Чем определяется точность размера детали

V = p × d × f_k / (1000 × t × S),

V_табл – в зависимости от подачи, глубины резания, инструмента, тв-ти сплава; k₁ – в зависимости от мат резца; k₂ – в зависим от обрабатываемого материала; k₃ – в зависим от вида обработки. 4)обороты шпинделя

n = 1000 × V / (p × d), d – диаметр заготовки. 5)расчёт эффективной мощности, кВт: N_э = P_z × V / (60 × 102); P_z – сила резания; V – скорость резания.

По планомерности выполнения различают ремонты — плановый и неплановый. Плановый ремонт — ремонт, по­становка на который осуществляет­ся в соответствии с требованиями нормативно-технической докумен­тации. Неплановый ремонт — ремонт, по­становка изделий на который осу­ществляется без предварительного назначения. Неплановый ремонт проводится с целью устранения по­следствий отказов и происшествий. По регламентации выполнения предусматриваются ремонты: рег­ламентированный и по техническо­му состоянию. Регламентированный ремонт — плановый ремонт, выполняемый с периодичностью и в объеме, уста­новленными в эксплуатационной до­кументации, независимо от техниче­ского состояния изделия в момент начала ремонта. Ремонт по техническому состоя­нию — плановый ремонт, при кото­ром контроль технического состоя­ния выполняется с периодичностью и объемом, установленными в нор­мативно-технической документации, а объем и момент начала работы определяются техническим состоя­нием изделия.

Признаки износа двигателя.

Двигатель должен работать надежно, без перебоев, раз­вивать достаточную мощность для обеспечения нор­мальных динамических (тяговых) свойств автомобиля, расходовать топливо и масло в пределах установленных норм. Признаками основных неисправностей двигателя являются; падение мощности, повышенный расход мас­ла, дымный выпуск, снижение давления конца сжатия (компрессии), стуки в двигателе. Мощность двигателя снижается, а расход топлива увеличивается при неис­правности системы питания, накоплении нагара в каме­рах сгорания, отложениях во впускной системе, нали­чии накипи и грязи в системе охлаждения, неправиль­ной регулировке газораспределительного механизма, недостаточной компрессии в цилиндрах двигателя, пропуске воздуха через уплотнения впускной системы. Повышенный расход масла (угар) и дымный выпуск наблюдаются при износе и поломке поршневых колец, потери ими упругости, износе канавок для поршневых колец, износе и повреждении гильз цилиндров, подсосе масла через зазоры между стержнями клапанов и на­правляющими втулками, нарушении уплотнений ко­ленчатого вала и неисправности системы вентиляции картера двигателя. На дымность выпуска большое влияние оказывают неисправности топливной аппара­туры. Давление конца сжатия (компрессия) может по­низиться при износе поршневых колец и гильз цилинд­ров, неплотном прилегании клапанов к седлам, износе направляющих втулок, клапанов, ослаблении затяжки гаек крепления головок цилиндров, повреждении про­кладки головки цилиндров, нарушении зазоров в газо­распределительном механизме. Стуки в двигателях по­являются при поломке клапанных пружин и заедании клапанов; задирах на поверхностях гильз и поршней; увеличенных зазорах между стержнями клапанов и носками коромысел; износе поршневых пальцев, отвер­стий для них в бобышках поршней и во втулках верх­них головок шатунов; износе шатунных и коренных подшипников. Техническое состояние двигателя прове­ряют наружным осмотром, по показаниям контрольно-измерительных приборов, расходу топлива и масла, пу­тем прослушивания двигателя.

Свойства твёрдого электролитического железа. Электролиты осталивания и параметры процесса электроосаждения железа. Технологический процесс устранения износа осталиванием. Номенклатура восстанавливаемых деталей.

Осталиванием называется процесс получения твёрдых износостойких железных покрытий из горячих хлористых электролитов. Широко используется после 50 годов по разработке Мелкова. Им предложены режимы наращивания, позволяющие получать твердые осадки Fe при высокой производительности.

Скорость наращивания Fe в 10-15, раз превышает скорость наращивания С г V= 0.2-0.4 мм/час.

Понятие точности обработки деталей. Критерии оценки точности. Обозначение допусков размеров и формы на чертежах.

Точность является одной из основных характеристик деталей машин и приборов. Точность изготовления деталей во многом определяет высокую долговечность и надежность автомобилей. Под точностью изготовления детали понимается степень соот­ветствия ее параметров параметрам, заданным конструктором в ра­бочем чертеже детали. Соответствие деталей – реальной и заданной конструктором – определяется следующими параметрами (критериями): 1)точностью формы детали или ее рабочих поверхностей, ха­рактеризуемой обычно овальностью, конусностью, прямолинейно­стью и т. п.; 2)точностью размеров детали, определяемой отклонением раз­меров от номинальных; 3)точностью взаимного расположения поверхностей, задавае­мой параллельностью, перпендикулярностью, концентричностью; 4)качеством поверхности, определяемым шероховатостью и физико-механическими свойствами (материалом, термообработкой, поверхностной твердостью и др.). Точность формы и взаимного расположения поверхностей обычно задается в более узких пределах по сравнению с точностью раз­меров. Точность обработки деталей может быть обеспечена по существу двумя методами: установкой инструмента на размер и автомати­ческим получением размеров. Установка инструмента на заданный размер достигается способом пробных проходов и промеров. Выпол­нение операции способом пробных проходов и промеров заклю­чается в том, что последовательно обрабатываются и измеряются небольшие участки поверхности, в процессе которых уточняется положение инструмента, позволяющее в результате нескольких (два-три) уточнений приблизиться к получению заданного размера. Способ пробных проходов и размеров требует высокой квалифи­кации рабочего и большей трудоемкости и ограничивается инди­видуальным и мелкосерийным производством. В массовом и крупно­серийном производстве получение заданных размеров достигается автоматически путем предварительной настройки станка. Наст­ройка станка заключается в установке инструмента в определен­ное неизменное положение относительно станка один раз при его наладке на операцию. Положение инструмента меняют в случае его износа или замены. Перемещение инструмента относительно детали ограничивается при помощи специальных устройств упоров, автоматических остановок и тд. Точность обработки в процессе выполнения операции достигается автоматически контролем и подналадкой инструмента или станка при выходе деталей из поля допуска. Но в процессе обработки возникают некоторые отклонения от номинальных параметров. Погрешность – отклонение значений параметров реальной детали от заданных чертежом. Обозначение допусков размеров и формы на чертежах смотри вопрос

Источник

Параметры качества деталей — точность деталей

Точность деталей

При восстановлении автомобилей особое внимание обращают на один из важнейших показателей качества – точность. Под точностью детали понимается соответствие ее геометрических параметров (размеров, формы и взаимного положения исполнительных поверхностей) требованиям чертежа и технических условий.

Точность необходима не только для непосредственного выполнения изделием служебного назначения, но и является одной из предпосылок длительной его эксплуатации. Этим объясняется непрерывное повышение требований к точности восстановления деталей и машин в целом. Примечательно, что за последнее столетие точность деталей машин выросла почти в 2000 раз. Анализ проблемы точности и динамики её роста приводит к выводу, что все параметры точности будут ужесточаться еще больше. В ряде развитых индустриальных стран уже введено понятие «нанотехнология», предусматривающее как получение, так и измерение параметров, прежде всего геометрического характера, с точностью до одной миллиардной метра. Таким образом, нанотехнология призвана сменить микротехнологию.

Достижение заданной точности даже на высокоточном оборудовании деталей сопряжено со значительными трудностями из-за возникновения технологических упругих и остаточных деформаций. Поскольку абсолютное достижение номинальных (идеальных) размеров и других показателей точности невозможно, то погрешность изготовления детали ограничивается допуском. Допуск представляет собой разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами и назначается конструктором исходя из служебного назначения детали. С уменьшением величины допуска при неизменном номинальном размере возрастает точность детали.

