![](/user_photo/_userpic.png)
книги / Основы технологии машиностроения
..pdfХарактеристика технологических методов сборки |
261 |
Карбинольный клей приготовляется непосредственно перед упо треблением. Время выдержки клея от момента введения катализа тора до начала склеивания колеблется в пределах 30—60 мин., в за висимости от вязкости карбкнольного сиропа, из которого приготов
ляют клей. В качестве |
ка |
|
|
|
|
||||||
тализатора применяют 2 — |
|
|
|
|
|||||||
3%-ную перекись бензоила. |
|
|
|
|
|||||||
Карбинольный клей на |
|
|
|
|
|||||||
носят стеклянной палочкой |
|
|
|
|
|||||||
на склеиваемые поверхно |
|
|
|
|
|||||||
сти, которые затем |
соеди |
|
|
|
|
||||||
няют, проверяют взаимное |
|
|
|
|
|||||||
положение собранных эле |
|
|
|
и |
|||||||
ментов контрольными |
ин |
|
|
|
|||||||
струментами |
или |
приспо |
L___j |
____ | |
|||||||
соблениями и в зафикси- |
_____ I |
||||||||||
рованном состоянии сушат |
|
* |
|
|
|||||||
в течение |
1—4 суток. Сое |
|
|
|
|
||||||
диняемые |
|
|
поверхности |
|
|
|
|
||||
должны быть хорошо |
очи |
|
|
|
|
||||||
щены, |
обезжирены |
и про |
|
|
|
|
|||||
сушены. При |
склеивании |
|
|
|
|
||||||
поверхностей |
высокой |
чи |
|
|
|
|
|||||
стоты |
рекомендуется |
уве |
|
|
|
|
|||||
личить |
их |
шероховатость |
|
|
|
|
|||||
абразивной |
шкуркой |
или |
|
|
|
|
|||||
напильником |
и тщательно |
|
|
|
|
||||||
протереть ацетоном. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Практически |
склеива |
|
|
|
|
||||||
ние карбинольным |
клеем |
|
|
|
|
||||||
получило применениевпро- |
|
|
|
|
|||||||
изводстве калибров |
и дру |
|
|
|
|
||||||
гих измерительных инстру |
|
|
|
|
|||||||
ментов, |
в некоторых |
от |
|
|
|
|
|||||
раслях приборостроения и |
ф Иг . |
161. |
Схемы листовых прямолинейных |
||||||||
весьма |
ограниченное |
при |
|
и кольцевых швов |
(замков). |
||||||
менение в машиностроении. |
|
|
м е т о д а м и |
х о л о д н о й |
|||||||
С о е д и н е н и е |
|
д е т а л е й |
|
||||||||
ш т а м п о в к и |
применяется не |
только для листоштампованных |
|||||||||
элементов, |
но также |
и в сочетании с деталями, |
изготовленными |
||||||||
другими методами, например обработкой резанием |
или объемной |
||||||||||
штамповкой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На фиг. |
161 даны схемы листовых прямолинейных и кольцевых |
швов (замков); одни варианты швов предусматривают только герме тичность, другие сочетают герметичность, прочность и жесткость соединения; в некоторых соединениях предусматривается точечная сварка или склепывание. На фиг. 162 показаны приемы соединения
![](/html/65386/197/html_PP6dPAkJqY.YvGt/htmlconvd-Vz9sPZ262x1.jpg)
Характеристика технологических методов сборки |
263 |
листовых деталей путем гибки, отбортовки и формовки. На фиг. |
163 |
показаны соединения деталей, штампованных из листа, с деталями,
обработанными на металлорежущих станках. На фиг. |
164 показано |
||||||
соединение втулок, обработанных |
на |
металлорежущих |
станках, |
||||
с листовыми деталями, |
с деформированием материала как |
по всему |
|||||
|
сопрягаемому контуру, так и частично |
||||||
|
(соединения г |
и д). |
На |
фиг. |
165 |
||
|
даны |
примеры |
соединений |
стержне |
|||
|
вых деталей с листовыми деталями. |
||||||
|
С б о р к а |
п о д в и ж н ы х |
|||||
|
р а з ъ е м н ы х и н е р а з ъ е м н ы х |
||||||
|
соеди нений |
соединения |
осущест |
||||
|
Подвижные |
||||||
|
вляются |
посредством |
свободных по |
||||
г) |
садок |
скольжения, движения, |
ходо- |
Фиг. 164. Соединения втулок, обФиг. 165. |
Соединение стержневых и листо- |
|
работанных на металлорежущих |
вых |
деталей, |
станках, с листовыми деталями. |
|
|
вой, легкоходовой и широкоходовой; |
при этом |
наименьший зазор, |
равный нулю, дает скользящая посадка при сочетании отверстия, выполненного по наименьшему предельному размеру, и вала, выпол ненного по наибольшему предельному размеру.
