/
Автор: Ознобишин Н.С
Теги: машиностроение механика металлорежущие станки металлы детали машин слесарное дело
Год: 1974
Текст
Н. С. ОЗНОБИШИН
ТЕХНИЧЕСКИЙ
КОНТРОЛЬ
В МЕХАНИЧЕСКИХ
ЦЕХАХ
ИЗДАНИЕ 2-е, ДОПОЛНЕННОЕ
Одобрено Ученым советом Государственного комитета
Совета Министров СССР по профессионально-техническому
образованию в качестве учебного пособия
для профессионально-технических учебных заведений
Chipmaker.ru
МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1974
6П5.4
0.46
Отзывы и замечания просим направлять по адресу:
Москва, К-51, Неглинная ул., 29114, издательство «Высшая
школа».
Нил Семенович Ознобишин
ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В МЕХАНИЧЕСКИХ
ЦЕХАХ
Редактор В. А. Козлов. Переплет художника Ю. Федичкина.
Художественный редактор В. П. Спирова. Технический
редактор С. П. Передерий. Корректор С. Г Элькина
Т-14218 Сдано в набор 21/11 1974 г. Подписано к печати 31/Vtt 1974 г.
Формат 60X90J/ie. Бум. тип. № 2. Объем 20,5 печ. л. (20,5 усл. леч. л.)
Уч.-изд. л. 19,73 Изд. № М-18
Тираж 32 000 экз. Зак. 412. Цена 56 коп.
План выпуска литературы изд-ва «Высшая школа»
(профтехобразование) на 1974 г. Позиция № 98
Москва, К-51, Неглиниая ул., д. 29/14. Издательство «8ысшая школа»
Московская типография № 8 «Союэполиграфпрома»
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
Хохловский пер., 7.
Ознобишин Н. С.
0.46 Технический контроль в механических цехах.
Учеб, пособие для проф.-техн. учеб, заведений.
Изд. 2-е, доп. М., «Высш, школа», 1974.
328 с. с ил.
В книге рассмотрены вопросы организации технического конт-
роля в механических цехах машиностроительных заводов. Освеще-
ны вопросы контроля отливок, поковок, сварочных соединений, за-
щитных и декоративных покрытий.
В отдельных главах изложены сведения по технологии меха-
нической обработки деталей машин, выходные нормы точности
металлорежущих станков и виды брака при разных методах обра-
ботки. Книга может быть использована для подготовки контроле-
ров станочных и слесарных работ на производстве.
31207—184
° 052(01)—74
98—74
6П5.4
© Издательство «Высшая школа», 1974
ПРЕДИСЛОВИЕ
Машиностроительные заводы производят разнообразные ма-
шины и оборудование для всех отраслей промышленности страны.
Задача машиностроительных предприятий наряду с количествен-
ными показателями выпускать изделия высокого качества, обеспе-
чивающего их назначение, надежность, долговечность в работе и
соответствие государственным стандартам и техническим усло-
виям. «Систематическое повышение качества продукции является
обязательным требованием развития экономики»* На XXIV съез-
де КПСС подчеркивалось, что повышение качества продукции —
непременное условие дальнейшего роста эффективности производ-
а.
Задача повышения качества продукции может быть успешно
решена только при участии всех работников предприятий. По-
лому первостепенной задачей является подготовка кадров и по-
иышеппс квалификации рабочих. Контролеры отделов техническо-
। о контроля призваны проверять качество деталей в процессе их
обработки, качество изготовленной продукции и соответствие ее
'хннческой документации. Для этого они должны знать организа-
техиичсского контроля, современные методы и средства кон-
1роля и уметь технически грамотно обращаться с технической
юкументацнсй и измерительными приборами. Они должны зани-
маться профилактикой брака, определять причины, порождающие
Ирак и давать рекомендации по его устранению.
Контролер должен иметь представление о технологическом про-
цессе обработки детален, знать основные виды механической об-
работки па металлорежущих станках и их особенности, знать, как
влияют геометрия режущего инструмента и неточности станка на
качество обрабатываемой поверхности.
Учитывая настоящем учебном пособии приведены не
снепп; (ведения, касающиеся выполнения работ не-
посредственно по контролю качества в механических цехах ма-
ншностроптельпы.х анодов, по и необходимые контролеру общие
сведения о технологии механической обработки деталей, о метал-
лорежущих станках, инструментах и приспособлениях, об основ-
..х лесарпых операциях, теории резания и нормы точности стан-
коп.
Цель учебного пособия — помочь учащимся профессионально-
хническпх училищ овладеть специальностью контролера-прием-
щика станочных и слесарных работ.
* Программа Коммунистической партии Советского Союза. М., Госполит-
вздат, 1968, с. 86.
3
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ПО ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Под технологией машиностроения понимают учение о процессах
изготовления деталей и сборки из них механизмов и машин.
Процесс изготовления деталей состоит из:
а) получения заготовок;
б) получения из заготовок деталей требуемых размеров и форм.
Заготовки получают из стали, чугуна, цветных металлов и дру-
гих машиностроительных материалов литьем, обработкой давлени-
ем и т. д. В зависимости от метода изготовления заготовки назы-
ваются отливками, штамповками, поковками. Заготовки должны
отвечать определенным требованиям, обеспечивающим возмож-
ность изготовления из них деталей машин.
Чтобы получить деталь, заготовку в механических цехах обра-
батывают, снимая с ее поверхности слой металла — припуск. Эта
обработка производится на металлорежущих станках, а также
ручным и механизированным слесарным инструментом.
ГЛАВА I. СЛЕСАРНАЯ ОБРАБОТКА
§ 1. РАЗМЕТКА, ВИДЫ БРАКА
Разметкой называется перенесение на поверхность обрабатыва-
емой заготовки с чертежа или образца контура и размеров изготов-
ляемой детали (в натуральную величину), указывающих границы
обработки. Размерные линии, проведенные при разметке, называ-
ют рисками. Чтобы риски были отчетливо видны, размечаемую
поверхность окрашивают специальной краской, а чтобы они не
стирались, их накернивают, т. е. через определенные промежутки
делают небольшие углубления — керны специальным инструмен-
том (кернером). При обработке заготовок припуск, указанный раз-
меткой, снимают так, чтобы половина керна сохранилась па заго-
товке. По оставшейся половине керна определяют правильность
обработки. На рис. 1 показана размеченная заготовка, обрабаты-
ваемая на строгальном станке.
Кроме определения границ обработки заготовок, разметка
служит также для контроля заготовок.
Выполняют разметку специальным разметочным инструментом
(рейсмасом, разметочным циркулем и др.).
4
Брак деталей при разметке является следствием следующих
причин:
1) разметчик неправильно прочитал чертеж или в чертеже была
допущена ошибка;
2) неправильно установлена или в плохом состоянии разметоч-
ная плита (на поверхности плиты забоины);
3) неправильно установлена и выверена заготовка при раз-
метке;
4) при разметке происходили
зи машин, отчего инструмент
или размечаемая деталь могли
сбиться с установленного раз-
мера;
5) разметочный инструмент
поточен или в плохом состоя-
нии.
§ 2. РУБКА
И РЕЗКА,
ВИДЫ БРАКА
Рубкой называется разделе-
нно металла и; части или уда-
ленно лишних слоев металла
режущим инструментом — зу-
билом. Обработка производит-
ся либо вручную ударами сле-
сарного молотка но бойку зу-
бил. при помощи ннсв-
сотрясения от работающих вбли-
Рис. 1. Обработка размеченной заготов-
ки на строгальном станке:
м
MO.I
еноннымн
при рунце
I р\'(. ipyo.i
... и. I I р11 ч 1111;
UMII боДКа 1 ““ разметочиые риски, 2 — керны, 3 — режу-
1 щий инструмент (резец), 4— срезаемый при-
'Я СКОЛЫ И пуск, 5 — заготовка
поверх-
работа тупым зубилом или неправильные при-
p.ifniii.i (( lun.iiBie у ары молотка, неправильный угол наклона
>\О1| | )
' ' рачре: металла на части с помощью
pr/H\iiiei() 1р\мсш; I’cik; лпяется механическим спосо-
бом ножонками, пилами ме аппческим приводом — или вруч-
ную ручными ножонками или ножницами.
Основные ннды брака при резке металлических заготовок сле-
дующие-
а) косой разрез вследствие увода ножовочного полотна в сто-
рону па-за слабо натянутого полотна в корпусе ножовки или не-
умелого обращения с ножовкой;
б) косой разрез при механическом распиливании вследствие
неиерпспдикулярности плоскости пропила к оси заготовки (непер-
пепдикулярность допускается не более 0,3 мм на 100 мм);
5
в) смятие края среза при разрезании листового материала
ножницами вследствие большого зазора между верхними и ниж-
ними ножами или большого раскрытия их (нормальный зазор меж-
ду ножами 0,1—0,2 мм, а нормальное раскрытие — приблизитель-
но ’/з длины режущего лезвия);
г) следы вдавливания от губок тисков на разрезаемом материа-
ле при зажатии его в тисках (чтобы избежать этого, применяют
накладные губки из мягкого материала).
§ 3. ПРАВКА И ГИБКА МЕТАЛЛА, ВИДЫ БРАКА
Правкой называется выравнивание неровностей или отклоне-
ний формы контура от заданной в заготовках из листового, поло-
сового и пруткового металла. Правка разделяется на два вида:
а) ручная (выполняется на правильных плитах ударами мо-
лотка) ;
б) механическая (выполняется на правильных машинах, прес-
сах и т. п.).
Хрупкие металлы (чугун, бронза и т. п.) править нельзя, так
как от ударов они трескаются и ломаются. Контролируют выполне-
ние правки пэ плите на просвет или щупом.
Браком являются забоины, вмятины, трещины и поломка вы-
правляемых заготовок и деталей. Причина брака — плохое состоя-
ние поверхности правильной плиты и правящих приспособлений,
слишком сильные удары молотка или нажатие пресса, неправиль-
ные приемы правки.
Гибкой называется слесарная операция, при которой прямоли-
нейной заготовке или ее части придается изогнутая форма.
Ручная гибка производится в тисках, приспособлениях, на спе-
циальных плитах. Ударным инструментом служат деревянные,
текстолитовые, стальные специальные молотки. /
Механическая гибка производится на гибочных станках и прес-
сах. Выполнение гибочных операций проверяют универсальным
инструментом — линейкой, штангенциркулями, радиусомерами,
угломерами или специальными шаблонами.
Браком при гибке являются нарушения линейных размеров,
косые загибы, трещины и вмятины в местах изгиба.
§ 4. ОПИЛИВАНИЕ МЕТАЛЛА, ВИДЫ БРАКА
Опиливанием называется снятие с поверхности заготовки слоя
металла (припуска) для того, чтобы придать ей нужные размеры,
форму и чистоту поверхности. На рис. 2 показаны различные виды
опиливания.
Опиливание выполняется вручную — напильником или на спе-
циальных опиловочных станках.
Типы слесарных напильников приведены в ГОСТ 1465—69.
Проверяют опиливаемые поверхности линейками, штангеициркуля-
6
ми, микрометрами, угломерами и с помощью контрольных пове-
рочных плит.
Браком при опиливании являются выпуклость (горб) опиливае-
мой поверхности, завал краев, грубо обработанная поверхность
(задиры, грубые царапины). Причина брака: неправильные прие-
мы опиливания, работа тупым или не очищенным от стружки
напильником.
§ 5. ШАБРЕНИЕ И ПРИТИРКА, ВИДЫ
БРАКА
Шабрением называется от-
делочная операция по обработ-
ке пезакаленпых прямолиней-
ных и криволинейных поверх-
ностей путем снятия тонкого
•лоя металла шабером. При-
пуск под шабрение оставляют
зависимости от ширины и дли-
ны обрабатываемой поверхно- Рис. 2. Виды опиливания
стп от 0,05 до 0,2 мм.
При шабрении па рабочую поверхность поверочной плиты или
линейки / (рис 3, п) наносят тонкий слон краски. Затем на обра-
Рпс. 3. Шабрение плоской поверхности:
проверка поверхности перед шабрением, б—процесс
рения; 1 — линейка, 2 — обрабатываемая поверхность,
3 — выступающие места
батываемую поверхность детали накладывают линейку и несколь-
ко раз двигают ее круговыми движениями с легким нажимом. Пос-
ле того как линейку снимают, на обрабатываемой поверхности 2
(рис. 3, б) обнаруживаются окрашенные выступающие места 3,
которые соскабливают шабером до тех пор, пока вся шабруемая
поверхность не покроется окрашенными пятнами. Качество поверх-
ности определяется количеством пятен на площадке 25x25 мм.
Качество шабрения поверхности контролируют поверочными
плитами, линейками, уровнями и оптическими приборами. Наиболее
частыми видами брака при шабрении являются:
7
а) царапины и задиры на поверхности, возникшие в результате
работы неправильно заточенным шабером; попадание на окра-
шиваемые поверхности твердых частиц;
б) глубокие впадины, получившиеся в результате сильного на-
жима на шабер или неравномерной твердости обрабатываемой по-
верхности.
Притиркой называется отделочная обработка поверхностей де-
талей абразивными порошками и пастами, в результате которой
достигают высокой чистоты и точности обрабатываемых поверх-
ностей. Чистота притертой поверхности достигает 10—14-го клас-
сов, точность обработки 0,001—0,002 мм. Припуск под притирку
не более 0,01—0,02 мм.
Поверхность под притирку должна быть хорошо подготовлена.
Операция выполняется с помощью притиров.
§ 6. НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ, ВИДЫ БРАКА
Резьбовые детали — гайки и винты — широко распространены
в промышленности и применяются как для соединения деталей
между собой, так и для передачи поступательного движения.
Образование резьбы можно пред-
|‘н< 4 I >rt|iн!к Illi II рн ||,П|4
ставить как результат наверты-
вания прямоугольного треуголь-
ника АВС на цилиндр (рис. 4).
Если треугольник АВС наверты-
вать па боковую поверхность ци-
линдра так, чтобы катет АВ—nD
совпал с основанием цилиндра, то
гипотенуза АС будет винтовой
линией, а катет ВС—шагом вин-
ни1О|"| линии (шагом резьбы). Ес-
ли ио ииппшой линии прорезать
шитику любого профиля, то по-
лучим ре и.бу, которая в зависи-
миг hi иг профиля будет называть-
|« t|iHyiii/iiiiiuft, I|irtiii4ii<ii.'iПЛ1.1К>П, прямоугольной, полукруглой.
I||iii|iHhiiliiiiii ни ннлцплре iiiiirioiiiiH канавка называется впадиной
риниты, и iimi Iyiiiiiiiiiuiii выступом, пли ниткой резьбы. Резьба,
цирк hiiliiiiii ни iiuiirpxnoc га цилиндра, называется наружной, а сам
iinpi’ Hiiiiii.ih цилиндр пиитом. Если резьбу нарезать в отверстии
цп । пл и, н> получим внутреннюю резьбу, а деталь будет пазывать-
т и cei'lhoil Резьба любого профиля может быть правой и левой. У
iip.iui.ix резьб гайка навинчивается по направлению часовой стрел-
ки, а у левых против часовой стрелки. На рис. 5 показано резьбо-
вое соединение болта и гайки с основными размерами метрической
резьбы, у которой угол профиля 60°, S — шаг, d — наружный диа-
мет/), d[ — внутренний диаметр, d2 — средний диаметр, Н — высота
профиля.
8
В машиностроении наиболее часто применяются следующие ти-
пы резьб: треугольная — для соединения деталей между собой,
трапецеидальная и прямоугольная — для передачи
движения; коническая — для соединения труб, предназначенных
для различных герметических соединений.
Треугольная резьба подразделяется на метрическую и дюймо-
вую. Метрическая и дюймовая резьбы используются главным обра-
зом для изготовления крепежных деталей (болтов, шпилек) и на-
зываются крепежными резьбами.
Линейные размеры метрической резьбы Выражаются в милли-
метрах, угол профиля 60°, у дюймовой — в дюймах, угол профиля
55° Шаг дюймовой резь-
бы определяется количе-
ством ниток, приходящих-
ся па один дюйм длины.
Основные размеры метри-
ческих резьб указаны в
ГОСТ 8724—58 и
9150—59, дюймовых — в
ОСТ нктп 1260, труб-
ных— в ГОСТ 6357—52.
11аиболее часто применяе-
мым режущим инструмен-
том для нарезания резь-
бы служат метчики и
плашки.
Метчики предназначены для нарезания внутренних резьб в
предварительно подготовленных отверстиях. Они изготовляются из
инструментальной стали, закаливаются до соответствующей твер-
дости п затачиваются. На рис. 6, а показан обыкновенный слесар-
ный метчик для нарезания резьбы вручную. Он представляет собой
пиит с продольными канавками, в которые отводится стружка, и
состоит из рабочей (режущей) части, и хвостовика. На конце хвос-
Рис. 5. Профиль метрической резьбы
Рабочая часть
Нитка (виток)
алиОрцющая
\ часть
'.Заборная
часть
*)
Рис. 6. Инструмент для нарезания резьбы:
а — слесарный метчик, б — круглая плашка
9
товика имеется квадрат, который служит для закрепления метчика
в воротке-держателе. Рабочая часть состоит из заборной и калиб-
рующей частей. Заборная производит основную работу при нареза-
нии резьбы, а калибрующая зачищает резьбу и калибрует ее раз-
мер. Слесарные ручные метчики обычно состоят из комплекта в
три метчика. Первый (черновой) метчик имеет заборную часть,
состоящую из 6—8 ниток резьбы и нарезающую половину глубины
впадины. У второго метчика заборная часть состоит из 3—4 ниток,
которые срезают 0,3 оставшейся глубины впадины. У третьего мет-
чика заборная часть имеет 1,5—2 нитки. Этот метчик предназнача-
ется для окончательной зачистки и калибровки нарезаемой резьбы.
Порядковый номер метчика в комплекте обозначается количеством
кольцевых рисок на хвостовике метчика.
Наружные резьбы нарезают плашками (рис. 6, б). Плашка
представляет собой невысокую гайку из инструментальной стали,
закаленную до соответствующей твердости. Четыре боковых отвер-
стия создают режущие кромки на резьбе. Как и метчики, плашки
имеют заборную часть из нескольких ниток резьбы, которые среза-
ют основной материал впадин (остальные нитки калибруют наре-
заемую резьбу) Диаметры под нарезание внутренней и наружной
резьб должны соответствовать диаметрам заготовок, которые ука-
заны в специальных таблицах.
Качество нарезанной резьбы проверяют резьбовыми калибрами.
При нарезании резьбы вручную возможны следующие виды брака:
а) рваная резьба, возникающая при нарезании давно не сма-
занным инструментом; при нарезании очень мягкого и вязкого
материала; при работе тупым метчиком; при неправильной установ-
ке метчика в начале работы;
б) не полностью прорезанная резьба, являющаяся следствием
того, что диаметр просверленного отверстия больше требуемого
или диаметр стержня меньше требуемого;
в) срыв нитки резьбы вследствие излишнего припуска под наре-
зание.
Контрольные вопросы
1. В чем различие между заготовкой и деталью?
2. Какие бывают заготовки?
3. Каково назначение разметки?
4. Как проверить, что размеченная заготовка обработана точно по разметке?
5. Какие виды брака бывают при резке, рубке, гибке?
6. Для чего выполняют шабрение и как проверяют прошабренную по-
верхность?
7. Как образуется резьба и каковы основные ее размеры?
8. Какие виды брака возможны при нарезании резьбы?
ГЛАВА II. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ
Под процессом резания понимается обработка заготовок путем
срезания с них слоя металла (припуска) в виде стружки для полу-
чения детали с определенными размерами, требуемой формы и с
нужным качеством поверхности. Припуск срезают на металлорежу-
1’пс. 7. Виды механической обработки:
обтачивание с поперечной подачей: /— заготовка, 2 —
волгрхиость, 3 — резец, 4 — снимаемый припуск (стр уж -
л 1ыпаемая поверхность, 6 — нарост; б — растачиваемые
наружное обтачивание с продольной подачей, г—про-
зепкерованпе, е — фрезерование шпоночной капавкн,
фрезерование, з—нарезание зуба, и — плоское шлифо-
вание
щах с апках режущим инструментом. На рис. 7 показаны различ-
ные виды механической обработки заготовок и применяемые режу-
щие инструменты. Чтобы режущий инструмент при внедрении в
обрабатываемый материал производил резание, он должен иметь
режущие кромки. В зависимости от конструкции и назначения ре-
жущий инструмент может иметь одну или несколько режущих кро-
мок. В соответствии с этим он называется однолезвийным инстру-
ментом (резец) и многолезвийным (фреза или протяжка). У много-
лезвийных инструментов каждая режущая кромка в отдельности
работает самостоятельно как резец.
Основоположниками науки о резании металлов являются рус-
ские ученые И. А. Тиме (1838— 1920), К. А. Зворыкин (1861 —
1928), Я. Г Усачев (1873 — 1941).
Широкий размах наука о резании металлов получила лишь пос-
ле Великой Октябрьской социалистической революции.
Особенно значительный вклад в учение о резании металлов был
сделан А. В. Панкиным, В. А. Кривоуховым, Н. И. Резниковым,
И. М. Беспрозванным, М. Н. Лариным, Г И. Грановским, П. П.
Трудовым, А. И. Кашириным и др.
§ 1. РЕЗЕЦ И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ
Процесс резания металла резцом можно сравнивать с работой
клина. Под действием силы Р (рис. 8, а) клип, заостренный под уг-
лом В (бэта), внедряется в материал и разделяет его. По этому же
Рис. 8. Работа клина:
а — работа клина, б — работа резца; 1 —
образование стружки, 2 — резец, 3 — заго-
товка, 4 — снимаемый (деформируемый)
слой материала, Р — сила, действующая
при работе резца н клина, 3— угол за-
острения
принципу работает и резец. Ре-
зец 2, перемещаясь под дейст-
вием силы Р (рис. 8, б), сжи-
мает слой материала 4 на за-
готовке 3 до тех пор, пока уси-
лие сжатия не окажется боль-
ше усилия сцепления частиц
материала. Тогда происходит
скалывание материала с его
поверхности и образование
стружки 1.
Резец состоит из рабочей
части (головки) и стержня
(тела резца), служащего для
закрепления резца при резании
(рис. 9).
Основными элементами го-
ловки резца являются:
передняя поверхность, по которой сходит стружка при резании;
главная и вспомогательная задние поверхности, обращенные к
обрабатываемой заготовке;
главная режущая кромка, образованная пересечением передней
и главной задней поверхностей;
вспомогательная режущая кромка, образованная пересечением
передней и вспомогательной задней поверхностей;
вершина резца, образованная пересечением режущих кромок.
На обрабатываемой заготовке различают следующие поверхно-
сти (рис. 10);
обрабатываемая поверхность — поверхность, с которой снимают
стружку;
12
обработанная поверхность — поверхность, полученная после
снятия стружки;
поверхность резания — поверхность, образуемая на обрабаты-
ваемой заготовке главной режущей кромкой (является переходной
между обрабатываемой и обработанной поверхностями);
Тело резца
Передняя поверхность
ГлаВная режущая кромка
Главная задняя поверхность
задняя поверхность
Рис. 9. Основные элементы резца
Головка, резца Вершина pe3Ufl
Вспомогатель-
ная режущая
кромка
яання — плоскость, касательная к поверхности ре-
। сланную режущую кромку;
'нянин поверхность
Пи Bi-ii\ iinciiiii резаная
iliipilhnnilllHIUH_
Яч нодсрхпость
ПрпВопы/пя ппдпаа
Основные поверхности и плоско-
сти резца
плоскость — плоскость, параллельная продольной и
поперечной подачам (у призматических токарных резцов за эту
плоскость может быть принята нижняя — опорная поверхность
ре щи)
Углы резца разделяются на главные углы, углы в плане и вспо-
могательные.
Р; -мотрепная ниже геометрия резца (углы резца) будет пра-
вильна при условии, что вершина резца находится на линии оси
центров п па направлении подачи перпендикулярно этой оси.
13
В процессе резания на величину некоторых углов резца влия-
ет как положение режущей кромки (или отдельных ее точек) по
отношению к оси заготовки (выше или ниже), так и величина по-
дачи и диаметра заготовки.
Главные углы резца измеряются в главной секущей плоскости,
т. е. в плоскости, перпендикулярной к проекции главной режущей
кромки на основную плоскость (рис. И).
Главным задним углом а (альфа) называется угол между
главной задней поверхностью резца и плоскостью резания.
Углом заострения р (бэта) называется угол между передней
и главной задней поверхностью.
Рис. 11. Углы резания (геометрия резца)
Главным передним углом у (гамма) называется угол между пе-
редней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к
плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку.
Углом резания д (дельта) называется угол между передней
поверхностью резца и плоскостью резания.
Главным углом в плане ср (фи) называется угол между про-
екцией главной режущей кромки на основную плоскость и направ-
лением подачи.
Вспомогательным углом в плане cpi называется угол между про-
екцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость,
и направлением подачи.
Углом при вершине в плане е (эпсилон) называется угол между
проекциями режущих кромок на основную плоскость.
Вспомогательным задним углом щ называется угол между вспо-
могательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через
вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной
плоскости.
14
Углом наклона главной режущей кромки X (ламбда) называет-
ся угол между режущей кромкой и линией, проведенной через вер-
шину резца параллельно основной плоскости.
§ 2. РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ
Чтобы обработать заготовку—срезать с нее припуск и полу-
чить готовую деталь, необходимо, чтобы заготовка и режущий ин-
струмент совершали определенные движения относительно друг
друга. Эти движения разделяются на основные, осуществляю-
щие процесс резания, и вспомогательные, обеспечивающие
транспортирование и закрепление заготовки на станке, включение,
выключение, изменение скоростей станка и др. Основными движе-
Основные элементы режимов резания при обработке резцами:
<5 — подрезным, в — отрезным; v— скорость резапня, s — подача,
зания, в — ширина среза, а — толщина среза, (р и epi — главный и
вспомогательный углы в плане
пнями являются главное движение, или движение резания, и дви-
жение подачи.
11рп токарной обработке движением резания служит вращение
а го гонки, движение подачи сообщается инструменту—резцу. Для
рацион;льной обработки заготовки необходимо установить
дпые режимы резания, т. е. скорость резания, вели-
л\пипу ре аппя (толщину срезаемого слоя). Эти ве-
ли на ютея соответствующим справочникам режи-
мов ре
f>[хре: и,шлется длина пути перемещения режу-
кромкп ппструмента относительно обрабатываемой поверхно-
« III единицу времени. Скорость резания измеряется в метрах в
лишу ту (пли в метрах в секунду при работе шлифовальным кру-
idm) и обозначается буквой v.
Подачей называется величина перемещения режущей кромки
инструмента за один оборот заготовки или инструмента или за
одни рабочий ход инструмента или на один зуб инструмента. По-
д; может быть продольной, поперечной, вертикальной и круго-
вой и обозначается буквой s.
15
Глубиной резания называется толщина срезаемого слоя, опре-
деляемая как расстояние между обрабатываемой и обработанной
поверхностями в направлении, перпендикулярном к последней. Глу-
бина резания измеряется в миллиметрах и обозначается буквой t.
На рис. 12 показаны различные виды обработки токарным
резцом.
§ 3. СИЛЫ РЕЗАНИЯ И МОЩНОСТЬ
Силой резания называется сила, преодолевающая сцепление
частиц обрабатываемого материала и возникающие при резании
силы трения.
Для удобства расчетов принято силу резания Р разлагать на три
составляющие (рис. 13):
Рис. 13. Силы, действу-
ющие на резец в про-
цессе резания:
/ — резец, 2 — заготовка
силу Pz — действующую в направле-
нии главного рабочего движения станка
(она действует на механизм главного дви-
жения станка и через деталь на суппорт,
центры, заднюю и.переднюю бабки и на-
зывается тангенциальной составляющей);
силу Рх — действующую в направле-
нии продольной подачи (она действует на
механизм подачи станка и на осевые опо-
ры шпинделя и называется осевой состав-
ляющей) ;
силу Ру — действующую в направле-
нии резца или радиуса детали (опа дей-
ствует на суппорт, станину, шпиндель,
центры передней и задней бабок, создает
радиальное давление на подшипники
шпинделя и называется радиальной со-
ставляющей) .
сил между собой (при работе проходным
Соотношение этих
резцом) приближенно выражается:
Р Р
~ = 0,3 4- 0,4; — = 0,4 4- 0,5.
Pz Рх
На величины Pz, Ру, Рх оказывают влияние обрабатываемый
материал, глубина резания, подача, передний угол и угол в плане
резца, износ режущей кромки и скорость резания. При увеличении
твердости материала силы резания увеличиваются. Сила резания
при обработке хрупких материалов — чугуна, бронзы примерно в
1,5—2 раза меньше, чем при обработке стали такой же твердости.
Чем больше глубина резания и подача, тем больше силы резания.
С увеличением переднего угла и угла в плане резца силы резания
уменьшаются, а при износе резца сильно возрастают. Применение
смазочно-охлаждающей жидкости уменьшает силы резания. При
определении мощности, необходимой для резания (обработки за-
16
готовки), расчет обычно ведут по формуле
Р v
Nw3 = -----------кВт,
р 60-102
где Р — сила резания, кГ; v — скорость резания, м/мин.
Зная коэффициент полезной мощности станка т], определяют
необходимую мощность станка для выполнения заданной работы:
м — ^рез
JV ст — ----.
П
§ А. ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ УГЛОВ РЕЗЦА
НА УСЛОВИЯ РЕЗАНИЯ И КАЧЕСТВО
ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Углы резания оказывают большое влияние на прочность ин-
струмента, на величину возникающей силы трения и величину сил
резания, на чистоту, точность обрабатываемой поверхности и про-
изводительность.
Главный задний угол а. С увеличением заднего угла уменьша-
ется треиие задней поверхности резца о поверхность заготовки и
пеледствпе этого уменьшаются силы резания. При этом угол заост-
рения р уменьшается, что улучшает условия резания (чем острее
клин, тем он легче внедряется в материал), однако уменьшение
угла р ослабляет рабочую часть резца, делает ее менее жесткой,
ухудшает отвод тепла при резании, а при обработке твердых мате-
риалов может вызвать вибрацию и привести к разрушению режу-
щих кромок. При обработке мягких и вязких материалов и при
чистовой обработке величины задних углов назначают большими,
'м при обработке хрупких, твердых материалов и обдирочных ра-
ботах.
Передний угол у. С увеличением переднего угла стружка легче
отделяется от обрабатываемой поверхности, уменьшается угол за-
острения р, а следовательно, и силы резания. Однако слишком
большое увеличение переднего угла (как и заднего) приводит к
лаблению рабочей части резца.
Для обработки мягких и вязких материалов и при чистовых
работах назначают большие передние углы резания, а для хрупких
гиердых материалов и тяжелых работ — меньшие углы.
Угол резания 6. Величина угла резания оказывает большое
лпяпие на величину силы резания.
Чтобы уменьшить силу резания, необходимо назначить мини-
мальные углы резания 6 (но не менее 60°). При обработке твердых
материалов и при тяжелых работах угол резания должен быть мак-
симальным.
Углы в плане ф и ф|. Чем меньше углы в плане, тем прочнее
никшка резца, выше качество обработанной поверхности. Однако
17
при значительном уменьшении углов в плане увеличивается ради-
альная сила резания, которая создает давления на обрабатывае-
мую деталь, вызывая ее прогиб и вибрацию. Поэтому малые углы
можно назначать только при обработке очень жестких деталей.
Угол наклона главной режущей кромки X. Этот угол определяет
направление схода стружки с передней поверхности резца. Обычно
при чистовой обработке рекомендуют отрицательный угол X, так
как при этом стружка отводится в сторону обрабатываемой по-
верхности, не портит ее царапанием при навивании и дает возмож-
ность наблюдения.
При обдирочных и тяжелых работах, при работе с ударами ре-
комендуется положительный угол X. У отрезных и прорезных рез-
цов угол Х = 0.
Радиус закругления при вершине г. Увеличение радиуса повы-
шает прочность режущих кромок, улучшает отвод тепла и чистоту
обрабатываемой поверхности.
Однако чрезмерное увеличение радиуса приводит к возникно-
вению отжимающих усилий, что вызывает вибрацию и ухудшает
качество поверхности.
Радиус не должен быть больше толщины снимаемого слоя ма-
териала.
§ 5. ТЕПЛООБРАЗОВАНИЕ ПРИ РЕЗАНИИ,
ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ РЕЗЦА
При обработке заготовок резанием выделяется большое коли-
чество тепла. Источниками образования тепла являются:
деформации, происходящие при отделении стружки от обраба-
тываемой поверхности;
трение срезаемой стружки о переднюю поверхность резца и
поверхности резания о заднюю поверхность резца.
Тепло, выделяющееся при резании, уходит в тело обрабаты-
ваемой заготовки, стружку, режущий инструмент и (небольшой
процент) в окружающую среду. Для отвода и поглощения тепла,
а также уменьшения сил трения применяют смазочно-охлаждаю-
щие жидкости.
В результате трения задней поверхности режущего интрумента
о поверхность резания и срезаемой стружки о переднюю поверх-
ность инструмента происходит его износ. У резцов первоначально
износ происходит па передней поверхности вблизи режущей кром-
ки (в виде лунки от трения стружки) и на задней поверхности.
Режущая кромка вследствие износа и высоких температур теря-
ет свою твердость, тупится и впоследствии разрушается.
Затупившийся резец затачивают на заточных станках путем
снятия изношенного слоя с его поверхности. В зависимости от об-
рабатываемого материала, материала резца, режимов и условий
резания устанавливается определенное время работы резца до за-
тупления. Это время называется стойкостью резца. Таким образом,
под стойкостью резца понимается суммарная продолжительность
резания между двумя переточками.
18
§ 6. ОБРАЗОВАНИЕ НАРОСТА НА РЕЖУЩИХ
КРОМКАХ ИНСТРУМЕНТА
11.1 рост (см. рис. 7, а) образуется при обработке мягких и
1 рсдпей твердости металлов на передней поверхности резца, у ре-
/и\ щей кромки в месте отделения стружки от обрабатываемой по-
верхности заготовки. Нарост представляет собою слой сильно де-
формированного и уплотненного обрабатываемого материала, ко-
inpi.ii'i приваривается к передней поверхности резца под действием
высоких температур, возникающих в зоне резания. Твердость
проста намного выше твердости обрабатываемого материала.
Нарост уменьшает угол резания, защищает от истирания сходя-
стружкой режущую кромку, предохраняет ее от непосред-
।пенного воздействия температуры резания. Однако не являясь
постоянным дополнением режущей поверхности резца, а периоди-
срываясь и возникая вновь, нарост образует как бы преры-
вистое резание, что вызывает вибрацию резца, ухудшая этим чисто-
iy обрабатываемой поверхности. При срыве часть нароста оста-
оси на обрабатываемой поверхности, делая ее шероховатой. Нарост
может искажать геометрическую форму режущей кромки инстру-
мента, тем самым снижать качество обрабатываемой детали, no-
il ому при чистовой обработке нарост не желателен.
Образование нароста и его срывов связано со скоростью реза-
в -вязи с этим обычно рассматривают четыре вида скорости
рс анпя: первая — самая низкая, примерно от 1 до 15 м/мин, при
нон скорости нарост не образуется; вторая — при скоростях от 15
10 м/мин образуется устойчивый нарост; третья — при скоростях
рс аиия от 50 до 100 м/мин нарост исчезает; четвертая — при ско-
рости резания выше 100 м/мин нарост не образуется. В соответ-
i шип с этим изменяется величина шероховатости обрабатываемой
поверхности. При обработке хрупких материалов — чугуна, бронзы
п других, у которых при резании образуется стружка надлома,
прост не образуется. Нарост возникает не только на режущих
кромках резцов, но и па режущих кромках других металлорежу-
щих инструментов: сверлах, фрезах и др.
Вибрации возникают от различных причин: периодически рас-
положенные уступы обрабатываемой поверхности (или поверхность
прерывается); неуравновешенность вращающейся части электро-
двигателя привода, шкивов, шпинделя или крепления самой детали
(дисбаланс); различные толчки и сотрясения, передаваемые через
। рупт на станок; большой радиус закругления у вершины резца;
Польшей вылет резца при обработке; большая глубина резания;
игжпм резца при малой глубине резания; различного вида биения
1.11'отовки или режущего инструмента.
§ 7. ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ
ПОВЕРХНОСТИ
При обработке заготовок резанием на металлорежущих станках
режущим инструментом на обрабатываемой поверхности всегда
19
остаются неровности в виде выступов и впадин, являющихся сле-
дами режущих кромок инструментов. Эти неровности получаются
при всех видах обработки: точении, фрезеровании, шлифовании
и др. Величина и характер их зависит от ряда причин: обрабаты-
ваемого материала, режимов резания, геометрии режущих кромок
инструмента и др. Совокупность неровностей (впадин и выступов),
образующих поверхность, называется шероховатостью поверхности
(или чистотой обработки). Долговечность и надежность работы
машины связаны с качественным изготовлением деталей, из ко-
торых она собрана, и в большой степени зависят от величины ше-
роховатости поверхностей соприкасающихся деталей.
Детали с грубыми тру-
щимися поверхностями быст-
ро изнашиваются, гребешки
неровностей сминаются, об-
разуются дополнительные
зазоры и соединение деталей
перестает отвечать задан-
ным техническим условиям.
Так, например, вал должен
вращаться в подшипниках с
минимальным зазором, обес-
Рис. 14. Влияние шероховатости на ка-
чество соединения деталей:
а — состояние поверхностей до взаимной ра-
боты, б — состояние поверхностей после вра-
щения вала во втулке; 1 — обработанные по-
верхности вала, 2—обработанная поверхность
втулки, 3 — неровности после обработки, 4 —
зазор после снятия неровностей
печивающим вращение, а в
другом случае вал должен
быть запрессован во втулку
и обеспечить прочность сое-
динения. Величина получен-
ных при обработке неровно-
стей будет влиять на обеспе-
чение этих требований. На рис. 14, а показано сопряжение вала 1
с втулкой 2, обе сопрягаемые поверхности после обработки имеют
неровности 3. После вращения вала в отверстии втулки (рис. 14, б)
выступающие неровности исчезли (сработались), в результате чего
между валом и отверстием образовался зазор 4 больше заданной
величины. При осуществлении плотного соединения этих деталей
Рис. 15. Высота неровностей при точении:
а — влияние угла в плане, б — влияние величины подачи, в — влияние радиуса за-
кругления резца
20
прочность его нарушилась из-за смятия вершины гребешков (не-
ровностей) .