Величина допуска определяется двумя независимыми факторами: номинальным размером детали и её точностью, т. е. деталь любого номинального размера может иметь любую точность, и допуск может быть определён по формуле

(1.1)

где i – масштабный коэффициент; a – коэффициент точности.

Масштабный коэффициент указывает на то, что детали одинаковой точности, но разных номинальных размеров должны иметь различные повеличинедопуски. Очевидно, нельзясчитатьимеющимиодинаковые точности детали с одинаковыми допусками и разными номинальными размерами, например, 1 и 1000 мм. Деталь с большим номинальным размером при одинаковой точности должна иметь большую величину допуска, чем деталь с меньшим номинальным размером.

Опытным путём установлена зависимость масштабного коэффициента от номинального размера:

где D – номинальный размер детали.

Коэффициент точности характеризует точность детали, т. е. степень приближения размера годной детали к заданному (например, номинальному).

Международными стандартами установлена зависимость коэффициента точности от общепринятой характеристики точности – квалитета (IT):

(1.3)

Квалитет – показатель, количественно характеризующий точность, который введён вместо характеристики «класс точности». Допуски двух смежных квалитетов (при постоянном номинальном диаметре) отличаются в 1,59 раза.

Чем больше номер квалитета, тем ниже точность детали, тем больше величина допуска и тем грубее изготовлена деталь.

Международным стандартом предусмотрено 19 квалитетов: 01, 0, 1, 2…16, 17.

Квалитеты 12…17 предназначены для габаритных размеров, как правило, грубых, необрабатываемых деталей, например картерноблоковых изделий.

Квалитеты 5…11 предназначены для размеров деталей, составляющих сопряжения, т. е. ответственных за работу машин.

Квалитеты 1…4 предназначены для размеров особо точных деталей или измерительных устройств, например калибров.

Квалитеты 01, 0 – перспективные, предназначены для развития машиностроения.

Допуски для каждого номинального размера и квалитета сведены в таблицы допусков и представлены предельными отклонениями от номинального размера.

Достижение заданной точности деталей и готовых машин всегда связано с затратами средств на оборудование, инструмент и др. Чем выше точность деталей (меньше квалитет), тем существеннее возрастают затраты на их обработку (рис. 2,а). Проблема соотношения точности и стоимости обработки является основной при разработке технологического процесса восстановления.

Рис. 2. Графики затрат на ремонт (а) и эксплуатацию (б) в зависимости от точности восстановления изделий: 1 – затраты на восстановление изделий; 2 – затраты на сборку восстановленных изделий; 3 – суммарные затраты на восстановление машины или агрегата; 4 – затраты на эксплуатацию машины или агрегата; 5 – общие затраты на восстановление и эксплуатацию машины или агрегата

Повышение точности восстановления размеров деталей сокращает трудоемкость сборочных работ машин вследствие частичного или полного устранения пригоночных работ, способствует достижению взаимозаменяемости деталей узлов и агрегатов и позволяет ввести поточную сборку. С повышением точности деталей на обработку снижаются расходы на сборку машины. При этом суммарные затраты на ремонт машины имеют некую минимальную величину (в зависимости от точности), к которой надо стремиться при достижении размеров деталей при восстановлении. Точность восстановления деталей, собранной машины или ее отдельных узлов и агрегатов связаны между собой и определяют экономику эксплуатации отремонтированного изделия. За время службы машины эксплуатационные расходы снижаются с повышением точности обработки (рис. 2,б). Если эти затраты суммировать с затратами на восстановление машины, то результирующая кривая, характеризующая стоимость восстановления и эксплуатации машины, показывает, что минимум затрат сдвигается в сторону ужесточения допуска на обработку деталей. Это обстоятельство является решающим при технологическом анализе проблем достижения точности размеров деталей в процессе восстановления.

Детали только на чертежах характеризуются номинальными поверхностями, а в действительности ограничены реальными поверхностями, которые всегда имеют отклонения формы.

Отклонением формы называется отклонение формы действительной (реальной) поверхности или действительного профиля от формы геометрической (номинальной) поверхности или геометрического профиля. Отклонения формы подразделяются на элементарные и комплексные. Элементарные отклонения формы для цилиндрических деталей могут быть в поперечном и продольном сечениях. В поперечном сечении различают овальность и огранку (рис. 3). В продольном сечении – конусность, бочкообразность и седлообразность (рис. 4). Кроме того, в продольном сечении нормируют изогнутость (рис. 5). Комплексные отклонения формы представляют собой совокупность любых отклонений формы поверхности или профиля. Для цилиндрических деталей в поперечном сечении нормируют некруглость, а в продольном – отклонение профиля продольного сечения цилиндрической поверхности, т. е. нецилиндричность (рис. 6).

Рис. 3. Элементарные отклонения формы в поперечном сечении цилиндрических деталей: а – овальность; б – огранка

Рис. 4. Элементарные отклонения формы в продольном сечении цилиндрических деталей: а – конусность; б – бочкообразность; в – седлообразность

Рис. 5. Пространственная погрешность цилиндрической детали – изогнутость

Рис. 6. Комплексные отклонения формы цилиндрических деталей: а – некруглость; б – отклонение профиля продольного сечения

Отклонения формы нормируются десятью степенями точности. Десятая степень точности самая грубая. Элементарные составляющие должны быть на одну степень точнее комплексного отклонения. Например, если на детали допускается некруглость шестой степени точности, то овальность этой детали может быть не грубее пятой степени точности.

Это объясняется тем, что комплексное отклонение может включать различные элементарные.

Отклонения формы образуются в результате упругих деформаций элементов технологической системы, в которой ведется обработка. Упругие деформации возникают непосредственно в процессе механической обработки под воздействием силы резания и вызывают изменение взаимного расположения обрабатываемой детали и инструмента.

Погрешности формы и размеров детали во многом обусловлены следующими факторами: степенью соответствия жесткости обрабатываемой детали и технологической системы; точностью технологического оборудования и оснастки; соотношением составляющих силы резания, зависящих от погрешности заготовки, технологического припуска, подачи инструмента и физико-механических свойств обрабатываемого материала.

Причины, вызывающие отклонения геометрической формы и размеров при механической обработке

Достижение заданной точности деталей при механической обработке сопряжено со значительными трудностями вследствие действия ряда факторов, основными из которых являются следующие:

Степень влияния перечисленных факторов на точность обработки различна и зависит не только от вида выполняемой операции, но и от типа производства.

Следует отметить, что отклонения размеров и формы деталей во многом обусловлены упругими деформациями элементов технологической системы, в которой ведется обработка. Упругие деформации возникают непосредственно в процессе механической обработки под воздействием силы резания и вызывают изменение взаимного расположения обрабатываемой детали и инструмента.

Технологическая система ДИСП (деталь – инструмент – станок – приспособление) представляет собой упругую систему, деформации которой в процессе обработки вызывают погрешности размеров и геометрической формы деталей.

При обработке резанием гладкого вала нормальной жёсткости в центрах токарного станка в момент нахождения резца у правого конца вала вся величина нормальной составляющей силы резания P_y (рис. 7) передаётся через деталь на задний центр (рис. 8).

Это усилие приводит к упругой деформации заднего центра y_з.б, вызывая увеличение расстояния от вершины резца до оси вращения детали. Это, в свою очередь, приводит к увеличению радиуса обрабатываемой детали на величину этой деформации.

