2 Дәріс. Білдектерге орнату қателіктері мен орнықтары. Орнықтарды таңдау. Өңдеу дәлдігіне әсер ететін факторлар
Әр машинаның дұрыс жұмыс істеуі үшін тетіктер мен түйіндердің өзара дұрыс орналасуын қамтамасыз ету қажет.
Білдектерде тетіктерді өңдеу кезінде, дайындамалар өңдейтін құралдардың берілісті қозғалыс траекторясын анықтайтын, білдектердің механизмдері мен түйіндеріне сәйкес дұрыс бағдарлануы керек (бағыттаушы құралкүймешік, жоңғылау және кескіш бастиек, тірек, көшірме құралдары және т.б.). Өңделген дайындамалардың пішіндері мен өлшемдеріндегі қателіктер, дайындамалар мен кесу жиегінің пішін түзуші қозғалысты берілген траекториясының ауытқуларымен анықталады. Машиналардың құрастыру бірлікері мен тетіктерінін оларды құрастыру және тетіктерді жасау кезінде дайындамаларды білдектерге өзара бағыттау мәселелері оларды орнықтандырумен шешіледі.
Жалпы жағдайда орнықтандыру деп таңдалған координаттар жүйесіне қатысты дайындама немесе бұйымға қатысты қажетті күйге келтіруді айтамыз (МЕСТ 21495-76). Дайындаманы білдекте механикалық өңдеу кезіндегі орнықтандыру дегеніміз өңдейтін құралдың беріліс қозғалысының траекториясын анықтайтын, дайындамаға білдек элементтеріне сәйкес қажетті күйді беру.
Технологиялық операцияны орындау үшін өңделетін дайындаманы орнықтандыруды іске асыру ғана емес, сонымен қатар дайындама бағдарының (ориентировка) сақталуына және өңдеу процесінің қалыпты жүруіне кепілдеме беретін, өңдеудің барлық кезеңінде оның жылжымайтындығы айлабұйымға қатыстылығын қамтамасыз ету керек. Осыған байланысты дайындамаларды айлабұйымдарға орнату барысында әртүрлі екі мәселе шешіледі: орнықтандырумен іске асырылатын бағдарлау және дайындаманы бекіту арқылы жылжымастықты құру. Әртүрлілігіне қарамастан мәселелер бірдей теориялық әдістермен шешіледі, яғни кеңістікте дайындаманың (механикалық жүйе) мүмкін орын ауыстыруына белгілі шектеу қою.
Қателіктерді есептеу әдістері. Қателіктерді есептеу негізделген технологиялық үрдістерді жобалау және өнім сапасын арттыру қорын айқындау үшін қажет. Технологиялық үрдістер дәлдігін есептеудің бірнеше әдістері бар.
Есептік-аналитикалық әдіс технологялық үрдісті қатаң белгілі бір (детермининрование) жағдайда қолданылады. Есептеу қателіктердің пайда болу жағдайы мен технологиялық үрдістің жүруін нақты көрсететін, аналитикалық және эмпирикалық формулалармен жүргізіледі. Бұл әдісті жеке және шағын сериялы өндірісте қолданады. Ерекшеліктері: физикалық құбылыстар есебіне негізделген және қателіктердің пайда болу себебін анықтауға мүмкіндік береді.
Ықтималды-статистикалық әдіс тетіктердің үлкен тобында қолданылады. Ол физикалық құбылыстың мәнін ашпай-ақ өңдеу, құрастыру дәлдігін бағалау және зерттеу, жабдық жұмысының дәлдігін бақылау мен талдау бойынша есептерді шешуге мүмкіндік береді. Осы әдісті қолдана отырып, бастапқы сияқты жиынтық қателіктерді де анықтауға болады.
Есептік-статистикалық әдіс есептік-аналитикалық және ықтималды-статистикалық әдістердің дұрыс жақтарын үйлестіреді. Ол өндірістің әр түрлі жағдайларына бейім.
Білдекте өңдеу үшін орнату кезінде бағытталатын дайындаманың (сонымен қатар сызықтар мен нүктелер) бетін орнық деп атайды, ал дайындаманы орнықтармен анықталатын бір жағдайға (положение) келтіру, орнықтандыру деп аталады.
Қателіктерді есепиу мен өңдеу мен құрастырудың технологиялық үрдістерін жобалау орнықты таңдаумен байланысты. Олардың жалпы классификациясын қарастырайық.
Орнықтарды жобалық, құрылымдық, өлшеу және технологиялық деп бөледі.
Жобалық деп бұйымды жобалау кезінде таңдалған орнықты айтамыз. Олар тетіктін басқа тетіктер немесе бұйым бөліктеріне қатысты есептік орналасуын анықтайды. Әдетте бұйым сызбаларында бұл орнықтарды геометриялық элементтер түрінде келтіреді (білік және тесік остері, симметия жазықтығы, бұрыш биссектрисасы).
