Суржик О.С. Технологiя машинобудування. Частина I

Подождите немного. Документ загружается.

Яхіна, А. А. Зикова та інших вчених установлено, що за цим законом

відбувається розподіл розмірів деталей під час обробки їх на налаго-

джених верстатах, тому такому методу в машинобудуванні надається

перевага.

2.4 Економічна та здобута точність обробки

Під точністю обробки слід розуміти ступінь відповідності розмірів

і форми тієї або іншої деталі заданим розмірам. Як би ретельно не об-

роблялась деталь, вона інколи не може мати абсолютно точних розмі-

рів, бо поняття точності є поняття відносне. Таким чином, під точніс-

тю обробки слід розуміти більш чи менш високу точність, що визна-

чається відхиленням дійсних розмірів виробу від номінальних, зада-

них.

Практика проектування й експлуатації різноманітних машин пока-

зує, що різні деталі можуть нормально працювати з тим чи іншим від-

хиленням від номінальних розмірів. На рисунках відхилення познача-

ються у вигляді постановки посадки з номінальним розміром, загаль-

ним для отвору і вала, наприклад:

40 7 6

∅

−Hg або

∅

Позначення розшифровуються так: посадка за системою отвору

для номінального діаметра 40 мм, коли отвір Н має 7-й квалітет, а по-

садка вала

— 6-й. Посадки можна виконувати графічним зображен-

ням.

Проте можна виконувати позначення з показом графічних від-

хилень, коли верхнє відхилення на рисунку ставиться із знаком «+», а

нижнє — із знаком « - ». Якщо верхнє та нижнє відхилення однакові,

то проставляється одне число із знаками «±»; якщо одне із відхилень

дорівнює нулю, то його не вказують взагалі, наприклад:

0,025

0,009

0,025

∅

−

. Відхилення беруться з таблиць стандартів і на

кресленні проставляються у вигляді десяткового дробу з відповідним

знаком поряд з номінальним розміром. У приведеному випадку 40 —

номінальний розмір, + 0,025 — верхнє відхилення отвору, — 0,009 та

-0,025 — нижні відхилення вала. Граничні розміри отвору: мінімаль-

ний 40, максимальний 40,025 мм; валу: мінімальний 39.975, макси-

на обробку, тим вищою по-

вин

ки називають таку, витрати на оде-

ржа

с обробки взаємозв'язані. Можна

зро

аблиця 2.2 Види обробки деталей та їх економічна точність

мальний 39,991 мм. Допуск буде максимальним 40,025 - 39,975 = 0,05

мм і мінімальним 40 - 39,991 = 0,009

мм.

Чим меншим призначається допуск

на бути точність, складнішим процес виготовлення деталі й тим

вища її вартість, отже допуски повинні призначатися відповідно до

реальних умов роботи деталі та можливостей обробки. Тому при прое-

ктуванні технології обробки деталі треба встановити квалітет з ураху-

ванням економічної доцільності.

Економічною точністю оброб

ння якої відповідають характерові даного засобу обробки і є мі-

німальними. Отже, кожен вид обробки на верстатах має певні границі

економічної точності (табл. 2.2). Так, деталі, які є тілами обертання,

можна виготовити з певною точністю на токарних або шліфувальних

верстатах, за заданим квалітетом можна обробити на токарному (чис-

тове точіння) та на шліфувальному верстатах. Для одержання одного і

того самого квалітету затрати на обробку на різних верстатах будуть

різними. Тому для зберігання заданої точності необхідно вибирати

економічно доцільний вид обробки.

Відомо, що продуктивність і ча

бити висновок, що введенням у виробництво системи допусків ви-

рішується питання не лише точності виготовлення деталей та їх взає-

мозамінюваності, а й економічного вибору засобу обробки, чим дося-

гається зниження вартості продукції.