Влияние геометрии режущих кромок инструмента и величины
подачи на образование шероховатости показано на рис. 15. При
постоянной величине подачи, изменив только вспомогательный
угол в плане ср! = 45° на угол cpi = O°, получаем поверхность без не-
ровностей, так как /7 = 0 (рис. 15, а). С увеличением подачи S
увеличивается высота неровности Н (рис. 15, б). На рис. 15, в по-
казано влияние радиуса закругления вершины резца на высоту
неровности Н. Чем больше радиус, тем меньше неровности Н. При
увеличении скорости резания шероховатость уменьшается. Шеро-
ховатость увеличивается при увеличении подачи, углов в плане,
уменьшении заднего угла, затуп-
лении или некачественном состоя-
нии режущей кромки, обработке
более вязких материалов и др.
Классификация и обозначения
шероховатости поверхности уста-
навливаются ГОСТ 2789—59, ко-
торый предусматривает величины
шероховатости от самой грубой
(V 1-го класса) до самой высокой
(V 14-го класса). Внутри каждо-
го класса, начиная с 6-го класса,
Рис. 16. Шероховатость поверхности
имеются разряды а, б, в.
Шероховатость поверхности определяется двумя основными по-
казателями: средним арифметическим отклонением профиля /?а
и высотой неровностей Rz (рис. 16).
Вводятся еще следующие понятия: шаг неровностей —
расстояние между вершинами неровностей; базовая длина L —
длина участка поверхности, выбираемая для измерения шерохо-
ватости без учета других видов неровностей (рисок, царапин, за-
боин и др.). Базовая длина указана в ГОСТ 2789—59. Средняя
линия т делит измеряемый профиль так, чтобы в пределах базо-
вой длины сумма । у* । ... равнялась минимуму.
Под средним арифметическим о т к л о и е и и е м про-
филя /?а понимается среднее значение расстояний (r/t, у2, Уз,---, уп
точек измеренного профиля до его средней линии. Среднее арифме-
тическое отклонение приближенно вычисляется по формуле
2
1 ____ j/i j/г 4~ j/з 4~ • • • 4~ j/n
П П
Под высотой неровности Rz понимается среднее расстояние меж-
ду находящимися в пределах базовой длины пятью высшими точ-
21
ками выступов и пятью низшими точками впадин, измеренное от
линии, параллельной средней линии.
Высота неровностей вычисляется по формуле
D {hi hi • 4~ ha} — {hi + + • • • + йто)
z = _ _
Для классов чистоты поверхности 1—5 и 13—14 основным по-
казателем служит Rz, а для классов 6—12 показатель Ra. Числовое
значение основных параметров шероховатости будет высота неров-
ности Rz от 0,05 до 320 мкм и Ra от 0,01 до 80 мкм. Эти значения
соответствуют 14 и 1-му классам шероховатости по ГОСТ 2789—59
при базовой длине L от 0,008 до 25 мм.
Классы и разряды чистоты поверхности на чертежах обознача-
ются равносторонним треугольником V, рядом с треугольником ста-
вится номер класса или номер класса и разряд, например V8, V8B.
Шероховатость грубее 1-го класса обозначается знаком V , а над
ним ставится численное значение высоты неровности Rz в микронах,
например V
Контрольные вопросы
1. Почему работу клина сравнивают с работой резца?
2. Какие движения должны выполнять механизмы станка и инструмент, что-
бы осуществить резание?
3. Как влияет величина углов резания на качество обрабатываемой по-
верхности?
4. Что называется скоростью резания, подачей, глубиной резания? Дать оп-
ределение для проходного, подрезного и отрезного резцов.
5. Какие силы резания возникают при резании?
6. Почему при резании возникают высокие температуры?
7 Что такое шероховатость поверхности, какое влияние оказывает опа па
работоспособность деталей?
8. Какие основные показатели шероховатости поверхности указаны в
ГОСТ 2789—59, дать им определения.
ГЛАВА III. ХАРАКТЕРИСТИКА
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ,
ИХ НАЗНАЧЕНИЕ, ВИДЫ БРАКА
И НОРМЫ ТОЧНОСТИ
Металлорежущие станки предназначены для изготовления дета-
лей требуемой формы и размеров срезанием с заготовки слоя ме-
талла (припуска) режущим инструментом, что достигается сочета-
нием различных перемещений обрабатываемой детали и режущего
инструмента относительно друг друга. Металлорежущие станки
должны обеспечивать точность изготовления детали (точность ее
размеров), точность формы и шероховатость обрабатываемых по-
верхностей. Форма детали состоит из сочетания цилиндрических,
конических, плоских и фасонных поверхностей. Различные комби-
нации этих поверхностей создают большое разнообразие формы
деталей, для обработки которых требуется большое количество
станков различных типов и конструкций.
Для каждого типа станков разрабатываются нормы точности
ГОСТом, в которых устанавливаются допустимые отклонения (до-
пуски) на точность обработанной на станках данного типа детали-
образца. При изготовлении станка на станкостроительном заводе
требуется обязательное выполнение этих норм, а впоследствии, при
эксплуатации станка, точность обработанной детали должна соот-
ветствовать нормам точности ГОСТа. Нарушение точности пере-
мещений частей станка приводит к браку обрабатываемой детали.
Характер возникающих при этом отклонений зависит от типа и ка-
чества станка и инструмента, которыми производилась обработка.
Поэтому зная тип станка, на котором ведется обработка, его нормы
точности, метод обработки и характер получившегося брака, можно
определить причины и принять меры или дать рекомендации к его
устранению.
§ 1. СТАНКИ ТОКАРНОЙ ГРУППЫ И РАБОТА НА НИХ,
ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ ТОЧНОСТИ
Станки токарной группы предназначены для обработки наруж-
ных, внутренних, торцовых и фасонных поверхностей тел вращения.
Как правило, на этих станках обрабатываемая заготовка получает
вращательное движение, а движение подачи сообщается режущему
инструменту.
Станки токарной группы подразделяют на универсальные, спе-
циализированные и специальные. К ним относятся токарные, токар-
но-револьверные и карусельные станки, токарные многорезцовые
полуавтоматы, автоматы и специализированные станки.
Каждый вид станка в зависимости от назначения имеет свои
конструктивные особенности.
23
Токарные станки
Токарные станки являются самыми универсальными металло-
режущими станками. На них можно обтачивать цилиндрические
и конические поверхности, подрезать торцы, сверлить, растачи-
вать и развертывать отверстия и выполнять некоторые другие
работы.
На станках, снабженных ходовыми винтами (токарно-винторез-
ных), можно нарезать различные резьбы — метрические, дюймовые,
модульные и питчевые. Для обработки фасонных поверхностей на
токарных станках устанавливают различные копировальные устрой-
ства.
Режущим инструментом при работе на токарных станках явля-
ется резец.
Основными требованиями к материалам, из которых изготовля-
ют резцы, являются необходимая твердость, прочность и износо-
устойчивость при работе в условиях высоких температур, возника-
ющих в процессе резания.
Материалом'для резцов служат быстрорежущие стали, твердые
сплавы и металлокерамические сплавы.
Так как резание металла производит только режущая часть
резца, то быстрорежущая сталь и твердые сплавы применяются в
виде пластин, напаиваемых на державки из конструкционной стали
марок 45 и 40Х. Форма и размер пластин из быстрорежущей стали
приведены в ГОСТ 2379—65, из твердого сплава — в ГОСТ
2209—69 и 6743—61.
Основными элементами, входящими в быстрорежущую сталь,
являются вольфрам (8,5—1,9%), хром (3,4—4,6%), ванадий (1—
5%). Эти стали после термообработки имеют твердость HRC 62—
65 и не теряют режущих свойств при температуре до 600—700° С.
Основными марками для точения служат Р9, Р18, Р18Ф2 и др.
(ГОСТ 9373—60).
Твердые сплавы нашли широкое применение при обработке ме-
таллов резанием. Почти 80—85% всех резцов оснащены пластинка-
ми твердого сплава. Твердые сплавы разделяются на вольфрамо-
вые— ВК и титановольфрамовые — ТК (ГОСТ 3882—67 Сплавы
имеют твердость HRC 70—80 и сохраняют режущие свойства при
температуре 800—1000° С. Для чернового точения с прерывистыми
сечениями стружки применяют сплавы марок Т5КЮ, ВИД для чер-
нового и получистового точения — сплавы марок Т15К6, ВК6, для
чистового точения—Т60К6, ВКД и ВКЗ.
Минералокерамические резцы обладают большей твердостью,
чем твердосплавные, и выдерживают температуру до 1200—1300° С,
но они очень хрупкие и применяются для чистового точения (марка
Ц4-332).
Основные виды токарных работ и формы резцов показаны на
рис. 17.
При обработке на токарном станке заготовки устанавливаются
по двум основным схемам (рис. 18).
24
При обтачивании коротких заготовок, подрезании торцов и рас-
тачивании отверстия заготовка устанавливается в патроне, который
крепится на шпинделе станка (рис. 18, а). Патроны бывают двух
типов:
а) с независимым перемеще-
нием кулачков — обычно четырех-
кулачковые, каждый кулачок в
которых может перемещаться са-
мостоятельно;
б) самоцентрирующие — обыч-
трехкулачковые (рис. 19). У
самоцентрирующих патронов вы-
ступы кулачков 1 входят в спи-
ральные диски 2. При повороте
диска все кулачки одновременно
сходятся или расходятся, тем са-
мым зажимая или освобождая
заготовку между кулачками.
Патроны могут быть с гидрав-
лическими, пневматическими и
ручными приводами.
Длинные заготовки, имеющие
па торцах центровые отверстия,
можно обрабатывать в центрах
станка (см. рис. 18, б). Центры
установлены в конических отвер-
стиях шпинделя и пиноли задней
бабки. Центры делятся на непод-
вижные (жесткие) и вращающие-
ся, позволяющие обрабатывать
заготовку на высоких скоростях
резания.
При обработке валов применя-
ют поддерживающие устройства,
называемые люнетами. Люнеты
бывают неподвижные и подвиж-
ные:
Рис. 17. Виды работ на токарном
станке:
а — наружное обтачивание проходным
отогнутым резцом, б—об-
тачивание прямым проходным резцом,
в — обтачивание с подрезанием уступа
под прямым углом, г — прорезание ка-
навки, д—обтачивание радиусной гал-
тели, е — растачивание отверстия, ж,
з, и — нарезание резьбы
неподвижные применяют для
поддержания при обтачивании
валов, подрезании торцов, сверле-
нии и растачивании отверстий
(они закрепляются неподвижно
па станине станка—рис. 20, п);
подвижные (рис. 20, б) приме-
няют при обтачивании нежестких
валов, чтобы предохранить их от прогиба (они закрепляются на
продольных салазках суппорта и перемещаются вместе с ним).
Кроме вышеуказанных патронов и центров, служащих для за-
крепления обрабатываемых заготовок, на токарных станках при-
25
меняют специальные патроны (цанговые, пневматические к др.)
планшайбы, на которых устанавливают различные приспособления
Рис. 18. Установка заготовок на токарных стан-
ках:
а —в кулачковом патроне: 1 — зажимные кулачки пат-
рона, 2 — заготовка; б — в опорных: центрах станка:
I — передний центр, 2 — заготовка, 3 — задний центр
Рис. 20. Люнеты:
а — неподвижный, 6 — подвижный
типа угольников, призм и различных упоров, предназначенных в
основном для расточки и обточки заготовок, имеющих сложную
форму.
2б
Для обработки деталей, имеющих фасонный профиль, применя-
ют соответствующие копирные линейки, гидрокопировальные суп-
порты и другие специальные устройства, позволяющие обрабаты-
вать заготовки различной формы.
Основные виды брака при токарной обработке приведены в
абл. 1, а допускаемые отклонения при работе на токарных стан-
ках нормальной и повышенной точности — в табл. 2.
Таблица 1
Брак при токарной обработке
Вил Причина
Часть поверхности не обработана (чернота) Конусность Бочкообразиость Седлообразность Недостаточный и неравномерный припуск на об- работку, кривизна заготовки, смещение заднего центра Смещение центра задней бабки, износ резца, непа- раллельность направляющих каретки оси центров в горизонтальной и вертикальной плоскостях Нежесткость заготовки, прогиб ее при обтачи- вании Нежесткость центров или передней и задней бабок при достаточной жесткости заготовки 27
Продолжение табл. 1
Вид Причина
Овальность Зазоры и износ шеек шпинделя или подшипников
—f—Iе-
Конусность при рас-
тачивании отверстия
Износ резца, изгиб расточной оправки прн боль-
шом ее вылете
Повышенная шерохо-
ватость и дробленая по-
верхность
Неперпендикуляриость
подрезанного торца оси
детали
Неправильные режимы резания и геометрия резца,
вязкий материал; большой вылет резца, нежесткое
крепление резца, нежесткая деталь, вибрация станка
Неперпендикуляриость перемещения поперечных
салазок суппорта линии центров станка
28
04
го
EJ
К
п
го
Допускаемые отклонения при работе на токарных станках по нормам точности
ГОСТ 42—56 и ГОСТ 1969—43
Токарно-револьверные станки
Токарно-револьверные станки предназначены для обработки за-
готовок небольшой длины различными режущими инструментами —
резцами, сверлами, зенкерами, развертками, плашками и метчи-
ками.
В отличие от токарного револьверный станок не имеет задней
бабки. Вместо нее установлен продольный суппорт, имеющий воз-
Рис. 21. Пример обработки па револьверном станке:
1 — цанга, 2 — шестигранный пруток-заготовка, 3 — обработанная де-
т< ль, 4 — револьверная головка с вертикальной осью вращения, 5 —
резцедержатель
ip.i гпо-поступательное движение. На этом суппорте устанавливают
।н 1! льпсриую головку, которая может поворачиваться вокруг своей
о< п и дет । ко фиксироваться в нужном положении.
Но р положению оси поворота револьверной
л о в к и станки подразделяются
пики горизонтальной головкой.
рис 21 показана вертикальная
iiaiepn; ловка 4 с устапов-
II комплектом режуще-
Де .7, ибрабо-
трумевг; inc тс>
пруток 2 тигр; 111 и и I) и.! я,
зажатый в цанговый агроп / Цвф
ры па револьверной головке показы
вают очередность работы инстру-
ментов в процессе обработки дет; ли.
Кроме инструментов, закрепленных
в револьверной головке, в обработке
участвуют резцы поперечного суп-
порта, укрепленные в резцедержате-
ле 5, которыми растачивают отвер-
па станки с вертикальной и
Рис. 22. Револьверная головка с
горизонтальной осью вращения
31
стия, обрабатывают внутренние и наружные канавки, подрезают
торцы и отрезают металл.
На рис. 22 показана револьверная головка с горизонтально?!
осью воащения. Режущий инструмент крепится в револьверной го-
ловке при помощи различных приспособлений.
У вертикальной головки устанавливается до 6 державок с инст-
рументом, у горизонтальной — до 12 и более.
Весь комплект инструмента, необходимый для обработки той
или иной заготовки, устанавливают в револьверных головках по ра-
нее разработанному технологическому процессу. По роду заготовок
токарно-револьверные станки делятся на прутковые (заготовке?!
служит пруток, который пропускается через шпиндель станка и
зажимается цанговым патроном) и патронные для обработки штуч-
ных заготовок, которые закрепляют в кулачковых патронах, уста-
новленных на станке.
На токарно-револьверных станках, так же как и на токарных,
применяют универсальные приспособления — планшайбы различной
конструкции, патроны, цанги различных размеров, хомутики, оп-
равки и державки для закрепления режущего инструмента и уст-
ройства для закрепления и подачи пруткового материала.
По сравнению с токарными револьверные станки имеют боль-
шую производительность.
Некоторые виды брака при работе на токарно-револьверных
станках приведены в табл. 3, а допускаемые отклонения форм и
расположения поверхностей — в табл. 4.
Таблица 3
Брак при работе иа токарно-револьверных станках
Вид Причина
Часть поверхности не обработана (чернота) Овальность Конусность и криволинейность по- верхности Непрямолинейность образующей конусной поверхности Не выдержаны линейные размеры Недостаточный припуск или кривизна заготовки; неправильная установка заго- товки Биение шпинделя; овальность шеек шпинделя Непрямолинейность направляющих; отжатие детали под действием силы ре- зания; нежесткое крепление упоров ре- вольверной головки Установка резца выше или ниже центра Неправильно установлены упоры, ог- раничивающие перемещение револьвер- ной головки
32
Допускаемые отклонения при работе на токарио-револьверных станках
по нормам точности ГОСТ 17—70
2—412
Продолжение табл.
34
Карусельные станки
Карусельные станки предназначены для токарной обработки
аготовок большого веса и диаметра, имеющих сравнительно не-
Ьльшую высоту.
Карусельные станки выпускаются двух типов: одностоечные с
Диаметром обработки до 1600 мм и двухстоечные с диаметром об-
работки до 12 000 мм и более. В карусельных станках главным дви-
жением является вращение стола, несущего деталь. Движениями
Подачи являются горизонтальное и вертикальное перемещения бо-
кового п вертикального суппортов.
Горизонтальное перемещение вертикального суппорта с закреп-
Лсчшым в нем резцом используется для обработки торцовых по-
верхностен, а вертикальное перемещение — для обработки наруж-
ных п внутренних цилиндрических и конических поверхностей.
При пертикалыюм перемещении бокового суппорта обработы-
Шпот наружные поверхности, а при горизонтальном перемещении —
Кнiiiiiiixii в фаски.
На карусельных станках обтачивают наружную цилиндрическую
П коническую поверхности, обрабатывают торцовые поверхности,
рис 1 ii'iiiпаюг отверстия п вытачивают канавки. С помощью различ-
ных Ирш 111>с1>блспин па станках можно обрабатывать также фасон-
ные IhiBrpXIIOi I п.
I i’omciрпп п форма ре щон, применяемых на карусельных стан-
luix, iiiin.ioi нчпы гокпрпым н расточным резцам. Виды брака при
рнОнie па карусельных егннкнх приведены в табл. 5, а допускаемые
О1 клопспнн и абл. (>,
Таблица 5
Ьрик при pnrtoic ни карусельных станках
Причина
Чиен, наружной поверхности не об-
|П|Ги1т;в>а (чернота)
KoniineiH и и овальная форма
Невсрпсидпкулярность оси заго-
товив торцовым поверхностям
Овальность, конусность отверстия
При растачивании
Неправильный угол уклона образу-
ющей при растачивании конусного
отверстия; непрямолинейность обра-
зующей коническую поверхность .
Малая величина припуска; неправиль-
ная установка детали относительно оси
вращения планшайбы
Неправильная установка суппорта от-
носительно направляющих; биение или
неравномерное вращение планшайбы,
нежесткое крепление заготовки; отжатие
резца
Неточное перемещение суппорта по на-
правляющим; отжатие резца при его
большом вылете; неправильная установ-
ка заготовки
Неправильная установка и выверка
заготовки; пережим кулачками планшай-
бы при закреплении заготовки; неточная
установка ползуна вертикального суп-
порта
Неправильная установка резца или
суппорта
2*
35
Таблица 6
Допускаемые отклонения при работе иа токарно-карусельиых станках
по нормам точности ГОСТ 44—56
1—-станина со стойкой, 2 —
стол (планшайба), 3 — вер-
тикальный суппорт, 4 — по-
перечина, 5 — стойка, 6 —
механизм подачи суппортов,
7 — боковой суппорт
Эскиз
Что проверяется Допуск, мм, для стан- ков с наибольшим диаметром обработки, мм, до
1600 2500 4000
0
Правильность гео-
метрической формы
(для всех суппор-
тов) :
овальность
конусность, бочко-
образность и седло-
видность
(наибольшая раз-
ность диаметров по
концам и посередине
длины обрабатывае-
мой детали в одном
и том .же продольном
сечении поверхно-
сти Л; при обтачива-
нии наружной поверх-
ности диаметром до
'/t максимально до-
пускаемого диамет-
ра при длине детали,
0,015 0,02 0,025
0,03 0,04 0,05,
на обтачиваемой
длине
36
Токарные автоматы и полуавтоматы
Токарные автоматы — это станки, у которых установка и
|нкрепление заготовок, основные и вспомогательные движения ав-
томатизированы и вся работа происходит без участия рабочего.
