Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Технологическое обеспечение качества. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
101
Операция растачивания является наиболее ответственной из многих видов обработки. Причиной погрешностей формы являются переменная глубина резания из-за наследственных погрешностей фор­мы, смещение оси расточной оправки, переменная жесткость по углу поворота и вылету шпиндельного узла расточного станка.
Обеспечение качества путем применения
усовершенствованной технологической оснастки
Улучшение показателей качества деталей предусматривает учет особенностей базирования и закрепление деталей, а также конструк­ций приспособлений в связи с явлением технологической наследст­венности.
При высоких требованиях к отклонениям от круглости обраба­тываемой поверхности (0,05–1,0 мкм) следует доводить поверхности центровых отверстий и использовать высококачественные центры с отклонением от круглости поперечного сечения в пределах 1,5–2,0 мкм. Контакт конуса центра и центрового отверстия будет оп­тимальным, если угол конуса центра равен углу конуса центрового отверстия или меньше его на величину до 20'. Угол конуса центра не должен отклоняться от номинала на величину более 20'. Это достига­ется тщательным обмером центров и подбором центровочных сверл.
При обработке заготовок с использованием призм для отклоне­ний формы в виде овальности наиболее неблагоприятным для уста­новки заготовки является угол призмы в 90 градусов.
Хорошие результаты дает обработка на призмах высокоточных деталей в специальном приспособлении в виде базовой втулки. Тогда базовая поверхность имеет вполне определенную погрешность, влия­ние которой на обрабатываемую поверхность может быть учтено для всей партии заготовок.
При обработке высокоточных деталей в люнетах и расположении зоны контакта заготовки и шлифовального круга вдоль горизонталь­ной линии наименьшее отклонение от круглости может быть получе­но подбором углов охвата заготовки в опорах. При шлифовании в призмах или в люнете следует предусматривать регулировку угла ох­вата заготовки.
Рациональный метод закрепления высокоточных колец или гильз связан с использованием оправок с гофрированными втулками, кото­рые одновременно играют роль центрирующих элементов. Приспо­собления с гофрированными втулками создают осесимметричный ха­рактер нагружения заготовок, обеспечивая по направлениям радиаль-
102
ного и торцевого биений высокую степень равномерности в распреде­лении нагрузки на поверхность.
Во всех случаях использования технологической оснастки необ­ходимо учитывать явления технологической наследственности. Эти явления, влияя на погрешность размеров деталей или выходных эле­ментов машин, чаще всего возникают при базировании или закрепле­нии заготовок.
Контрольные вопросы
1. Какую роль играет выбор материалов при изготовлении изде-
лий?
2. Какими свойствами характеризуются материалы для деталей
машин?
3. Какие виды обработок применяются при обработке деталей
машин?
4. Какую роль играет термообработка в формировании требуе-
мых свойств материалов?
5. Дайте краткую характеристику покрытиям на деталях, при-
меняемых для повышения качества изделий.
6. Какие методы пластического деформирования металлов при-
меняют для повышения качества изделий?
7. Какое значение имеет легирование металлов и сплавов для
деталей машин?
8. Какие дефекты встречаются при проведении сварочных ра-
бот?
9. Какие применяют методы обеспечения качества сварных со-
единений?
10. Охарактеризуйте методы контроля качества сварных швов.
11. Какое значение имеет метод Парето при обеспечении качест-
ва сварных соединений?
12. Каким образом осуществляется выбор способов механиче-
ской обработки для обеспечения качества деталей машин?
13. Какое значение для обеспечения качества изделий имеет вы-
бор оборудования для обработки заготовок?