Вид обробки

Економічна

точність, мм

Вид обробки

Економічна

точність, мм

Штампування: Розвертання:

гаряче 0,3...0,2 вручну 0,005...0,02

холодне 0,1...0,5 на верстаті 0,01...0,1

Точіння на верстаті: Протягування чистове 0,01...0,04

токарному 0,01 ,1 ...0 Шліфування:

револьверному 0,01...0,15 грубе 0,1...0,5

Обробка на верстаті: тонке 0 ,002...0,05

фрезерному 0,1...0,2 Хонінгування 0,005...0,03

стругальному 0,1...0,3 Шабрування росточне 0,003...0,01

Притирання площин до 0,00005

Приміт

ка. Більші відхилення д детале

нев

подано ля великогабаритних й, менші – для

ликих.

машинобуУ дуванні існує економічна та одержана точність об-

роб

ки. Здобутою точністю називають таку, яку можна одержати за

найсприятливіших умов обробки висококваліфікованими робітниками

на верстатах, які знаходяться у відмінному стані без урахування собі-

вартості та витрат часу на процес обробки, тобто це та можлива най-

вища точність, яку можна отримати, використовуючи довгий і еконо-

мічно недоцільний технологічний процес.

У більшості випадків окремі розміри, віднесені до однієї або групи

деталей, знаходяться у взаємозв'язку один з одним, зміна одного роз-

міру впливає на один або декілька інших розмірів. Розмірним ланцю-

гом називається сукупність розмірів (ланок), що утворюють замкну-

тий контур і віднесених до однієї деталі або групі деталей. Ланкою

розмірного ланцюга називається один з розмірів, що утворюють роз-

мірний ланцюг. Загальне правило для находження збільшуючих та

зменшуючих ланок полягає у складені рівняння номінальних розмірів,

що зв'язує всі члени розмірного ланцюга, і рішення його відносно но-

мінального розміру замикаючої ланки. Тоді всі члени правої частини

рівняння зі знаком плюс будуть збільшувальними ланками, а зі знаком

мінус - зменшувальними.

Розглянемо приклад ро1.

зрахунку номінального розміру допуску та від-

хил

пні розміри

. За рівнянням номінальних розмірів визначаємо

ення замикаючої ланки. Припустимо, що деталь, приведена на рис. 2.7

має

насту

0,05+ 0,13−

0,03

120

−

=A ,

0,20

−

В =.4-5 =120-70 =50

2. З рівняння допусків маємо

δδ

A Б

або

= (+0,05)-(-0,03) = 0,08

= (-0,03) -(-0,20) = 0 , ,07

= 0,08+0,07 = 0,15

3. З рівн о

)-(-0,20) = +0,25

Кінцеве значення розмір

ержані ро ахунковим шляхом значення зами-

каю

А (120,12 > 120,05), а сума

,9 < 119,97).

поверхонь, від

яки

изначити

яння відхилень визначаєм

Δ=Δ−Δ

вВ вА нБ

= (+0.05

Δ=Δ−Δ

нВ нА вБ

=(-0,03)- (-0,13) =+0,10

0,25

0,10

. у =В

Слід мати на увазі, що од зр

чої ланки В не можна писати на креслені, тому що у цеху, де будуть виго-

товляти цю деталь, не можуть знати, яку ланку припускалося одержати ос-

танньою, і у разі порушення передбаченого порядку це може призвести до

помилок при виготовлені або збиранні деталей. Дійсно, якщо спочатку виго-

товити ланки Б та В, то сума максимумів складе

69,87+50,25-120,12

тобто більше найбільшого допустимого розміру

мінімумів цих же розмірів складає

69,80+50,10=119,90,

тобто менше допустимого значення розміру А (119

. Розглянемо приклад перерахунку розмірів при зміні баз (2

х задані розміри). Так, на зображеній на рис. 2.8 втулці конструктор задав

розміри від конструктивної бази І, при цьому вимірювання розміру

0,08

0,14

−

при виготовлені та контролі отвору

d утруднено, більш зручно в

розмір А від технологічної бази II.

