Припуски на обработку поверхности. Общие сведения.

Общим припуском на обработку называется слой материала, удаляемый с поверхности исходной заготовки в процессе механической обработки для получения готовой детали.

Операционный припуск — это слой материала, удаляемый с заготовки при выполнении одной технологической операции (ГОСТ 3.1109−82). Он равняется сумме промежуточных припусков, т.е. припусков на отдельные переходы, входящие в данную операцию.

В соответствии с этим при проектировании технологических процессов разделяют операционные размеры и промежуточные, т.е. выдерживаемые при выполнении отдельных переходов.

Определение припусков на обработку тесно связано с установлением предельных промежуточных и исходных размеров заготовки, которые необходимы для конструирования приспособлений, специальных режущих и измерительных инструментов, штампов, пресс-форм, моделей, стержневых ящиков, настройки металлорежущих станков и другого технологического оборудования, для обоснованного определения режимов резания и норм времени на выполнение операций механической обработки.

Величины припусков на обработку и допуски на размеры заготовок зависят от ряда факторов, степень влияния которых различна. К числу основных факторов относятся следующие:

— материал заготовки;

— конфигурация и габаритные размеры заготовки;

— вид заготовки и способ ее изготовления;

— требования в отношении механической обработки;

— технические условия на качество шероховатости поверхности и точность размеров детали.

Материал заготовки. У заготовок, получаемых литьем, поверхностный слой имеет твердую корку. Для нормальной работы режущего инструмента необходимо, чтобы глубина резания была больше толщины корки отливки; исходя из этого требования и должен быть назначен припуск.

Толщина корки бывает различной, она зависит от материала, размеров отливки и способов литья, например для отливок из серого чугуна — 1...2 мм; для стальных отливок — 1...3 мм.

Поковки и штампованные заготовки (будем называть их штамповками) могут быть из легированной или углеродистой стали; поковки получают из слитка или проката.

При изготовлении поковок на них образуется слой окалины, который при дальнейшей механической обработке сильно увеличивает износ режущего инструмента, поэтому глубина резания должна быть больше толщины слоя окалины. При обработке углеродистых сталей для этого часто оказывается достаточной глубина резания, равная 1,5 мм; для легированных сталей глубина резания должна быть 2...4 мм.

Для поковок из слитков надо предусматривать припуски больше, чем для поковок из прокатанного материала, так как на поверхности слитков бывают трещины и пузыри, поперечные сечения которых при прокате уменьшаются.

Поверхностный слой у штамповок обезуглероживается, и при обработке его необходимо удалить. Толщина этого слоя бывает различная; у штамповок из легированных сталей до 0,5 мм, а из углеродистых сталей 0,5... 1,0 мм в зависимости от конфигурации, габаритных размеров детали и других факторов.

Припуск — слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали. Припуск на обработку поверхностей детали может быть назначен по соответствующим справочным таблицам, ГОСТам или на основе расчетно-аналитического метода определения припусков. ГОСТы и таблицы позволяют назначать припуски независимо от технологического процесса обработки детали и условий его осуществления и поэтому в общем случае являются завышенными, содержат резервы снижения расхода материала и трудоемкости изготовления детали.

Расчетно-аналитический метод определения припусков на обработку (РАМОП), разработанный проф. В. М. Кованом, базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса обработки поверхности. Значение припуска определяется методом дифференцированного расчета по элементам, составляющим припуск. РАМОП предусматривает расчет припусков по всем последовательно выполняемым технологическим переходам обработки данной поверхности детали (промежуточные припуски), их суммирование для определения общего припуска на обработку поверхности и расчет промежуточных размеров, определяющих положение поверхности, и размеров заготовки. Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе. Промежуточные размеры, определяющие положение обрабатываемой поверхности, и размеры заготовки рассчитывают с использованием минимального припуска. РАМОП представляет собой систему, включающую методики обоснованного расчета припусков, увязку расчетных припусков с предельными размерами обрабатываемой поверхности и нормативные материалы. Применение РАМОП сокращает в среднем отход металла в стружку по сравнению с табличными значениями, создает единую систему определения припусков на обработку и размеров детали по технологическим переходам и заготовок, способствует повышению технологической культуры производства.

Влияние качества поверхностей на эксплуатационные свойства деталей машин

Основная причина (80%) выхода из строя машин — износ рабочих поверхностей сопряженных деталей. Реже наблюдаются поломки деталей из-за их некачественного изготовления или кон­структивного несовершенства. Уменьшение износа деталей повы­шает долговечность машин, сохраняет заданную конструктором точность и существенно сокращает расходы на ремонт.

Шероховатость поверхности существенно влияет на трение и износ трущихся пар, усталостную прочность деталей, прочность прессовых посадок, коррозионную стойкость и др

При взаимном перемещении поверхностей происходит срез, отламывание и пластический сдвиг вершин неровностей, приво­дящий к интенсивному начальному изнашиванию трущихся дета­лей и увеличению зазоров в трущихся парах. Высота неровностей профиля в период начального изнашивания (приработки деталей) может уменьшаться на 65...75%.

Конструкторы и технологи стремятся посредством механичес­кой обработки создавать поверхности с шероховатостью, близкой к оптимальной для данных условий трения. Такая шероховатость в процессе изнашивания почти не меняется, а время приработки и изменение начальных зазоров оказываются наименьшими.

На величину износа, кроме высоты неровностей, оказывают влияние форма их профиля и взаимное расположение. Опыты по­казывают, что тонкие и многочисленные неровности обеспечива­ют большую износоустойчивость, чем крупные неровности боль­шого шага. С увеличением числа неровностей, приходящихся на единицу площади, несущая способность поверхности повышает­ся, а величина контактных деформаций стыков сокращается.

С уменьшением шероховатости прочность сталей при ударной нагрузке повышается на 15...20% и до 50 раз снижается их хлад­ноломкость. Одновременно повышается коррозионная стойкость деталей.

Упрочнение поверхностных слоев повышает их микротвердость и препятствует развитию совместной пластической деформации и адгезии металлов контактирующих деталей, что в целом снижает их износ. Наклеп, возникающий в результате обработки резани­ем, уменьшает износ поверхностей в 1,5 — 2 раза(Наклеп поверхности ускоряет коррозию в 1,5 — 2 раза. Это обу­словлено тем, что при пластической деформации поликристал­лического материала в нем возникают микроскопические неодно­родности, способствующие образованию часто расположенных очагов коррозии)

Понятие о технологической наследственности

Технологической наследственностью называют перенесение на готовое изделие в процессе его обработки погреш­ностей, механических и физико-химических свойств исходной заготовки или свойств и погрешностей, сформировавшихся у за­готовки на отдельных операциях изготовления изделия

Различные способы обработки одной и той же поверхности позволяют получить разную долговечность при эксплуатации сборочной единицы. Например, при обработке зеркала гидроци­линдра шлифованием в его поверхность внедряются частички аб­разивов, которые в дальнейшем снижают срок службы резиновых уплотнений поршня. При дорновании или раскатывании рабочая поверхность цилиндра получается гладкой с завальцованными не­ровностями, при этом соединение поршень — цилиндр служит намного дольше.

Технологическая наследственность может проявляться в улуч­шении или ухудшении эксплуатационных свойств деталей, а вме­сте с ними и изделий в целом

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: