Обеспечение точности размерных цепей при неполной взаимозаменяемости. Метод пригонки и совместной обработки (технологический). Метод регулирования (конструкторский)

Метод пригонки и совместной обработки (технологический). Сущность метода практически изложена в названии. При единичном и мелкосерийном производстве крупных машин и механизмов, как правило, осуществляется метод подгонки. Так, в станкостроении установка узлов на станину станка сопровождается дополнительной обработкой (чаще всего шабрение) поверхности и проверкой степени прилегания сопрягаемых поверхностей «по краске». Естественно, что после такого изготовления нельзя переставить какой – либо узел с одного станка на другой без дополнительной обработки, т.е. нет полной взаимозаменяемости. Этот приём применяется при изготовлении уникального оборудования или единичных образцов.

В плунжерных парах, состоящих из плунжера и втулки, необходимо обеспечить зазор в пределах 0,4…2 мкм. Сейчас на большинстве производств эти зазоры обеспечиваются групповой взаимозаменяемостью. Раньше, да и на некоторых производствах сейчас, производится совместная обработка плунжера и втулки. Эти детали предварительно обрабатываются, чтобы они могли частично соединиться не по всей длине. После этого их притирают друг к другу с использованием абразивной пасты. И эта процедура продолжается до полного сопряжения поверхностей на всей длине. Степень приработки и значение зазора между плунжером и втулкой проверяется (и при селективной сборке также) комплексно по количеству жидкости (чаще всего керосина), проходящей через сопряжение за определённый промежуток времени под определённым давлением.

Достоинством этого метода пригонки и совместной обработки является возможность обеспечить высокую точность сопряжения, чего невозможно добиться независимой обработкой.

Недостатком метода является большой объём ручных операций по пригонке (кроме использования приборов для измерения в процессе обработки), что делает производство более дорогим, поскольку требуются высококвалифицированные слесари – сборщики; отсутствует полная взаимозаменяемость, что создаёт определённые трудности при замене изношенных деталей и узлов.

Метод регулирования (конструкторский). При этом методе требуемая точность замыкающего звена достигается изменением (регулировкой) одного из звеньев, которое называется компенсационным.

Роль компенсатора обычно выполняют специальные звенья в виде прокладок, упоров, клиньев, регулировочных винтов и т. д. При этом остальные звенья размерной цепи обрабатываются со сравнительно большими допусками.

Конструкторский метод весьма эффективен в условиях серийного и даже крупносерийного производства. В некоторых случаях, особенно когда необходимо обеспечить значение осевого зазора, допуски на все составляющие звенья рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить определённые размеры компенсационных звеньев. Эти компенсационные звенья (прокладки) заранее изготовляют требуемых размеров и они легко подбираются после сборки остальных звеньев. Область применения этого метода ограничена определёнными конструкциями механизмов.

Достоинством метода является возможность относительно просто обеспечить точность замыкающего звена.

Недостаток метода – в необходимости дополнительной обработки или регулировки компенсационного звена. Недостаток компенсационных звеньев в виде резьбовых пар, клиньев заключается в том, что очень трудно зафиксировать размер этого звена после регулировки. Как бы тщательно не осуществлялось это фиксирование, возможно смещение фиксируемых деталей при закреплении. Регулируемые звенья без фиксирования изменяют свой размер в процессе эксплуатации.

45 Шероховатость и её влияние на качество поверхности

Реальные поверхности, полученные обработкой на металлорежущих станках или иным путём, изборождены рядом чередующихся выступов и впадин разной высоты и формы и сравнительно малых размеров по высоте и шагу. Эти выступы и впадины образуют неровности поверхности (микронеровности).

Шероховатость поверхности – это совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами.

Шероховатость поверхности в сочетании с её другими характеристиками (цветом поверхности, степенью отражательной способности), а также с физическими свойствами поверхностного слоя материала детали (степенью упрочнения и глубиной упрочнённого слоя, остаточными напряжениями обработки и др.) определяют состояние поверхности и является наряду с точностью формы одной из основных геометрических характеристик её качества.

Шероховатость поверхности играет большую роль в подвижных соединениях деталей, в значительной степени влияя на трение и износ трущихся поверхностей подшипников, направляющих, ползунов и т. п. При недостаточно гладких трущихся поверхностях соприкосновение между ними происходит в отдельных точках при повышенном удельном давлении, вследствие чего смазка выдавливается, нарушается непрерывность масляной плёнки и создаются условия для возникновения полусухого и даже сухого трения. Эти обстоятельства особенно важны для подшипников современных быстроходных и точных машин и приборов, в которых нельзя допустить больших зазоров и жидкостное трение должно быть обеспечено при весьма тонких масляных плёнках.

Уменьшение шероховатости поверхности вносит большую определённость в характер соединения деталей. Зазор или натяг, который можно определить по результатам измерения деталей соединения, отличается от эффективного зазора или натяга, имеющего место при сборке и в процессе эксплуатации. Эффективный натяг уменьшается, а эффективный зазор увеличивается тем в большей степени, чем большую шероховатость имеют сопрягаемые поверхности.

Прочность деталей также зависит от шероховатости поверхности. Разрушение детали, особенно при переменных нагрузках, в большой степени объясняется концентрацией напряжений, являющихся следствием имеющихся неровностей. Чем «чище» поверхность, тем меньше возможность возникновения поверхностных трещин от усталости металла. Чистовая отделка деталей (доводка, полирование и т. п.) значительно повышает их усталостную прочность.

Уменьшение шероховатости поверхности существенно улучшает антикоррозионную стойкость деталей. Это особенно важно в том случае, когда для поверхностей не могут быть использованы защитные покрытия (поверхности цилиндров двигателей и др.).

Шероховатость поверхности связана также и с рядом других важных функциональных показателей изделий, таких как плотность и герметичность соединений, отражательная способность поверхности, контактная жёсткость поверхности, качество гальванических и лакокрасочных покрытий. Шероховатость поверхности влияет на точность измерений деталей. Во многих случаях её необходимо нормировать для придания красивого внешнего вида, для удобства содержания поверхностей в чистоте и т. п.