Конструкторлық орнық деп тетік немесе бұйым жағдайын анықтау үшін қолданылатын орнықты айтамыз. Әдетте бұйымды құрастыруды конструкторлық орнықты оның элементтерін бір бірімен теңестірме ақ түйістіру арқылы жүргізеді. Конструкторлық орнықтар бұл кезде шынайы бет болып келеді.
Өлшеу орнықтары деп дайындаманы өңдеу кезінде (бұйымды құрастыру кезінде) орындалатын өлшемдерді санау жүргізетін, немесе тетік беттерінің өзара орналасуын тексеретін орнықты айтамыз. Егер олшеу орнығы ретінде шынайы беттерді қолданатын болса, онда тексеру бақылаудың қарапайым әдісімен жұргізіледі. Геометриялық сызықтарды немесе нүктелерді қолдану кезінде бақылаудың жанама әдістерін қолданады.
Технологиялық деп жасау үрдісінде бұйымның немесе дайындаманың жағдайын анықтауға қолданылатын орнықты айтамыз. Айлабұйымдарды қолданған кезде технологиялық орнық ретінде айлабұйымның орнату элементтерімен міндетті түрде түйісетін шынайы беттерін пайдаланады. Дәлдеумен орнату кезінде дайындаманың шынайы беті де, дайындамада белгілеу сызықіз түрінде келтірілген, геометриялық сызық пен нүктелерде қолданылады. Технологиялық орнықтарды өңдеу маршрутында орналасуына байланысты қаралтым, аралық және соңғы деп бөледі. Қаралтым орнықтарды өңдеудің бірінші операцияларынды қолданады, дайындамада өңделген беттер әлі болмаған кезде. Олар аралық технологиялық орнықтарды жасауға, ал көбнекей өңдеуді аяқтауға арналған соңғы орнықтарды жасауға арналған. Жалпы жағдайда технологиялық орнықтын үш түрінде рет-ретімен қолданады.
Технологиялық орнықтарды негізгі және жасанды деп бөледі. Негізгі орнық – бұл тетік құрылымымен қарастырылған және оның бұйымда жұмыс істеуі кезінде белгілі бір ролін атқаратын беттер. Жасанды (көмекші) орнықтар – бұл технологиялық ойларға байланысты тетікте арнайы жасалынатын беттер. Тетіктін бұйымда жұмыс істеуі үшін бұл беттер қажет емес, өңдеу аяқталғаннан кейін қажетінше алыптастауға болады. Жасанда технологиялық орнықтарды жасау мүмкіндіктері тетік құрылымында қарастырылып талқылануы қажет (біліктердің ортанғы тесіктері, центрлеуші белдеуше және автомобиль қозғалтқышының поршн юбкасының бұйіржағы және т.б.).
Орнықтарды таңдау. Технологиялық үрдістерді жобалаған кезде берілген дәлдікті қамтамасыз ету үшін орнықтарды таңдаудың маңызы зор. Әдетте дайындаманы өңдеуді технологиялық орнықты жасаудан бастайды. Алғашында технологиялық ретінде қаралтым орнықты қабылдайды, яғни дайындаманың өңделмеген беттері. Бұл беттер келешекте өңделмейтін немесе өңделетін болуы мүмкін. Таңдалатын қаралтым орнық бетті келесі өңдеу кезінде әдіптің біркелкі алынуын қамтамасыз етуі керек, өңделген технологиялық орныққа орнықтандырумен және тетіктін өңделген және өңделмеген беттерінің өзара дұрыс орналасуымен.
Қаралтым орнық беттер мүмкіндігінше тегіс болуы тиіс; қалыптау және құю еңістері болмауы керек; мұнда құюжол, қосылма, құю пішіндерінің және қалыптардың ажыранды жазықтықтарын жасау қажет емес.
Дайындамаларды өңдеу үшін технологиялық орнықтарды таңдау кезінде орнықтарды үйлестіру принципін қолдану керек, яғни технологиялық орнық ретінде өлшеу орнығы болып табылатын бетті қолдану. Технологиялық, өлшеу және конструкторлық орнықтарды үйлестіру кезінде жақсы нәтижелерге қол жетеді, яғни құрастырылған бұйымдағы тетіктердің күйін анықтайтын беттерді (мысалы, тісті доңғалақтын ортанғы тесігі мен күпшектін бүйіржағы). Технологиялық, өлшеу және конструкторлық орнықтардың өзара байланысын ескере отырып, технолог орнықты таңдау мен технологиялық үрдістерді жасау кезінде бұйымның жұмыстық сызбаларын ғана емес сонымен қатар құрастыру сызбаларында сараптау қажет. Сонымен қоса құрылымдаушы, өңдеу кезіндегі технологиялық, өлшеу және конструкторлық орнықтарды үйлестіру мүмкіндігін ескере отырып тетікті жобалау міндетті.