Рабочий только наблюдает за работой механизмов станка, перио-
дической загрузкой станка заготовками и контролем размеров и в
лучас необходимости выполняет подналадку механизмов станка.
Полуавтоматы отличаются от автоматов тем, что устанавли-
вай и снимает заготовки на них рабочий.
Автоматы и полуавтоматы требуют длительного времени на на-
адку и применяются обычно в массовом и крупносерийном произ-
водствах.
Все автоматы и полуавтоматы подразделяются:
по виду заготовки — для обработки деталей из пруткового
лла и штучных заготовок;
ио количеству шпинделей — одношпиндельные и мпого-
шинндельные;
но расположению шпинделей — с вертикальным распо-
ложением и с горизонтальным.
Токарные многорезцовые станки являются- высокопроизводи-
•льпыми специализированными станками, предназначенными для
обработки (в патроне или центрах) валиков. Они имеют два и более
суппортов, на каждом из которых может быть установлено несколь-
Продолжение табл. 6
Эскиз Что проверяется Допуск, мм, для стан- ков с наибольшим диаметром обработки, мм до
1600 2500 4000
равной двум диамет-
рам обработки, но не
более 1500 мм)
Плоскость торцо-
вой поверхности Б,
обработанной с любо-
го суппорта (при ус-
ловии обработки об-
разца с размерами
диаметра, равного 3Д
наиболее допустимо-
го для станка и вы-
сотой равной */4 до-
пустимой для станка,
по не более 500 мм).
Количество поясков
не менее трех
0,05 0,06 0,08
(допускается толь-
ко вогнутость)
37
Таблица 7
Допускаемые отклонения при работе на токарных патронных
полуавтоматах по нормам точности ГОСТ 6819—70
2 —шпиндели (6 шт.), 3 — шпиндельный блок,
5 — суппорт с инструментом
бабка.
Допускаемое отклонение, мкм, для станков патронного
типа 4—6 шпиндельных
Что проверяется
Диаметр
обработки,
мм
до 1G0
свыше 250
Класс
точности
Р н
Р Н Р
Постоянство диаметром об-
работки
Овальность
Конусность (обработка рез-
цом с продольным суппортом)
Плоскостность торцовой по-
верхности на длине 100 мм
только вогнутость
16
25
16
10 20
16 32
10 20
50 100 65
12 25
20 40
12 25
16
25
16
ко одновременно работающих резцов. Токарные многорезцовые
станки работают по полуавтоматическому циклу.
Виды брака на токарных полуавтоматах и автоматах аналогич-
ны тем, которые встречаются при обработке деталей на других
станках токарной группы. Допускаемые отклонения при работе на
токарных патронных полуавтоматах приведены в табл. 7.
38
§ 2. СВЕРЛИЛЬНЫЕ СТАНКИ И РАБОТА НА НИХ,
ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ ТОЧНОСТИ
Сверлильные станки предназначены для получения сквозных и
глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки
(пеиксроваиия, развертывания) отверстий, образованных в заготов-
ке каким-либо другим способом, для нарезания внутренних резьб,
для зенкования торцовых поверхностей. Этот тип станков нашел
большое распространение в промышленности.
Рис. 24. Радиалы-ю-сверлильный стаи
1 — плита, 2 — колонна, 3 — траверса, 4 — ко-
робка скоростей, 5 — направляющие. 6 — ко-
робка подач, 7 — шпиндель, 8— стол
Гн.
I
снерлвль-
111 1111 пдсль,
:> -- коробк
.-пиша
У сверлильных станков движением резания является враща-
тельное движение шпинделя станка, .а движение подачи осущест-
вляется поступательным движением шпинделя. Эти движения пере-
дшогся режущему инструменту, закрепленному в шпинделе. Обра-
Гнпываемая заготовка неподвижна.
Сверлильные станки подразделяются на вертикально-сверлиль-
ные, радиально-сверлильные, горизонтально-сверлильные, одно-
П1Пиндольные и многошпиндельные автоматы.
39
Вертикально-сверлильные станки представляют наи-
более распространенную группу сверлильных станков (рис. 23).
Они могут быть одношпиндельные, многошпиндельные, автомати-
зированные. В вертикально-сверлильных станках заготовка уста-
навливается на столе 2 станка и закрепляется в машинных тисках
или в приспособлениях (кондукторах). Инструмент устанавливает-
ся в шпинделе 3 станка. Шпиндель имеет вращательное и поступа-
тельное движения.
Радиально-сверлильные станки (рис. 24) предназна-
чены для тех же целей, что и вертикально-сверлильные станки, и
являются более универсальными. Их конструкция такова, что позво-
ляет обрабатывать заготовки при повороте траверсы (рукава) 3
станка на 360° По траверсе 3 станка может перемещаться в ради-
альном направлении шпиндельная головка (бабка) со шпинделем
7 Станок можно применять также для обработки отверстий в кор-
пусных деталях.
Сверление и рассверливание. Сверление — это полу-
чение отверстия в сплошном материале, рассверливание — увели-
чение диаметра имеющегося отверстия. Глухие и сквозные отвер-
стия обрабатывают сверлом. Имеется несколько типов сверл: спи-
ральные, перовые, пушечные;- сверла, оснащенные пластинками из
Рис. 25. Спиральное сверло и его элементы
твердого сплава и др. Основным типом сверл является спиральное
сверло.
На рис. 25 показаны основные элементы сверла и углы резания.
Угол при вершине 2ф для стандартных сверл должен быть равен
116—118°, передний угол у 20—30° Наибольшее значение заднего
угла а = 20—28° и наименьшее 8—10°
Толщина перемычки составляет 0,13—0,25 диаметра сверла.
Ленточка служит для направления сверла в обрабатываемом от-
верстии и для уменьшения трения. Ширина ленточки 0,2—0,22 мм,
а высота в зависимости от диаметра сверла 0,1—0,15 мм. Для
уменьшения трения у сверла делают обратный конус 0,03—0,1 мм
на каждые 100 мм длины.
Зенкерование. Зенкерование является операцией по увели-
чению диаметра или исправлению формы отверстия, полученного
40
сверлением, штамповкой или отливкой. При зенкеровании достига-
ют 4—5-го классов точности и 4—6-го классов чистоты поверхности.
Инструмент, применяемый при зенкеровании, называется зенке-
ром. Повышенные точность и чистота обрабатываемой поверхности
но сравнению со сверлением достигаются вследствие увеличения у
зенкера количества режущих кромок.
Зенкеры бывают цельные, насадные и оснащенные пластинками
из твердых сплавов. На рис. 26 показан цельный трехзубый зенкер.
Угол при вершине зенкера ср со-
гавляет 30—60° Ширина ленточки,
'.лужащей для направления и умень-
шения трения, 0,8—2 мм.
Задний угол зенкера а 8—10°, пе-
редний угол у зависит от твердости
материала (от —5 до +5°). Для
уменьшения трения у зенкеров дела-
ется обратный конус 0,04—0,15 мм на
100 мм длины.
Развертывание. Развертыва-
ние является окончательной операцией
при обработке отверстий. При развер-
тывании отверстия достигаются 2—3-й
классы точности и 7—8-й классы чис-
тоты поверхности.
Развертка (рис. 27, а)—многолез-
Рис. 26. Зенкер и его
элементы
вийный инструмент, применяемый пос-
ле предварительной обработки свер-
лом, зенкером расточным резцом.
5-У
J ЦилинЗрическая часть
Рабочая
Шейка.
часть
Заборная часть
Хвостовая часть
У
Рис. 27. Развертка (а) и ее элементы в поперечном
(б) и продольном (s) сечениях
41
Рис. 28. Инструменты для сверления:
а — зенковка, б — цековка с направлением, в — комбиниро-
ванное сверло с зенковкой, г—черновая конусная развертка,
д—чистовая конусная развертка, е—пустотелое сверло
Развертки бывают ручные и машинные, с цилиндрическим и
коническим хвостовиком, цельные и насадные, с постоянным и ре-
гулируемым зубом.
Припуск под развертывание от 0,05 до 0,3 мм на сторону.
Элементы развертки показаны на рис. 27, б, в. Главный угол
в плане ср для ручных разверток 30'—1,5°, для машинных при об-
работке чугуна 4—5°, а при обработке стали 10—15° Передний
угол у = 0, угол резания 6 = 90°. Задний угол для чистовых разверток
а составляет 3—6°. Ленточка f обеспечивает направление разверт-
42
Таблица 8
Брак при сверлении
Эскиз
Причина
Нарост на
.изделии
Нарост на
режущей.
7/, кромке сверла
Грубая обработ-
ка поверхности от-
верстия, надиры,
наклеп, заусенцы
Тупой инстру-
мент; наслоение на
обработанную по-
верхность нароста,
образовавшегося
при работе на ре-
жущих кромках
инструмента; боль-
шая подача; вяз-
кий материал
Диаметр обрабо-
танного отверстия
больше заданного
Смещение и пе-
рекос оси просвер-
ленного отверстия
Неправильный
выбор диаметра
сверла; неправиль-
ная заточка сверла
(режущие кромки
имеют разную дли-
ну н заточены под
разными углами)
Неперпендику-
лярность оси шпин-
деля станка плос-
кости стола; сдвиг
заготовки при свер-
лении; перекос за-
готовки при уста-
новке; нежесткое
крепление заготов-
ки и инструмента
Увод сверла и
поломка при обра-
ботке
Неправильная
(некруглая) форма
просверленного от-
верстия
Раковина или
твердые включения
в материале заго-
товки; неперпенди-
кулярпость оси
сверла поверхности
детали на выходе
сверла; неправиль-
ная заточка режу-
щей кромки
Биение сверла;
большие зазоры
между шпинделем
и подшипниками
43
ки в отверстии, калибрует его по размеру. При переточке ленточка
должна сохранять размер [ = 0,05—0,3 мм.
При обработке отверстия резание осуществляется режущими
кромками заборной части 1 (см. рис. 27, а), получение заданного
размера обеспечивает цилиндрическая часть 3 развертки. Обратный
конус 4 развертки не участвует в резании. При развертывании осо-
бое внимание следует обращать на состояние режущего инструмен-
та (режущей кромки): вмятины и забоины па режущей кромке не
допускаются. Кроме обработки отверстий па сверлильном станке
сверлами, зенкерами, развертками, применяют и другие инструмен-
ты (рис. 28).
Виды брака при сверлении
Некоторые виды брака при сверлении приведены в табл. 8, а
при развертывании — в табл. 9.
Таблица 9
Брак при развертывании отверстия
Bhi Причина
Повышенная шерохо- ватость Грубая предварительная обработка отверстия; вяз- кий материал (плохая обрабатываемость); непра- вильные режимы резания; плохой отвод стружки; забоины на режущих зубьях развертки; неправиль- ный выбор смазочно-охлаждающей жидкости или
Диаметр отверстия больше заданного отсутствие ее; жесткое крепление развертки Большой диаметр развертки; неравномерная за- точка зубьев заборного конуса; радиальное биение по заборному конусу или ленточке; биение шпинделя станка; неправильная установка инструмента и де- тали; несовпадение осей развертки и отверстия (при жестком креплении развертки); неправильные режи- мы резания
Диаметр отверстия меньше заданного Малый диаметр развертки или тупая калибрующая часть ее; развертывание неостывшей детали; упругая деформация, возникающая при развертывании тонко- стенных отверстий
Заедание или полом- ка развертки в отверстии Перенос оси развертки относительно оси отверстия; большой припуск под развертывание; небольшой зад- ний угол у зубьев развертки; недостаточное удаление стружки из канавок развертки
§ 3. СТРОГАЛЬНЫЕ, ДОЛБЕЖНЫЕ, ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ
И РАБОТА НА НИХ, ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ ТОЧНОСТИ
Станки строгальной группы предназначены для обработки плос-
костей, пазов и фасонных поверхностей различного профиля. К ним
относятся строгальные, долбежные и протяжные станки.
Объединяющим признаком станков этой группы является дви-
жение резания — возвратно-поступательное движение режущего ин-
струмента или обрабатываемой заготовки.
44
Строгальные станки
Рис. 29. Схема работы
строгального резца:
$ — подача за одни рабочий
ход, t — глубина резания, Ъ —
ширина стружки, а — толщина
стружки
Строгальные станки разделяются на два типа:
продольно-строгальные — для обработки крупных заго-
товок (эти станки могут иметь несколько суппортов);
поперечно-строгальные (шепинги) — для обработки не-
больших поверхностей (у этих станков только один суппорт).
Движением резания у строгальных станков является возвратно-
поступательное движение заготовки (продольно-строгальный ста-
нок) или режущего инструмента (поперечно-строгальный станок).
Схема резания на строгальных станках
показана па рис. 29.
На продольно-строгальном станке
обрабатываемая заготовка закрепля-
ется па столе станка, совершающего
возвратно-поступательное движение
относительно неподвижного резца.
Стружка снимается резцом только при
рабочем ходе стола — ходе вперед.
Подача резца осуществляется па
каждый ход обычно во время реверси-
рования стола с обратного хода на ра-
бочий, т. е. перед началом рабочего
хода стола.
На поперечно-строгальном станке
шготовку крепят на консольном столе,
а резец — в резцедержателе ползуна,
совершающего горизонтальное возврат-
но-поступательное движение.
Рис. 30. Основные виды строгальных резцов и обработан-
ных ими поверхностей:
а — проходной, б — подрезной, в — прорезной (канавочный), г — фа-
сонный (радиусный)
45
К основным видам резцов, применяемых при работе на строгаль-
ных станках, относятся проходной, подрезной (или отрезной), про-
резной и фасонный резцы (рис. 30).
На рис. 31 показаны примеры строгания пазов — прямоугольно-
го, типа «ласточкин хвост» и Т-образного.
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей
при работе на продольно-строгальных станках приведены в табл. 10.
Рис. 31. Строгание пазов:
а — прямоугольного, б — типа «ласточкин хвост», в — Т-образного
Таблица 10
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей детали
при работе на продольно-строгальных стайках по нормам точности
ГОСТ 35-54
2—стол, 3 — траверса (поперечина), 4—портал, 5—вертикальный
суппорт, 6 — панель управления, 7 — боковой суппорт
46
Продолжение табл. 10
Эскиз Что проверяется Допуск, мм
Плоскость обработанных поверхностей С, А, В Параллельность верхней обработанной поверхности А опорной поверхности D Взаимная перпендикуляр- ность обработанных плос- костей С, А, В 0,02 на длине 1 м На длине до: 1 м —0,02 2м — 0,03 3 м — 0,04 4 м — 0,05 6 м — 0,06 0,02 на длине 300 мм для станков с шириной строгания до 2 м
с s'
л
Шепинги, или поперечно-строгальные станки, применяют для
обработки небольших поверхностей.
Обрабатываемые заготовки закрепляют на столе станка различ-
ными прихватами или в тисках.
Строгальные станки в основном применяют в единичном и мел-
косерийном производстве; в крупносерийном и массовом производ-
стве используют более производительные станки — продольно-фре-
зерные и протяжные.
Величины отклонения, допускаемые при работе на поперечно-
строгальных станках (шепингах), приведены в табл. И.
Таблица 11
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей,
обработанных на поперечно-строгальных стайках по нормам точности
ГОСТ 16—59
47
Продолжение табл. 11
Чистовая обработка Что проверяется Допуск, мм
См. эскиз табл. 10 При жесткой заготовке неплоскостность поверхно- сти А непараллельность обра- ботанной поверхности А ее опорной поверхности неплоскостность боковой поверхности В, С 0,04 на длине 300 мм 0,01 па длине 300 мм 0,01 па длине 100 ми
Долбежные станки
Долбежные станки предназначены главным образом для обра-
ботки шпоночных канавок, многогранных и фасонных профилей в
отверстиях. Движением резания у долбежного станка является воз-
Рис. 32. Схема работы
долбежного резца:
а — толщина, b — ширина
снимаемого слоя металла,
s — подача за один рабочий
ход, t — глубина резания
поверхностей и делятся
кам:
вратно-поступательное движение ползуна
с закрепленным на нем резцом. При дви-
жении вниз (рабочий ход) резец снимает
стружку, при движении вверх (холостой
ход) приходит в первоначальное положе-
ние. При холостом ходе происходит дви-
жение подачи, которая может осуществ-
ляться перемещением заготовки в трех
направлениях — продольном, поперечном;
и круговом.
Схема резания при долблении показа-
на на рис. 32.
Допускаемые отклонения формы и рас-
положения поверхностей при работе на
долбежных станках приведены в табл. 12.
Протяжные станки
Протяжные станки нашли широкое
применение для точной обработки раз-
личных профилей, отверстий и наружных,
на отдельные типы по следующим призна-
ло назначению — для внутреннего и наружного протягива-
ния;
по направлению рабочего движения — на горизон-
тальные и вертикальные;
п о к о л и ч е с т в у к а р ето к — с одной, с двумя или несколь-
кими;
по роду автоматизации — простые, полуавтоматы и авто-
маты.
Главным рабочим движением резания на протяжных станках яв-
ляется прямолинейное движение инструмента — протяжки — или
движение заготовки. Движения подачи и механизма подачи эти.
48
Таблица 12'
Допускаемые отклоиеиия формы и расположения поверхностей при работе
на долбежных стайках по нормам точности
ГОСТ 26—67
Эскиз
1 — станин 2 — поперечные
салазки, 3 — поворотный
стол, 4 — ползун (долбяк),
5 — стойка, 6 — панель уп-
равления, 7 — продольные
салазки
Что проверяется
Допуск, мк,
для станков
с длиной хода
ползуна, мм
до 200
более
200 до
500
Плоскостность обработанных по- 16
верхностей А и Б
Перпендикулярность обработанных 16
поверхностей А и Б основанию
Взаимная перпендикулярность бо- 16
ковых поверхностей А и Б
25
25
25
станки не имеют, так каждый последующий зуб или группа
тубьен протяжки имеют рашеры по высоте несколько больше, чем
предыдущие. Этим обеспечивается подача в миллиметрах на зуб
прогяж ки.
49
Основными параметрами протяжных станков служат допуска-
емые наибольшие усилия протягивания, и максимальная длина про-
тягивания.
Протягивание является одним из высокопроизводительных про-
цессов резания металлов и может заменять такие виды обработки,
как долбление и строгание, фрезерование, развертывание. Произ-
водительность при протягивании по сравнению с другими способа-
ми обработки выше в 3 4- 10 раз.
Наиболее часто встречаемые виды протяжек: круглые, шпоноч-
ные— плоские и шлицевые.
Рис. 33. Круглая (цельная) протяжка:
D—диаметр хвостовика, / — направляющая часть, /j — режущая часть,
— калибрующая часть
Протяжки могут быть цельными (рис. 33) и сборными (рис. 34).
Режущие кромки зубьев протяжек могут быть кольцевыми, винто-
выми или с прямым зубом.
Рис. 34. Сборная протяжка
Протяжки (см. рис. 33) состоят из хвостовой части I, передней
и задней направляющих D, режущей и калибрующей частей 1\ и /г-
Существуют два основных вида протягивания:
а) внутрен'нее (рис. 35, а)—для протягивания круглых,
квадратных, многогранных, шпоночных и других фасонных внутрен-
них поверхностей;
б) наружное (рис. 35, б)—для протягивания наружных по-
верхностей.
