Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

обработка металл резание погрешность

Введение

1. Анализ детали, подлежащей контролю

2. Отработка детали на технологичность

3. Анализ соответствия чертежа детали требованиям ЕСКД

4. Анализ и определение погрешностей обработки

5. Выбор маршрута технического контроля

6. Контроль точности размеров детали

7. Контроль точности формы и расположения поверхностей

8. Контроль шероховатости

9. Расчёт калибра

Заключение

Литература

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Точностью изделия в машиностроении называют степень соответствия заранее установленному образцу. Под точностью детали понимается степень соответствия реальной детали, полученной механической обработкой заготовки, по отношению к детали, заданной чертежом и техническими условиями на изготовление, т.е. соответствие формы, размеров, взаимного расположения обработанных поверхностей, шероховатости поверхности обработанной детали требованиям чертежа. Следовательно, точность понятие комплексное, включающее всестороннюю оценку соответствия реальной детали по отношению к заданной.

При работе на металлорежущих станках применяют следующие методы достижения заданной точности:

· обработка по разметке или с использованием пробных проходов путем последовательного приближения к заданной форме и размерам; после каждого прохода инструмента производится контроль полученных размеров, после чего решают какой припуск необходимо снять; точность в этом случае зависит от квалификации рабочего, например токаря или фрезеровщика;

· обработка методом автоматического получения размеров, когда инструмент предварительно настраивается на нужный размер, а затем обрабатывает заготовки в неизменном положении; в этом случае точность зависит от квалификации наладчика и способа настройки;

· автоматическая обработка на копировальных станках и станках с программным управлением, в которых точность зависит от точности действия системы управления.

Но какой бы станок или способ обработки не применялся, несколько деталей, даже обработанных на одном и том же станке одним и тем же инструментом, будут немного отличаться друг от друга. Это объясняется появлением неизбежных погрешностей обработки, которые служат мерой точности обработанной детали.

Таким образом, к причинам, вызывающим появление погрешностей при обработке резанием, будь-то токарная обработка, сверление или фрезерование, можно отнести следующие:

· неточности самого металлорежущего станка, вызванное погрешностями изготовления его деталей и неточностями сборки;

· погрешности установки заготовки;

· неточности изготовления, установки, настройки и износ режущего инструмента;

· упругие деформации технологической системы;

· тепловые деформации технологической системы;

· остаточные деформации в заготовке;

· изношенность направляющих, ходовых винтов и в целом самого станка и др.

При эксплуатации инструмента по мере его изнашивания наступает такой момент, когда дальнейшее резание инструментом должно быть прекращено, а инструмент отправлен на переточку. Момент затупления инструмента устанавливается в соответствие критериями износа, под которым понимается сумма признаков или один решающий признак. Применяется два критерия: первый -- критерий оптимального износа и второй- критерий технологического износа. В обоих критериях за основу принимается линейный износ задней поверхности, так как она изнашивается всегда при обработке любых материалов и при всех режимах резания, и измерение ширины площадки износа гораздо проще, чем глубины лунки износа.

Качество поверхности, обработанной режущими инструментами, определяется шероховатостью и физическими свойствами поверхностного слоя. Обработкой резанием не может быть получена идеально ровная поверхность. Режущие кромки инструментов оставляют неровности в виде впадин и выступов различной формы и размеров.

Поверхностный слой после обработки резанием существенно отличается от основной массы металла, так как под действием инструмента его твердость и кристаллическое строение изменяются. Толщина дефектного поверхностного слоя зависит от материала заготовки, вида и режима обработки и др. От качества поверхности зависят следующие эксплуатационные характеристики деталей: износостойкость поверхностей трущихся пар, характер посадок подвижных и неподвижных соединений, усталостная или циклическая прочность при переменной нагрузке, противокоррозионная стойкость поверхности и др.

Таким образом, даже этот краткий материал по обработке металлов резанием ясно показывает, что на качество обработанной поверхности влияет много факторов: материал обрабатываемой заготовки, вид обработки, жесткость системы станок -- приспособление -- инструмент деталь, характер, форма, материал и степень остроты или износа режущих инструментов, режим обработки, вид смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), а также квалификация рабочего человека, стоящего у станка, его отношение к делу.

Оптимизация всех факторов, влияющих на качество обработки, обеспечит стабильность получения желаемого результата: качества изделия в конечном итоге, что принесет любому предприятию прибыль и вознаграждение за свой труд, а потребителю экономию за счет снижения эксплуатационных издержек при техобслуживании и ремонте машин.

1. Анализ детали, подлежащей контролю

Деталь «Червяк» представляет собой тело вращения с габаритными размерами Ш69,3мм длиной L= 298мм, изготовлена из материала - Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Деталь состоит из 6 ступеней:

1 ступень представляет собой цилиндрическую поверхность Ш25мм и длиной L=43мм, шероховатостью Ra 3,2. С торца на ступени снята фаска 1х45°. На расстоянии 5мм от торца профрезерован шпоночный паз длиной L=30мм, шириной В=8N9 мм, глубиной h= 4 мм. Между 1и 2 ступенью выполнена канавка для выхода шлифовального круга.

2 ступень представляет собой цилиндрическую поверхность Ш30мм и длиной L=60мм, шероховатость Ra 0,8, на ступени снята фаска 1х45°. Между 2 и 3 ступенью располагается канавка для выхода шлифовального круга.

3 ступень представляет собой цилиндрическую поверхность Ш40мм и длиной L=50мм, шероховатость поверхности 6,3.

