- •Тема 1. Введение. Технология машиностроения как отрасль науки
- •Тема 2. Машина как объект производства. Технологическая характеристика различных типов производства. Технологическая подготовка производства.
- •Технологический процесс и его структура
- •Технологическая характеристика различных типов производства
- •Тема 3 Точность в машиностроении и методы ее достижения. Систематические погрешности обработки. Случайные погрешности.
- •Точность в машиностроении и методы ее достижения
- •Систематические погрешности обработки
- •3.3 Случайные погрешности обработки
- •Законы рассеяния (распределения) размеров
- •Композиции законов распределения.
- •3.4 Практическое применение законов распределения размеров для анализа точности обработки.
- •Рекомендуемая литература [8], [9], [10] .
- •Тема 4. Влияние жесткости и податливости технологической системы на формирование погрешностей обработки
- •6.1.1 Статическая настройка
- •6.1.2 Настройка по пробным заготовкам с помощью рабочего калибра
- •6.1.3 Определение режима обработки, обеспечивающего заданную точность при наибольшей производительности.
- •6.1.4 Управление точностью обработки
- •6.2. Управление точностью процесса обработки заготовок по входным данным (3часа).
- •Рекомендуемая литература [3], [7], [9].
- •Базы и опорные точки (3 часа)
- •Конструкторские, измерительные и технологические базы(3 часа)
- •8.2.1 Схема базирования призматических деталей.
- •8.2.2 Схема базирования цилиндрических деталей
- •8.2.3 Схема базирования коротких цилиндрических деталей (диски, кольца).
- •8.2.4 Базирование по коническим поверхностям
- •Назначение технологических баз. Принцип совмещения и постоянства баз (3часа)
- •Количесво баз, необходимых для базирования
- •Скрытые (условные) базы.
- •Рекомендуемая литература [8], [9], [10].
- •Тема 9 Качество поверхности деталей машин и заготовок
- •9.2 Методы измерения и оценки качества поверхности (4 часа)
- •Рекомендуемая литература [2], [8], [9], [10].
- •. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин
- •10.1 Факторы, влияющие на качество поверхности (3часа)
- •10.2. Технологическая наследственность (2часа)
- •Рекомендуемая литература [2], [8], [9], [10].
- •Тема 11 Припуски на механическую обработку
- •11.1 Классификация припусков (1 час)
- •11.2 Факторы, влияющие на величину припуска (1 час)
- •Рекомендуемая литература [4], [7], [9], [10].
- •Список литературы
Рекомендуемая литература [2], [8], [9], [10].
Контрольные задания для СРС. Тема 9, [2,8,9,10]
1. Понятие поверхностного слоя деталей машин и его влияние на износостойкость деталей.
2. Характеристики качества поверхностного слоя.
3. Методы оценки шероховатости.
4. Оценка физико-механического состояния поверхностного слоя.
5. Методы определения микротвердости поверхностных слоев.
6. Определение остаточных напряжений в поверхностных слоях.
. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин
План лекции
1 Износ трущихся поверхностей.
2 Факторы, влияющие на качество поверхности.
Обеспечение заданного качества машин и длительное сохранение его первоначального уровня во многом зависит от качества поверхностей их деталей. Основная причина (80%) выхода из строя машин это износ рабочих поверхностей сопряженных деталей. Значительно реже наблюдаются поломки деталей из-за некачественного изготовления или их конструктивного несовершенства или заниженной усталостной прочности.
Продолжительность работы трущихся пар до границы допустимого износа будет различной, следовательно время работы деталей с меньшей шероховатостью будет больше.
В период нормальной эксплуатации износ определяется физико-механическими свойствами поверхностного слоя и режимами работы трущейся пары (скорость скольжения, нагрузка, характер смазки).
Уменьшение шероховатости целесообразно производить до определенного предела. На очень чистых поверхностях смазка удерживается плохо, в результате возможно увеличение износа и схватывание сопряженных деталей из-за возникновения сухого трения.
В этом смысле пришабренные поверхности лучше притертых, т.к. в них имеются своеобразные углубления (карманы), удерживающие смазку. Хорошее удержание смазки обеспечивается слоем пористого хрома, пористой структурой металлокерамических деталей, а также системой мелких маслоудерживающих каналов, получаемых виброобкатыванием.
Наиболее выгодное направление штрихов обработки у обоих трущихся деталей перпендикулярны к направлению скольжения. При совмещении направления штрихов обработки с направлением скольжения износ уменьшается. Промежуточный случай имеет место, когда направление скольжения совпадает с направлением штрихов одной детали и перпендикулярно к направлению другой. В ответственных сопряжениях направление штрихов обработки может быть оговорено в ТУ. Большое влияние на износ и сокращение продолжительности работы трущейся пары оказывает волнистость и макрогеометрические погрешности сопряженных поверхностей.
Эти дефекты уменьшают поверхности контакта и увеличивают удельные нагрузки против расчетных. Уменьшая волнистость и макрогеометрические погрешности можно увеличить срок службы соединения в 1,5 – 2 раза.
Наклеп возникающий в результате механической обработки уменьшает износ поверхности в 1,5 – 2 раза. В случае перенаклепа (при высокой Нμ) износ возрастает в результате возникновения шелушения части металла.
Шероховатость поверхности влияет на прочность деталей, работающих в условиях циклической и знакопеременных нагрузок. Впадины микропрофиля являются своеобразными надрезами на поверхности и в значительной степени влияют на концентрацию напряжений и образование усталостных трещин. Для устранения этих дефектов для ответственных деталей выполняют дополнительную отделочную обработку (шатуны, коленчатые валы, диски и роторы турбин). Влияние шероховатости поверхности на прочность очень заметна у заготовок из высокоуглеродистых сталей, работающих при ударной нагрузке.
Наличие наклепа и остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое повышает предел выносливости материала ответственных деталей (пружины, рессоры, торсионные валы).
При алмазном точении и обычной притирке – 63%, а в результате тонкого шлифования, алмазного выглаживания, тонкой притирке и суперфинише – 80 - 90%.
На коррозионную стойкость влияют:
шероховатость, остаточные напряжения, наклеп, т.е. влияет метод обработки. Чем выше Rа, Rz тем коррозионная стойкость ниже.
Режимами ППД можно повысить коррозионную стойкость (залечивание микротрещин, благоприятная шероховатость, остаточные напряжения сжатия и т.д.)
Сопротивление коррозии и эрозии при высоких температурах достигается плазменным напылением, гальвано и др. покрытиями.
Шероховатость поверхности оказывает влияние на условия смазки, трение, теплопроводность и герметичность стыков, сопротивление протеканию газов и жидкостей в трубопроводах, сопротивление кавитационному разрушению в гидравлических машинах.