Рис. 2.8 Втулка

У розмірному ланцюгу А - Б - В розмір є замикаючою лан-

кою, оскільки її отримують у результаті виконання розмірів А і Б. З рівняння

номінальних розмірів маємо

0,08

0,14

−

А=Б + В= 12+18 =30.

З рівняння допусків

δδ

A Б

, звідки

δδ

−

ABБ

= 0,22-0,10 = 0,12.

З рівняння відхилень маємо

Δ=Δ−Δ

вВ вА нБ

=Δ +Δ

вА вВ нБ

= (+0,08)+(-0,05) = +0,03

Δ=Δ−Δ

нВ нА вБ

=Δ +Δ

нА вВ вБ

=(-0,14)+(+0,05)=-0,09.

Розмір .

0,08

0,09

−

=А

Контрольні запитання

1. Поясніть, що таке точність виготовлення деталей

2. Перечисліть види розмірів і відхилень, які вам відомі

3. З'ясуйте, що таке допуск і його поле

4. Поясніть, що таке розсіювання розмірів

5. Поясніть, що розуміють під економічною та здобутою точніс-

тю обробки

6. Дайте визначення взаємозамінності

ТЕМА 3

ЯКІСТЬ ПОВЕРХНІ

Вивчивши цю тему, студент повинен знати:

- поняття про стандартизацію;

- якісні показники деталей машин;

- ознаки якості обробленої поверхні;

- фактори, що впливають на якість обробки;

- поняття про шорсткість поверхонь;

- позначення параметрів шорсткості;

- класи шорсткості поверхонь.

На основі набутих знань, студент повинен вміти:

- визначати дійсні показники якості;

- давати визначення основним термінам та поняттям;

- розрізняти основні показники якості;

- правильно визначати класи шорсткості у залежності від ви-

дів обробки;

- правильно застосовувати позначення при виконанні креслень.

План

(логіка викладу і засвоєння матеріалу)

3.1 Поняття про якість;

3.2 Якісні показники деталей машин;

3.3 Поняття про шорсткість поверхні;

3.4 Знаки і структура позначення параметрів шорсткості.

Ключові терміни та поняття

- стандартизація - жорсткість системи

- якість продукції - шорсткість поверхні

- надійність - базова довжина

- довговічність - відносна опорна довжина

- працездатність - рівень перетину профілю

Рекомендована література:

1. Чумак М.Г. Матеріали та технологія машинобудування: Під-

ручник. - К.: Либідь, 2000

2. Данилевский В,В. Технология машиностроения. - М.: Высшая

школа, 1984

3.1 Основні поняття про якість

Розвиток науково-технічного прогресу вимагає застосування нових

видів сировини та матеріалів, підвищення якості продукції впрова-

дженням автоматизації тощо. Важлива роль у цьому належить станда-

ртизації. Стандартизація — це встановлення та застосування правил

з метою упорядкування діяльності у певній галузі на користь і за уча-

сті всіх зацікавлених, зокрема, для досягнення загальної оптимальної

економії за дотримування умов експлуатації (використання) та вимог

техніки безпеки. Стандартизація забезпечує широке впровадження

досягнень науки та техніки у виробництво, випуск продукції на рівні

кращих світових зразків і є основою для широкого розвитку спеціалі-

зації виробництва.

Якість продукції є основним механізмом, за допомогою якого мо-

жна розв'язувати корінні економічні та політичні завдання. Одним з

основних завдань стандартизації є покращання якості продукції та за-

безпечення її оптимального рівня. Під якістю розуміють сукупність

властивостей продукції, що обумовлюють її придатність задовольняти

певні потреби згідно зі своїм призначенням протягом оптимального

встановленого періоду. При оцінюванні якості будь-якого виробу ва-

жливі не лише його технічні параметри, а й ряд його властивостей.

Стосовно продукції машинобудування такими властивостями є надій-

ність, довговічність, працездатність, точність тощо.

3.2 Якісні показники деталей машин

Якісні показники деталей машин (міцність, надійність, довговіч-

ність) визначаються механічними властивостями, які залежать від

структури та властивості металу, термічної та хіміко-термічної оброб-

ки. Надійність, довговічність і працездатність машин суттєво зале-

жать від якості поверхні деталі.

Якість обробленої поверхні визначається такими ознаками:

а) фізико-механічними властивостями поверхневого шару металу;

б) ступенем шорсткості поверхні.

Під час обробки деталей на поверхні залишаються виступи та за-

падини, відбувається зміцнення та виникають внутрішні напруження,

відхилення від правильної геометричної форми. Величина відхилень

впливає на якість одержаної поверхні.

Показник якості поверхні залежить:

- від роду та властивості металу,

- способу обробки (точіння, стругання, шліфування тощо),

- режиму різання (швидкість і глибина різання, подача),

- жорсткості системи верстат — пристосування — інструмент

— деталь,

- геометричних параметрів інструмента,

- матеріалу інструмента,

- охолодження в процесі різання.

Поверхня після застосування чистової та остаточної обробки під-

вищується за якістю та вартістю. Проте такого роду поверхні підви-

щують їх корозійну стійкість, стійкість до спрацювання і витривалісну

міцність металу, сприяють підвищенню надійності та довговічності

машин.

3.3 Поняття про шорсткість поверхні

Навіть після обточування заготовки чистовим різцем на її поверхні

залишаються мікрометричні виступи та западини — шорсткість.

Шорсткість поверхні — це сукупність нерівностей, що утворю-

ють рельєф поверхні з відносно малим кроком на базовій довжині.

На рис. 3.1 введено такі позначення:

— середнє арифметичне

відхилення профілю;

— висота нерівностей профілю за десятьма

точками;

max

— найбільша висота нерівностей профілю; — серед-

ній крок нерівностей профілю; — середній крок нерівностей профі-S

лю за вершинами; — відносна опорна довжина профілю, де

—

числове значення рівня перетину профілю.

Рис. 3.1 Параметри та структура позначення шорсткості поверхні

(схема оцінювання шорсткості поверхні)

Базова довжина — довжина базової лінії, що використовується l

для виділення нерівностей, які характеризують шорсткість поверхні.

Базову довжину вибирають 8; 2,5; 0,8; 0,25; 0,08 мм. Середнє ари-

фметичне відхилення профілю в межах базової довжини

∑

Висота нерівностей профілю

max min

|||

⎛⎞

⎜⎟

⎝⎠

∑∑

RHH|

де

— сума середніх арифметичних абсолютних відхилень точок

п'яти найбільших мінімумів і п'яти найбільших максимумів профілю в

межах базової довжини.

Стандартом установлено знак і структуру позначення параметрів

шорсткості (рис. 3.1). Параметр

записують на кресленні без сим-

волу, наприклад 0,5; а решту параметрів — з показанням символу:

32;

max

6,3; 0,63; 70.

Діапазон значень параметра шорсткості записують двома рядками:

1,00

0,63

0,080

0,032

max

0,80

0,32

Базову довжину в позначеннях

можна не вказувати, якщо

вона відповідає стандарту, для решти параметрів (

max

,,,

SSt) базо-

ву довжину вказують обов'язково. Числові значення параметрів шорс-

ткості подано в табл. 3.2, а в табл. 3.1 — види обробки та шорсткість,

якій вони відповідають.

У позначеннях пишуть вид обробки, яка гарантує необхідну її

якість. При потребі вказують напрям нерівності поверхні. Прийняті

такі типи нерівностей і їх позначення: паралельна (=), перпендикуляр-

на (⊥ ), перехрещувана (х), довільна (М), кругоподібна (С), радіальна

(

). Щоб одержати мінімальну шорсткість, потрібні додаткові витра-

ти праці та коштів. Тому, вивчивши умови та характер роботи деталі,

треба установити, які квалітет і клас шорсткості для неї необхідні та

доцільні.

Таблиця 3.2 Значення параметрів шорсткості