103
4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СБОРКИ
Проектирование технологического процесса сборки изделий на­чинают с анализа служебного назначения детали. Программа выпуска изделий, длительность их производства, ориентировочная себестои­мость сборки позволяет наметить вид и организационные формы сбор­ки, такие как: поточная, конвейерная, стационарная. Необходима предварительная оценка автоматизации и механизации сборки. Слож­ное изделие должно состоять из отдельных сборочных единиц. Сбо­рочная единица должна содержать не более 15–20 деталей. Сборку нельзя представлять, как простую компоновку различных деталей на уровне маршрутной технологии. Важно установить закономерности и их взаимодействие. Повторная сборка после разборки ведет к потере качеств соединений. Причина лежит в деформационной картине соби­раемых изделий. На операциях сборки редко встречаются случаи воз­никновения одного какого-либо отклонения параметра. Отклонения обычно проявляются в нескольких параметрах. Отклонение формы может быть сопряжено с одновременным отклонением расположения. Природа сборочных погрешностей двояка. Одни их них определяются еще в процессе изготовления собираемых деталей, другие непосредст­венно на сборке. Качество машин в наибольшей степени выражается показателями их технологичности.
Технологичность определяет качество машин, как в области их производства, так и на этапе эксплуатации, где предусматриваются ремонты и восстановление деталей.
Одним их важнейших критериев качества является уровень себе­стоимости изделия. Поэтому в конструкция следует максимально ис­пользовать стандартизованные пазы, резьбы, центровые отверстия, размеры из стандартного размерного ряда. Такой подход позволяет элементы деталей изготовлять стандартными инструментами, приме­нять унифицированную и стандартизованную оснастку. Однако крите­рий низкой себестоимости не должен быть самоцелью, так как следует учитывать показатели качества эстетического, антропометрического, физиологического, экологического характера.
Качество машин при сборке связано с взаимным расположением баз. Взаимное расположение деталей в узле определяется базами. В тесной взаимной связи находятся проектные, конструкторские измери­тельные и технологические базы. Проектные базы необходимы для определения расчетного положения деталей и являются геометриче­скими образами, которые в реальных узлах и изделиях являются база­ми конструкторскими, которые представляют собой плоскости, по­верхности, оси. В процессе сборки, изготовления или ремонта реаль-
104
ные поверхности базовых (корпусных) деталей контактируют с уста­новочными элементами (технологическими базами) деталей, узлов или приспособлений. Наибольшая точность сборки достигается при со­вмещении технологической измерительной и конструкторской баз, что является важнейшим принципом технологии машиностроения. Не ме­нее важным для решения проблемы качества является соблюдение принципа постоянства баз на всех операциях сборки.
Сопоставление баз реальных и баз как геометрических образов приводит к необходимости оценки таких погрешностей, как отклоне­ния от соосности, перпендикулярности, плоскостности, цилиндрично­сти, круглости и т.д.
При любых методах сборки качество может быть оценено по точности замыкающего звена. Метод неполной взаимозаменяемости не может гарантировать требуемого качества. Метод полной взаимоза­меняемости может гарантировать требуемое качество, но он может быть неприменим вследствие высокой себестоимости изготовления деталей. Метод с групповой взаимозаменяемостью обеспечивает высо­кую точность замыкающего звена, но возможно значительное неза­вершенное производство из-за несоответствия групп по количеству деталей.
Сборка с регулировкой обеспечивает высокое качество. Одна из деталей играет роль компенсатора, имеющего возможность регулиро­ваться или подвергаться обработке.
В условиях серийного производства появляется потребность в использовании промышленных роботов. В условиях массового и круп­носерийного производства целесообразно использовать автоматиче­ские сборочные системы.
Из общего числа соединений в изделиях машиностроения 30–40% приходиться на соединения с зазором, 10–19,3% на соедине­ния с натягом и 20–32% – на резьбовые. Усилие при сборке для соеди­нений с зазором не превышает 100–150 Н. В противном случае это может привести к заклиниванию.
Промышленные роботы снабжаются системой адаптивного управления (САУ). В САУ входят датчики для измерения относитель­ного смещения соединяемых деталей. В диапазоне 0–4 мм различают 250 уровней выходного сигнала, которые являются мерой сил реакций, возникающих при взаимодействии деталей. Сила реакций составляет 5 Н.
