- •Технологическое обеспечение качества
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция № 1. Технологическое формирование показателей качества деталей машин
- •1.1 Основные показатели качества деталей машин
- •1.1.1 Геометрические показатели
- •1.1.2 Физико-механические показатели
- •1.2 Технологическая наследственность как база повышения качества машин
- •1.2.1 Технологическая наследственность
- •1.2.2 Свойства детали, наследуемые в ходе технологического процесса
- •1.2.3 Влияние технологической наследственности на качество деталей в ходе их эксплуатации
- •1.3 Методы обработки заготовок деталей машин
- •1.3.1 Общие принципы выбора методов обработки
- •1.3.2 Механические методы обработки
- •1.3.3 Физико-химические методы обработки
- •1.4 Технологическое обеспечение показателей качества деталей машин
- •1.4.1 Типовые технологические процессы
- •1.4.2 Технологическое обеспечение качества деталей типа валов
- •1.4.3 Технологическое обеспечение качества деталей типа колец, втулок, гильз
- •1.4.4 Технологическое обеспечение качества корпусных деталей
- •Лекция № 2. Машиностроительные материалы и способы обеспечения заданных свойств
- •2.1 Обеспечение качества стали и чугуна
- •2.1.1 Обеспечение качества стали
- •2.1.2 Обеспечение качества чугуна
- •Лекция №3. Литые заготовки деталей машин
- •3.1 Основные проблемы литейной технологии
- •3.1.1 Заливка расплава в форму
- •3.1.2 Затвердевание отливки
- •3.2 Технологичность литых деталей
- •3.3 Рекомендации по обеспечению технологичности отливок при различных способах литья
- •3.3.1 Общие рекомендации по обеспечению технологичности отливок
- •3.3.2 Литье в песчаные формы
- •3.3.3 Литье в металлические формы (кокили)
- •3.3.4 Литье под давлением
- •3.3.5 Центробежное литье
- •3.3.6 Литье по выплавляемым моделям
- •3.3.7. Литье в оболочковые формы
- •3.4 Обеспечение требуемой плотности отливок
- •3.5 Точность изготовления отливок
- •3.5.1 Погрешность размеров геометрической формы и массы отливок
- •3.5.2 Размерная точность и шероховатость поверхности отливок
- •3.5.3 Точность конфигурации и пространственные отклонения отливок
- •3.5.4 Массовая точность отливок
- •Лекция № 4. Заготовки деталей машин, получаемые методами пластического деформирования
- •4.1 Механизм пластической деформации и условия ее осуществления
- •4.1.1 Механизм пластической деформации
- •4.1.2 Влияние пластической деформации на прочность и пластичность металла
- •4.1.3 Влияние пластической деформации на физико-химико-механические свойства металла
- •4.2 Ковка
- •4.2.1 Влияние заготовок для ковки на качество поковок
- •4.2.2 Понятие уковки и ее значение для качества поковок
- •4.2.3 Факторы, влияющие на качество поковок
- •4.2.4 Основные операции ковки
- •4.3 Объемная штамповка
- •4.3.1 Понятие объемной штамповки
- •4.3.2 Холодная и горячая штамповка
- •4.3.3 Неполная горячая объемная штамповка
- •4.4 Листовая штамповка
- •4.4.1 Разделительные операции
- •4.4.2 Формоизменяющие операции
- •4.4.3 Общие требования при конструировании деталей, получаемых листовой штамповкой
- •4.4.4 Гибка
- •4.4.5 Вытяжка
- •4.4.6 Отбортовка
- •4.4.7 Раздача
- •4.4.8 Завивка
- •4.4.9 Формовка
- •4.5 Прокатка
- •4.5.1 Факторы, влияющие на качество деталей из проката
- •4.5.2 Методы прокатки
- •4.6 Штамповка деталей из порошков и пористых материалов
- •4.6.1 Методы пластической деформации порошковых и пористых материалов
- •Лекция №5. Сварка
- •5.1 Физические основы сварки
- •5.2 Влияние физико-химических реакций на качество металла шва
- •5.3 Деформации, перемещения и напряжения при сварке
- •5.3.1 Виды деформаций
- •5.3.2 Возникновение деформаций и перемещений
- •5.3.2.1 Продольные деформации и перемещения
- •5.3.2.2 Поперечные перемещения
- •5.3.2.3 Другие виды перемещений в зоне шва
- •5.4 Влияние термодеформационных процессов на качество сварных конструкций
- •5.4.1 Изменение размеров разделки кромок при сварке
- •5.4.2 Изменение формы и размеров конструкции
- •5.4.3 Остаточные напряжения
- •5.5 Уменьшение сварочных деформаций, напряжений и перемещений
- •5.5.1 Рациональное конструирование
- •5.5.2 Рациональная технология сборки и сварки
- •5.5.3 Пластическое деформирование после сварки
- •5.5.4 Термическая обработка
- •5.6 Характерные зоны сварных соединений
- •5.7 Свариваемость и ее показатели
- •5.7.1 Понятие свариваемости
- •5.7.1.1 Физическая и технологическая свариваемость
- •5.7.1.2 Факторы, определяющие свариваемость
- •5.7.1.3 Степени свариваемости
- •5.7.2 Показатели свариваемости
- •5.8.2 Холодные трещины
- •5.8.3 Ламелярные трещины
- •5.8 Виды трещин швов
- •5.8.1 Горячие трещины
- •5.8.4 Трещины повторного нагрева
- •5.9 Хрупкие разрушения
