Шероховатость. Параметры шероховатости. Обозначения шероховатости на чертежах.

Шероховатость поверхности представляет собой совокупность неровностей, образующих рельеф реальных поверхностей с относительно малыми шагами. Рассматриваемые микронеровности образуются в процессе механической обработки путем копирования формы режущих инструментов, пластической деформации поверхностного слоя деталей под воздействием обрабатывающего инструмента, трения его о деталь, вибраций и т.д. Шероховатость поверхностей деталей оказывает существенное влияние на износостойкость, усталостную прочность, герметичность и другие эксплуатационные свойства.

Однако для практического нормирования в большинстве стран мира используют шесть параметров, которые делят на три группы:

-высотные: Ra — среднее арифметическое отклонение профиля; Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам; Rmax — наибольшая высота профиля;

-шаговые: Sm — средний шаг неровностей профиля; S — средний шаг местных выступов профиля;

— параметр формы:

tp — относительная опорная длина профиля.

 

1.1. Шероховатость поверхностей обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции.

1.2. Структура обозначения шероховатости поверхности приведена на черт.1.

При применении знака без указания параметра и способа обработки его изображают без полки.

 

"Черт. 2. Знаки для обозначения шероховатости поверхности"

 

Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота H равна (1,5...5) h. Толщина линий знаков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии, применяемой на чертеже.

В обозначении шероховатости поверхности, способ обработки которой конструктором не устанавливается, применяют знак \/ (черт.2а).

В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована только удалением слоя материала, применяют знак \-/ (черт.2б).

В обозначении шероховатости поверхности, которая должна быть образована без удаления слоя материала, применяют знак \о/ (черт.2в) с указанием значения параметра шероховатости.

1.4. Поверхности детали, изготовляемой из материала определенного профиля и размера, не подлежащие по данному чертежу дополнительной обработке, должны быть отмечены знаком \о/ без указания параметра шероховатости.

Состояние поверхности, обозначенной знаком \о/, должно соответствовать требованиям, установленным соответствующим стандартом или техническими условиями, или другим документом, причем на этот документ должна быть приведена ссылка, например, в виде указания сортамента материала в графе 3 основной надписи чертежа по ГОСТ 2.104-68.

1.5. Значение параметра шероховатости по ГОСТ 2789-73 указывают в обозначении шероховатости:

после соответствующего символа, например: Ra 0,4; Rmax 6,3; Sm 0,63; t 50 70; S 0,032; Rz 50.

 

Технические требования и техническая характеристика.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.

Технические требования, излагаемые на чертеже, группируют по однородности (например, по качеству изделия, условиям и методам испытания, правилам транспортировки и хранения, особым условиям эксплуатации т.п.). Технические требования располагают над основной надписью в колонку, ширина которой не должна превышать 185 мм. На листах формата более А4 допускается размещение текста в две и более колонки с шириной каждой не более 185 мм. Пункты технических требований должны иметь сквозную нумерацию. Каждый пункт технических требований записывают с новой строки. Заголовок "Технические требования" пишут только в случае размещения на чертеже еще и технической характеристики.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

В случае если необходимо указать техническую характеристику изделия, ее размещают отдельно от технических требований, с самостоятельной нумерацией пунктов, на свободном поле чертежа под заголовком "Техническая характеристика".

Общие сведения о методах конструирования штампованных деталей: технологичность деталей, получаемых штамповкой, специфика конструирования деталей, получаемых гибкой, технологичность деталей, получаемых вытяжкой, основные материалы для штампованных деталей.

