- •Вопрос 2
- •Вопрос 4
- •Вопрос 5
- •Вопрос 6
- •Вопрос 7
- •Вопрос 10
- •Изготовление заготовок литьем
- •Изготовление заготовок давлением
- •Получение заготовок другими способами
- •Вопрос 12
- •Вопрос 14
- •Вопрос 18Мойка и очистка деталей
- •Виды и характер загрязнений деталей
- •Моющие средства
- •Вопрос 20
- •Вопрос 21
- •Вопрос 24
- •Сварка чугунных деталей
- •Вопрос 27
- •Вибродуговая наплавка деталей
- •Вопрос 29
Вопрос 4
Причинами возникновения погрешностей являются:
неточность изготовления и износ станка и приспособлений;
неточность изготовления и износ режущего инструмента;
упругие деформации технологической системы СПИД;
температурные деформации технологической системы СПИД;
деформации обрабатываемой детали под влиянием внутренних напряжений;
неточность настройки станка на размер;
неточность установки, базирования и измерения.
Неточностями станка, вызывающими погрешность обработки, могут быть биение шпинделя, износ опорных поверхностей шпинделя, задней бабки и направляющих станины, зазоры в сопряжениях деталей различных узлов и др.
Точность изготовления станков регламентируется ГОСТами, в соответствии с требованиями которых производится приемка станков. Неточность изготовления и износ деталей отдельных элементов приспособлений, особенно установочных элементов, определяющих положение обрабатываемой детали в приспособлении, неточность поверхностей корпуса, которыми приспособление устанавливается на станке и др., также оказывают влияние на точность обработки. Неточность изготовления и износ особенно проявляются при обработке мерным инструментом: сверлами, зенкерами, развертками, протяжками, метчиками и др. Неточности изготовления и износ режущей части инструмента непосредственно сказываются на погрешности размера и формы обрабатываемой поверхности.
Упругие деформации системы СПИД (станок—приспособление—инструмент—деталь) возникают под действием сил резания и оказывают влияние на точность размеров и формы обрабатываемых поверхностей. Из трех составляющих силы резания Рх , Ру и Pz наибольшее влияние на точность обработки оказывает составляющая Ру , направленная перпендикулярно к обрабатываемой поверхности. Способность системы сопротивляться действующим силам, стремящимся её деформировать, характеризует жесткость системы.
Величина, обратная жесткости, называется податливостью «w» системы.
Температурные деформации. Температурные деформации, влияющие на точность обработки, возникают в детали, режущем инструменте и станке за счет теплоты, образующейся в зоне резания, теплоты трения движущихся частей станка и внешних источников. Теплота, образующаяся в зоне резания, распределяется между стружкой, обрабатываемой деталью, инструментом и частично рассеивается в окружающую среду. Например при токарной обработке в стружку отходит 50-90% теплоты, в резец 10-40%, в заготовку 3-9%, в окружающую среду 1% [10]. При абразивной обработке из-за низкой теплопроводности абразивного инструмента большая часть теплоты поступает в заготовку. Из-за нагрева резца в процессе обработки удлинение его достигает 30-50 мкм. Отвод теплоты от зоны резания и снижение или даже полное устранение температурных деформаций достигается подачей в зону резания охлаждающей жидкости.
Деформации от внутренних напряжений. Внутренние напряжения возникают при изготовлении заготовок и в процессе их механической обработки. В литых заготовках, штамповках и поковках возникновение внутренних напряжений происходит из-за неравномерного охлаждения, а при термической обработке деталей — по причине неравномерного нагрева и охлаждения и структурных превращений. Для полного или частичного снятия внутренних напряжений в литых заготовках их подвергают естественному или искусственному старению. Естественное старение представляет собой весьма длительное выдерживание заготовки на воздухе. Искусственное старение осуществляется путем медленного нагрева заготовок до 500-600° С, выдержки при этой температуре в течение 1—6 ч и последующего медленного охлаждения. Старение литых заготовок корпусных деталей, как например блоков цилиндров, является весьма важным и, как показывают исследования, из-за отсутствия полного старения соосность постелей коренных подшипников нарушается ввиду остаточных внутренних напряжений. Для снятия внутренних напряжений в штамповках и поковках их подвергают нормализации. Внутренние напряжения в процессе механической обработки возникают в поверхностном слое и могут быть сжимающими или растягивающими. Сжимающие напряжения повышают усталостную прочность деталей, растягивающие снижают. Напряженное состояние приводит к деформированию детали. По мере последовательного проведения всех этапов механической обработки с использованием все более легких режимов резания внутренние напряжения постепенно снижаются и на последнем этапе обработки часто ими можно пренебречь.
Виды погрешностей. Неточность настройки станка на заданный размер связана с тем, что при установке режущего инструмента на размер с помощью измерительных средств или по готовой детали возникают погрешности, влияющие на точность обработки.
Из всего сказанного вытекает, что на точность обработки оказывает влияние большое число разнообразных причин, вызывающих систематические и случайные погрешности.
Производственные погрешности по своему направлению являются различными и при совместном действии в значительной мере компенсируют друг друга, поэтому арифметическое сложение составляющих погрешностей привело бы к завышенному результату. Суммирование погрешностей производится по следующим основным правилам [3]:
систематические погрешности суммируются с учетом их знака, т. е. алгебраически;
суммирование систематических и случайных погрешностей производится арифметически, поскольку знак (направление) случайной погрешности заранее неизвестен и приходится считаться с наименее благоприятным результатом;
случайные погрешности суммируются по формуле
Здесь k1 ,k2 ,..., kn — коэффициенты, зависящие от вида кривой распределения составляющих погрешностей. Если погрешности подчиняются одному закону распределения, то k1 = k2 ... = kn = k.
Тогда
Для анализа и расчета точности применяют статистические методы исследования, которые позволяют оценивать точность обработки по кривым распределения действительных размеров деталей, входящих в партию. При этом методе различают три вида погрешностей обработки:
систематические постоянно действующие – они проявляются одинаково у всех деталей партии, например погрешность настройки станка. Этого вида погрешности легко обнаруживаются и устраняются подналадкой станка;
систематические закономерно изменяющиеся - в процессе обработки наблюдается закономерность в изменении погрешности деталей, например под влиянием износа лезвия режущего инструмента.
случайные - возникают под действием многих причин, не связанных между собой какой-либо зависимостью, поэтому заранее нельзя установить закономерность изменения и величину погрешностей деталей. Случайные погрешности вызывают рассеяние размеров в партии деталей, обрабатываемых в одинаковых условиях.