Протягивание может осуществляться как движением протяжки
при неподвижной заготовке, так и движением заготовки при непод-
вижной протяжке. Направление рабочего движения может быть
прямолинейное снизу вверх, прямолинейное сверху вниз и винтовое.
Схема резания плоской протяжкой показана на рис. 36.
Протяжкой 6 обрабатывается заготовка 1, у которой обрабаты-
ваемой является поверхность 4, а обработанной — поверхность 7.
50
Поверхность резания первого зуба — это поверхность 3, а у второго
зуба — поверхность 8. На этом же рисунке показано образование
стружки. У протяжки 6 передней поверхностью зуба, по которой
сходит стружка и создается передний угол ср, является поверхность
Рис. 35. Протягивание на протяжных станках:
а — протягивание внутреннее на горизонтальных станках: 1 —
протяжка, 2— деталь; б — протягивание наружное; / — обраба-
тываемая деталь, 2— протяжка
5, а задней, образующей задний угол а, — поверхность 9. .Зуб про-
тяжки имеет главную режущую кромку 2 и боковую поверхность 10.
Толщина слоя S, срезаемого одним зубом, равна разности высот
двух смежных зубьев, а
ширина слоя, срезаемого
:за один проход протяжки,
равна Ь.
При протягивании воз-
можны следующие виды
брака:
1. Неудовлетворитель-
ная чистота обработанной
поверхности.
Причины:
повышенная скорость
протягивания (лучшая чи-
стота поверхности полу-
чается при скорости про-
тягивания 1—2 м/мин);
неправильный выбор
смазочно охлаждающей
пни
жидкости;
вязкость материала (необходимую чистоту получают улучшени-
ем или нормализацией материала заготовок);
большая подача на зуб;
недостаточная величина переднего и заднего углов зубьев про-
тяжки; налипание металла на задней поверхности зуба протяжкй.
51
2. Задиры в виде полос вдоль обработанной поверхности.
Причины:
неравномерная заточка зубьев протяжек или затупление их;
размер калибрующего зуба несколько меньше режущих зубьев
и не зачищает оставшиеся неровности (если полосы образуются не
по всей длине, а с выходной стороны протягиваемой заготовки, то
это может происходить от провисания заготовки).
3. Сколы металла при выходе протяжки.
П р и ч и и ы:
перекосы оси заготовки протяжки;
недостаточные задние углы зубьев.
Чтобы избежать сколов, у протягиваемых отверстий следует де-
лать фаски.
4. Чернота на обрабатываемой поверхности.
Причины:
недостаточный припуск на обработку, перекос опорного фланца
или торца детали, что приводит к отжиму протяжки в одну сторону.
5. Несоответствие размеров отверстия заданным на чертеже.
Причины:
заусенцы на калибрующих зубьях после их заточки;
нагрев протяжки (если протяжка имеет правильные размеры, а
отверстия получаются ослабленными, то надо вместо охлаждения
маслом применить охлаждение эмульсией и уменьшить скорость
протягивания);
упругие деформации вследствие работы изношенной протяжкой
(это приводит к заниженному размеру отверстия при протягивании
тонкостенных деталей)
6. Измерение размеров шлиц в протянутом отверстии (разная
глубина протянутых пазов).
Причины:
перекос заготовки или протяжки во время работы, повышенный
зазор между задней направляющей протяжки и заготовкой.
7 Овальность протягиваемого отверстия.
Причины:
провисание заготовки при выходе из нее калибрующих зубьев
протяжки;
перекос протяжки или заготовки;
неодинаковые формы стенок отверстия.
8. Внутренний и наружный диаметры шлиц эксцентричны между
собой, шлицы имеют направление по спирали.
Причины:
повышенный зазор между отверстием заготовки и направлением
протяжки;
изогнутость протяжки;
несовпадение осей заготовки, протяжки и тяговой головки стан-
ка;
смещение заготовки во время работы.
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхности
при работе на протяжных станках приведены в табл. 13.
52
Таблица 13
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей
при работе на протяжных станках по нормам точности ГОСТ 16015 70
z и 16025—70
1 — станина, 2 — гндроцилиндр, 3 — каретка с ползуном, 4 — опорная плита, 5 —
планшайба, 6 — кронштейн, /—вспомогательные салазк 8 — панель управления
Что проверяется
протягана-
Допуск, мк (для станков с тяговым усилием Ст 5 ло 40 Т)
60
50
40
I || |Н11|Г| II К \ ,1'.| |Н1< ИИ, |||>(1ТЯ-
1|(>1Н' |1 X пости (боковой)
поверхпости детали-
§ 4. ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ И РАБОТА НА НИХ,
ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ ТОЧНОСТИ
Общие сведения о фрезеровании
На фрезерных станках обрабатывают различные плоскости и
их сочетания, прорезают прямые и винтовые пазы или канавки,
обрабатывают фасонные поверхности, нарезают зубчатые колеса
и выполняют другие работы.
Фрезерные станки можно разделить на две основные группы —
станки общего назначения и станки специального назначения.
Наиболее распространены фрезерные станки общего назначения.
К ним относятся горизонтально-фрезерные станки, вертикально-
фрезерные станки и продольно-фрезерные.
Рис. 37. Поворотные тиски
При обработке деталей на фрезерных станках применяют раз-
личные приспособления в виде зажимных специальных приспособ-
лений, машинных тисков и устройства для возможности деления —
делительные столы и делительные головки. Последние дают воз-
можность периодически поворачивать обрабатываемую заготовку
на любые части окружности, а также сообщать непрерывное вра-
щение заготовке (круговую подачу) согласованно с продольной
подачей.
Как пример универсального приспособления на рис. 37 показа-
ны зажимные поворотные тиски, при помощи которых можно обра-
батывать заготовки под любым углом поворота в горизонтальной
плоскости.
Режущим инструментом являются фрезы различной конструк-
ции. На рис. 38 показаны наиболее распространенные виды фрез
in ылопанная
п выполняемых ими работ. Фрезы являются многолезвийным
инструментом п бывают цельными, со вставленными зубьями и
оснащенными пластинками из твердых сплавов.
11 о направлению зуба они разделяются на фрезы с'
прямым зубом и спиральным (фрезы со спиральным зубом рабо-
тают более плавно), а по профилю зуба — на остроконечные и
затылованные (рис. 39).
Зуб, показанный на рис. 39, а непрочен и применяется при
чистовой обработке. Форма зуба, показанная на рис. 39, б, в, более
жесткая, ио сложна в изготовлении и удорожает изготовление фрез.
Фрезы с остроконечной формой зубьев применяют для обра-
ботки плоскостей, пазов и других поверхностей, если после пере-
точки зубьев не требуется сохранить профиль фрезы. На рис. 39
штриховым пунктиром показаны слои металла, снимаемые при
переточках.
Если после переточки нужно сохранить профиль фрезы, приме-
няют фрезы с затылованным зубом (рис. 39, г). Затылование зуба
производится по архимедовой спирали, что позволяет сохранить
профиль зуба при переточке без искажения. Затачивают зуб по
передней поверхности.
Схема резания в процессе фрезерования цилиндрической и тор-
цовой фрезами показана на рис. 40.
55
Существуют два метода фрезерования:
встречное (см. рис. 38, а), когда движение подачи детали
направлено в сторону, противоположную вращению фрезы;
попутное, когда движение подачи направлено в ту же сто-
рону, что и вращение фрезы.
Некоторые виды брака при фрезеровании приведены в табл. 14.
Рис. 40. Работа фрез:
а—'Цилиндрической, б— торцовой; t — глубина, 6 — ширина фрезерования,
направление подачи, v — направление вращения фрезы
Брак при фрезеровании
Таблица 14
Вид
Причина
Выхваты и сколы па обработанной
поверхности
Непараллельность и неперпендику-
лярность обработанных поверхностей
по отношению к установочным по-
верхностям
Неправильное количество нарезан-
ных зубьев; неодинаковые размеры
канавок или зубьев; неправильный
шаг винтовой линии
Несовпадение оси шпоночного гнез-
да с осью вала
Разбивание канавки по ширине
Дробленая поверхность
Тупая фреза; большая подача; биение
фрезы, фрезерной оправки или шпинде-
ля; слабое крепление детали; выключе-
ние подачи при вращающейся фрезе в
процессе обработки
Неправильная установка детали в за-
жимном приспособлении; неправильная
установка детали по отношению к
шпинделю станка; слабое закрепление
детали в приспособлении; попадание
грязи или стружки под деталь при ус-
тановке
Неправильный выбор делительного
диска; невнимательность рабочего при
делении; неправильно выбранные смен-
ные колеса
Неправильная установка фрезы по
центру вала
Биение торцов дисковой фрезы или
радиальное биение концевой фрезы
Биение шпинделя станка
Биение (прогиб) фрезерной оправки
Радиальное биение зубьев фрезы
Горизонтально-фрезерные станки
Горизонтально-фрезерные станки имеют горизонтальное распо-
ложение шпинделя и разделяются на универсальные и простые.
56
Таблица 15
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей деталей
при работе на горизонтальных и универсальных фрезерных станках
по нормам точности ГОСТ 43—65 и ГОСТ 154—41
2 — хобот, 3 —
4 — кронштейн,
6 — салазки, 7 —
консоль
Допуск, мм
Станки повышен- ной точности
Плоскостность (об- работка поверхно- стей А торцовой про- дольной подачей) 0,02 па д 'ипе 150 мм; 0,04 па , длине 300 мм 0,02 на длине 300 мм
Перпендикулярность обработанной поверх- ности А основанию 0,02 на длине 150 мм 0,02 на длине 300 мм
Параллельность об- работанной поверх- ности 5 основанию 0,02 на длине 150 мм; 0,04 на длине 300 мм 0,015 па длине 300 мм
57
Продолжение табл. 15
Эскиз
Что проверяется
ДЬиуск, мм
Станки общего Станки повышен-
назначения ной точности
Взаимная перпен-
дикулярность боко-
вых и торцовых по-
верхностей А, Б, В
0,02 на длине
150 мм; 0,03 на
длине 300 мм
0,02 на длине
150 мм
Движением резания у них является вращение фрезы, а движе-
ние подачи, имеющее три взаимно перпендикулярных направле-
ния— продольное, поперечное и вертикальное, — получает стол с
закрепленной на нем заготовкой. У универсальных станков гори-
зонтальный стол дополнительно поворачивается вокруг вертикаль-
ной оси.
На горизонтально-фрезерных станках обычно фрезеруют пло-
скости цилиндрическими фрезами, прямые и винтовые канавки и
пазы дисковыми фрезами, обрабатывают фасонные поверхности
фасонными фрезами, а также нарезают зубчатые колеса дисковы-
ми модульными фрезами.
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей,
деталей при работе на горизонтально-фрезерных станках приведе-
ны в табл. 15.
Вертикально-фрезерные станки
Вертикально-фрезерные станки предназначены для обработки
плоских поверхностей торцовыми фрезами.
На вертикально-фрезерных станках шпиндель расположен вер-
тикально. Движением резания у этих станков является вращение
фрезы, а движение подачи осуществляется в трех взаимно перпен-
дикулярных направлениях: стол в продольном направлении, салаз-
ки в поперечном и консоль в вертикальном. Допускаемые отклоне-
ния при работе на вертикально-фрезерных станках приведены в
табл. 16.
58
Таблица 16
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей деталей
при работе иа вертикальных и универсальных фрезерных станках
по нормам точности ГОСТ 13—54 и 155—41
1— консоль, 2— панель уп-
равления, 3 — станина, 4 —
фрезерная головка, 5—
шпиндель, 6—рабочий стол,
7 — салазки
Допуск, мм
Станки общего назначения Станки повышен- ной точности
L 5 L 5 Плоскостность об- работанной поверх- ности А торцовой фрезой с продольной подачей и параллель- ность ее основанию 0,02 на длине 150 мм; 0,04 мм на длине 300 мм 0,015 на дли- не 300 мм
Перпендикулярность боковых поверхно- стей Б основанию 0,02 на длине 150 мм
Взаимная перпен- дикулярность боко- вой поверхности Б и торцовой поверхно- сти А 0,02 на длине 150 мм; 0,03 иа длине 300 мм
59
Продолжение табл. 16-
Допуск, мм
Эскиз
Что проверяется
Станки общего
назначения
Станки повышен-
ной точности
Прямолинейность и
параллельность сте-
нок паза В, обрабо-
танного за два про-
хода концевой фре-
зой
0,02 на длине
300 мм
Продольно-фрезерные станки
Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки
вертикальных и горизонтальных плоскостей разнообразных дета-
лей.
Табл и ц а 17
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей деталей
при работе на продольно-фрезерных станках по нормам точности
ГОСТ 97—58
Что проверяется Допуск,
Плоскостность обработанных по- верхностей А и Б 0,03 па длине 1000 мм
Параллельность верхней обрабо- танной поверхности А основанию на длине до: 1 м —0,02 2 м — 0,03 3 м — 0,04 4 м — 0,05 6 м — 0,06
Параллельность боковых поверх- ностей Б — Б между собой 0,02 на длине 1000 мм на любом уча- стке обработанной поверхности
Перпендикулярность боковых обра- ботанных поверхностей Б к верхней обработанной поверхности А Для станков с шириной рабочей по- верхности стола: до 2 м—0,04 на длине 300 мм; более 2 м — 0,06 на длине 500 мм
60
Они бывают одношпиндельпые — с одним вертикальным шпин-
делем, двухшпиндельные — с двумя горизонтальными шпинделя-
ми, трехшпиндельиые — с двумя горизонтальными и одним верти-
кальным шпинделем и четырехшпиндсльные — с двумя горизон-
тальными и двумя вертикальными шпинделями.
Движением резания у продольно-фрезерных станков является
вращение фрез. Рабочий стол имеет только продольное движение.
Поперечную и вертикальную подачи фрезы получают каждая из
своего суппорта. Работа производится цилиндрическими торцовы-
ми и фасонными фрезами.
Допускаемые отклонения формы и расположения поверхностей
при работе на продольно-фрезерных станках приведены в табл. 17.
§ 5. ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ И РАБОТА НА НИХ,
ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ ТОЧНОСТИ
Общие сведения о шлифовании
Шлифовальные станки предназначены для окончательной об-
работки плоскостей, наружных и внутренних цилиндрических, ко-
нических и фасонных поверхностен путем снятия с поверхности
.заготовок слоев металла абразивным кругом.
К шлифовальным станкам относятся круглошлифовальные,
впутрпшлнфональные, бесцеитровошлифовальпые и плоскошлифо-
в; явные станки. Кроме станков общего назначения, имеется боль-
шое количество разнообразных специализированных станков, нап-
ример резьбошлифовальные, зубошлифовальные.
а)
Рис. ,41. Виды шлифования:
а — круглое, б — внутреннее шлифование, в — плоское шлифование пери-
фериен круга, г — плоское шлифование торцом круга, д — бесцентровое
наружное шлифование: 1 — шлифуемая деталь, 2— поддерживающий нож
61
поверхности.
Шлифовальный круг
Рис. 42. Работа абразив-
ного круга:
1 — абразивный круг, 2 —
абразивные зерна, 3 — связ-
ка, 4 — шлифуемая поверх-
ность
Основные виды шлифования показаны на рис. 41.
Движением резания у шлифовальных станков является враще-
ние шлифовального круга; в зависимости от конструкции станка
различают несколько видов подач.
Шлифовальные станки отличаются от остальных станков тем,
что обработка деталей резанием осуществляется не металлическим
инструментом, а шлифовалоным (абразивным) кругом. Обработка
обеспечивает 1—3-й классы точности и 7—12-й .классы чистоты
состоит из абразивных зерен различной
величины и формы, скрепленных между
собой связывающим материалом (рис.
42). Каждое зерно имеет режущую кром-
ку и действует самостоятельно аналогич-
но резцу. При затуплении режущих гра-
ней зерна под действием сил резания вы-
крашиваются из связки, на их место по-
ступают новые зерна с острыми гранями.
Подобное свойство абразивных кругов
называется самозатачиванием. Для об-
новления поверхности режущего слоя
производят правку круга, т. е. снятие
верхнего слоя с затупившимися зер-
нами.
Основной характеристикой шлифо-
вального круга являются геометрическая
форма и размеры круга, марка абразив-
ного материала (режущих зерен), разме-
ры режущего зерна, материал связки,
твердость круга и его структура.
Твердостью абразивного круга называется способность связки
удерживать от выпадения абразивные зерна в процессе резания.
По твердости круги разделяются на мягкие, среднемягкие,
среднетвердые, твердые, весьма твердые и чрезвычайно твердые.
При назначении круга следует руководствоваться основным
правилом: чем тверже материал обрабытываемой детали, тем
мягче шлифовальный круг. При этом условии обеспечивается само-
затачивание шлифовального круга.
Структурой шлифовального круга называется внутреннее строе-
ние его, т. е. процентное соотношение в массе круга зерна, связки
и пор.
Круглошлифовальные станки
Круглошлифовальные станки предназначены для наружного
шлифования цилиндрических и конических поверхностей и подраз-
деляются на универсальные и простые. На универсальных станках
возможно шлифование внутреннихk цилиндрических поверхностей.
Детали устанавливают в центрах станка, в кулачковом патроне
или на специальной оправке.
62
В зоне резания при шлифовании возникает температура, дости-
акицая 1500—2000°С. Высокая температура образует на обраба-
тываемой поверхности различные дефекты в виде прижогов, а так-
же крупные и микроскопические трещины.
Прижоги в основном возни-
кают в результате шлифования
очень твердыми шлифовальны-
ми кругами, недостаточного охт
лаждения и повышенных режи-
мов резания. Они обнаружь
каются в виде цветов побежа-
лости на обрабатываемой по-
верхности и вызывают измене-
ния структуры поверхностного
слоя обрабатываемого мате-
риала, понижение твердости,
образование по краям прижога
местных повышенных напряже-
ний, поводку детали И обрнзо- Рис. 43. Шлифовочные трещины
ванне трещин.
Микротрещины могут возникнуть и без видимых следов прижо-
а п являются наиболее серьезным дефектом.
При контроле ответственных детален для обнаружения микро-
трещип применяют различные виды дефектоскопии.
Крупные трещины обнаруживаются невооруженным глазом.
Па рис. 43 показаны характерные шлифовочные трещины на
торцовой поверхности шпинделя, возникшие при шлифовании и
н.1яв.'1еппые методом магнитной дефектоскопии.
Наиболее вето встречающиеся при круглом шлифовании виды
брака приведены в табл. 18.
Допускаемые отклонения форм обрабатываемой детали при
работе на круглошлифовальных станках приведены в табл. 19.
Таблица 18
Брак при круглом шлифовании
Вид
Конус
Причины
Овальность шеек или биение шпинделя передней
бабки (особенно, если величина биения больше вели-
чины припуска под шлифование), копирование оваль-
ности опорных шеек детали при обработке в лю-
нетах
Непараллельность направляющих стола линии
центров; несоосность центров передней и задней ба-
бок; износ круга
63
Продолжение табл. 18
Вид
Причины
Бочкообразпость
Седлообразность
Повышенная шерохо-
ватость поверхности
Дробленая поверх-
ность
Огранка
Прогиб детали в процессе шлифования
Нежесткость передней и задней бабок
Работа крупнозернистым кругом; неудовлетвори-
тельная правка круга; большая глубина шлифова-
ния; завышенные режимы шлифования; загрязнение
охлаждающей жидкости
Большие зазоры в подшипниках шпинделя; неурав-
новешенность детали и шлифовального круга; не-
уравновешенность двигателя привода, сшитые или
неровные ремни; неправильное соотношение скоро-
сти вращения шлифовального круга и детали; не-
правильно выбранная характеристика круга; нежест-
кость механизмов станка; засаленный исправленный
круг; вибрация станка
Вибрация шлифовального шпинделя; плохая ба-
лансировка круга; малая скорость вращения шлифуе-
мой детали
Примечание. Положительные результаты даст максимальная скорость вращения
круга; увеличенная зернистость круга и длительное выхаживание шлифуемой детали без по-
перечной подачи.
Таблица 19
Допускаемые отклонения при работе на круглошлифовальных станках
по нормам точности ГОСТ 11654—65
64
П родолжение табл. 19
Что проверяется Допуск, мк
Наибольший диаметр шли- фования, мм Класс точности станка
п Б А
1. Правильность геометрической фор- До 100 5,5 3,5 2
мы цилиндрической поверхности после 100—200 8 5 3
чистового шлифования: овальность, ко- 200—400 И 7 —
пусность, бочкообразность, седлообраз- ность 2. Правильность прошлифованного от- верстия во втулке, закрепленной в пат- роне 400—800 16
Примечание. Диаметр шлифованного образца d=lh D наиб.; диаметр шлифуемого
отверстия образца £/, = 0,8(7; длина шлифуемого отверстия
Внутришлифовальные станки
Внутришлифовальные станки предназначены для шлифования
внутренних поверхностей цилиндрических и конических отверстий
от торцовых поверхностей.
Основными видами брака при внутришлифовальных работах
являются овальность, конусность, бочкообразность и седлообраз-
ность формы отверстия и дробленость поверхности. Причины бра-
ка те же, что и при круглом шлифовании; дополнительное влияние
па форму отверстия оказывает жесткость оправки, на которой кре-
пится шлифовальный круг. Допускаемые отклонения при работе
па внутришлифовальных станках приведены в табл. 20.
Таблица 20
Допускаемые отклонения при работе иа внутришлифовальных станках
по нормам точности ГОСТ 25—65
7— стан на, 2 — передняя
бабка, 3 — шлифовальная
бабка, 4— стол, 5—панель
управления
3—412
65
Продолжение табл. 20
Эскиз Что промеряется Допуск, мм
Наибольший диаметр устанавли- ваемой заготовки, мм
до 200 св. 200 400
Класс точности станка П | В | А Класс точности станка 11 В | А
6
2,5
8
8
7
Без торцешлпфоваль-
пого приспособления
С торцешлифональ-
пым приспособление.
Постоянство диамет-
ра в любом сечении
Постоянство диамет-
ра в любом поперечном
сечений
Круглость
Чистотг! поверхности
Размер Z2 ауб 1,25г/, d =
= 0,5d„,
L — и более 200 мм.
Деталь .закрепляется в
патроне без люнета
I Б'юскос'гпос- торцо-
вой поверхности /1 (Вы-
пуклость не допускает-
ся)
Перпендикулярность
торцовой поперхпости
А осн отверстия
Чистота по иостп
Л
Ра; D1,25rf, d =
= 0,5tf„
L — н
4 ,5 2,5 ,0 8 2 ,5
1 0,6 ,6
9 11 8 9
Бесцентровошлифовальные станки
Бесцентровошлифовальные станки разделяются па два основных
вида.
1 Станки для наружного круглого шлифования деталей с ци-
линдрическими, коническими и фасонными поверхностями. Шлифо-
вание на бссцептровошлифовальпых станках заключается в том, что
шлифуемая деталь помещается между двумя кругами, один из кото-
рых— шлифующий — производит процесс резания, второй — веду-
щий — вращает и перемещает деталь. Для поддержания детали име-
ется приспособление, называемое ножом.
2. Станки для внутреннего круглого шлифования цилиндриче-
ских и конических отверстий в кольцах.
Нецплиидричность детали зависит от характера поверхности ве-
дущего круга. Конусность детали возникает в результате неправиль-
ной установки поддерживающего ножа (нож должен занимать стро-
го горизонтальное положение) На величину огранки влияет уста-
новка ножа. Нож рекомендуется установить выше оси центров
кругов не более чем на 13 мм и находить ианвыгодпейшнй угол на-
66
клопа. На специально отлаженном и доведенном стайке величину
огранки можно довести до 0,5 мкм.
Шероховатость поверхности зависит от характеристи-
ки кругов, режимов правки и резания, от установки ножа, чистоты
его опорной поверхности и устойчивости детали.
Допускаемые отклонения форм обрабатываемых деталей приве-
дены в табл. 21
Таблица 21
Допускаемые отклонения при работе на бесцентровошлифовальных станках
по нормам точности ГОСТ 13510—68
/ — станина, 2 — шлифоваль-
ная бабка, 3— шлифоваль-
ный круг, -- ведущий круг,
5 - поддерживающий нож,
6 бабка ведущего круга
Допуск, мк
Проверка Наибольши II установочный ли а метр, мм Класс точности станка
до 6 6—25 25—80 80— IC0 160-320
(t'liiocTb гсометриче- (||О|)МЫ цилипдри- попсрхиости: а б В ,2 2 v9 1,6 2,5 v9 2 3 v9 2,5 4 v8 3 5 v8 п
л) круглость 6) постоянство диа- метров в продольном се- чении а б в 0,8 1,2 V 10 1 1,6 v 10 1,2 2 V 10 1,6 2,5 v9 2 3 v9 в
и) шероховатость по- верхности а 0,5 0,6 0,8
Диаметр шлифуемого Щ.1 il = УзЧ- ‘!^D б в 0,8 11 1 и 1,2 И А
67
Плоскошлифовальные станки
Плоскошлифовальные станки предназначены для чернового и
чистового шлифования плоских поверхностей различных деталей.
Плоскошлифовальные станки подразделяются: по виду шли-
фования — на станки с шлифованием периферией шлифовально-
го круга и станки с шлифованием торцом круга; по располо
жению шпинделя — с вертикальным и горизонтальным рас-
положением шпинделей шлифовального круга; по форме
стола — с прямоугольным и круглым столом; по перем еще
нию стола — с прямолинейным возвратно-поступательным дви-
жением и вращающиеся. В каждой из групп плоскошлифовальных
станков имеются станки различных типов п размеров.
Для крепления деталей при шлифовании на плоскошлифоваль-
ных станках используют различные приспособления, самыми рас-
пространенными из которых являются магнитные плиты различных
форм и конструкций.
Виды брака при плоском шлифовании приведены в табл. 22, а
допускаемые отклонения при работе на плоскошлифовальпых стан-
ках с горизонтальным шпинделем — в табл. 23.
Таблица 22
Брак при плоском шлифовании
Вил
Несоответствие разме-
рам, указанным на чер-
теже
Прижоги, поверхност-
ные трещины
Царапины и задиры па
обработанной поверхно-
сти
Дробленая
ность
поверх-
Непараллелыюсть об-
работанных плоскостей
Вогнутость и выпук-
лость поверхности
Причин
Нарушение технологического процесса; неправиль-
но выбранный измерительный инструмент; измерение
пеостывшей детали
Недостаточное количество охлаждающей жидко-
сти; слишком твердый шлифовальный круг; засален-
ный круг; повышенные режимы резания
Крупнозернистый шлифовальный круг, грубая
правка круга, загрязненная охлаждающая жидкость;
выхваты поверхности и завалы кромок от редкой
правки круга, большая подача; нежесткость шпин-
деля, повышенные режимы-резания
Неуравновешенность шлифовального круга; вибра-
ция станка; неплавное перемещение стола; нежесткое
крепление детали; повышенные режимы резания
Забоины, грязь на поверхности стола или магнит-
ной плиты; неточность направляющих стола или
шлифовальной бабки; неточность установки детали
или приспособления
Нарушение технологического процесса (особенно
при шлифовании тонких деталей). Непрямолиней-
иость поверхности рабочей плоскости стола или маг-
нитной плиты; неисправность магнитной плиты (не
все полюсы притягивают деталь с одинаковым уси-
лием)
68
Таблица 23
Допускаемые отклонения при работе на плоскошлифовальном станке
с горизонтальным шпинделем по нормам точности
ГОСТ 273—67 и ГОСТ 27—62
/ — станина, 2 — стойка, 3 — вертикальные направляющие перемещена круга,
стол, 5 — панель управления
£ Допуск, мк
Эскиз образца
Что проверяется
Н аибольшая
ширина 6 мм
Класс точности
станка
Плоскостность поверх- ности детали после чи- стового шлифования пе- риферией круга; Параллельность опор- ной поверхности детали до' 125 125—200 св. 200 шерохова- тость 3 4 5 v Ю 2 2,5 3 vll
Взаимная перпенди-
кулярность плоскостей a
и б после чистового шли-
фования периферией и
торцом круга с одной
установки детали, при
шлифовании образца с
размерами: длина 30 мм,
ширина 50 мм, высота
30—50 мм
иа длине
100 мм
шерохова-
тость
2
v8
1,5
v9
В ( А
§ 6. ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ И РАБОТА НА
НИХ, ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ ТОЧНОСТИ
1уГки)б|1;|Г)атып;н()|цпе, станки предназначены для нарезания зу-
lyiViaibix колесах различных видов и назначений (рис. 44).
69
Зубообрабатывающие станки подразделяются:
1) по назначению — для нарезания цилиндрических и кони-
ческих колес с прямыми и винтовыми зубьями; червячных колес,
зубчатых реек и специального назначения;
2) по виду рабочего движения —зубофрезерные,
бострогальные, зубодолбсжиые, зубопротяжные;
3) по характеру обработки—для черновых и чистовых
отделочных работ.
Рис. 44. Виды зубчатых колес:
а — цилиндрические прямозубые. 6 — конические прямозубые, в — цилинд-
рические с внутренним зацеплением, г — цилиндрические с косым зубом,
д — шевронные, е — реечное зацепление, ж — червячное зацепление
Существуют два метода нарезания зубчатых колес: метод копи-
рования и метод обкатки.
Метод копирования в настоящее время применяют редко,
как непроизводительный и неточный метод (9—10-я степени точ-
ности по ГОСТ 1643—56) Нарезание колес этим методом произво-
дится на фрезерных станках дисковыми модульными фрезами и де-
лением при помощи делительной головки.
Зубофрезерные станки
Наиболее совершенным методом- нарезания зубчатых колес яв-
ляется метод обкатки.
7G
<.Tj
СО
I
Допускаемые отклонения при работе на зубофрезерных станках
при нарезании цилиндрических колес по нормам точности ГОСТ 659
По этому методу работают все зубообрабатывающие станки.
Зубофрезерные станки предназначены для нарезания прямозу-
бых и косозубых цилиндрических колес и червячных колес.
Нарезание производится червячными фрезами (рис. 45, а), ко-
торые представляют собой червяк, превращенный в режущий инст-
румент путем прорезания на нем продольных канавок 3 и снятия за-
тылка образованных канавками зубьев по наружным 1 и боко-
вым 4 поверхностям.
На рис. 45, б показана схема нарезания цилиндрического колеса
па зубофрезерном станке. Движением резания является вращение
f
45. Червячная фреза схема резания при зубофрезеровании:
— червячная фреза; / — режущий зуб фрезы, 2 — затылованная часть
.7—канавки, 4— затылованная боковая поверхность зуба, 5— паре-
колесо; б — схема зубофрсзсровапия; / — червячная фреза, 2 — об-
рабатываемое зубчатое колесо, 3 — стол станка
червячной фрезы 1. Движение подачи осуществляется перемеще-
нием Sa фрезы параллельно оси заготовки. Обкатка обеспечивается
вращением стола 3 станка, на котором жестко закреплено нарезае-
мое колесо 2. Вращение червячной фрезы и заготовки взаимосвя-
зано.
На рис. 46, а показано нарезание цилиндрического колеса с ко-
сым зубом иа зубофрезерном станке, а на рис. 46, б — принципиаль-
ная схема фрезерования зубьев методом обкатки. Обкатывание осу-
ществляется звеном обката, которым служат сменные зубчатые ко-
леса 4, связывающие вращение фрезы 3 с вращением делительного
червяка 6, находящегося в зацеплении с делительным червячным ко-
лесом 1; последнее жестко связано со столом 5, на котором крепит-
ся нарезаемая заготовка 2. Сменные колеса 4 сообщают заготовке
2 такое вращение, какое она должна была бы иметь если бы зубья
заготовки находились в зацеплении с червяком (вращающейся фре-
зой 3).
72
73
При нарезании червячных колес вертикальная подача отсутству-
ет, а подача осуществляется перемещением в радиальном направле-
нии стола с заготовкой.
Допускаемые отклонения некоторых параметров зубчатых колес
при работе на зубофрезерных станках приведены в табл. 24.
Рис. 46. Раб
'офрсзерпом станке:
хема фрезерован и .зубьев методом обкат-
фреза, •/ — сменные зубчатые колеса,
черняк
Кром' нарезания зубьев на зубчатых колесах, на зубофрезер-
ных станках можно обрабатывать методом обкатки и другие детали
различного профиля (рис. 47) Основные виды брака, возникающие
в процессе нарезания зубчатых колес, приведены в табл. 25.
47 Виды различных работ на зубо-
фрезерных станках:
1 — обрабатываемая деталь, 2 — фреза
74
25
Брак при нарезании зубчатых колес
иная ошибка окружного
Конусность зуба по длине; смеще-
ние пятна контакта к одному торцу
Колебание толщины зуба
Ошибка профиля нарезаемого зуба
Выхваты па поверхности зубьев
Разность соседних окружных ша-
гов
Неудовлетворительная чистота об-
рабатываемой поверхности (риски,
выхваты па профиле зуба)
Погрешности поворота фрезеруемого
колеса; неравномерное вращение дели-
тельного колеса
Непараллелыюсть перемещения суп-
порта фрезы относительно оси детали
Торцовое биение установленного на
столе колеса; перекос заготовки
Изменение во время работы межцент-
рового расстояния; радиальное биение
червячной фрезы
Осевые смещения фрезы во время ра-
боты, зависящие от плохого регулиро-
вания пли износа упорного подшипника
шпипдел я
Неравномерный 'ловой поворот сто-
ла станка
Вязкость обрабатываемого материала
Тупой режущий инструмент
Неправильные режимы резания
Биение фрезы
Зубодолбежные и зубострогальные станки
3 у б о д о л б еж н ы е станки предназначены для нарезания
цилиндрических зубчатых колес наружного п внутреннего зацепле-
ния с прямыми и винтовыми зубьями, блоков зубчатых колес, реек
п т. д.
Рис. 48. Долбяк
Рис 49. Схема работы
з у бо до л беж 1 ю го стайка:
} долбяк, 2 — заготовка,
3 “меппыс зубчатые ко-
леса
Нарезание прпзводится методом обкатки ииструментом-долбя-
ком, имеющим форму зубчатого колеса (рис. 48)
На рис. 49 показана принципиальная схема работы зубодолбеж-
пого станка.
Таблица 26
Допускаемые отклонения при работе на зубодолбежном станке
по нормам точности ГОСТ 658—67
1 — нижняя станина, 2 — ги-
тара деления, 3 — шпиндель
с долбяком, 4—привод воз-
вратно-поступательного дви-
жения долбяка, 5 — привод
вращательного движения
долбяка, 6 — направляю-
щие перемещения суппорта,
7 — верхняя станина, 8 —
суппорт радиальной подачи
долбяка, 9 — механизм вра-
щения и качания стола
Что проверяется Класс точиости станков Допуск, с,'Сдля станков с наибольшим диаметром обрабатываемой летали, мм
до 80 80—200 200—320 320—500 500—800
Разность А/ соседних окруж- ных шагов /| и /2 (см. табл. 24) н 80 50 40 32 25
п 50 32 25 20 16
Накопленная погрешность Д/2 окружного шага между н 200 125 100 80 65
двумя любыми одноименными профилями п 125 80 65 50 50
= Д/Еи6 ( д^Енм)-
(см. табл. 24) Ч
76
Долбяк 1, закрепленный на шпинделе станка, получает возврат-
но-поступательное движение и, врезаясь в заготовку, осуществляет
процесс резания.
Движение обкатки получается при вращении долбяка 1 и заго-
товки 2. Связь между этими движениями осуществляется через
сменные зубчатые колеса 3. Заготовка за один оборот долбяка
должна сделать оборотов, гд— число зубьев долбяка, а
zK'
—-число зубьев нарезаемого колеса.
Кроме этих движений, долбяк полу-
чает прямолинейное движение вреза-
ния, которое продолжается до вреза-
ния на требуемую глубину впадины.
Допускаемые отклонения некото-
рых параметров зубчатых колес при
работе на зубодолбежных станках при-
ведены в табл. 26.
Зуб о строгальные станки
предназначены для нарезания прямо-
зубых конических колес методом об-
катки (рис. 50).
Движение обкатки осуществляется
возвратно-поступательным движением
v двух резцов 1 с прямолинейными ре-
жущими кромками (вращением их во-
круг осн люльки) и вращением заго-
товки (согласованно с вращением рез-
цов)—движение о2- Кроме этого, про-
изводится периодическое деление, т. е.
поворот заготовки на следующий зуб.
В результате этого обкаточного движе-
ния прямолинейные кромки резцов об-
Рис. 50. Схема обработки
на зубострогальном станке:
1 — резец, 2 — заготовка, 3 —
люлька для укрепления резцов
рабатывают боковые поверхности зуба колеса. Каждый резец об-
рабатывает одну сторону зуба.
Зубоотделочные станки
К зубчатым колесам, работающим с большими окружными ско-
ростями или предназначенным для делительных механизмов, предъ-
являются повышенные требования по точности формы и чистоте
поверхности профиля зуба. Такие зубчатые колеса после обработки
на зуборезных станках подвергают дополнительной чистовой обра-
ботке на зубоотделочных станках. Чистовую обработку производят
как термически необработанных, так и термически обработанных
зубчатых колес. Существует несколько методов чистовой обработки
зубчатых колес.
77
Для отделочной обработки термически необработанных колес
применяют процессы обкатки и шевингования. При обкатке проис-
ходит уплотнение боковых поверхностей зубьев без снятия стружки.
Для этого обрабатываемое зубчатое колесо обкатывается под
нагрузкой с одним или несколькими закаленными-эталонными коле-
сами. Необходимое давление
устройствами. При обкатке
может получиться искажение
Рис. 51. Шевер
Рис. 52. Принципиальная
работы шевинговального
1, 2 — столы, 3 — бабки. 4
5 — шевер, 6 — обрабатываем
создается грузом пли специальными
термически необработанных колес
профиля зубьев. Наиболее распро-
страненным методом чистовой обра-
ботки зубьев является шевингование
зубчатых колес.
Шевингование. При шевингова-
нии с боковых поверхностей зуба
срезается тонкая стружка толщиной
от 0,005 до 0,1 мм, благодаря чему
происходит исправление его профи-
ля. Обработка производится шеве-
ром (рис. 51), имеющим вид зубча-
того колеса, которое имеет иа боко-
вых поверхностях зубьев режущие
кромки.
Схема шевипговальпого станка
показана па рис. 52. Ось шевиигуе-
мого колеса устанавливается под уг-
лом с шевером. Шевер 5 получает
вращение и ведет обрабатываемое
колесо 6, насаженное на оправку 4.
Оправка 4 свободно установлена в
центрах бабок 3, установленных па
столе 2, связанного с нижним сто-
лом 1, который имеет поступатель-
но-возвратное движение $ь После
каждого двойного хода осуществля-
ется вертикальная подача s2.