Өңдеудін маршрутын жасаған кезде орнықтардың тұрақтылық принципін сақтау керек.; барлық негізгі технологиялық операцияларда технологиялық орнық ретінде дайындаманың бірғана бетін қолдану. Орнықтардың үлесімділік және тұрақтылық принциптері мына жағдайларда тұрақты болады, егер сақталатын өлшемдері мүмкіндігінше тұрақты бір өлшеу орнығынан қойылса. Тетіктерде жасанды технологиялық орнықтарды жасау орнықтардын тұрақтылық принципін толығымен ұстануға ықпалетеді. Егер технологиялық орнықтын тұрақтылығы қамтамасыз етілмесе, жаңа технологиялық орнық ретінде, міндетті түрде өңделген және мүмкіндігінше дәл өңделген беттерді таңдайды.
Өңдеу дәлдігіне әсерететін факторлар.
Білдектін геометриялық қателіктері. әрбір металөңдейтін білдек бірлік технологиялық жүйенің жекелеген түйіндері болып келетін, бірнеше құрылымдық түзілімдерден тұрады. Бір түйіндер өңделетін дайындамамен, басқалары – кесу құралымен байланысқан. Білдектің қозғалатын немесе қозғалмайтындай бекітіліп өзара орналасқан түзілімдерінің, оны құрастыру кезінде пайда болған қателіктері, онда орындалатын өңдеу қателіктерінің пайда болуының себебі болып табылады. Білдек түзілімдерінің өзара орналасуының қателіктері (білдектін геометриялық қателктері) дайындаманың өңделетін бетінің пішініне және орналасуына әсер етеді, бірақ оның өлшемдеріне тікелей әсер етпейді. Білдектің геометриялық қателіктері құрастырудың дәл еместігінен, оның негізгі тетіктерін дұрыс өңдемеуден, сондай ақ тозудан болуы мүмкін.әртүрлі типтегі білдектердің мүмкіндік геометриялық қателіктері сәйкесінше МЕСТ-терде келтірілген дәлдік нормаларымен ережеленген. Осы нормаларда дәлдікті тексеру әдістері көрсетілген.
Кесу күшінің әсерімен технологиялық жүйенің серпімді деформациялары. Өңдеу кезінде білдек, айлабұйым, өңделетін дайындама мен кесуші құрал тұйықталған серпімді жүйе болып келеді, мұны технологиялық жүйе деп атаймыз (БАҚТ жүйесі). Өңдеу кезінде кесу күші технологиягиялық жүйе элементтерінің серпімді сығылуын тудырады. Олардын шамасы кесу күшіне сондай ақ элементтер қатаңдығына да тәуелді болады, яғни олардын әсер етуші күшке қарсыласу қабілеті. Әртүрлі қималардағы кесу күштері мен элементтер қатаңдығының тұрақсыздығы жүйе элементтерінің біркелкі емес сепімді сығылуын тудырады, соның нәтижесінде жекелеген дайындамалардың өңделген беттерінің пішін қателіктері және бір партиядағы дайындама өлшемдерінің өзгеруі пайда болады. Соған байланысты өңделген беттердің дәлдігі технологиялық жүйе элементтерінің қатаңдығына тәуелді болады.
Қатаңдық
әсер етуші күштін, осы күшпен туындайтын
деформацияға қатынасымен анықталады.
Технологиялық жүйенің қандай да бір
элементінің қатаңдығы (кН/мм) деп –
кесудің құраушы Ру
күшінің өңделетін бетке нормалі бойынша
осы элементтің у
ығысуын айтамыз:
.
Қатаңдықтын кері шамасы – икемділік.
Кесу құралының өлшемдік тозуы. Өңдеу үрдісінде кескіш құралының тозуы байқалады. Таза өңдеу кезінде артқы бет бойынша тозу жүреді. Өңдеу үрдісіндегі үйкеліспен туындайтын тозу үздіксіз жүреді. Бірінші жақындатуда оның шамасын кесу уақытына немесе дайындама металында кесуші құралдын жүріп өткен жолына тура пропорционал деп санауға болады.
Өлшемдік тозу сызықтық заңға бағынбайды. Кесуші құралдың бірінші қысқа кезеңі асажоғары өлшем тозуымен жүреді (бастапқы тозу). Екіншісі (негізгі) – құралдың орташа тозуымен сипатталады (салыстырмалы немесе меншікті тозу). Үшінші кезең құралдың тез тозуымен байланысты.