На 4 ступени нарезан червяк Архимеда 4витка модулем m= 3,6 на длине L=71мм Ш69,3мм, шероховатостью Ra 3.2.

5 ступень представляет собой цилиндрическую поверхность Ш40мм и длиной L=50мм, шероховатостью Ra 6,3.Между 5и 6 ступенью имеется канавка для выхода инструмента.

6 ступень представляет собой цилиндрическую поверхность Ш30k6 и длиной L=24мм. С торца ступени снята фаска 1х45°мм.

Деталь имеет технические требования:

1. Неуказанные предельные отклонения размеров :H14;.

Таблица 1.1

Химический состав в % стали 40Х ГОСТ 4543-71

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0,36-0,34	0,17-0,37	0,5-0,8	До 0,3	До 0,035	До 0,035	0,8-1,1	До 0,3	97

Таблица 1.2

Механические свойства при комнатной температуре

Сечение		Н/мм			KCU Дж/см	HRC	HB
	Не менее
	785	980	10	45	59	-

2. Отработка детали на технологичность

Технологическая конструкция изделия - совокупность свойств конструкции, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации, техническом обеспечении и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Обработка конструкций на технологичность является сложной задачей, требующей комплексного решения.

Стандартизация и унификация агрегатирования конструкций изделий позволяет оптимизировать номенклатуру изделий и дает значительную экономическую эффективность при проектировании, производстве и эксплуатации.

Производственная технологичность конструкции изделия - свойство конструкции, позволяющее изготовить и собрать ее в условиях данного производства с наименьшими затратами труда и материалов при обеспечении заданного качества.

Ремонтная технологичность конструкции изделия - свойство конструкции, позволяющее ремонтировать ее в условиях данного производства с наименьшими затратами труда и материалов.

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия - свойство конструкции, обеспечивающее возможно более длительное сохранение ее заданных эксплуатационных качеств.

Различают количественные и качественные показатели технологичности.

Частный показатель характеризует одно из свойств, комплексный - несколько входящих в него частных или комплексных свойств изделия.

Частные и комплексные показатели бывают абсолютные и относительные.

Абсолютные показатели характеризуют один или несколько признаков технологичности конструкции изделия.

Относительные показатели основаны на сравнительной характеристике технологичности конструкции.

Показатели технологичности при проектировании решают две основные задачи - обеспечение всех требований технологии производства этого изделия.

Количественная оценка технологичности конструкции направлена на сравнение показателей с эталоном в количественном выражении.

Качественная оценка технологичности конструкции - оценка соответствия принимаемых решений требованиям оптимальных технологических процессов.

Таблица 2.1

Отработка детали на технологичность

Наименование поверхности	Конструктивные элементы	Количество поверхности	Квалитет точности	Параметр шероховатости
Цилиндрическая поверхность Ш25h7мм	-	1	7	1,6
Цилиндрическая поверхность Ш30h7мм	-	1	7	0,8
Цилиндрическая поверхность Ш40мм	-	2	14	6,3
Червяк Архимеда Ш69,3	-	1	14	3,2
Боковая поверхность червяка	-	1	14	0,4
Цилиндрическая поверхность Ш30	-	1	6	1,6
	Канавка	2	14	6,3
	Фаска 1х45°	3	14	6,3
	Фаска 20°	2	14	6,3
	Канавка	1	14	6,3
	Шпоночный паз	1	14	6,3
Торцы	-	2	14	6,3
Заплечники	-	5	14	6,3

Количественный анализ технологичности

Количественная оценка технологичности детали определяется по ГОСТ 14.201-83, при которой на первоначальной стадии используются некоторые дополнительные показатели: коэффициент использования материала, точность обработки, шероховатости поверхности, которые определяются следующим образом:

Коэффициент точности обработки К_т.ч.:

, [2.1.1]

где А_ср - средний квалитет точности обработки детали по всем поверхностям.

Коэффициент шероховатости поверхности:

, [2.1.2]

где Б_ср - среднее числовое значение параметра шероховатости всех поверхностей детали.

Для оценки технологичности конструкции детали по коэффициентам точности обработки и шероховатости поверхности проведем анализ рабочего чертежа детали, результаты которого представлены в таблице 3.

Aср=

Кт.ч=1- Бср=

Кш= К к.э=

Вывод: по всем показателям деталь технологична.

3. Анализ соответствия чертежа детали требованиям ЕСКД

Нормоконтролю подлежит технологическая документация в бумажной форме или в виде электронного технологического документа на изделия основного и вспомогателяного производства на всех стадиях разработки, предусмотренных ГОСТ 3.1102.

Основная цель нормоконтроля технологической документации- повышение уровня типизации технологических процессов, унификации технологических документов, оборудования и оснастки, сокращение сроков подготовки производства, снижение себестоимости и улучшение качества выпускаемой продукции.

Основные задачи проведения нормоконтроля:

- соблюдение нормативных требований в условиях выпуска документов ручным и автоматизированным способами;

- правильность оформления документов в соответствии с требованиями нормативного документа (НД);

- достижение в разрабатываемых технологических процессах необходимого высокого уровня типизации на основе широкого использования ранее разработанных и освоенных в производстве типооснастки, материалов, профилей, и размеров проката и т.д.

Таблица 3.1

Виды контроля	Обозначение стандарта	Содержание замечаний
Основные надписи	ГОСТ 2.104-2006	-
Формат	ГОСТ 2.301-68	Выполнить чертеж на формате А3
Масштаб	ГОСТ 2.302-68	-
Линии	ГОСТ 2.302-68	-
Шрифт	ГОСТ 2.304-81	-
Нанесение размеров и предельных отклонений	ГОСТ 2.307	-
Виды	ГОСТ 2.305-2008	-
Указание допуска формы и расположения поверхностей	ГОСТ 2.308-2011	-
Шероховатость	ГОСТ 2.309-73	-
Технические условия	ГОСТ 2.114-95	-

4. Анализ и определение погрешностей обработки

Точность изделий в машиностроения является важнейшей характеристикой их качества. Повышение точности изготовления детали увеличивает долговечность и надежность эксплуатации механизмов и машин.

Под точностью детали понимается её соответствие требованием чертежа: размерам, геометрической форме, правильности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей и степени их шероховатости.

На точность обработки существенное влияние оказывают погрешности, вызываемые следующими причинами:

1. Не точность изготовления и деформация оборудования, его износ;

2. Не точность изготовления и износ режущего инструмента;

3. Упругие деформации технологической системы СПИД (cтанок -приспособление - инструмент-деталь) под действием сил резания;

4. Деформации технологической системы под влиянием нагрева в процессе обработки;

5. Погрешности, зависящие от теоретической схемы обработки, появляющиеся из-за упрощений и определенных допущений, возникающих при конструировании специального инструмента.

Погрешности бывают случайные и систематические.

Случайные погрешности не имеют определенной закономерности.

К ним относят погрешности, возникающие при настройке станка, при установке заготовок в приспособление, погрешности, связанные с конкретными методами обработки, а также обусловленные кинематической не точностью станка.

Систематическими называют погрешности, которые для всех видов заготовок рассматриваемой партии остаются постоянными или закономерно изменяются при переходе от каждой обрабатываемой заготовки к следующей.

Систематические погрешности бывают постоянными и переменными.

Для достижения точности детали применяют следующие методы:

Метод пробных ходов и промеров;

Метод автоматического получения размера на предварительно настроенных станках.

Метод пробных ходов и промеров заключается в том,что к обрабатываемой поверхности заготовки, устанавливаемой на станке подводят режущий инструмент из короткого участка заготовки снимают пробную стружку.

После этого станок останавливают, делают пробный замер полученного инструмента, определяют величину его отклонения от чертежного и вносят поправку в положение инструмента.

Поправку отсчитывают по делению лимба станка. Затем вновь производят пробную обработку, снова делают пробный замер и при необходимости вносят поправки в положение инструмента. После этого производят обработку заготовки по всей длине.

Данный метод обработки применяется в единичном и мелкосерийном производстве. Метод пробных ходов и промеров позволяет:

1. Достигать высокой точности обработки на неточном оборудовании;

2. Исключить или уменьшить влияние износа режущего инструмента на точность обработки партии заготовок;

3. Получать годные детали из неточных заготовок, путем соответствующей разметки удается правильно распределить припуски на обработку и предотвратить появление брака;

4. Сокращать номенклатуру приспособлений; положение центров, отверстий и взаимное расположение обрабатываемых поверхностей предопределяется разметкой;

К недостаткам метода относятся:

1. Высокая трудоемкость, связанная с большими потерями времени на выверку заготовки и корректирование положение инструмента;

2. Точность обработки зависит от квалификации рабочего и ограничивается минимально возможной толщиной снимаемой стружки;

3. Возможность появления брака связанная с ошибками рабочего;

4. Высокая себестоимость обработки деталей в следствие низкой производительности в сочетании повышенной заработной платы рабочего высокой квалификации;

Метод автоматического получения размера на настроенных станках заключается в следующем: заготовку без разметки и выверки устанавливают специальное приспособление на заранее выбранные базовые поверхности; обработка ведется за один рабочий ход заранее настроенным режущим инструментом. Станок настраивают таким образом, чтобы требуемая точность обработки достигалась автоматически т.е. не зависимо от квалификации рабочего-оператора. Точность обработки детали проверяют контролеры, причем простые детали контролируют выборочные, а сложные- все подряд.

По методу автоматического получения размера работают автоматы и полуавтоматы, револьверные, агрегатные, копировальные станки, станки с ЧПУ.

Данный метод применяется в условиях серийного и массового производства.

Преимущество данного метода:

1. Исключается потеря времени на разметку и выверку заготовок на станке, а так же на осуществление пробных ходов и промеров;

2. Повышается точность обработки и снижается процент брака, так как точность не зависит от квалификации рабочего;

3. Рационально используется рабочая сила;

4. Работа на настроенном станке по упорам ослабляет напряжение исполнителя, делает её более спокойной;

5. Упрощается настройка станка, если её выполняют по эталону.

Дефекты, возникающие при обработке «Червяка»

Под дефектом понимают каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.

В результате обработке детали «Червяк» могут возникнуть следующие дефекты: разные осевые размеры детали этот дефект может возникнуть при увеличении осевого зазора в опорах шпинделя. Для его устранения необходимо отрегулировать осевой зазор в подшипниках шпинделя.

1. разные осевые размеры детали - этот дефект может возникнуть при увеличении осевого зазора в опорах шпинделя. Для его устранения необходимо отрегулировать осевой зазор в подшипниках шпинделя.

2. разные диаметры деталей - увеличенные зазоры в опорах шпинделя или в направляющих суппортов. Отжим резца в державке, отжим или неправильная установка путевых упоров, отжим кулачка подачи поперечного суппорта. Неправильная фиксация шпиндельного блока, большая нагрузка.

3. овальность (эллипсоидность) детали - биение шпинделя, неодинаковый припуск на заготовке, неправильная зацентровка заготовки, пережим заготовки зажимного патрона. Отрегулировать подшипники опор шпинделя, заменить заготовку, сделать правильную зацентровку заготовки, отрегулировать усилие зажима заготовки в патроне.

4. конусность наружной поверхности - непараллельность направляющих продольного суппорта оси шпинделя, проверить и отрегулировать соосность переднего и заднего центров полуавтомата, повысить стойкость резца (заменить) или снизить режимы обработки.

5. выпуклый или вогнутый торец детали после отрезки - отрезной резец перемещается неперпендикулярно оси детали, слишком тонкий отрезной резец, затупился отрезной резец, неправильно установлен отрезной резец. Перемещать отрезной резец перпендикулярно оси детали, установить более широкий отрезной резец, заточить отрезной резец, правильно установить отрезной резец.

6. конусность наружной детали - непараллельность оси шпинделя направляющим станины, неточность изготовления соответствующего участка профиля кулачка подачи суппорта, эксцентричная посадка кулачка поперечного суппорта на распределительному валу, износ подшипников распределительного вала, изгиб распределительного вала. Устранить непараллельность оси шпинделя направляющим станины, изготовить точный кулачок, отрегулировать положение кулачка на распределительном валу, отрегулировать радиальный зазор в опорах распределительного вала, выправить распределительный вал.

7. овальность обрабатываемой детали - увеличенный зазор в люнете, увеличенный зазор в передней опоре шпинделя. Отрегулировать зазор в люнете, отрегулировать зазор в передней опоре шпинделя.

8. неперпендикулярность торцовой поверхности оси детали - отжим резца из-за люфтов в направляющих поперечных салазок суппорта, отжим резца вследствие большого вылета. Подтянуть клинья поперечных салазок суппорта, уменьшить вылет резца.

При нарезании наружной резьбы на заготовках возникают дефекты, обусловленные, например, большим износом основных и вспомогательных узлов токарных станков, некачественным режущим инструментом, в частности его неправильной заточкой, а также причинами субъективного характера - недостаточной квалификацией токаря.

Причины возникновения дефектов при шлифовке: неправильная работа станка, применение шлифовальных кругов с неподходящей зернистостью или с дефектами, недостаточное охлаждение при шлифовке, слишком сильный прижим кругов.

Для предупреждении дефектов шлифования необходима: Правильная наладка работы станка и всего процесса шлифовки, а так же применение надлежащих шлифовальных кругов и необходимого охлаждения, соответствующего данной марке стали, выбор оптимального усилия прижима шлифовальных кругов к обрабатываемой заготовке из данной стали с учетом состояния (твердости) заготовки после термической обработки.

Отдельные дефекты могут быть устранены, как правило, при повторной шлифовке. Устранение сетки шлифовочных трещин затруднительно.

Дефекты поверхности, возникающие по другим причинам и выявляемые при шлифовке, здесь не рассматриваются. Если следы обработки шлифовальными кругами имеют незначительную протяженность, частоту и глубину и несущественно изменяют внешний вид (блеск) проката, то их не считают дефектом. Если дефект имеет значительную протяженность, необходима дополнительная обработка. При невозможности дополнительной обработки сорт металла снижают. Это относится в первую очередь к металлу со шлифовочными трещинами. К образованию шлифовочных трещин особенно склонны высокоуглеродистые и легированные стали, прежде всего в твердом (подкаленном) состоянии. Наличие шлифовочных трещин определяет повышенную склонность к усталостному разрушению.

Металл после шлифовки необходимо тщательно оберегать от механических повреждений во время внутризаводских и внешних (к потребителю) перевозок.

5. Выбор маршрута технического контроля

Построение технологического процесса контроля должно быть согласовано с другими процессами, осуществление которых необходимо для обеспечения жизненного цикла продукции.Для этого необходимо выбрать типовой процесс технического контроля (ТК).

Типовой процесс входного ТК качества материала, содержит следующие операции:

· Проверка сопроводительных документаций, удостоверяющий качество (сертификат, паспорт):

· Проверка маркировки, тары, упаковки

· Проверка геометрических размеров (микрометр, штангенциркуль)

· Проверка состояния поверхности (визуально, используя контрольный образец)

· Проверка марки материала (химического состава), механических свойств, структуры (спектральный анализ).

Таблица 5.1

Разработка технологического маршрута процесса ТК

Номер операции	Наименование операции	Содержание операции	Используемое оборудование
000	Внешний вид	Визуально	-
001	Наружный диаметр	Контроль размеров: Ш30h7;Ш40; Ш69,3; Ш40;50; 89; 171мм 271мм	Штангенциркуль ШЦ-I 0-125 ГОСТ 166-89. Штангенциркуль ШЦ-II 0-250 ГОСТ 166-89 Штангенциркуль ШЦ -III 0-320 UJCN 166-89
002	Параметры шероховатости	Контроль шероховатости поверхностей: Наружного диаметра Ra1.6 шпоночного паза Ra3.2.	Образцы шероховатости по ГОСТ 9378-75; (профилометр)
003	Расположение шпоночного паза	Контроль допуска параллельности 0,08мм и симметричности 0,016мм шпоночного паза относительно базы В.	Комплексный калибр для проверки шпоночного паза. ГОСТ 24114-81.
004	Отклонение от соосности	Контроль отклонения от соосности не более 0,08мм для Ш30h7 и Ш30k6 относительно базы В,С. Контроль отклонения от соосности не более 0.05мм для поверхности Ш25h7	Комплексный калибр соосности.
005	Отклонение от цилиндричности	Контроль отклонения от параллельности не более 0,04мм.	Калибр-втулка

6. Контроль точности размеров детали

Средства измерения выбирают с учетом допустимого значение погрешности для данного измерения, установленное в соответствующих нормативных документах.

