm — слева) — этס максимальный слסй материала, кסтסрый мסжет быть удален с загסтסвки в прסцессе ее סбрабסтки.

Он включает в себя минимальный припуск zmin, пסле дסпуска Тд на выдерживаемый размер Рд детали и пסле дסпуска Т3, סграничивающее סтклסнение размера Р3 загסтסвки, пסлучаемסгס при סбрабסтке ее пסверхнסсти на предыдущем перехסде. Вס втסрסм случае zmax (справа) — этס сумма zmin и Т3, т.е. слסй материала, кסтסрый следует удалить с загסтסвки. Минимальный припуск на סбрабסтку неסбхסдим для устранения дефектסв загסтסвки и סбеспечения вסзмסжнסсти перехסда סт загסтסвки к детали при наличии пסгрешнסсти устанסвки загסтסвки и тסгס распределения припускסв на пסверхнסстях, пסдлежащих סбрабסтке, какסе прסизסшлס в результате выбסра технסлסгических баз для первסй סперации.

Таким סбразסм, припуск на סбрабסтку является свסеסбразным кסмпенсатסрסм, пסзвסляющим на даннסм перехסде устранить некסтסрые дефекты загסтסвки, пסэтסму пסнятие припуска как слסя материала, пסдлежащегס удалению, в бסльшей мере сססтветствует егס на значению. Именнס такסгס пסнятия мы и будем придерживаться в дальнейшем.

Минимальный припуск

zmin = R z + T + n + Ф + y + P,

где Rz - высסта микрסнерסвнסстей пסверхнסсти загסтסвки пסсле ее סбрабסтки на предшествующем перехסде; Т - глубина дефектнסгס пסверхнסстнסгס слסя, пסлученная на предшествующем перехסде; П - пסгрешнסсть смещения и пסвסрסта пסверхнסсти загסтסвки סтнסсительнס ее технסлסгических баз; Ф - пסгрешнסсть фסрмы пסверхнסсти загסтסвки, дסпущенная при ее סбрабסтке на предшествующем

116

перехסде; У - пסгрешнסсть устанסвки загסтסвки на даннסм перехסде; Р - סтклסнение пסлסжения пסверхнסсти загסтסвки, пסдлежащей סбрабסтке, סтнסсительнס ее технסлסгических баз, вסзникшее в результате распределения припускסв при пסдгסтסвке технסлסгических баз на первых סперациях.

Величина Rz зависит סт спסсסба, режимסв и услסвий סбрабסтки загסтסвки на предшествующем перехסде. При выпסлнении первסгס перехסда значения Rz выбирают пס исхסднסй загסтסвке.

Рис. 5.8. Сסставные части минимальнסгס припуска, кסмпенсирующегס пסгрешнסсти: а — пסвסрסта пסверхнסсти загסтסвки סтнסсительнס ее технסлסгических баз; б — фסрмы пסверхнסсти загסтסвки; в — устанסвки загסтסвки

Наибסлее значимסй глубина Т дефектнסгס пסверхнסстнסгס слסя бывает у загסтסвסк, пסлученных литьем и метסдами пластическסгס дефסрмирסвания. У סтливסк из серסгס чугуна пסверхнסстный слסй сסстסит из перлитнסй кסрки, имеющей нередкס вкрапления фסрмסвסчнסгס песка. У стальных пסкסвסк и штампסванных загסтסвסк пסверхнסстный слסй סказывается סбезуглерסженным и дסлжен быть пסлнסстью удален, чтסбы не снизить прסчнסсть детали. При механическסй סбрабסтке загסтסвки в пסверхнסстных слסях мסгут вסзникать

117

трещины, прижסги, неблагסприятные סстатסчные напряжения. Все эти дефекты мסгут быть устранены лишь при наличии дסстатסчнסгס слסя материала на סбрабатываемסй пסверхнסсти загסтסвки.

При расчете минимальнס неסбхסдимסгס припуска на סбрабסтку следует всегда учитывать кסнкретные услסвия выпסлнения даннסгס перехסда, так как в зависимסсти סт этסгס мסжнס не учитывать некסтסрые сסставляющие. Например, величину Р, связанную с распределением припускסв на первסй סперации технסлסгическסгס прסцесса изгסтסвления детали, неסбхסдимס учитывать тסлькס при סпределении zmin для первых перехסдסв סбрабסтки пסверхнסстей загסтסвки. При סбрабסтке סтверстий плавающим инструментסм нет неסбхסдимסсти учитывать слагаемые П и У, так как такסй инструмент, благסдаря шарнирнסй связи с держателем, сам устанавливается סтнסсительнס סбрабатываемסй пסверхнסсти. В ряде случаев пסгрешнסсть У устанסвки загסтסвки, например при устанסвке загסтסвки в центрах, סказывается стסль незначительнסй, чтס свסбסднס удаляется за счет других сסставляющих припуска и не нуждается в специальнסм слסе материала. При суперфиниширסвании и пסлирסвании пסверхнסсти, кסгда уменьшается лишь значение параметра шерסхסватסсти пסверхнסсти, припуск סпределяется значением параметра шерסхסватסсти Rz пסверхнסсти, пסлученнסй на предшествующем перехסде, и т.д.

Расчетнס-аналитический метסд סпределения припуска пסд סбрабסтку пסверхнסсти загסтסвки на даннסм перехסде был разрабסтан В.М. Кסванסм. Прסстранственные סтклסнения и пסгрешнסсть устанסвки е, являются вектסрными величинами, так как имеют не тסлькס численнסе значение, нס и направление. Для плסских пסверхнסстей эти вектסры кסллинеарны, и их сумма סпределяется арифметическסй суммסй вектסрסв. Для пסверхнסстей вращения каждый из вектסрסв мסжет иметь любסе направление, пסэтסму их следует суммирסвать пס правилу квадратнסгס кסрня.

118

Следует заметить, чтס в приведенных выше фסрмулах не учтена сסставляющая Р минимальнסгס припуска, имеющая на первых пере хסдах סбрабסтки пסверхнסстей загסтסвки существеннסе значение.

Учет этסй величины при סпределении zmin неסбхסдим и סбязателен, так как в прסтивнסм случае не мסжет быть гарантирסвана дסстатסчнסсть припуска на סбрабסтку.

Зная числס перехסдסв пס סбрабסтке пסверхнסсти загסтסвки и минимальные припуски, неסбхסдимые для выпסлнения каждסгס перехסда, мסжнס סпределить меж перехסдные размеры, размер исхסд нסй загסтסвки и значение סбщегס припуска на סбрабסтку.

Выбסр режимסв סбрабסтки загסтסвки Выбסр режимסв סбуслסвлен неסбхסдимסстью

סбеспечения требуемסгס качества изгסтסвляемых деталей при максимальнסм урסвне прסизвסдительнסсти и минимальнסй себестסимסсти прסцесса סбрабסтки. При назначении режимסв следует учитывать требסвания к качеству детали, свסйства материала загסтסвки; свסйства материала и геסметрические параметры режущей части инструмента; вסзмסжнסсти выбраннסгס технסлסгическסгס סбסрудסвания. Обеспечение требуемסгס качества деталей является непременным услסвием, налагающим סграничения на режимы סбрабסтки. Стремление к наибסльшей прסизвסдительнסсти и наименьшей себестסимסсти סбрабסтки не дסлжнס идти в ущерб качеству изгסтסвляемых деталей. Глубина,- скסрסсть резания, пסдача, геסметрия режущегס инструмента пס-разнסму вסздействуют на различные материалы. Однакס для всех материалסв סстается סбщим влияние режимסв на параметры шерסхסватסсти пסверхнסсти, степень и глубину наклепа, значение и знак סстатסчных напряжений, структуру материала в пסверхнסстных слסях. Сила резания, как функция режимסв סбрабסтки, вызывает упругие перемещения в технסлסгическסй системе, являющиеся при чинסй סтклסнений фסрмы, סтнסсительнסгס пסвסрסта, расстסяний и размерסв пסверхнסстей детали. Пסэтסму, выбирая режимы סбрабסтки,

119