Рациональной формой детали обычно считают такую, при которой все элементы конструкции имеют простую геометрическую форму и плавно сопряжены друг с другом. Размеры конструктивных элементов должны соответствовать возможностям конкретного технологического процесса. Рациональную форму штампуемой заготовки выбирают с учетом следующих основных положений:
- площадь поперечного сечения по длине изделия не должна изменяться более чем в 3 раза;
- нежелательно, чтобы заготовка имела переменную по длине толщину ребер; - выступы и ребра не должны располагаться близко друг к другу, так как затрудняется течение металла в выступы и снижается стойкость штампов;
- при штамповке (высадке) утолщений на концах стержней диаметр высаженной части не должен быть больше четырех диаметров исходной заготовки, а высота высаженного утолщения должна превышать 0,05….0,125 диаметра утолщения;
- толщину тонкой стенки поковки, расположенной в плоскости разъема штампа, не следует проектировать менее 1,5 мм, так как в противном случае происходит ее быстрое остывание, ведущее к снижению стойкости штампа.
При изготовлении в открытых штампах поковок сложной пространственной формы расходуется, много металла в результате его отхода в облой. Кроме того, штамповка сложных поковок отличается относительно низкой производительностью, так как требуется применение многоручьевых штампов. Конструкцию детали можно считать технологически рациональной, если она соответствует конструкции стандартизированного или унифицированного изделия, изготовление которого уже освоено. Более рациональной можно сделать конструкцию заготовки, если взамен цельноштампованной детали сложной формы использовать сварную конструкцию, состоящую из элементов, штамповка которых с последующей сваркой является более эффективной.
Основными показателями высокой технологичности проектируемой детали являются:
- минимальный расход металла при штамповке, т.е. высокий коэффициент выхода годного (К_ВГ);
- отсутствие или небольшой объем последующей обработки поковки резанием, т. е. высокий коэффициент весовой точности (К_ВТ);
- минимальное количество технологических операций обработки давлением и низкая их себестоимость;
- высокая производительность на всех этапах производства;
- минимальное количество технологических операций обработки давлением, резанием и их низкая себестоимость;
- высокая стойкость штампов.
При конструировании детали следует проверить возможность изменения ее формы с целью повышения технологичности поковки. Для этого необходимо рассмотреть целесообразность получения заготовки в закрытом штампе вместо открытого. Суммарной оценкой технологичности конструкции обычно является себестоимость детали, которая в значительной степени зависит от программы выпуска изделий. Все технологические операции листовой штамповки целесообразно разделить на две группы.
К первой группе относятся операции, при которых заготовка в процессе деформирования доводится до разрушения. Эти операции принято называть разделительными. Ко второй группе относят формоизменяющие операции, при которых деформирование заготовки не должно сопровождаться разрушением. Для формоизменяющих операций кромки инструмента (пуансона, матрицы) имеют радиусы закруглений, значительно превышающие толщину заготовки, а зазор обычно несколько больше ее толщины.
При технологических операциях, обеспечивающих заданный характер формоизменения, пластические деформации имеют место лишь в части заготовки, которую называют очагом деформации. При выполнении разделительных операций стремятся к максимальной локализации очага деформации с тем, чтобы уменьшить искажения при деформировании и быстрее исчерпать ресурс пластичности. При выполнении формоизменяющих операций увеличивают размеры очага деформации с тем, чтобы уменьшить опасность разрушения.
В классическом виде операции штамповки выполняют с помощью двух рабочих инструментов - пуансона и матрицы. Пуансоном называют инструмент, охватываемый заготовкой, а матрицей - инструмент, охватывающий заготовку в процессе деформирования. Пуансон и матрица могут быть твердыми, эластичными, жидкостными, газообразными или в виде электромагнитного поля.

 

 

Материал, используемый для штамповки, должен отвечать не только требованиям эксплуатации, но и обладать высокой штампуемостью, т. е. способностью листовой заготовки деформироваться при формоизменяющих операциях без разрушения. Однако одна и та же заготовка может допускать значительные пластические деформации при одной операции, а при других показывать худшую штампуемость. Это затрудняет поиск единых показателей (критериев) штампуемости, позволяющих по данным механических испытаниях судить о возможных поведениях заготовки во всех формоизменяющих операциях листовой штамповки.
Пригодность материала к вытяжным операциям (вытяжке, формовке) чаще всего определяют испытаниями на глубину выдавливания лунки сферическим пуансоном на приборе Эриксена. Глубина лунки h в момент появления трещины называется числом Эриксена и является одной из основных характеристик штампуемости материала. В условиях гибки в качестве критерия штампуемости принимают минимальный относительный радиус изгиба r_min/s, где s - толщина исходной заготовки. Хорошей штампуемостью обладает листовой материал, у которого r_min/s <0,15…0,5, а число Эриксена не менее 11,5 мм при s = 1мм.
При листовой штамповке чаще всего используют низкоуглеродистую сталь; пластичные легированные стали; медь; латунь, содержащую более 60% меди; алюминий и его сплавы, титановые сплавы и др. Этим видом обработки давлением получают изделия из листовых неметаллических материалов, таких как кожа, целлулоид, органическое стекло, фетр, текстолит и др.