В случае, если допустимая погрешность не предусмотрена в соответствующих нормативных документах, предельно допустимая погрешность измерения должна быть регламентирована в технической документации на изделие.

При выборе средств измерения должны также учитываться:

1.Допустимые отклонения;

2. Методы проведения измерений и способы контроля.

Главным критерием выбора средств измерений является соответствие средств измерения требованиям достоверности измерений, получения настоящих (действительных) значений измеряемых величин с заданной точностью при минимальных временных и материальных затратах.

Для оптимального выбора средств измерений необходимо обладать следующими исходными данными:

1. номинальным значением измеряемой величины;

2. величиной разности между максимальным и минимальным значением измеряемой величины, регламентируемой в нормативной документации;

3. сведениями об условиях проведения измерений.

Если необходимо выбрать измерительную систему, руководствуясь критерием точности, то ее погрешность должна вычисляться как сумма погрешностей всех элементов системы (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей), в соответствии с установленным для каждой системы законом.

Предварительный выбор средств измерений производится в соответствии с критерием точности, а при окончательном выборе средств измерений должны учитываться следующие требования:

1. К рабочей области значений величин, оказывающих влияние на процесс измерения;

2. К габаритам средства измерений;

3. К массе средства измерений;

4. К конструкции средства измерений.

Значения допускаемых погрешностей установлены наминальные размеры измеряемых изделий ГОСТ 8.051 «Погрешности допускаемые при измерении линейных размеров до 500мм» Значения поверхностей определяются по РД 50.98-86 «Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500мм»

При выборе предельных погрешностей ?Lim выбранных СИ должна быть меньше или равна допускаемой погрешности измерения : ?lim

2. Расшифровываем требования точности к размерам.

Результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 6.1

Характеристика размеров

Обозначения размера	Предельные размеры	Допуск мм	Допускаемая погрешность Измерения мкм
	D(d)max	D(d)min
Ш25h7	25	24,979	21	6.0
Ш40h14	40	39,38	620	140
Ш69,3h14	69,3	68,56	740	160
Ш30k6	30.015	30.002	13	4.0
271h14	271	269.7	1300	260
171h14	171	170	1000	200
50h14	50	49.38	620	140

3. По таблице, определили допускаемую погрешность измерения, результат занесли в таблицу 1.

Выбираем универсальное средство измерения используя таблицу.

Метрологическую характеристику выбранного средства измерения заносят в таблицу.

Таблица 6.2

Выбор средств измерений

Наименование СИ.	Диапазон измерения, мм	Цена деления, мм	Предельная погрешность СИ мм.
Рычажная скоба	0-25	0,002	3,5
Штангенциркуль	0-125	0,05	80
Штангенциркуль	0-125	0,10	160
Рычажная скоба	0-25	0,002	3,5
Штангенциркуль	0-320	0,10	210
Штангенциркуль	0-200	0,10	190
Штангенциркуль	0-125	0,05	80

Для измерения размеров 6,7 квалитетов используем «Рычажную скобу»

При контроле изделий рычажной скобой изделие считается годным, если стрелка находится на участке шкалы между указателями пределов поля допуска. Выход стрелки за пределы поля допуска в плюс указывает на исправимый брак, а в минус - на окончательный (неисправимый) брак.

Скоба измерительная - подковообразный инструмент для контроля нар. размеров деталей машин (диаметров валов и др.). Распространены предельные С. и С. с отсчётным устройством для линейных измерений относит. методом, пределы измерений до 1000 мм, цена делений 2; 5 и 10 мкм. См. рис.

Рисунок 6.1 Рычажная скоба: 1 - подвижная пятка; 2 - отсчётное устройство; 3 - корпус; 4 - теплоизоляционная накладка; 5 - упор; 6 - переставная пятка; 7 - измеряемая деталь

Для измерения размеров 14 квалитета используем «Штангенциркуль»

Рисунок 6.2

Штангенциркуль, как и другие штангенинструменты (штангенрейсмас, штангенглубиномер), имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус -- вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений. Точность его измерения -- десятые/сотые (у разных видов) доли миллиметра.

На примере штангенциркуля ШЦ-I:

1. штанга;

2. подвижная рамка;

3. шкала штанги;

4. губки для внутренних измерений;

5. губки для наружных измерений;

6. линейка глубиномера;

7. нониус;

8. винт для зажима рамки.

По способу снятия показаний штангенциркули делятся на:

· нониусные,

· циферблатные -- оснащены циферблатом для удобства и быстроты снятия показаний,

· цифровые -- с цифровой индикацией для безошибочного считывания.

Порядок отсчёта показаний штангенциркуля по шкалам штанги и нониуса:

· считают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса, и запоминают его числовое значение;

· считают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги, и умножают его порядковый номер на цену деления (0,1 мм) нониуса.

· подсчитывают полную величину показания штангенциркуля, для этого складывают число целых миллиметров и долей миллиметра.

Кроме того нарезан шпоночный паз Ш8мм и длиной L=30мм.

Имеется угол червяка Архимеда 20° производим измерение угломером.

Угломер -- угломерный прибор (инструмент, снаряд), предназначенный для измерения геометрических углов в различных конструкциях, в деталях и между поверхностями (в основном контактным методом) и между удалёнными объектами (оптическим методом). Измерение производится в градусах, на основе линейчатой шкалы, линейчато-круговой шкалы (с механическим указателем или стрелкой), нониуса или в электронном виде, в зависимости от типа прибора.

