1.2. Качество изделий.

Качество изделия - совокупность параметров обработки, характеризующих состояние изделия, достигнутое в результате обработки.

К числу этих параметров относятся: шероховатость обработанной поверхности; точность размеров и формы; остаточные деформации и напряжения в поверхностном слое и другие.

Шероховатость обработанной поверхности - отклонение фактического профиля поверхности от номинального.

Если производящая линия (ПЛ) является копией режущей кромки, то шероховатость обработанной поверхности определяется шероховатостью режущей кромки (рис. 1.2). Шероховатость обработанной поверхности определяется высотой Н остаточного сечения срезаемого слоя.

Если производящая линия является следом, огибающей или касательной, то срезается не весь слой, а только его часть с площадью действительного сечения f_Д. Часть слоя с площадью остаточного сечения f_о остается на обработанной поверхности изделия, образуя ее рельеф (рис. 1.3).

Рис. 1.2. Шероховатость поверхности, когда ПЛ – копия

Рис. 1.3. Образование шероховатости поверхности

Требования к шероховатости поверхности могут нормироваться одним параметром (например, высотным — Ra, Rz или Rmax, либо шаговым — Sm или S, либо относительной опорной длиной профиля tр), двумя (например, одним высотным и одним шаговым или одним из них и параметром (р) или тремя (одним высотным, одним шаговым и tp), помещенным в указанной последовательности. Кроме того, для каждого из параметров может быть указано его значением с предельными отклонениями или диапазон значений в двух строках, причем в верхней строке приводят значения параметра, соответствующего более грубой шероховатости. Когда в обозначении указано только одно значение параметра, это означает, что указанная характеристика шероховатости является предельной, т. е. шероховатость должна быть не грубее указанной в обозначении.

Дополнительно к параметрам шероховатости при необходимости указывают значение базовой длины l и требования к направлению неровностей поверхности и способу ее получения (обработки). Базовую длину в обозначении шероховатости не указывают, если требования к шероховатости нормируют указанием только параметра Ra или Rz.

Среднее арифметическое отклонение профиля Ra есть среднее зна­чение расстояний точек измеренного профиля до его средней ли­нии.

Высота неровностей Rz характеризует среднее расстояние меж­ду находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точ­ками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от линии, параллельной средней линии.

Параметры шероховатости поверхности измеряются и задаются на чертежах в микрометрах (мкм) и номинальные значения их для разных классов шероховатости стандартизованы.

Таблица 1.1 Классы шероховатости поверхности.

Точность размеров - отклонение фактических размеров изделия от номинальных. Точность размеров h_r определяется точностью установки инструмента Δ_о относительно заготовки и износом h_з инструмента при резании (рис. 1.4).

Изготовить и даже измерить размер можно только с определенной степенью точности, которая также определяется из функционального назначения детали.

Разность между максимальным и минимальным допустимыми размерами детали называется полем допуска.

Величина поля допуска зависит от номинального размера и квалитета точности, которые в соответствии со стандартом обозначаются цифрой.

Таблица 1.2. Квалитеты точности.

Точность формы - отклонение фактической формы изделия от номинальной. Точность формы определяется точностью установки Δ_о материала на станке и упругими деформациями f заготовки под действием сил P_y и P_z резания (рис. 1.5).

Рис. 1.4. Точность размеров

Точность формы характеризуется цилиндричностью, некруглостью, плоскостностью и т.п.; точность взаимного расположения поверхностей – перпендикулярностью, параллельностью поверхностей, биением и т.п. Они определяются степенью точности.

При резании пластической деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный слой изделия. Остаточное напряжение - упругое напряжение, неисчезающее после прекращения резания. Остаточные напряжения в поверхностном слое изделия возникают вследствие неравномерности деформации.

В поверхностном слое материала, подвергнутом деформации сжатия при прохождении через зону пластической деформации, возникают растягивающие остаточные напряжения. В тонком поверхностном слое материала, подвергнутом деформации растяжения при трении об инструмент, возникают сжимающие остаточные напряжения.

Р

ис. 1.5. Точность формы

Растягивающие остаточные напряжения способствуют росту дефектов на поверхности изделия и его преждевременному разрушению при эксплуатации. Сжимающие остаточные напряжения способствуют увеличению сопротивления материала разрушению.

Требования к качеству изготовления детали находят 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). Допуски формы и расположения поверхностей устанавливаются и обозначаются по ГОСТ 2.308-79.

Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени правильным выбором варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

Обеспечение технологичности изделии — важная для предприятий функция подготовки производства, включающая комплекс взаимосвязанных мероприятий по управлению технологичностью и совершенствованию условий выполнения работ. Технологичность конструкции изделия является динамически изме­няющимся качеством, так как связана с боль­шим количеством внешних по отношению к изделию переменных факторов, например, с объемом выпуска, состоянием технологической базы производящих и эксплуатирующих пред­приятий, организацией производства и т.п.

Технологичность конструкции специфи­цируемого изделия рассматривают относитель­но всего изделия, учитывая технологичность составных частей, сборочных единиц, требова­ний технических условий по проведению испы­таний, монтажу вне предприятия-изготовителя, техническому обслуживанию и ремонту.

Понятие технологичности конструкции, по существу, не может быть абсолютным, оно меняется вместе с развитием производства и технологии, и для разных типов производства и даже для различных по характеру и уровню технологии предприятий, принадлежащих к одному типу производства (наличие парка станков с ЧПУ), это понятие неодинаково.