Зазоры, обеспечивающие подвижность соединения, и другие тех нические требования устанавливаются при конструктивной разра ботке узлов и механизмов. Задачей технолога является такое построе ние технологических процессов, которое обеспечит соблюдение уста новленных рабочими чертежами допусков на размеры," погрешности формы и пространственные отклонения. Следует, в частности, учиты вать, что пригонка должна обеспечить не только заданную посадку, но и точность формы в пределах установленного допуска. Вместе с тем, например, при шабрении вкладышей подшипников скольжения легко нарушить цилиндричность отверстия, являющуюся одним из необходимых условий нормальной работы подшипников, так как
в противном случае условие жидкостного трения в сочленении вала
свкладышем будет нарушено, что поведет к ускоренному износу сопряженных деталей.
264 Характеристика технологических методов производства
Подвижные неразъемные соединения имеют ограниченное приме нение. Примером подвижных неразъемных соединений являются неразъемные подшипники качения.
О с о б е н н о с т и с б о р к и д е т а л е й из п л а с т м а с с . Разъемные соединения деталей из пластмасс не отличаются суще ственно от соединений металлических деталей, однако при сборке деталей из пластмасс необходимо соблюдать следующие правила:
между металлическими болтами и отверстиями в деталях из пласт масс предусматривать зазоры с учетом разницы в коэффициентах линейного расширения материалов болта и детали;
болты и винты завинчивать тарированными ключами и отвертками, исключающими приложение давления, "превышающего предел проч ности пластмассы; под головки болтов и винтов и под гайки обяза тельно ставить металлические шайбы;
при посадке деталей из пластмасс на металлические стержни применять деревянные молотки (киянки) и не допускать тугой посадки; там, где требуется тугая посадка, рекомендуется заменять ее резьбовым соединением.
Неразъемные соединения деталей из пластмасс осуществляют клепкой, сваркой и склеиванием.
Клепка может быть применена для листовой дельта-древесины, стеклотекстолита, текстолита и фибры. При клепке следует ставить шайбы под головки заклепок.
Сварку можно применять для органического стекла и винипласта. Сварка органического стекла основана на сплавлении соединяемых поверхностей и производится без присадки, применение которой, вообще говоря, не исключается.
Свариваемые детали предварительно обрабатывают «на ус» фре зерованием и протирают по месту сварки дихлорэтаном (бесцветная жидкость, хорошо растворяющая жиры и смолы). После этого через 5—10 мин. заготовки скрепляют по месту соединения и помещают под пресс между стальными гладкими прокладками, предварительно нагретыми до 60—80°. Затем производят постепенное смыкание плит пресса и посредством электронагревателей поднимают температуру до 125—135° Выдержка при этой температуре и удельном давлении 5—10 кг/см2 продолжается 8—10 мин., из расчета примерно 1 мин. на 1 мм толщины материала. После выдержки производят охлаждение водой, пропускаемой по трубкам, до 30—40°, не изменяя давления пресса, которое снимается после охлаждения.
Сварной шов должен быть прозрачен по всей поверхности соеди нения. При наличии непрозрачных мест сварку повторяют.
Сварка винипласта производится проволокой из слабо пластифи цированного полихлорвинила диаметром 2—3,5 мм. Расплавление материала по месту сварки производится воздухом, проходящим через сварочный пистолет с электронагревателем мощностью 300— 400 вт (при напряжении 24—65 в), в котором воздух нагревается до 200—225° Давление воздуха при сварке 0,5 атм при расходе
Характеристика технологических методов сборки |
265 |
приблизительно 900 л!час. Сварочная проволока подается перпенди кулярно шву под небольшим давлением от руки сварщика. Прочность сварного шва составляет 0 ,6—0 ,8 от прочности свариваемого мате риала.
Склеивание является основным способом соединения пластмасс между собой и с металлом. Клеевое соединение прочнее и экономич нее соединения на заклепках. Поверхности, предназначенные к склеиванию, должны быть шероховатыми и очищенными от загряз нений, в особенности от жира.
Для склеивания металлов с пластмассами применяют универсаль ные клеи БФ-2 и БФ-4, представляющие собой растворы специальных смол, а также карбинольный клей. Для склеивания слоистых пласти ков применяются также смоляные клеи ВИАМ-БЗ и др., не требую щие высокой температуры. Склеивание клеями БФ-2 и БФ-4 произво дится при температуре 140—150°, давлении 5—10 кг/см2 и времени выдержки 30—60 мин., карбинольным клеем — при температуре 20—45°, давлении 0,2—5 кг/см2, в зависимости от толщины склеивае мых материалов, и времени выдержки 12—24 часа.
ГЛАВА IV
РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ НА ОБРАБОТКУ И ПРОМЕЖУТОЧНЫХ РАЗМЕРОВ ЗАГОТОВОК
§ 1. РА С Ч Е Т П Р И П У С К О В П РИ О Б Р А Б О Т К Е СПОСОБОМ А ВТО М А ТИ ЧЕС К О ГО П О Л У Ч Е Н И Я РА ЗМ Е РО В
Понятие о припуске на обработку. Технико-экономическое значение величин припусков. Промежуточные и общие припуски на обработку. Симметричные и асим метричные припуски. Опытно-статистический и расчетно-аналитический методы определения припусков на обработку. Факторы, определяющие величину мини мального припуска Расчетные формулы для определения припусков на обработку. Расчет промежуточных размеров по технологическим переходам.
Механической обработкой черных заготовок последовательно, за ряд переходов, достигают соответствия форм, размеров и качества поверхностей детали чертежу в пределах установленных им отклоне ний.
При этом на каждом переходе с обрабатываемой поверхности сни мается в виде стружки слой металла, в результате чего изменяется размер заготовки. Удаляемый в процессе обработки слой металла называют п р и п у с к о м на о б р а б о т к у .
Преувеличенные припуски на обработку ведут в некоторых слу чаях к удалению наиболее износоустойчивых поверхностных слоев обрабатываемой детали. Вместе с тем преувеличенные припуски вызывают необходимость введения дополнительных технологических переходов, увеличивают трудоемкость процессов обработки, затраты металла, силовой электроэнергии, рабочего инструмента и тем самым приводят к повышению себестоимости деталей.
Уменьшение припусков на обработку является одним из средств экономии металла и снижения трудоемкости процессов механической обработки. Однако недостаточные припуски на обработку не обеспе чивают возможности удаления дефектных поверхностных слоев металла и получения требуемой точности и чистоты обработанных поверхностей, а в ряде случаев создают неприемлемые технологиче ские условия для работы режущего инструмента в зоне твердой корки или окалины. В результате недостаточных припусков возрастает брак, что, естественно, повышает себестоимость выпускаемой продук ции.
Расчет припусков |
при автоматическом получении размеров |
267 |
|
Слишком |
широкие |
допуски на размеры заготовок осложняют |
|
выполнение |
технологических операций механической обработки |
на предварительно настроенных станках, вынуждая прибегать к сор тировке обрабатываемых заготовок по размерам, и снижают точность обработки в приспособлениях.