Угломер - Горизонтальный угол, в точке стояния орудия, отсчитываемый против хода часовой стрелки, между обратным направлением оси канала ствола наведенного орудия и направлением на точку наводки.

Угломер в самом простом виде состоит из двух пластин (линеек), закреплённых вместе на одной оси, остающихся подвижными на этой оси (образуют подвижный наугольник), с нанесенной шкалой, выраженной в градусах. Шкала может быть линейчатой или линейчато-круговой (нанесённой по окружности вокруг оси, на одной из линеек).

Угломер (ГОСТ 5378-88) (рис. 136) применяют для измерения наружных и внутренних углов различных деталей.

Рисунок 6.3 Угломер универсальный

Угломер состоит из основания 1, на котором нанесена основная шкала на дуге 130°, и жестко скрепленной с ним линейки 4. По дуге основания перемещается сектор 3, несущий нониус 2. К сектору 3 посредством державки 7 может быть прикреплен угольник 6, в котором в свою очередь с помощью державки 8 закреплена съемная линейка 5. Угольник 6 и съемная линейка 5 имеют возможность перемещаться по краю сектора 3.

Хотя основная шкала угломера нанесена лишь на дуге 130°, но, меняя установку измерительных деталей, можно измерять углы от 0 до 320°. Точность отсчета по нониусу равна 2'. Отсчет, полученный при измерении угловых величин или при установке заданного угла, производится так же, как и на линейных шкалах штангенинструмента, т. е. по шкале и нониусу. Число градусов отсчитывают по шкале основания, а минут -- по шкале нониуса.

7. Контроль точности формы и расположения поверхностей

Любую деталь можно представить как совокупность геометрических, идеально точных объемов, имеющих цилиндрические, плоские, конические и др. поверхности. В процессе изготовления деталей и эксплуатации машин возникают погрешности не только размеров, но также формы и расположение номинальных поверхностей. Кроме того, режущие элементы любого инструмента оставляют на обработанных поверхностях следы в виде чередующих выступов и впадин. Эти неровности создают шероховатость и волнистость поверхностей.

Таким образом, в чертежах форму деталей задают идеально точными номинальными поверхностями, плоскостями, профилями. Изготовленные детали имеют реальные поверхности, плоскости, профили, которые отличаются от номинальных поверхностей отклонениями формы и расположения, а также шероховатостью и волнистостью.

Выбор средств контроля должен основываться на обеспечении задан­ных показателей процесса контроля и анализа затрат на реализацию кон­троля при заданном качестве изде­лия. При выборе средств контроля следует использовать эффективные для конкретных условий средства контроля, регламентированные государственными, отраслевыми и стандартами предприятий.

Для обеспечения правильной функции машин. Требуемой долговечности деталей и их монтажной взаимозаменяемости необходимо, чтобы конструктор установил допуски формы и расположения поверхностей и указал их на рабочих чертежах деталей так же, как и допуски размеров.

Для нормирования и количественной оценки отклонений формы и расположения поверхностей и профилей стандартом введены следующие термины и понятия:

Реальная поверхность - поверхность, ограничивающая деталь и полученная в результате обработки.

Номинальная поверхность - идеальная поверхность, номинальная форма которой задана на чертеже.

Действительная поверхность - поверхность, воспроизведенная по размерам, измеренным с допусками.

При оценке точности формы чаще всего дело имеют не с поверхностью, а с профилем. Оценку отклонения формы ведут от базовой поверхности. В качестве базовой поверхности принимают поверхность, имеющую форму номинальной поверхности, служащую базой для количественной оценки отклонения формы реальной поверхности.

К отклонениям формы цилиндрических поверхностей относится отклонение от цилиндричности.

Отклонение от цилиндричности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра. Понятие отклонение от цилиндричности характеризует совокупность отклонений формы всей поверхности детали.

Поле допуска - область в пространстве ограниченная двумя соосными цилиндрами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 7.2

Отклонение от цилиндричности включает в себя отклонение от круглости и отклонение профиля продольного сечения.

Оклонение от круглости - наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности Т круглости - наибольшее допускаемое значение отклонения от круглости.

Бочкообразность - отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие не прямолинейны и диаметры увеличиваются от краев к середине сечения.

Седлообразность - отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие не прямолинейны и диаметры уменьшаются от краев к середине сечения.

Отклонения от формы цилиндрических поверхностей измеряют на специальных приборах - кругломерах, а также с помощью универсальных средств линейных измерений.

Отклонение от соосности - наибольшее расстояние (Д₁, Д₂ ) между осью рассматриваемой поверхности вращения и общей осью вращения.

Рисунок 7.1 Схема измерения соосности ступени Ш 30h7

Несоосность поверхности Ш 30h7 относительно общей оси двух ступеней Ш 30k6 определяют при вращении детали на двух ножевых опорах. Несоосность контролируемой поверхности равна половине разности наибольшего и наименьшего показаний индикатора часового типа.

В схеме используется измерительный инструмент: «Индикатор часового типа». Индикатор часового типа - это прибор, предназначенный для относительных измерений отклонений формы, наружных размеров, расположения поверхностей. Он представляет систему связующих шестерен и рычагов, которые усиливают движение стержня и преобразуют эти движения в показания прибора. В большинстве устройств часового типа перемещение измеряющего стержня прибора на один миллиметр соответствует одному обороту стрелки. В таком случае цена деления, а следовательно, значение перемещения стержня, которое прибор позволяет надежно измерить, составляет 0,01 мм. Пределы измерений составляют 0-5 мм и 0-10 мм. Индикаторы часового типа бывают трех классов точности: нулевого, первого, а также второго. Приборы нулевого типа допускают наименьшую погрешность измерений, а второго класса - наибольшую погрешность.