Өлшемдік тозуды мына формуламен есептейді
мұндағы: uн – бастапқы тозу, мкм;
u0 – меншікті тозу, мкм (құрал материалына және өңделетін материалға тәуелді);
L – кесу жолының ұзындығы, мм.
Білдекті реттеу қателігі. Мұқалған құралды мерзімді ауыстыру білдекті әр кезде орындалатын өлшемге реттеуді қажет етеді. Шақтама кіші болған кезде бір немесе бірнеше реттеулерді жүргіземіз. Реттеу мен қайтареттеу міндеті бір партияның барлық тетіктеріның орындалатын өлшемдері шақтаманың шектік аймағында болуын қамтамасыз ету болып табылады.
Кескіш құрал жасаудағы қателік. Механикалық өңдеу қателіктері мөлшерлегіш және фасонды кескіш құралдарды жасаудың дәл еместігінен болуы мүмкін. Біріншіге бунақты кескіштер, кілтек ойықтарды, бұрғыларды, үңгілерді, ұңғылағыштарды және тартажонғыштарды өңдеуге арналған дискілі және пальцевые жонғыштар; екіншіге – фасонды кескіштер мен арнайы тартажонғыштар, бұрандажонғыш құрал, сонымен қатар пішінді шарықтастар жатады. Кескіш құралдардың екі түрінің де жұмысы көшірмелеу әдісіне негізделген, сондай-ақ олардың өлшемі мен пішіні міндетті түрде өңделетін дайындамаға беріледі. Дискілі және пальцевые жонғыштарды пайдалану барысында кесілетін бунақ енінің дәлдігіне құрал тістерінің остік және радиалды ауытқуы әсер етеді, нәтижесінде ол дұрыс қайралмайды немесе білдекке дұрыс орнатылмайды.
Технологиялық жұйенің жылулық деформациясы. Механикалық өңдеу үрдісінде кесу аймағында, білдектің бөлігінде үйкеліске кететін жоғалым, сонымен қатар сыртқы көздерден бөлінетін жылу нәтижесінде технологиялық жүйені қыздыру жүргізіледі.
Жүйенің жылулық күйі стационарлы және стационарлы емес болуы мүмкін. Бірінші жағдайда жүйенің жылулық тепе-теңдігі қалыптасады – жылудың келуі санды түрде оның жоғалымына тең және технологиялық жүйенің жекелеген буындардағы температура уақыт бойынша тұрақты. Жылулық күйдің стационарлы жағдайына алдын ала қыздыру кезеңінен өткен кішігірім дайындамаларды білдектерде өңдеу үрдісі жуықталады. Стационарлы емес жылулық күй білдектің ұзақ уақыт тұрып қалуынан кейінгі іске қосу кезеңінде бақыланады. Егер кесу кезіндегі жылу дайындаманы біршама қыздыратын болса, кез-келген үрдісті стационарлы емес деп санауға болады.
Дайындама материалындағы қалдық кернеу. Қалдық кернеу қабырғалары жұқа қатты емес дайындамаларды өңделу дәлдігіне көп әсер етеді.
Қалдық кернеу деп сыртқы жүктеу болмаған кезде дайындамада немесе дайын тетікте болатын кернеуді айтамыз. Қалдық кернеу толығымен теңгеріледі, және олардың әсері тетікке байқалмайды.
Қалдық кернеудің үш түрін ажыратады. Бірінші түрдегі кернеулер өңделетін дайындаманың өлшемдерімен бірдей үлкен көлемді материалдарда теңгеріледі. Екінші түрдегі кернеулер микроскопиялық көлемде қалыптасады. Үшінші түрдегі кернеулер ультрамикроскопиялық көлемде. Материалдарды қысыммен өңдеу технологиясы технологиясында бірінші түрдегі кернеуге аса көп көңіл бөлінеді.
Бақылау сұрақтары:
1. Қатты дененің кеністіктегі қозғалысын толығымен жою үшін, денені қанша бос дәрежесінен айыру керек?
2. Дайындамаларды айлабұйымдарға орнату кезінде оларды бағыттау мен қозғалмастықты қамтамасыз ету мәселелері қалай шешіледі?
3. Құрылымдаушылық орныққа анықтама беріңіз?
4. Технологиялық орныққа анықтама беріңіз?
5. Өлшеу орнағына анықтама беріңіз?
6. Жасанды технологиялық орнық деген не?
7. Орнықтардың тұрақтылық принципі неге байланысты?
8. Технологиялық жүйенің қатаңдығы дегеніміз не?
9. Технологиялық жүйенің икемділігі дегеніміз не?
10. Технологиялық жүйенің қатаңдығы өңдеу дәлдігіне қалай әсер етеді?
Ұсынылған әдебиеттер: Нег.1[74-106,143-192]; нег.2[22-25]; нег.3[15-18]; қос. 4[38-116].