Установление оптимальных величин, припусков на обработку и технологических допусков на размеры заготовок по всем переходам
является одной |
из основных |
задач, правильное решение которой |
|||
имеет весьма существенное технико-экономическое значение. |
|||||
|
N |
|
|
|
|
|
•CJ |
<3 |
|
|
е■1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 1 |
|
|
/■ 1 |
|
|
|
|
|
||
Фиг. 166. Припуск на обра |
Фиг 167 Припуск на обра |
||||
ботку наружной поверхности |
ботку |
внутренней |
поверх |
||
|
|
|
|
ности. |
|
Различают |
промежуточные и |
общие |
припуски |
на обработку. |
|
П р о м е ж у т о ч н ы м |
п р и п у с к о м называют слой мате |
риала, необходимый для осуществления технологического перехода. Промежуточный припуск определяется разностью размеров, получае мых на смежных предшествующем и выполняемом переходах техноло
гического процесса обработки данной |
элементарной поверх |
ности. |
|
Для внешних поверхностей детали (фиг. 166) |
|
а — b = zb\ |
(107) |
для внутренних поверхностей детали (фиг. |
167) |
а — Ь = — гь\ |
|
меняя в последнем случае знаки на обратные, имеем
Ь— а = гь, |
(108) |
где zb — припуск на выполняемый переход;
а— размер, полученный на смежном предшествующем техно логическом переходе;
b — размер, получаемый |
на выполняемом технологическом |
переходе. |
называют слой материала, необхо |
О б щ и м п р и п у с к о м |
димый для выполнения всей совокупности технологических перехо дов, т. е. всего процесса обработки данной элементарной поверхности
268 Расчет припусков на обработку и промежуточных размеров заготовок
от черной заготовки до готовой детали; общий припуск определяется разностью размеров черной заготовки и готовой детали.
Для наружных поверхностей
|
|
|
аз ~ ad = z0; |
(109) |
для |
внутренних |
поверхностей |
|
|
|
|
|
ад — а3 = z0, |
(ПО) |
где |
г0 — общий припуск |
на обработку; |
|
|
|
а3 — размер |
черной |
заготовки; |
|
|
ад — размер готовой детали. |
|
Фиг 168. |
Симметричный |
Фиг 169. Симметричный при- |
припуск |
на обработку |
пуск на обработку отверстия |
наруж ной |
поверхности |
|
вращения
Очевидно, что общий припуск на обработку равен сумме промежу точных припусков по всем технологическим переходам процесса обработки от черной заготовки до готовой детали:
1=1 |
< ш > |
|
где п — число технологических переходов.
Различают симметричные и асимметричные припуски на обра
ботку. |
|
|
С и м м е т р и ч н ы е п р и п у с к и имеют место |
при обра |
|
ботке наружных и внутренних поверхностей вращения |
(фиг. |
168 |
и 169), а также при параллельной обработке противолежащих |
пло |
ских поверхностей:
„ _ da—db z» -------—
ИЛИ
2гь da db и 2zb — la lb |
( П 2 ) |
|
Расчет припусков при автоматическом получении размеров |
269 |
для наружных поверхностей, |
|
|
|
2zb = d b — da и 2zb = lb— la |
(113) |
для внутренних поверхностей, |
|
|
где |
2zb — припуск на диаметр или припуск на обе стороны при |
|
|
параллельной обработке противолежащих |
плоских |
|
поверхностей; |
|
da и db — диаметры |
поверхностей |
на предшествующем |
(da) |
|
и выполняемом (db) переходах; |
пред |
|||
1а и 1Ь— размеры |
между |
плоскими |
поверхностями на |
|
шествующем (1а) |
и выполняемом (1Ь) переходах. |
Асимметричные припуски имеют место, когда обрабатываются противолежащие грани независимо одна от другой (фиг. 170).
гь, — |
Ьг , Zbt ==flj |
|
|
Одностороннее расположение при |
|||
пуска |
Представляет собой частный |
||
случай |
асимметричных припусков, |
||
когда одна из противолежащих |
гра |
||
ней совсем не обрабатывается. |
при |
||
В машиностроении широко |
|||
меняется |
о п ы т н о - с т а т и с т и |
||
ч е с к и й |
м е т о д определения |
||
припусков |
на обработку. При |
этом |
методе припуск устанавливается сум |
Фиг. 170. Асимметричные припуски |
|||
на обработку наруж ны х |
поверхно |
|||
марно на весь технологический про |
||||
|
стей. |
* |
||
цесс механической обработки, без |
|
его элементам, а на |
||
расчета величины припуска по составляющим |
основании опытных данных о фактических припусках, при которых
производилась обработка |
заготовок аналогичных деталей |
машин. |
|||
В частности, припуски на |
отливки |
назначаются |
независимо |
от тех |
|
нологического процесса обработки элементарных поверхностей |
[81 ], |
||||
[82]. Опытно-статистические значения припусков на чистовую |
и от |
||||
делочную обработку [89], |
[83] не |
учитывают |
схем базирования |
и других условий выполнения операций.