Рисунок 7.1

Для измерения линейных величин, отклонения геометрической формы, а также взаимного размещения поверхностей деталей используют индикатор часового типа с дополнительными устройствами. Такие измерения проводятся с помощью метода абсолютных измерений, когда измеряемое значение не превышает предела измерений шкалы прибора, и методом относительного измерения, путем сверки с концевой мерой длины. Существуют индикаторы, основанные на использовании зубчатой передачи. В таких приборах подпружиненный измеряющий стержень и зубчатая рейка конструктивно выполнены как единое целое. Рейка находится в зацеплении с 16-тизубчатым колесом. В заключение отметим, что индикаторы часового типа являются наиболее распространенными и широко применяемыми в конструкциях и элементах контрольных приспособлений измерительными устройствами. Эти приборы с ценой деления 0,01 мм применяются крайне редко - во-первых, от того, что контроль деталей и заготовок не требует такой высокой точности, и, во-вторых, в связи с быстрым износом измерительных устройств при работе в условиях кузнечно-штамповочных и литейных цехов.

8. Контроль шероховатости

Шероховатость - это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Поверхностный слой деталей при эксплуатации часто испытывает максимальные напряжения, поэтому его физико-механические свойства в микро- и макрогеометрии определяет долговечность всей детали. Шероховатость играет большую роль в подвижных соединениях деталей, влияет на трение и износ. Зазор и натяг, который можно определить при соединении детали отличается от эффективного зазора или натяга, имеющего место при сборке и в процессе эксплуатации. Эффективный натяг уменьшается, а эффективный зазор увеличивается тем больше, чем большую шероховатость имеют сопрягаемые поверхности. Уменьшение шероховатости поверхности вносит большую определенность в характер и качество определенных соединений деталей. Шероховатость поверхностей связана с плотностью и герметичностью соединения, с отражательной способностью поверхности, с контактной жесткостью поверхности, с прочностью сцепления при притирании и склеивании. Шероховатость поверхности влияет на точность измерений детали. Ее необходимо нормировать, исходя из функционального назначения поверхности. Способы нормирования шероховатости установлены ГОСТ2789-73 и распространяются на поверхности изделий из любых материалов.

Определение класса шероховатости.

Для определения класса шероховатости поверхностей деталей используются образцы шероховатости, которые являются профессиональным инструментом. С помощью визуального метода определяют классы шероховатости поверхности деталей по сравнению с образцами. Высокие классы от 8 до 13 измеряют с помощью лупы. Чтобы правильно поставить оценку нужно применять образцы, по характеру обработки и материалу, которые соответствуют проверяемым поверхностям изделий. Для определения классов шероховатости поверхности существуют образы, выпуск которых прекратили, когда заменили ГОСТ 2789--59, где образцы были предусмотрены на новый ГОСТ 2789-73 в котором их нету. С 1975 года вводят ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности», который разрешал применять классы шероховатости поверхности до 1980 года. Благодаря этому существовала справочная таблица по соответствию классов шероховатости по ГОСТ 2789--59 со значениями Rz и Ra по ГОСТ 2789--73*. ГОСТ 2789 - 73 «Шероховатость поверхности» существует в России и по сей день по состоянию на 01.09.2002 год. Таблица, которая указывалась выше используется для иллюстрации старых источников обучения, в новых же источниках действует ГОСТ 2.309 -73 ЕСКД.

Рисунок 8.1

Шероховатость указанных размеров представлена ниже, в таблице 1.

Таблица 1

Выбор средств контроля шероховатости

Средства контроля	Метод обработки	Контролируемые параметры.
Образцы шероховатости	Полирование	Ra 0.40
Образцы шероховатости	Точение наружное	Ra;6.3;3.2;1.6
Образцы шероховатости	Шлифование круглое	Ra 0,8

Рисунок 8.2

Соотношение предпочтительных значений параметров шероховатости

Основные параматры шероховатостей:

1) среднеарифметическое отклонение профиля

2) высота неровности профиля по 10 точкам

3) наибольшая высота неровности профиля,

4) средний шаг неровности профиля,

5) Средний шаг неровности профиля по вертикали,

6) относительная опорная длина профиля

9. Расчет калибра

Калибры - средства измерительного контроля, предназначенные для проверки соответствия действительных размеров, формы и расположения поверхностей деталей заданным требованиям. Калибры применяют для контроля деталей в массовом и серийном производствах. Калибры бывают нормальные и предельные. Калибры -- без шкальные измерительные инструменты, дающие возможность определить отклонения от заданных размеров, форм и взаимного расположения поверхностей без установления величин самих отклонений. Существуют калибры: для контроля валов и отверстий (пробки, штрихмасы, скобы); для контроля резьб (резьбовые пробки, кольца, скобы, пластинчатые резьбомеры); листовые калибры-шаблоны для проверки уступов, длин, высоты колец, ширины пазов, глубины пазов и отверстий; калибры для проверки конических поверхностей.

