Анализ соответствия требований к точности детали ее служебному назначению

Требования точности изготовления детали находит отражение в рабочем чертеже: в виде графического изображения и текстовой части технических требований, расположенных над основной надписью.

Рабочий чертеж должен давать полное представление о детали (конфигурации, размерах всех поверхностей, материале, технических требованиях, методе получения заготовки) и полностью соответствовать стандартам ЕСКД на оформление чертежей (ГОСТ 2.109-68, 2.305-68, 2.307-68, 2.309-73, СТ СЭВ 368-76). Если оформление не соответствует действующим стандартам или для понимания чертежа недостает проекций, видов, разрезов, технолог должен доработать чертеж: добавить необходимые проекции и виды, уточнить данные о материале и термической обработке, нанести обозначения допускаемых отклонений, шероховатости поверхности и других недостающих данных или исправить устаревшие обозначения.

В технических требованиях конструктор указывает все необходимые требования к готовому изделию, не изображенные графически и вытекающие из его служебного назначения.

Технические требования на изготовление детали могут содержать следующее:

- предельные отклонения размеров, не оговоренных чертежом;

- шероховатость поверхности;

- допустимые отклонения формы поверхностей (прямолинейности, плоскостности, круглости, цилиндричности);

- допустимые отклонения взаимного расположения поверхностей параллельность, перпендикулярность, соосность, симметричность, пресечение осей);

- суммарные допуски формы и расположения (радиального и торцевого биения; полного радиального и торцового биения; формы заданного профиля, формы заданной поверхности);

- указания о требованиях к заготовке, виде термической обработки и твердости рабочих поверхностей.

Для некоторых деталей могут быть заданы и другие дополнительные требования, как-то: допустимая величина неуравновешенности, вид покрытия, контактная жёсткость, герметичность стыков и др.

Рабочий чертеж детали обычно содержит ограниченное число технических требований, которые устанавливаются с учетом служебного назначения детали и условий работы её в сборочной единице.

Допуски формы и расположения поверхностей устанавливаются к обозначаются по СТ СЭВ 368-76, СТ СЭВ 636-77 и ГОСТ 2.308-79. Если погрешность формы в технических требованиях не оговаривается, то она допустима в пределах допуска на размер. При контроле шероховатости поверхностей детали необходимо учитывать соответствие между требованиями точности и шероховатости.

Анализ технических требований производят исходя из служебного назначения детали в изделии и на основании ее чертежа. Устанавливают (выявляют), в какой мере то или иное требование способствует лучшему выполнению деталью функционального и служебного назначения. При этом следует указать, что произойдет, если не будут выдержаны заданные чертежом технические требования. Необходимо также указать, каким образом в процессе обработки детали могут быть выполнены заданные технические требования и каким методом проверки предполагается контролировать выполнение указанных требований.

Проводя анализ чертежа конкретной детали и технических требований на ее изготовление, необходимо выявить наиболее ответственные поверхности и размеры. Они характеризуются наиболее жесткими требованиями к шероховатости поверхности, точности размеров и формы.

Деталь - составная часть сборочной единицы (изделия), многие ее размеры являются звеньями сборочных размерных цепей или оказывают влияние на качество сопряжения и взаимное расположение сопрягаемых деталей. Поэтому необходимо изучить назначение детали в узле и влияние ее параметров на качество собранного изделия, ознакомиться с чертежом сборочной единицы, изучить принцип ее работы и технические требования на сборку. Если на сборочном чертеже отсутствуют присоединительные размеры и размер сопряжений, то технолог должен, зная служебное назначение сборочной единицы, принцип работы, эксплуатационные и точностные характеристики, проставить их самостоятельно. При этом можно воспользоваться информацией из чертежей деталей, входящих в анализируемую сборочную единицу и контактирующих с изучаемой деталью.

Анализ соответствия требований точности детали ее служебному назначению в работе [11] рекомендуется выполнить в такой последовательности:

1. Рассмотреть предъявляемые требования к заготовке, термической обработке её, к твердости рабочих поверхностей с учетом назначения и условий работы детали в сборочной единице.

2. Выявить размеры детали, имеющие наиболее жёсткие допуски, и установить соответствие их служебному назначению исходя из условий эксплуатации детали.

3. Проверить, какие имеются в технических требованиях ограничения по отклонениям формы и взаимного расположения поверхностей суммарные допуски формы и расположения. Дать обоснования необходимости их выполнения на основе анализа чертежа сборочной единицы и условий работы детали.