- •Лекция № 6. Обеспечение качества машин на операциях сборки
- •6.1 Сборка и формирование основных показателей качества машин
- •6.1.1 Влияние деформаций и качества соединений на качество сборки
- •6.2 Технологичность машин в сборке
- •6.2.1 Понятие технологичности машин в сборке
- •6.2.2 Конструктивная преемственность при конструировании машин
- •6.2.3 Основные требования к технологичности конструкций
- •6.3 Обеспечение качества машин на операциях сборки
- •6.3.1 Методы достижения точности замыкающего звена
- •6.3.2 Особенности сборки при массовом производстве
- •6.3.3 Особенности сборки при серийном производстве
- •6.3.4 Особенности сборки при единичном производстве
- •6.4 Испытания машин на сборке
1.2 Технологическая наследственность как база повышения качества машин
1.2.1 Технологическая наследственность
Вопросы качества деталей машин рассматриваются на основе физических причин отказов в работе и связаны с исследованиями условий и следствий, приводящих к отказам. Изменение свойств любых изделий в процессе их изготовления и эксплуатации наилучшим образом объясняется явлениями технологической наследственности.
Технологическая наследственность – это явление переноса свойств объектов от предшествующих технологических операций к последующим. Сохранение этих свойств у деталей машин называют технологическим наследованием.
Качество детали в определенный момент времени определяется не только последней, финишной операцией, но и особенностями всех предшествующих операций, начиная с получения заготовки. Следовательно, наиболее рациональное построение технологического процесса в машиностроении должно быть основано на анализе требований, направленных от конечных стадий производства к начальным, т. е. от сборки к получению заготовок.
Носителями наследственной информации является собственно материал детали, а также ее поверхности с многообразием параметров, описывающих состояние этих поверхностей. Носители информации активно участвуют в технологическом процессе, проходя через различные операции, в ходе которых они могут менять свои свойства частично или полностью. Типичной операцией, задерживающей или исключающей передачу наследственных свойств, является термическая обработка.
Можно утверждать, что для обеспечения качественных показателей деталей машин следует управлять процессом технологического наследования. Свойства, положительно влияющие на качество детали, необходимо сохранять и развивать в ходе технологического процесса, а свойства, влияющие отрицательно, - ликвидировать в его начале. Качество детали будет зависеть от того, какие и сколько отрицательных свойств пройдет через весь комплекс операций, вплоть до готовой детали, и насколько они окажутся нейтрализованы положительными свойствами.
Для практических целей важно установить не только качественные, но и количественные связи технологического наследования. Именно количественные связи позволяют определять, насколько велико влияние технологического наследования данного свойства на качество детали и ее роль в собранной машине. Передача свойств может быть оценена коэффициентами технологического наследования. Такие коэффициенты представляют собой простые дроби, у которых числитель указывает на количественное выражение величины, отражающей данное свойство до проведения соответствующей операции, а знаменатель - после ее проведения. Коэффициенты могут быть установлены для двух любых операций технологического процесса.
Так, коэффициент 500/10 означает, например, что отклонение формы заготовки в 500 мкм изменилось в ходе процесса так, что на операцию сборки деталь пришла с отклонением 10 мкм.
Собственно качество представляется набором показателей. При этом основными следует считать те показатели, которые, находясь на требуемом уровне, решающим образом влияют на служебные свойства детали.
Например, надежность работы высокооборотных деталей типа валов, вращающихся на подшипниках скольжения, непосредственно связана с отклонениями формы поперечного сечения шеек валов. Ротационное движение вала будет надежным (с точки зрения равномерности движения, положения оси шпинделя и пр.), если отклонения от цилиндричности и круглости окажутся в заданных пределах. Поскольку именно эти параметры решающим образом влияют на качество (надежность) всего узла, должна быть рассмотрена их наследственная природа и выявлена та операция технологического процесса, на которой зарождается указанное отклонение. Нужно рассмотреть эволюцию такого отклонения, чтобы предотвратить его развитие. Но у того же вала в другом случае основным может оказаться параметр, связанный с напряжениями поверхностных слоев. Тогда рассматривается процесс технологического наследования напряжений и т. д.