Предельные калибры обеспечивают контроль по наибольшему и наименьшему предельным значениям параметров. Изготавливают предельные калибры для проверки размеров гладких цилиндрических и конических поверхностей, глубины и высоты уступов, параметров резьбовых и шлицевых поверхностей деталей. Изготавливают также калибры для контроля расположения поверхностей деталей, нормированных позиционными допусками, допусками соосности и др. При контроле предельными калибрами деталь считается годной, если проходной калибр под действием силы тяжести проходит, а непроходной калибр не проходит через контролируемый элемент детали. Результаты контроля практически не зависят от квалификации оператора. По конструкции калибры делятся на пробки и скобы. Для контроля отверстий используют калибры-пробки, для контроля валов - калибры-скобы. По назначению калибры делятся на рабочие и контрольные.

Рабочие калибры предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Такими калибрами пользуются рабочие и контролеры отделов технического контроля (ОТК) на предприятиях. Комплект рабочих предельных калибров для контроля гладких цилиндрических поверхностей деталей включает:

проходной калибр (ПР), номинальный размер которого равен наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия;

непроходной калибр (НЕ), номинальный размер которого равен наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия.

Проходной калибр контролирует предел максимума материала детали, значит, выявленный таким калибром брак будет исправимым (на детали остался избыток материала, который можно снять при дальнейшей обработке детали с помощью того же технологического процесса).

Непроходной калибр контролирует предел минимума материала детали, значит, выявленный таким калибром брак будет неисправимым (с детали снято слишком много материала, который нельзя вернуть с помощью того же технологического процесса). Для всех калибров устанавливают допуски на изготовление рабочих поверхностей, а для проходного калибра, который при контроле детали изнашиваются более интенсивно, дополнительно устанавливают границу износа.

1.Расчитываем предельные размеры вала d max и d min.

1.2. Находим по ГОСТ 25347-82 предельные отклонения es и ei, где es = 0 и ei =-21мкм = 0,021мм.

Тогда

d max+es=30+0=30мм

d min+ei=30+(-0.021)=29.979мм

2.Определяем допуск Н,Y,Z, используя ГОСТ 24853-81 с.7, таблица 2.

Y=3мкм = 0,003мм H=4мкм =0,004мм Z=3мкм = 0,003мм

3. Расчитываем исполнительные размеры проходного калибра по формуле:

ПР == мм

4. Расчитываем размер изношенного калибра по формуле:

ПР=D+Z=30+0,003=30,003мм

5.Расчитываем размер непроходного калибра по формуле:

НЕ= =мм

6. Исполнительные данные заносим в таблицу. 7.Строим график полей допусков рабочего калибра по ГОСТ 25374-85 с.2, чертеж 3.

Таблица 9.1.

ПР	ПР	НЕ
29,995	30,003	29,977

Рисунок 9.1 График полей допусков

Заключение

В результате курсового проекта был проведен анализ соответствия чертежа детали требованиям ЕСКД, отработана деталь на технологичность, проанализированы погрешности и дефекты которые могут возникнуть при обработке.

Литература

1. Алексеев, В.С. Токарные работы: Учебное пособие / В.С. Алексеев. М.: Альфа-М; ИНФА-М, 2010. 368 с.:ил.

2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора- машиностроителя: В 3-х т.Т. 1- 5-е изд., перераб. и доп. / В.И.Анурьев. М.: Машиностроение, 1978. 728 с., ил.

3. Зайцев, С.А. Контрольно-измерительные приборы и инструменты: учебник /С.А.Зайцев, Д.Д.Грибанов. М.: Академия, 2009. 464 с.

4. Зайцев, С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении: учебник для сред. проф. образования/ С.А.Зайцев, Д.Д. Грибанов, А.Н. Толстов, А.Д. Куранов. М.: Издательский центр” Академия”, 2009. 288 с.

5. Маталин, А.А., Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». / А.А. Маталин. Л.: Машиностроение, ленингр. отд-ние, 1985. 496 с.

6. Суслов, А.Г., Машиностроение Энциклопедия // Ред. Совет. К.В. Фролов (пред и др. / А.М. Дальский, А.Г. Суслов, Ю.Ф. Назаров и др.; Под общ. ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение. Технология изготовления деталей машин Т-III-3 2000. 840 с.

7. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т. Т.1 // Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. 656с. Т.2. 4-е изд., перераб. и доп. // Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.

8. Клепиков, В. В., Бодров, А.Н. Технология машиностроения: учебник. 2-е издание / В.В.Клепиков, А.Н.Бодров. М.: ФОРУМ. 2008. 864 с.: ил.

9. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр./А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др. Под общей ред. А.С. Зубченко-М.: Машиностроение, 2003. 784 с.: илл.

10. Куликов В. П Стандарты инженерной графики: учебное пособие / В.П. Куликов. 3-е изд. М.: ФОРУМ, 2009. 240 с. (Профессиональное образование).

11. Лебедев,Л.В.Технология машиностроения: учебник для студ. высш. учеб.Т384 заведений / Л.В. Лебедев, В.У. Мнацаканян, А.А. Погонин и др. М.: Издательский центр “Академия”, 2006. 558 с.

12. Барбашов, Ф.А. Фрезерное дело: учебное пособие для учебных заведений профтехобразования. / Ф.А. Барбашов.М., “Высш. школа”,1973. 280 с. с Интернет-ресурсы:

13. http://www.kycherova.ru/proizvod_process/Tipu_proizvodstva/index.html.

14. Электронный ресурс “Метрология и стандартизация”. Форум доступа http://metrologia.

15.http://xreferat.ru/76/2575-1-razrabotka-tehnologicheskogo-processa-mehanicheskoiy-obrabotki-detali-kryshka.html.

Размещено на Allbest.ru

...