Рис. 7. Схема токарной обработки цилиндрической детали: t – глубина резания

Одновременно под действием P_y происходят упругие деформации резца и суппорта на некоторую величину y_ин, что также приводит к увеличению радиуса обрабатываемой детали. В начальный момент обработки радиус детали оказывается больше установленного на величину

(1.4)

При дальнейшей обработке, при перемещении резца от задней бабки к передней, отжатие задней бабки y_з.б уменьшается, но возникают упругие деформации передней бабки y_п.б и обрабатываемой детали y_дет, которые увеличивают ее фактический диаметр.

Рис. 8. Упругие деформации элементов системы ДИСП при токарной обработке

Так, в некотором сечении детали А-А ее фактический диаметр может быть определён по формуле

(1.5)

В связи с тем что упругие отжатия элементов системы ДИСП изменяются по длине обработки, это приводит к изменению диаметра и формы детали. Погрешности размера и формы детали в общем случае равняются сумме упругих деформаций элементов системы ДИСП.

Следует отметить ряд характерных случаев, в которых та или иная упругая деформация одного из элементов системы ДИСП является преобладающей в процессе обработки и тем самым определяет ту или иную погрешность формы в продольном сечении.

Получение заданной точности детали путём снижения технологических упругих деформаций связано с увеличением жёсткости системы ДИСП и точности изготовления её элементов.

Иногда к погрешности формы причисляют изогнутость (рис. 5), которая возникает при обработке нежёстких деталей. Такое причисление не совсем корректно, поскольку изогнутость образуется не вследствие упругих деформаций элементов системы ДИСП, а в результате изменения напряжённого состояния детали. Поэтому изогнутость следует причислять к пространственной погрешности.

Обеспечение эксплуатационных свойств деталей путем управления несущей способностью поверхностного слоя

Эксплуатационные свойства деталей машин зависят от состояния поверхностного слоя, его качества и несущей способности. Под несущей способностью следует понимать показатель, наиболее полно характеризующий способность изделия выполнять заданные функции при установленных условиях нагружения. В качестве критерия несущей способности деталей в зависимости от условий эксплуатации могут быть использованы предельная нагрузка, время и число циклов до образования дефектов, пределы текучести и ползучести, временное сопротивление, критические деформации, контактные пределы текучести и выносливости, твёрдость поверхностей. Так, в качестве критерия несущей способности соединений с натягом достаточно часто используют усилие распрессовки, а подвижных сопряжений – коэффициент трения.

Несомненно, несущая способность зависит от всей совокупности свойств материала и параметров качества поверхности и точности детали, полученных в процессе обработки.

Обеспечение эксплуатационных свойств путем управления несущей способностью поверхностного слоя показано на рис. 1.

Состояние поверхностного слоя в процессе эксплуатации и условия нагружения образуют сложную динамическую систему, которая должна находиться в состоянии квазистатического равновесия. Изменение состояния поверхностного слоя при работе детали влечёт за собой изменение условий нагружения и формирования площади контакта. В частности, приработка рабочих поверхностей и формирование вторичных структур приводят к снижению коэффициента трения в подвижных сопряжениях, в результате чего уменьшаются действующие нагрузки и изменяется характер их воздействия. Это увеличивает несущую способность поверхностного слоя.

Возможны условия нагружения, при которых для данных параметров поверхностного слоя равновесное состояние динамической системы не наступает, так как не образуются стабильные вторичные структуры. В этом случае не обеспечиваются нормальные условия контактного взаимодействия: увеличиваются рабочие нагрузки и температура в зоне трения. В результате образуются задиры и наблюдается интенсивное изнашивание рабочих поверхностей. Поэтому эксплуатационные свойства поверхностного слоя в ходе процесса восстановления, особенно на операциях окончательной обработки, должны формироваться целенаправленно с учётом конкретных условий эксплуатации и возможного механизма разрушения, а также с учётом явления технологической наследственности.

Рис. 1. Схема обеспечения эксплуатационных свойств путем управления несущей способностью поверхностного слоя

Источник

• ← Чем определяется точность представления чисел
• Чем определяется точность следящей системы →