4. Проверить, соответствует ли заданная конструктором шероховатость поверхностей требуемой точности обработки или служебному назначению поверхности детали в сборочной единице. Завышенные требования к точности и шероховатости приводят к усложнению технологического процесса и повышению трудоемкости обработки. Резкое повышение трудоемкости обработки детали происходит при точности наружных поверхностей выше 5-го квалитета и значений шероховатости меньше Ra0,63 мкм, а отверстий - выше 6-го квалитета и значений шероховатости меньше Ra 2,5 мкм.

Результаты анализа технических требований чертежа конкретной детали выявляют технологические задачи; определяют методы окончательной обработки поверхностей и дают представление о маршруте обработки элементарной поверхности, предопределяют схему базирования и обработки всей детали, а также выбор методов контроля заданных требований.

В качестве примера проведем анализ технических требований чертежа детали "крышка" редуктора (рис 3), изготавливаемую литьем из чугуна марки СЧ 20. Крышка в комплексе с корпусом образует замкнутую полость редуктора, в которой расположены зубчатые передачи и масляная ванна. Стык крышки с корпусом должен быть герметичен. В стенке крышки располагается ступица опорного подшипника вала редуктора.

Изучение чертежа детали и технических требований показывает, что отливку необходимо термообработать перед механической обработкой; наибольшую точность обработки требуют отверстия Ø 45Н7 и Ø52±0,02 мм;имеются ограничения погрешности формы и взаимного расположения поверхностей детали.

Рис. 3 Чертеж крышки редуктора (отливка 3-го класса точности. Отклонение от плоскостности поверхностей К и Д не более 0,05 мм)

 

Проанализируем последовательно эти требования с точки зрения их обоснованности и соответствия служебному назначению детали.

1. Термическая обработка для снятия внутренних напряжений. Чугунные отливки после черновой обработки подвергаются искусственному старению (по соответствующему терморежиму) с целью снятия внутренних напряжений, возникающих в отливке в процессе охлаждения к затвердения металла в форме. Это обеспечивает в процессе эксплуатации детали стабильность размеров после механической обработки.

return false">ссылка скрыта

2. Точность размера отверстия Ø45Н7+0,027 мм обусловлена характером сопряжения его с валом редуктора (Ø45Н7/g6) и условием работы пары трения скольжения. Отверстие Ø52±0,02 мм предназначено для посадки уплотнительного кольца. Точность размера установлена из условия обеспечения герметичности соединения (предупреждение течи масла).

3. Ограничения по неплоскостности плоскости разъема "Д" и торца ступицы "К" в пределах 0,05 мм обусловлены тем, что плоскость крышки "Д" в сопряжении с корпусом редуктора, а торец "К" - в стыке с уплотнением фланца должны обеспечить герметичность.

4. Отклонения взаимного расположения поверхностей детали оговорены величиной неперпендикулярности оси отверстия "Л" (Ø45Н7) относительно поверхности "Д" в пределах 0,03 мм. Анализ чертежа сборочной единицы показывает, что такое ограничение необходимо, в противном случае в сопряжении вала с отверстием не будет обеспечен линейный контакт из-за возможного перекоса осей отверстий крышки и корпуса после их сборки, возможно защемление вала.

5. Заданная шероховатость (Ra = 2,5 мкм) поверхностей отверстий Ø 45Н7 и Ø52±0,02 мм находится в пределах существующего соответствия точности обработки (см. прил. 6). Завышенный класс шероховатости (меньшая шероховатость) поверхности "Д" (Ra = 2,5 мкм) объясняется требованием плоскостности для обеспечения герметичности в стыке крышки с корпусом.

Результаты анализа технолог использует при разработке технологии обработки детали и выборе средств контроля, определяет, какими технологическими приемами можно обеспечить выполнение каждого требования точности размеров и шероховатости поверхности и какими способами можно проверить полученные результаты. Например, обработка литого отверстия с точностью размера Ø47Н7+0,027 мм, Ra = 2,5 мкм может быть обеспечена при таком маршруте обработки; зенкерование черновое, зенкерование чистовое, развертывание нормальное с окончательной обработкой - развертывание точное, обеспечивающее точность размера отверстия T=0,025 мм и шероховатость поверхности Ra = 2,5 мкм [ 12,13 ].

Для обеспечения перпендикулярности оси отверстия Ø47Н7 относительно плоскости "Д" (в пределах 0,03 мм) в качестве технологической балы при обработке отверстия необходимо использовать плоскость "Д".

Контроль отклонения от перпендикулярности оси отверстия относительно плоскости разъема "Д" технологичнее производить с базированием измерительного устройства по отверстию Ø 47Н7.

На основе проведенного таким образом анализа требований чертежа представляется возможность более правильно решить вопрос о выборе поверхностей заготовки, используемых в качестве технологических баз, определить методы и последовательность обработки поверхностей, а также и способы контроля заданных требований.