Шевингованием можно достиг-
нуть 5—б-i'i степени точности и 7—
8-го классов чистоты.
зависит от первоначальной точности
подготовленного к шевингованию зубчатого колеса, так как оно мо-
жет произвести исправление профиля не более чем иа одну степень
точности.
Особое влияние на точность шевингования оказывают величина
радиального биения венца, шаговые погрешности и направление
зуба. Кроме того, перед шевингованием па заготовке необходимо
производить закругление зуба и снятие заусенцев.
Шевинговальные станки бывают с вертикальным и горизонталь-
ным расположением шпинделя.
Основные виды брака зубчатых колес цри шевинговании приве-
дены в табл. 27
Точность шевингования
78
Таблица 27
Погрешности зубчатых колес при шевинговании
Ви, Причина
Погрешности профиля и основного Погрешности самого шевера
шага Повышенные погрешности зубчатого колеса до шевингования Большой припуск па головке и ножке зуба
Разность окружных шагов Ошибка самого шевера Радиальное биение шевера на станке Повышенное биение и шаговые по- грешности у заготовки, пропущенные до шевингования
Накопленная погрешность окруж- Повышенные погрешности окружных
пых шагов, колебание длины общей шагов или радиального биения зуочато-
нормали го колеса перед шевингованием Радиальное биение самого шевера при работе на станке
Конусность зубьев Непараллельность перемещения ше- вера по отношению к оси зубчатого ко- леса
Отклонение направления зуба в од- Радиальное биение шевера; непра-
сторону без конуса вильная установка угла перекрещивания осп колеса и шевера; отклонения у коле- са перед шевингованием
Отклонение панравлешп в Перекос оправки зубчатого колеса по
разные стороны отношению к оси его вращения
Плохая чистота поверхности Дефекты режущих кромок шевер; Большая продольная подача Неточная установка шевера по углу Недостаточность или неправильное мначенпе смазочно-охлаждающей жид- кости
У термически обработанных зубчатых колес чистовая обработка
производится методом притирки, который аналогичен методу обкат-
ки, по осуществляется с использованием различных притирочных
абразивных материалов (паст), или зубошлифова нием, при
котором получается наиболее точный профиль и высокий класс
чистоты поверхности зубьев.
§ 7. РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ И РАБОТА НА НИХ,
ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ ТОЧНОСТИ
Расточные станки относятся к станкам общего назначения и
предназначены для сверления, растачивания, зенкерования и раз-
вертывания отверстий, обработки торцов и нарезания резьбы в кор-
пусных деталях.
Движение резания — вращательное имеет инструмент, устанав-
ливаемый в шпинделе станка. Движение подачи осуществляется
79
столом станка, на котором закреплена заготовка, или шпинделем,
несущим инструмент.
Расточные станки разделяются на следующие основные
типы:
горизонтально-расточные, координатно-расточные; алмазно-рас-
точные; специального назначения.
Горизонтально-расточные станки
На горизонтально-расточных станках могут быть выполнены все
вышеуказанные виды обработки.
В зависимости от формы заготовки и расположения отверстия
выбирают ту или иную конструкцию
расточного резца, а также метод
растачивания.
К основным видам расточных
резцов относятся:
проходные (рис. 53, а) — для
черновой обработки;
упорно и р о х од п ы е пли под-
резные (рис. 53, б, б) — в основном
для чистовой обработки (они удоб-
ны при обработке отверстий с усту-
пами) ;
прорезные или к а па в оч-
ные (рис. 53, г)—для растачива-
ния канавок;
двусторонние проходные
(рис. 53, д')—для растачивания
внутренних карманов — выемок.
Резцы устанавливают и закреп-
ляют в специальные оправки, соеди-
няющие резец со шпинделем. Оправ-
ки могут быть концевые и расточ-
ные.
Концевые (консольные) оп-
равки (рис. 54, а). Для обработ-
ки заготовки 1 резец 2 устанавли-
вается на одном конце консольной
Рис. 53. Расточные резцы оправки 3. Другой конец оправки <3
имеет конус, которым соединяется с
конусным отверстием шпинделя 4 расточного станка.
Таким образом шпиндель передает вращение резцу. При работе
с консольными оправками следует учитывать, что при большом вы-
лете теряется ее жесткость, а это приводит к искажению формы от-
верстия.
Расточные оправки.—борштанги (рис. 54, б) применяют
при растачивании нескольких отверстий, находящихся на одной оси,
но расположенных далеко друг от друга. Чтобы создать жесткость
80
и избежать прогиба во время работы, борштанги должны иметь не
менее двух опор. Процесс растачивания двух отверстий в заготовке
4 показан на рис. 54, б.
Расточные резцовые головки 2 устанавливаются и закрепляются
на борштанге 3, которая одним концом соединена со шпинделем
станка 5. Другой конец борштанги установлен в опоре 1. Опорой
может служить задняя стойка станка или приспособление. При рас-
тачивании должна быть соблюдена строгая соосность опор.
Основные виды брака при растачивании приведены в табл. 28,
а допускаемые отклонения при работе на горизонтально-расточных
станках — в табл. 29.
Рис. 54. Оправки:
/ — заготовка. 2 — резец. 3 — консольная оправка, 4 —
чпыс борштанги: I — задняя опора. 2 — резцовые расточ-
4— обрабатываемая заготовка. 5 — шпиндель станка
Таблица 28
Брак при работе на горизонтально-расточном станке
Причина
Размер £)ф или Дф больше или
меньше размера D2, указанного на
чертеже
Неправильная установка расточного
резца; нежесткое крепление резца; от-
жим оправки или борштанги; биение ре-
жущего инструмента (развертки или рез-
ца с оправкой) при жестком соединении
их со шпинделем; неправильные приемы
при работе и измерениях
Овальность расточенного отверстия
Овальность шеек шпинделя; неравно-
мерная твердость материала заготовки;
неравномерный припуск; смещение бор-
штанги относительно оси ранее обрабо-
танного отверстия
§1
Продолжение табл. 28
Ви;
Причина
Конусность расточенного отверстия
Тупой резец; отжим резца или бор-
штанги; неравномерный зазор в подшип-
никах шпинделя и люнете задней стойки
Непрямолипейпость перемещения сто-
ла по станине или стола по салазкам
Нежестк
Неточная выверка детали при раста-
чивании ее с двух сторон; смещение
детали во время обработки; пера номер-
ные твердость материала и величина
припуска; прогиб борштанги
Искривление оси соосных отверстий
Перекос направляющего подшипника
задней стойки станка; биение борштанги
Продолжение табл. 28
Непараллсльность оси отверстия
базовой поверхности
Деформация базовой поверхности при
установке и закреплении детали; уста-
новка детали на столе станка с переко-
сом; забоины на столе станка, переме-
щение стола непараллельно оси расточ-
ной оправки
Непернсндикуляркость
торцов осп отверстия
опорных
Раздельная обработка отверстия
торца; неправильная установка резца
Таблица 29
Допускаемые отклонения при работе на горизонтально-расточных станках
по нормам точности ГОСТ 2110—57
1 — станина, 2 — задняя стойка, 3 — задняя опора, 4 — стол, 5 — шпин-
дель, 6— планшайба, 7 — передняя стойка, 8 — коробка скоростей,
9 — коробка подач
83
Продолжение табл. 29
Эскиз Что проверя ется Допуск, мм
Диаметр шпинделя, мм
более 50 более I более 100 | 200
Диаметр растачи- ваемого отверстия
до 150 до 250 до 400
Правильность геометрической по- 0,02 0,025 0,03
верхности расточного отверстия d: 0,02 0,03 0,02
овальность
конусность па длине I
Плоскостность торцовой прото-
ченной поверхности с помощью
суппорта планшайбы (проверяется
линейкой и щупом)
Перпендикулярность оси отвер-
стия к торцовой поверхности (про-
веряется оправкой, угольником в
щупом)
Параллельность осей расточен-
ных отверстий (проверяется оправ-
ками п концевыми мерами)
0,02 0,03
на длине
300 мм 500 мм
только в сторону
вогнутости
0,03.на длине 300 мм
0,03 на длине 300 мм
Алмазно-расточные станки
Алмазно-расточные станки предназначены для точного растачи-
вания отверстий при отделочных операциях, причем, кроме получе-
ния высокой точности размеров и формы их, обеспечивается точное
расположение отверстий по отношению к базовым поверхностям,
84
8
<0
сг
S
ч
л
Н
что не может быть получено при таких процессах, как развертыва-
ние и др. Алмазно-расточные станки бывают вертикальные, горизон-
тальные, одношпиндельные и многошпиндельные.
Эти станки имеют до 5000 об/мин и малые подачи от 0,05 мм/об.
Допускаемые отклонения при работе на алмазно-расточных стай-
ках приведены в табл. 30, а виды брака — в табл. 31.
Таблиц а
Брак при работе на алмазно-расточных станках
Шероховатость поверхности Неправильная заточка и доводка ре- жущих кромок и износ резца; вибрация и нежесткость станка; неравномерная
Несоответствие диаметра отвер- стия размеру, указанному на чертеже подача, неправильные режимы резания Биение шпинделя, зазоры в подшипни- ках шпинделя; деформация детали; не- равномерность припуска; повышенная или пониженная температура; непра-
Некруглость н нецплппдричпость расточенного отверстия вильная установка резца Зазоры в подшипниках шпинделя; биение шпинделя; пепараллелыюсть дви- жения стола оси шпинделя; деформация детали; неточность базирующих поверх- ностей; отжимы режущего инструмента
Координатно-расточные станки
Координатно-расточные станки предназначены для об-
работки отверстий у различных деталей, где требуется высокая
точность взаимного расположения обрабатываемых отверстий и их
правильная геометрия.
Кроме того, на них можно выполнять чистовое фрезерование
плоскостей, разметку точных шаблонов и контроль линейных разме-
ров и координат расточенных отверстий, а при наличии универсаль-
ных поворотных Столов — растачивание отверстий под различными
углами.
Координатно-расточные станки подразделяются на одностоеч-
ные, двухстоечпые, вертикальные н имеющие горизонтальный шпин-
дель.
Отсчет координат производится при помощи экранных оптичес-
ких устройств с точностью до 0,001 мм в двух взаимно перпендику-
лярных направлениях.
Точность установки координатных размеров обеспечивается
0,002—0,008 мм.
Допускаемые отклонения при работе на координатно-расточных
станках приведены в табл. 32, а виды брака — в табл. 33.
86
Таблица 32
Допускаемые отклонения при работе на координатно-расточных станках
по нормам точности ГОСТ 18098—72
опуск. мм, при ширине раблчсй
иоверхпост сюда, мм
от 200 от 400 от G30
до х00 Д() д0 (5зО д0 Ю00
I
П р н м е ч а и и е.
а поверхности — 7—8-й
0,0
0,006
87
Таблица 33
Брак при работе на координатно-расточных станках
Виз
Причина
Не выдержан координаты раз-
мер
Ось расточенного отверстия пспер-
чепдикулярпа базовой поверхности
Дробленая расточенная поверх-
ность
Неправильный отсчет (уставов) коор-
динат
Износ направляющих станка
Неправильность работы отсчетного
устройства
Температурные влияния
Неправильный уставов обрабатывае-
мой заготовки (перекос)
Неперпендикулярность оси расточно-
го шпинделя плоскости стола станка или
базовой поверхности
Большой вылет резца, неисправность
расточного патрона
Неправильные режимы резания
Дробление подшипников шпинделя
§ 8. ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ И РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ
СТАНКИ, РАБОТА НА НИХ, ВИДЫ БРАКА, НОРМЫ
ТОЧНОСТИ
Зубошлифовальные станки
Зубошлифовальные станки применяют для чистовой обработки
термически обработанных зубчатых колес, чтобы повысить их точ-
ность и исправность искажения профиля зуба, вызванные термичес-
кой обработкой. На зубошлифовальных станках достигают 4—5-й
степени точности при чистоте поверхностей зубьев 7—8-й классы.
Зубошлифовальные станки бывают с горизонтальным и верти-
кальным расположением шпинделя. Зубошлифование осуществля-
ется двумя методами — копированием и обкаткой.
Метод обкатки применяется при шлифовании цилиндричес-
ких и конических колес с прямыми и криволинейными зубьями и ос-
нован на копировании зацепления колеса с зубчатой рейкой, роль
которой выполняет профилированный шлифовальный дисковый круг
или два тарельчатых круга (рис. 55, а, б).
В процессе обработки
шлифовальному кругу
сообщают вращательное
движение и возвратно-по-
ступательное движение
вдоль зуба.
Шлифуемое колесо
перекатывается относи-
тельно шлифовальных
кругов как бы по зубча-
той рейке, т. е. совершает
вращение вокруг своей
оси в направлении стрел-
т
Рис. 55. Схемы различных видов зубошли-
фовапия методом обкатки
&8
89
Таблица
Допускаемые отклонения при работе на зубошлифовальных станках
по нормам точности ГОСТ 7640—67
Зубошлифовальный станок с вертикальной осью изделия
Отклонение разности е 'дннх ок-
ружных шагов между двумя любыми
соседними окружными шагами
Величина накоплении погрешности
окружного шага между двумя любы-
ми Д)1ОПМеИИЫМ11 ИрО(1)ПЛЯМ!1
и, и прямолинейное перемещение в направлении
сначала в одну сторону, потом в другую.
За один цикл работы шлифуются противоположные стороны о;
поп впадины, после чего шлифовальный круг (или круги) выводит-
ся из впадины, обрабатываемое колесо поворачивается па один зуб
цикл работы повторяется. При этом достигается 4—5-я степень
точности и 8-й класс чистоты поверхности.
90
Некоторые виды брака при зубошлифоваппп приведены в табл.
34, а допускаемые отклонения при работе па зубошлнфовальных
станках — в табл. 35.
Резьбошлифовальные станки
Резьбошлифовальные станки предназначены для обработки аб-
разивным кругом поверхностей профиля резьбы па закаленных де-
талях.
Абразивный круг предварительно профилируется встроенным в
станок правильным прибором.
Рис. 56. Работ; резьбошлифональном станке;
а — шлифование ре и.бы на метчике одпоппточпым кру-
гом: / — заготовка, 2— абра швнып круг, 3—резьба:
б — принцип пальна я схема работы ре и-.бо шлифовального
станка: / — гаЛка ходового впита, 2—ходовой винт, 3 —
сменные зубчатые колеса, 7 — стол станка, 5 — шлифо-
вальный круг, (> заготовка
Профилированием, или правкой круга, называется съем алмаз-
ным инструментом с поверхности шлифовального круга слоя абра-
зивных зерен, чтобы придать режущей части круга требуемый про-
филь, а также чтобы снять с нее затупившиеся зерна.
91
В процесс резания абразивный круг 2 (рис. 56, а), врезаясь в за-
готовку 1, оставляет на ней след (резьбу) 3, профиль которого стро-
го соответствует профилю заправленного абразивного круга 2.
Образование винтовой поверхности показано на схеме (рис.
56, б). Движением резания является вращение шлифовального кру-
га 5, движение подачи в поперечном направлении осуществляется
перемещением шлифовального круга после каждого прохода. Коли-
чество проходов и величина подачи зависят от требуемой глубины
профиля и заданных режимов резания.
Продольная подача осуществляется перемещением стола стан-
ка 4, на котором установлена нарезаемая заготовка 6, при помощи
ходового винта 2, вращающегося от шпинделя передней бабки в не-
подвижной гайке 1, и одновременным вращением заготовки. Связую-
щим звеном между ходовым винтом и шлифуемой деталью служат
сменные зубчатые колеса 3. Продольные перемещения заготовки 6
относительно шлифовального круга 5 происходят таким образом, что
за один оборот заготовки 6 перемещается на величину шага шли-
фуемой резьбы.
Резьба может быть перед шлифованием предварительно проре-
Таблица 36
Допускаемые отклонения геометрических размеров и расположения
поверхностей, обработанных на резьбошлифовальных станках,
по нормам точности ГОСТ 8716—72
I — станина, 2 — стол, 3 — передняя бабка, 4 — шли-
фовальная бабка, 5 — задняя бабка, 6 — панель уп-
равления
92
Продолжение табл. 36
93
Рис. Некоторые виды резьбош.
фовапия:
а — шлифование профиля резьбы много-
ниточным кругом, б—шлифование профи-
ля зуба розьбовоН фрезы, о — шлифование
профиля внутренней резьбы
зала. Резьба может быть прошли-
фована также «по целому» без
предварительного прорезали На
резьбошлифовальпых станках вы-
полняют разнообразные работы:
шлифование различных точных
резьб па винтах, шлифование
резьбовых калибров, накатных ро-
ликов, шлифование профиля у
резьбовых и червячных фрез,
шлифование внутренних резьб,
профиля зубьев плоских реек и
других резьб и сложных профи-
лей.
Шлифование профиля резьб
производится однониточпыми (см.
рис. 56, а) и многониточпымп аб-
разивными кругами (рис. 57) На
рис. 57, а, б, в показаны некото-
рые виды резьбошлифов;
Шлифование многониточпымп
кругами более производительно’,
чем однониточным кругом, ио точ-
ность получается ниже.
Точность при резьбошлпфова-
пии может быть достигнута пуле-
вого и первого классов, шерохова-
тость поверхности 8—10-го клас-
сов.
Точность нарезания резьбы на
резьбошлифовальпых станках да-
на в ГОСТ 8716—72, в котором
приведены условия проверок
станка в работе (табл. 36)
Виды брака при резьбошли-
фовании приведены в табл. 37
Таблица 37
Ви.ч
Брак при резьбошлифовании
Искажение угла профиля
Неровность поверхности профиля
Неправильная правка круга
Правка накатчиком с изп иным
профилем
Неравномерное перемещение алмаза
при правке
94
Продолжение табл. 37
Вид Прнч
Периодическая ошибка шага Плохое качество центровых гнезд у шлифуемой детали Биение центров станка Осевые перемещения шпинделей пе- редней и шлифовальной бабок Биение зубчатых колес в цепи деления Неправильный монтаж ходового винта Повышенная периодическая ошибка самого ходового впита
Дроблеиость профиле мой резьбы Передача вибрации от электродвигате- ля привода I Гесбалаисировап шлифовальный круг Неправильно натянуты приводные рем- ни (или имеют неровности) Повышенные зазоры между шппн, лем и подшипником Неправильное назначение режима зания (уменьшение числа оборотов ли улучшает чистоту поверхности) а) пение окружающей! темпер: ры б) неравномерное перемещение стола станка или корпуса гайки по споим па- правля! щим, неправильное попадание шлифовального круга нитку н) конусность по среднему пранка круга алмазами остроты Засаленный круг Пепр; льпая харак шлифо- альпого круг;! Повышенные режимы резания Большой c-ьем металла Недостаточное охлаждение
§ 9. СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ
И СТАНКАХ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
зацпя технологического процесса явля-
niOBOi'i альиспшсго р; звптия ’онремеппого производства,
которого — увеличение производительности п улучшения усло-
вия -груда. Механизированным называется такой процесс, когда на-
ибольшее количество трудоемких технологических операций произ-
водит машина. При автоматическом процессе значительная часть
управления, иногда полностью осуществляется без участия че-
ловека 3; последние годы создано большое количество автомати
ческих линий, которые состоят из специальных станков агрегатного
типа, расположенных строго по ходу технологического процесса.
Станки в линии связаны между собой транспортными устропства-
, автоматически передающими детали от одного стайка к друго-
95
му, с операции па операцию. Помимо станков и транспортных уст-
ройств, в линию встраиваются контрольно-измерительные устрой-
ства.