Гибка (фильм), т.е. изменение кривизны средней поверхности при почти неизмененных ее линейных размерах, сопровождается неравномерным распределением деформации по толщине (рис.19.1, а). При гибке пластически деформируется только участок заготовки в зоне контакта с пуансоном: наружные слои растягиваются, а внутренние (обращенные к пуансону) сжимаются.
С уменьшением радиуса закругления пуансона возрастает вероятность образования трещин, распространяющихся от наружной поверхности в толщину заготовки. Поэтому для предотвращения разрушения заготовки в процессе деформации минимальный радиус гибки должен превышать r_min³ (0,1…2) S.
Вытяжка - операция, с помощью которой из плоской заготовки получают полые пространственные изделия (рис.19.1,б). Под воздействием пуансона плоская заготовка диаметром D_заг втягивается в отверстие матрицы и принимает форму полой детали диаметром d. Формоизменение заготовки при вытяжке оцениваются степенью вытяжки К=D_заг/d, значение которой в зависимости от механических свойств материала и условий вытяжки не должна превышать 1,8…2,1 за один переход.
Изделия с большим формоизменением заготовки получают за несколько операций вытяжки с постепенным уменьшением диаметра полой заготовки и увеличением ее высоты (рис.19.1,в). При последующих переходах принимают К =1,2…1,4. Промежуточный отжиг для устранения наклепа позволяет увеличить степень вытяжки до 1,4…1,6. Опасность разрушения заготовок устраняют также закруглением кромок пуансонов и матриц радиусом r =(5…10) S и применением смазок для уменьшения сил трения между поверхностями заготовок и инструмента.

Общие сведения о методах конструирования прессованных и литых деталей: усадка как типичная особенность прессованных и литых деталей, методика конструирования прессованных и литых деталей, конструирование деталей с отверстиями, конструирование армированных пластмассовых деталей.

Усадка — это уменьшение объема отливки или отпрессованной детали при охлаждении или затвердении материала при переходе из одного состояния в другое. Усадка выражается в процентах и отражает уменьшение объема изделия по отношению к объему модели. Она зависит от свойств материалов, степени их нагрева и способа охлаждения.

Общие требования конструкции литых и пресованных деталей:

1) деталь должна иметь технологические уклоны.

2) допуски должы быть технологически обоснованы с учетом колебания усадки.

3) детали должны иметь закругления, необходимые для увеличения механической прочности, облегчение процесса формообразования и улучшения внешнего вида.

4) стенки деталей должны быть близкими по толщине друг к другу.

5) детали не должны иметь консольных выступов значительной длины. Расстояния между соседними отверстиями или отверстием и краем должно быть не менее диаметра отверстия.

Самая большая усадка - у литой керамики, которая наблюдается после выжигания пластификатора и спекания. Усадку надо делать равномерной, чтобы не было коробления и неисправимого брака. Толщина стенок формы детали должны быть примерно одинаковой и не иметь особо острых углов. Из-за усадки нельзя получить в этих методах высокую точность. При литье под давлением алюминиевых и магниевых сплавов усадка минимальна, и тогда можно получить 5й класс точности (это лучший). Пластмассы и литая керамика – хуже.

Точность размеров деталей из пластмасс, изг. литьём под давлением и прессованием, зависит от колебания усадки материала, конфигурации, габаритов, способа подготовки сырья, точности и типа конструкции пресс-форм, величины технологических уклонов и механических режимов.

Способы литья: в песчаную и земляную формы (редко), в оболочковые формы (для деталей размером до 1 м, тут погрешность ±5%, Rz = 10-20), литьё в кокиль (для деталей малых размеров из цветных металлов, тут погрешность ±4%), центробежное литьё (при отливке цилиндрических симметричных деталей), литьё под давлением (высокая производительность, ±1%, хорошое качество поверхности, тут применяют бронзу, латунь и алюминий, делают радиаторы).

При конструировании детали с отверстиями необходимо учитывать возможное появление внутренних напряжений вследствие плохой усадки на стержнях. Выбирают соответствующую глубину, тип отверстия и расстояние от края детали.

Отверстие получаемое при прессовании должно иметь уклон.
При армировании должны предусматриваться специальные меры для предотвращения ослабления вдоль и вокруг оси детали. Цель арматуры—создать элемент резьбового крепления или образовать контактный узел. 4 мм в зависимости от типа пресс-материала.¸Прессованием и литьём под давлением можно получить готовую резьбу без последующей обработки. Минимально допустимый диаметр резьбы—2,5

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: