26. Основные эл-ты приспособ-й: установочные, направляющие,зажимные и поворотно-делительные.
В любом приборостроении м. выделить детали и сборочные единицы, имеющие одинаковое назначение, кот. принято называть элементами приспособления.
К основным элементам приспособления (ЭП) относятся: 1)установочные элементы, кот. предназначены для установки и определения положения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента.; 2)направляющие элементы, кот. кот служат для правильной установки приспособления относительно станка, а заготовки относительно инструмента; 3)делительные(поворотно-делительные) устройства, с помощью кот. обеспечив. точное положенте заг-ки относительно инструмента при ее неизменном закреплении; 4)режимные элементы, кот служат для прочного или надежного закрепления заготовки в определенном положении.
В качестве установочных ЭП чаще применяют опорные штыри
27. Характеристики качества поверхности: физические и геометрические показатели.
Качество поверхности—совокупность всех служебных свойств поверхностного слоя материала. В зависимости от условий эксплуатации деталей или изделия, глубина этого поверхностного слоя оказывается весьма различной ( от нескольких микрометров до нескольких сотен микрометров). Все характеристики качества м.б. разделены на 2 гр:
1. физические характеристики: а)микроструктура, б)микротвердости, в)внутренние и поверхностные напряжения; 2.геометрические характеристики: а)отклонение от размеров, б)отклонение формы, в)волнистость поверхности, г)шероховатость.
Физические характеристики: поверхностный слой металла включает в себя наружную поверхность, имеющую непосредственный контакт с внешней средой (граничный слой). Выше расположен слой деформирующегося металла 1 , кот. отличается своим строением, механич. и физическ. Свойствами от металла, лежащего ниже слоя
2. При идеальной структуре каждый атом, располож. внутри металла, во всех направлениях подверг-ся воздействию силовых полей, окружающих его атомов и поэтому нах-ся в состоянии подвижного уст-го равновесия. Атомы, находящ. на пов-ти, им. связи только с соседнимии нижележащими атомами. В результате чего они нах-ся в неуравновеш, неустойчивом состоянии. По этой причине граничный слой,включающий в себя приблизительно 2 ряда атомов(10-6 -10-7мм), облад. запасом свободной поверхностной энергии.
В силу своей повышенной активности,поверхность твердого тела неизбежно абсорбирует (притягивает) элементы окр. ср. и покрыто слоями абсорбир. газов, паров,жиров. Воздействие ОС приводит к возникновению на поверхности различных хим соединений(окислы). В зависимости от условий обработки (степени воздействия сил), глубина этого деформир-ого слоя также м.б. различной. Этот деформир-ий слой имеет микроструктуру отличную от осн. металла, более высокая микротвердость и в нем формир-ся остаточные напряжения.
Поскольку именно материал поверхностного слоя детали воспринимает в процессе эксплуатации все виды нагрузок (работа на трение, износ, усталость, подверг. коррозии), то конструктор д. предельно тщательно назначать как геометрические, так и физич. показатели качества поверхности
28. Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные показатели деталей: износостойкость, точность сопряжения, циклическую прочность.
Износостойкость.
Высота и форма неровностей поверхности , а также направление следов обработки значительно влияют на процесс трения и изнашивания поверхности. При взаимодействии поверхностей фактическая площадь их составляет!!!! процента, а в некотор. случаях и доли % от номинальной площади. Поэтому в период приработки в зонах фактического контакта действуют огромные давления, кот. превышают предел текучести или даже прочности материала. При относительном движении этих поверхностей происходит срез, пластический сдвиг неровностей, скалывания и т.д., что приводит к интенсивному начальному износу трущихся поверхностей.Вывод. На стадии изготовления детали очень важно обеспечить оптимальное значение шероховатости. Так как в этом случае сокращается как период приработки, так и уменьшается износ поверхности.Приведенная зависимость м.б. пояснена с позиции общепринятой на сегодня молекулярно-механической теории и изнашивания, согласно кот. разрушение трущихся поверхностей происходит за счет чисто механического разрушения микронеровностей, а с другой—на площадках фактического контакта за счет сил молекулярного воздействия. Поэтому увеличение Ra выше оптимального обуславливает повышение износа за счет возрастания доли механического разрушения поверхностей в результате скалывания и среза их неровностей. Уменьшение Ra от оптимального значения вызывает резкое повышение износа за счет интенсификации доли молекулярного взаимодействия поверхностей, приводящ. к заеданию и схватыванию поверхностей, а износ сопровождается глубинным вырыванием материала.
Точность сопряжения
Точность сопряжения, установленная чертежом и определяемая зазором в сопряжении в значит. Степени зависит от шероховатости контактирующих поверхностей. В период приработки высота микронеровностей м. уменьшаться на 65-75%. При малых размерах детали и с шероховатостью поверхности Rz=3-10мкм , удвоенная высота микронеровностей 2Rz оказывается соизмеримой с величиной поля допуска на изготовление деталей. Для предотвращения этого для ответ-ных сопряжений треб-ся длительное сохранение установленной конструктором точности осуществлять обработку детали необходимо с обеспечением минимальной шероховатости поверхности. В общем случае высоту микронеровностей в зависимости от требуемой точности проектируемого сопряжения, м. определить из следующих соотношений при диаметре больше 50мм (Rz=(0,1-1,15)IT при диаметре 18-50мм, Rz=(0,15-0,2)IT при диаметре меньше18мм, Rz=(0,2-0,25)IT***).
Циклическая прочность
Усталостная (циклическая) прочность детали существенным образом зависит от шероховатости поверхности. Механизм разрушения материала при циклических или знакопеременных нагрузках связана с появлением и развитием либо внутри, либо на поверхности детали усталостных трещин, кот. при последующих циклах нагружения разрастаются, вызывая разрушение детали. Центрами зарождения таких трещин внутри детали м.б. его несовершенство структуры (искажение). Поэтому шероховатость поверхности, риски и дефекты на ней явл. источниками, инициирующими возникновение усталостных трещин. Поэтому детали, работающие в таких условиях,подвергаются окончательной и финишной обработкеих поверхности вплоть до палирования, чтобы повысить циклическую прочность.
.
29. Методы технологического обеспечения заданной шероховатости поверхности.
Технологическое обеспечение шероховатости поверхности м. осуществлять
тремя способами 1. по прототипу, 2. расчетным методом, 3.на основе экспериментальных исследований.
Технологическое обеспечение по прототипу надежное и точное лишь в том случае,если полностью совпадают материал, термическая обработка и др. характеристики обрабатываемой детали прототипа, определяющие шероховатость поверхности.
Примером расчета м. служить определение: R-высота неровностей, S-подача, r-радиус закручивания режущей кромки резца.
Такое представление явл. весьма упрощенным, т.к. не учитывает влияние большого числа факторов на условии формирования шероховатостей поверхности(протекание пластических деформаций, трение стружки по поверхности, изменение температурного режима и т.д.). Поэтому расчетный метод м.б. использован только для прикидочных оценок. Самое надежное обеспечение шероховатости поверхности достигается путем проведения серии экспериментальных исследований либо в лабораторных условиях, либо серии предварительных проходов на рабочем месте. В этом случае за счет подбора материала инструмента, режимов резания определяются те их значения, при кот. на данном материале достигается требуемая шероховатость поверхности.
30. Влияние деформационного упрочнения (наклепа) поверхностного слоя на износостойкость и циклическую прочность деталей .
В процессе обработки заготовок резанием под действием внешних сил в метале поверхностного слоя происходят пластические деформации которые вызывают деформационное упрочнение(наклеп) . При этом степень и глубина распостранения наклепа повышаются с повышением пластичности самого материала .Одновременно с упрочнением под влиянием пагрева зоны резания в метале поверхностного слоя протекает разупрочнение– процесс возвращающий метал в первоначальное состояние. Таким образом конечное состояние слоя определяется соотношением скоростей упрочнения и разупрочнения . Интенсивность и глубина распостанения наклепа изменяются в зависимости от вида и режима обработки .
Как правило наклеп метала способствует повышению износостойкости, это связано с уменьшением величины взаимного внедрения поверхностных слоев засчет увеличения твердости. Упрочнение повышает деффузию кислорода в метал создавая в нем химические соединения(FE O,FE2O3,Fe3O4) характерные для окислительного вида изнашивания который характеризуется минимальной величиной износа , однако влияние наклепа на износостойкость проявляется только для определенной степени наклепа. Если степень наклепа превышает критическое значение– перенаклеп . Аналогичные ситуации имеют место на циклическую или усталостную прочность материала , так при неболших значениях упрочненного слоя можно нейтрализовать влияние дефектов на поверхности кроме того этот слой выполняет роль барьера препятствующего выходу усталостных трещин на поверхность .
31. Понятие о припусках . Методы определения припусков
Припуском называется слой материала снимаемый с заготовки для получения готовой детали. Следует различать общий или (операционный промежуточный припуск)
Zo-общий припуск Zo= Zi-сумма припусков на всех операциях . Промежуточный припуск-слой материала удаляемый при выполнении данной операции припуск задается в мм на сторону
Номиналный припуск- Zmin + значение допуска на предыдущей операции Zном=Zmin+сигма
Методы определения припусков: 1)Опытно-статический 2)Расчетно-аналитический
1-й метод основан на определении припусков по опыту работы передовых предприятий припуски сведены в соответствующие таблицы . Достоинства-минималные затраты времени . Недостатки- не учитываются конкретные условия выполняемой операции . На практике значения припусков оказываются завышенными– исползуется в мелкосерийном и единичном производстве.2-й метод применяется в крупносерийном и массовом производстве . Он более трудоемок т к требует рассчетов в основу положено требование что каждая операция должна ликвидировать все погрешности предыдущей операции . Таким образом минималный припкск на данную операцию Zmin должен ликвидировать погрешность предыдущей операции .