При запрессовке деталей сила запрессовки рассчитывается по формуле:
[
]
ϕ
π
−−⋅+⋅
В,
0
105
=
F
Vk
1
v
Vcpkзалpa
)2(1
−⋅−
,
KK
⋅⋅
δϕ
)2(1)(
VkPtgfLD
2
– номинальный диаметр соединения;
где D
a
Lp – длина запрессовки; f
– коэффициент трения по посадочным поверхностям;
зал
φ
– угол конической посадочной поверхности (для конических со-
к
единений);
Р
– среднее давление по посадочным поверхностям;
cр
V – скорость прямолинейного перемещения (V = 2–75 мм/с, редко
V = 100 – 110 мм/с);
К
и
К
1v
сборке, если V = 2мм/с то
К
– берется в зависимости от
φ
φ Кφ 1 0,8 0,61 0,43 0,4 0,39
К
– коэффициент обеспечения базирования деталей выбирается из
δ
таблиц в зависимости от величины натяга
коэффициенты, учитывающие изменения усилия при
2v
К
и
1v
70 60 45 30 20 10
= 0;
К
2v
φ
угла входной фаски из таблицы
В
Для натяга N = 0,022 мм
Lp/Dа 0,2 0,3 0,35 0,4 0,5 0,6
Кб 1,6 1,43 1,35 1,27 1,2 1,1
Для натяга N = 0,055 мм
Lp/Dа 0,2 0,3 0,4 0,5
Кб 1,45 1,3 1,2 1,1
Качество резьбовых соединений обеспечивается применением винтовертов, гайковертов, динамометрических ключей с учетом де­формации базовой детали.
Контрольные вопросы
1. Какие особенности сборки машин следует учитывать для
обеспечения качества изделий?
2. Какое значение имеет применение усилий при сборке машин?
3. Как рассчитывается усилие при сборке машин?
4. Что дает применение промышленных роботов при сборке?
5. Что обеспечивает качество резьбовых соединений при сборке
машин?
106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Технологическое обеспечение качества охватывает свойства из­делия, которые связаны с возможностью обеспечения максимального соответствия численных значений технических характеристик изделия, являющихся показателями его качества, заданным в техническом зада­нии и конструкторской документации. Различные характеристики из­делий формируются в процессе непрерывного взаимодействия изде­лия, технологии и оборудования, что взаимосвязано с решением задач создания рациональных по времени и материальным затратам методов и средств технологического обеспечения качества изделий.
При создании изделий должна быть соблюдена вся цепочка тех­нологических основ. Существенным для обеспечения качества гото­вых изделий в производстве являются: подбор или создание конструк­ционных материалов, отвечающих служебным свойствам деталей, обоснование методов получения заготовок, обеспечивающих геомет­рическую точность, плотность и структуру материала в сочетании с высокой производительностью, обеспечение качества поверхностного слоя детали химико-термическими и термомеханическими методами, лазерной, ионно-плазменной и финишной обработкой, обеспечение стабильного качества на сборке, доводке и контрольные испытания.
Учебное пособие направлено на закрепление знаний, получен­ных студентами при изучении лекционного курса.
107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Адлер Ю. П. Управление качеством: учеб. пособие. Ч. 1. Семь простых методов / Ю. П. Адлер, Т. М. Полховская, Л. А. Нестеренко. – М.: МИСИС, 1999. – 163 с.
2. ГОСТ 24643-81 Основные нормы и расположения поверхно­стей. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значе­ния. – 8 с.
3. ГОСТ 25347-82 Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посад­ки. – 53 с.
4. Дальский А. М. Технология конструкционных материалов: учебник / А. М. Дальский, И. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова и др.; под общ. ред. А.М. Дальского. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машино­строение, 1985. – 448 с.
5. Марков Н. Н. Нормирование точности в машиностроении. – М.: Изд-во «Станкин», 1992. – 320 с.
6. Мягков В. Д. Допуски и посадки: справочник: в 2 ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей. – Л.: Машиностроение, 1982. – 1983.
7. Полухин П. И. Технология металлов и сварка: учебник / П. И. Полухин, Б. Г. Гринберг, В. Т. Жадан и др.; под. ред. П. И. Полухина. – М.: Высш. школа, 1977. – 464 с.
10. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и техни-
ческие измерения/ А.И. Якушев. – М.: Машиностроение, 1987. – 352 с.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]