Опытно-статистические величины припусков обычно завышены, так как они не учитывают особенностей выполнения технологических процессов и соответствуют условиям обработки, при которых припуск должен быть наибольшим.
Методика построения нормативных таблиц, дающих готовую вели чину припуска, заставляет технолога назначать припуск догматиче ски, отвлекая его от анализа условий выполнения операций и изыска ния путей уменьшения величины припусков. В связи с этим возникла задача научно-обоснованного определения припусков на обработку, и с 1935 г. в советской литературе по технологии машиностроения появляются работы, в которых дается анализ факторов, влияющих на величину припуска [84], 185], [91], [92] и в дальнейшем разра
270 Расчет припусков на обработку и промежуточных размеров заготовок
батываются методы расчета припусков на обработку [8 6 ], |
[90], [93]. |
В 1952 г. в справочной литературе опытно-статистические |
нормативы |
впервые заменяются расчетом припусков [87 ], и в 1953 г. публикуется
р а с ч е т н о - а н а л и т и ч е с к и й м е т о д |
определения при |
пусков на обработку [8 8 ], базирующийся на |
анализе факторов, |
влияющих на величину припуска; эта величина определяется мето
дом |
дифференцированного |
расчета |
по |
элементам, составляющим |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
припуск. |
|
|
|
на пред |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При обработке |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
варительно |
настроенных |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
станках |
партий |
|
однород |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ных |
заготовок, |
вследствие |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колебаний |
их. |
размеров |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в пределах |
допуска, |
дей |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ствительные |
припуски |
на |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обработку тоже |
будут ко |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лебаться. |
|
У |
заготовки |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с наименьшим предельным |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размером атХп |
при |
обра |
||||||
Фиг. 171. Заготовки с наименьшим и наибольшим |
|
ботке в размер b |
наимень |
||||||||||||||||||
припусками |
|
на |
обработку наруж ной поверхно |
|
ший припуск на обработку |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
сти: |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
будет |
|
а у заготовки |
||||||||
У |
тах |
и |
К _._ |
|
— величины |
отжатия: |
С_ — устано- |
|
|
||||||||||||
|
|
пип |
|
вочный размер. |
п |
|
|
|
с |
наибольшим предельным |
|||||||||||
ший |
припуск |
на |
обработку |
zb{nax (фиг. |
размером |
атах — наиболь |
|||||||||||||||
171). |
Действительные при |
||||||||||||||||||||
пуски |
на обработку заготовок, |
размеры |
которых |
находятся |
в пре |
||||||||||||||||
делах от ат1п |
до атах, будут не |
менее |
г„. |
|
и не |
более |
г„ |
. При |
|||||||||||||
обработке на предварительно настроенном станке наружных |
поверх |
||||||||||||||||||||
ностей получим |
выдерживаемые размеры: |
Ьтах при |
атах |
и |
гь |
, |
|||||||||||||||
fcmin |
при |
ат{п и гь |
К В этих условиях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
^min |
^min |
|
^tnin» |
|
|
|
|
|
|
(114) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
^bmax = |
^max |
|
^max' |
|
|
|
|
|
|
(П5) |
|||
|
Подставляя |
a mm |
+ $a |
вместо |
amjui |
и |
bmin + |
bb вместо |
‘'max»L |
||||||||||||
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
или |
|
|
|
|
|
|
^bmax |
|
T |
|
^max |
|
^b |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(И 6) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Z*max = Z*min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Для номинального припуска |
|
имеем 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
zbH0M |
^ном |
|
ЬHoM, |
|
|
|
|
|
|
(117) |
1 См. |
главу II, |
§ |
3. |
2 О пределение номинальных припусков мож ет понадобиться для сопоставления |
|||
расчетных |
припусков |
с |
припусками по ГОСТам, заводским и справочным данным. |