Автоматические линии применяются в крупносерийном и массо-
вом производстве, что значительно увеличивает производительность.
Такие автоматические линии созданы для обработки поршневых
пальцев, поршней двигателя автомобиля, колец подшипников каче-
ния и др. Для дальнейшего повышения производительности как от-
дельных станков, так и автоматических линий потребовалось изыс-
кание новых методов автоматизации. Благодаря развитию электро-
ники, электроавтоматики и вычислительной техники широкое
применение получила система программного управления.
Программное управление является автоматическим управлени-
ем рабочих органов (механизмов) станков, обеспечивающих полу-
чение требуемых размеров обработки, режимов резания, смены ин-
струмента, последовательности технологических операций и контро-
ля их по заранее разработанной программе. Программа наносится
условными обозначениями (точками, отверстиями и др.) на про-
граммоносителях, перфокартах, бумажных кинолентах, магнитных
лентах с магнитной записью и др. Проходя через командоаппарат,
программоноситель передает соотвествующие технологическому
процессу сигналы, которые воспринимаются системой переключате-
лей или аналогичными устройствами и обеспечивают требуемые пе-
ремещения рабочих органов станка и выполнение заданной про-
граммы.
ГЛАВА IV. УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ
И ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫЕ СТАНКИ
Ультразвуковой метод обработки. Обработка материалов ультра-
звуком основана на применении упругих колебаний сверхзвуковой
частоты (16—20 тыс. колебаний в секунду).
Для обработки металлов и твердых материалов чаще всего при-
меняют магнитострикционный метод.
Магнитострикцией называется способность некоторых материа-
лов изменять геометрические размеры под действием магнитного по-
ля. Если стержень из такого материала поместить в магнитное поле,
то он будет менять свои геометрические размеры в зависимости от
частоты пропускаемого переменного
тока. При этом в окружающую сре-
। ду будут излучаться упругие волны
. ультразвуковой частоты.
, Основными узлами ультразвуко-
I вого станка (рис. 58, а) для получе-
( ния отверстий различной формы яв-
ляются источник ультразвуковых ко-
лебаний в виде магнитострикционно-
го вибратора, с помощью которого
преобразуется электрическая энер-
гия в механическую; концентратор в
виде металлического конуса, к кото-
рому крепится инструмент, имеющий
ту форму, которую требуется полу-
чить для обрабатываемой поверхно-
сти; устройство для подвода жидко-
сти.
Инструмент изготовляется из ста-
1 ли марок 40 и 50. Точность обработ-
ки примерно 0,1—0,8 мм, величина
1 зазора между пуансоном и стенками
। обрабатываемого отверстия 0,15—
0,2 мм.
Обрабатывают материалы ультразвуком по схеме, показанной
на рис. 58, б. В пространство (зазор) между обрабатываемой по-
верхностью 1 и торцом пуансона 2, вибрирующего с ультразвуковой
частотой, непрерывно подается жидкость, смешанная с абразивны-
ми зернами 3. Под влиянием ультразвуковых колебаний абразивные
зерна, находящиеся в жидкости, вдавливаются в обрабатываемую
поверхность, разрушают ее и образуют в ней отверстие, имеющее
форму пуансона.
Обрабатываемая деталь может быть неподвижной или подвиж-
ной. По мере снятия с обрабатываемой поверхности слоя материа-
ла пуансон передвигается сверху вниз и тем самым обрабатывается
материал на требуемую глубину.
4 9
Рис. 58. Обработка ультразвуком:
а — общий вид станка, б —схема рабо-
ты станка; 1 — обрабатываемая поверх-
ность. 2 — пуаисон, 3 — подача абра-
зивных зерен
С помощью ультразвука можно сверлить, разрезать, шлифовать
детали и выполнять другие работы.
Электроискровой метод обработки. В основу этого метода обра-
ботки металлов положены явления, происходящие при электричес-
кой эрозии. Электроэрозия — это разрушение поверхности металла
под действием искр, возникающих от электрических разрядов.
Используя явление электроэрозии, можно получить в металле
любой твердости отверстия размерами 0,15 мм и менее.
На рис. 59 показан электроискровой станок для получения от-
верстий. На стол 2 устанавливают заготовку. Рукоятками 5 и 7 ус-
Рнс. 59. Общин вид электроискро-
вого станка для прошивания от-
верстии:
1 — бак, 2 — стоя, 3 — элекцюд-ипстру-
меит, 4 — станок, 5, 7, 8 — рукоятки,
6 — прибор
ет и вымывает разрушенные ч
даться па инструмент.
танавливают в нужное положение
электрод-инструмент 3. Рукоят-
кой 8 поднимают бак 1 до тех пор,
пока заготовка не покроется жид-
костью (керосином). После этого
включают станок, опускают инст-
румент 3 рукояткой до появления
электрического разряда. Даль-
нейшая работа производится ав-
томатически. За ходом работы
наблюдают по приборам 6.
Инструмент и заготовка явля-
ются электродами, между кото-
рыми пропущен постоянный ток.
Если инструмент, являющийся
катодом, приближать к заготовке-
аноду, то на расстоянии около
0,05 мм между ними образуется
интенсивный электронный поток.
В месте пробоя воздушного зазо-
ра возникает высокая температу-
ра, под действием которой металл
электрода-заготовки расплавля-
ется и частично испаряется. Так
как это происходит в чрезвычай-
но короткий промежуток време-
ни, то сами электроды не успева-
ют даже нагреваться.
Жидкость, в которой происхо-
дит процесс обработки, охлажда-
гицы металла, не давая им осаж-
Контрольные вопросы
1. Какие виды работ можно производить па токарных станках?
2. Чем отличаются револьверные станки от токарных?
3. Почему развертки дают более точное отверстие, чем сверло?
4. В чем заключается работа абразивного круга и почему он является мно-
голезвийным инструментом?
5. Чем отличаются зубофрезерные станки от зубодолбежных?
98
ГЛАВА V. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ
ОРГАНИЗАЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ
МЕХАНИЧЕСКОЙ обработки
деталей машин
§ 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
П роизводственным процессом называется совокупность дейст-
вий, в результате которых исходный материал (или заготовка) пре-
вращается в готовую продукцию.
Производственный процесс машиностроительного завода состо-
ит из получения заготовок, различных видов их обработки (механи-
ческой, термической, химической и т. д.), контроля качества, тран-
спортирования деталей и хранения их на складах, сборки, испыта-
ния, регулирования, окраски, отделки и упаковки машин.
Производственные процессы разделяются на основные и вспомо-
гательные. к основным относятся процессы, при помощи кото-
рых происходит непосредственное изготовление деталей и сборка из
них машин. К вспомогательным относятся все другие процес-
сы, необходимые для выполнения основного.
Часть производственного процесса, непосредственно связанная
с изменением формы, размеров и физических свойств или состояния
изготовляемой детали, называется технологическим процессом.
Выполнение различных этапов технологического процесса на ма-
шиностроительном заводе осуществляется в нескольких цехах или в
одном цехе на рабочих местах.
Законченная часть технологического процесса, выполняемая на
одном рабочем месте одним или несколькими рабочими непрерывно
до перехода к обработке другой детали той же партии, называется
операцией. Операция — основной элемент производственного плани-
рованния и учета.
В зависимости от количества и рода выпускаемой продукции в
машиностроении различают три основных типа производства: массо-
вое, серийное и единичное (индивидуальное).
Массовым называется такое производство, при котором изготов-
ление одноименных изделий производится непрерывно. Оно опреде-
ляется следующими технологическими признаками:
1) закреплением за каждым рабочим одной повторяющейся опе-
рации;
2) обработкой деталей па агрегатных, специальных и автомати-
ческих станках и автоматических линиях;
3) сборкой изделий и узлов поточным методом;
4) расстановкой оборудования по технологическому процессу;
5) высокой оснащенностью приспособлениями, специальными ре-
жущими инструментами и измерительными устройствами;
6) строгим соблюдением взаимозаменяемости;
7) низкой квалификацией рабочих — операционников высо-
кой — наладчиков станков.
4* 99
Продукцией массового производства являются изделия устано-
вившегося типа, имеющие большое применение, например автомо-
били, велосипеды, электродвигатели, сельскохозяйственные маши-
ны и т. д.
Серийным называется производство, при котором изделия изго-
товляются сериями (партиями), регулярно повторяющимися через
определенный промежуток времени. Оно определяется следующими
технологическими признаками:
1) закреплением за каждым рабочим местом не одной, а не-
скольких операций;
2) обработка деталей и сборкой изделий раздельно по опера-
циям;
3) применением универсального оборудования, а на отдельных
операциях — специализированных станков;
4) широким применением специальных приспособлений и инст-
рументов;
5) соблюдение взаимозаменяемости деталей;
6) средней квалификацией рабочих.
Продукцией серийного производства являются металлорежущие
станки, двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, гидротурби-
ны, башенные краны и т. д.
Этот тип производства подразделяется на крупносерийное, кото-
рое приближается к массовому, и на мелкосерийное, приближаю-
щееся к индивидуальному.
Единичным (индивидуальным) называется такое производство,
при котором изготовление изделий носит разовый характер. Оно оп-
ределяется следующими технологическими признаками;
1) загрузкой рабочих мест мелкими партиями различных дета-
лей, близких друг к другу по характеру обработки и геометричес-
ким формам;
2) применением универсального оборудования;
3) применением универсальных приспособлений и нормализо-
ванного инструмента;
4) обработкой деталей и сборкой изделий по маршрутной техно-
логии и редко по операционной;
5) установкой оборудования по принципу замкнутого техноло-
гического цикла обработки;
6) высокой квалификацией рабочих.
Продукцией единичного (индивидуального) производства явля-
ются прокатные станы, металлургическое оборудование и т. д.
Нормализация и стандартизация обработки деталей и их взаи-
мозаменяемость. Каждая машина состоит из отдельных узлов, соб-
ранных из деталей, причем имеются детали, которые часто повторя-
ются и могут быть применены в различных машинах, например бол-
ты, винты, гайки, подшипники, вентиляторы и др. Изготовление
таких деталей или изделий на каждом предприятии нецелесообраз-
но. Поэтому создаются специализированные заводы: шарикоподшип-
никовый, завод по изготовлению болтов, винтов, гаек и др. Такая
100
специализация способствует стандартизации деталей машин и от-
дельных изделий.
Стандартизация означает сведение многих видов изделий к не-
большому числу типовых образцов — стандартов. Государственные
общесоюзные стандарты (ГОСТы) распространены на все виды мас-
совых изделий, и ии одно предприятие не имеет права выпускать из-
делия, отличающиеся от установленных ГОСТом. Каждая отрасль
промышленности, а иногда и отдельные предприятия создают на
базе ГОСТов свои стандарты предприятий, т. е. проводят нормали-
зацию часто повторяющихся внутри своих производств деталей ма-
шин, что способствует уменьшению их количества и стоимости ма-
шин.
Взаимозаменяемость — система изготовления деталей, механиз-
мов, приборов и т. п., обеспечивающая возможность сборки или за-
мены их без дополнительной обработки и подгонки. Без взаимоза-
меняемости трудно представить изготовление оружейных стволов,
патронов и снарядов или сборку автомашин на конвейере. Взаимо-
заменяемость создается наличием ГОСТов, построением производ-
ства, наличием точных измерительных инструментов и приборов.
§ 2. ЗАГОТОВКИ И ПРИПУСКИ
Заготовки деталей изготовляются литьем, ковкой, штамповкой,
сваркой, прессованием, прокаткой, волочением.
Разрабатывая технологический процесс, технолог определяет
форму, размеры и наиболее целесообразные и экономические мето-
ды получения заготовок. Заготовка должна как можно ближе под-
ходить по геометрическим формам и размерам к детали, для кото-
рой она предназначена: в этом случае при обработке снимается ми-
нимальный слой материала.
Заготовки бывают металлические и неметаллические. К метал-
лическим заготовкам относятся
1. Прокат из стали и цветных металлов простых и сложных про-
филей в виде прутков и труб различных классов точности в чистоты.
Стальной прокат по ГОСТ 7417—57 изготовляется в виде калиб-
рованных прутков диаметром 3—65 мм по 3-му классу точности и
3—100 мм по 4—5-му классам точности. По ГОСТ 2590—57 выпус-
кается горячекатаная круглая сталь диаметром 5—10 мм по 8-му
классу, 50—125 мм — по 9-му классу точности.
2. Поковки, полученные методами свободной ковки, ковкой в
штампах, штамповкой, горячей высадкой и другими методами.
При горячей штамповке могут быть получены поковки по 5—7-
му классам точности и чистотой поверхности по 3-му классу с вели-
чиной припуска от 1 до 1,5 мм на сторону (без учета штамповочных
уклонов).
3. Листовая штамповка и холодная высадка.
4. Отливки.
101
Неметаллические заготовки в основном являются
продуктом пластических масс — синтетических веществ органичес-
кого происхождения. Источниками сырья для пластмасс могут слу-
жить природные газы, нефть, уголь и некоторые другие. Особен-
ностью пластмасс является их способность при определенных давле-
ниях и температурах легко формоваться, сохранять в дальнейшем
эту форму, а также хорошо обрабатываться режущим инструмен-
том.
Из пластмасс изготовляют разнообразные детали — зубчатые ко-
леса, шкивы, вкладыши подшипников, различные щиты, пане-
ли и т. д.
Слой материала, снимаемый режущим инструментом с заготовки
для получения готовой детали, называется припуском.
Величина этого слоя у поковок 1,5—3 мм, у штамповок 0,5—
1,5 мм, у горячекатаного проката 0,5—1 мм, у отливок 1,5—6 мм. Ве-
личина припуска указывается в стандартах или заводских норма-
лях; так, например, для поковок, изготовляемых свободной ковкой
на молотах и прессах, припуски и допуски должны соответствовать
ГОСТ 7829—70, 7062—67
Допуски и припуски па детали, изготовленные горячей объемной
штамповкой, указаны в ГОСТ 7505—55.
Допуски и припуски па механическую обработку стальных и фа-
сонных отливок приведены в ГОСТ 2009—55.
Припуски па металлическую обработку отливок из серого чугу-
на даны в ГОСТ 1855—55.
§ 3. ОСНОВЫ БАЗИРОВАНИЯ
Чтобы получить точную деталь с требуемым взаимным располо-
жением поверхностей, необходимо, чтобы поверхность детали была
соответственно сориентирована по отношению к режущему инстру-
менту. Поверхности, относительно которых определяется положение
других поверхностей, называются базирующими, или базами.
Различают следующие виды баз.
1. Конструктивные — поверхности или оси, определяющие
положение детали по отношению к другим деталям, собираемым в
узел или машину в целом (задает конструктор).
2. Сборочные — поверхности, которыми деталь при сборке
соединяется с другими деталями, чтобы занять определенное поло--
жение в машине и осуществить заданную работу.
3. Технологически е-— поверхности, определяющие положе-
ние детали на станке или в приспособлении по отношению к режу-
щим инструментам. При обработке детали технологические базы
разделяются на основные, вспомогательные и черновые.
Когда сборочные и технологические базы совпадают, их называ-
ют основными базами. Вспомогательными базами называются по-
верхности, которые не участвуют в работе машины, но необходимы
для изготовления детали (например, центровые гнезда у валов).
102
Черновыми базами называются необработанные поверхности, кото-
рыми устанавливается деталь при выполнении первой операции.
4. Измерительные — поверхность, от которой производятся
все операции измерения.
При выборе баз необходимо соблюдать следующие условия:
1. Базовые поверхности должны быть чистыми и ровными, иметь
определенную форму.
2. После выполнения при черновой базе первой операции базу
заменять на чистовую. Повторная установка датали на черновую
базу приводит к браку.
3. В качестве технологической базы рекомендуется брать основ-
ную базу.
4. Желательно, чтобы технологическая и измерительная базы
совпадали.
5. Для обеспечения точности рекомендуется соблюдать единст-
во баз и все технологические операции по возможности выполнять-
иа одних и тех же базах.
§ 4. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Чтобы обработать деталь на станке в требуемом положении,
применяют три основных вида ее установки.
1 Установка детали с выверкой ее по необработанным черновым
базовым поверхностям (этот спо-
соб наиболее трудоемкий, приме-
няется в единичном производстве
и требует повышенной квалифи-
кации) .
2. Установка детали с вывер-
кой по ранее размеченным и на-
несенным рискам. Этот метод ус-
коряет и облегчает выверку дета-
лей, но обеспечивает невысокую
точность (0,2—0,5 мм) и приме-
няется в единичном и мелкосерий-
ном производстве, а также в том
случае, если экономически невы-
годно изготовлять специальные
приспособления, так как затраты
на изготовление технологиче-
ских приспособлений достигают
8—25% себестоимости всего
Рис. 60. Правило шести точек:
1, 3 — точки па установочной поверх-
ности, А, 5 — точки па направляющей
iioiiepxnociи, 6 — точка на опорной по-
верхности
изделия.
3. Установка детали без дополнительной выверки в специальном
приспособлении, в котором обрабатываемая деталь сохраняет в те-
чение всей обработки заданное ей положение. Для того чтобы де-
таль была правильно изготовлена, установка ее в приспособление
должна обеспечить правило шести точек (рис. 60). По этому
103
правилу детали должны быть установлены на шесть опорных точек,
которые должны быть расположены так, чтобы три точки находи-
лись в установочной плоскости, две точки в направляющей плоскос-
ти и одна точка в опорной плоскости.
В качестве установочной плоскости обычно выбирают поверх-
ность с наибольшими габаритными размерами, а в качестве направ-
ляющей— поверхность, которая отличается наибольшей длиной при
наименьшей ширине.
Приспособления, несмотря на большие затраты средств и мате-
риала, в серийном и массовом производстве полностью себя оправ-
Рис. 61. Универсальные сборы ie приспособления УСП
дывают, так как повышают производительность и позволяют полу-
чать большую точность деталей.
На рис. 61. показано приспособление для установки сложного
рычага. Приспособление ставится на стол станка. После установки
на шесть точек, специально созданных в приспособлении, деталь
закрепляется прижимами и таким образом сохраняет свое положе-
ние во время обработки.
Приспособление собирается из набора унифицированных дета-
лей, из комплекта которых можно собрать приспособления другого
типа для обработки различных деталей.
104
§ J. ТОЧНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОБРАБОТАННОЙ
ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ
а)
5)
Рис. 62. Качество обработанной
поверхности:
а — микронеровкости и волнистость:
1 — микропероьности, 2 — волнистость,
3 — обработанная поверхность; б —
структура поверхностного слоя обрабо-
танной поверхности: 1—пленка окис-
лов, 2 — зона термического воздейст-
вия, 3 — зона пластической деформа-
ции, 4 — исходная структура
Требуемая точность обработки зависит от назначения детали
и характера ее работы в собранной машине. Первым показателем
точности является точность расстояний между изме-
рительными точками, т. е. точность размера. Вторым пока-
зателем точности является точность геометрических
форм, которые определяются положением отдельных поверхно-
стей образующих деталь: оваль-
ность, конусность, бочкообраз-
пость, прямолинейность и др.
Третьим показателем является
точность взаимного рас-
положения обрабатывае-
мых поверхностей дета-
л и: эксцентричность, различные
биения и др. Четвертым показате-
лем служит шероховатость
поверхности, от которой за-
висит точность измерения и точ-
ность сопряжения деталей (см.
гл. II, § 7). При этом должно
соблюдаться соотношение между
точностью размеров и классом
чистоты обработанной поверхно-
сти.
Качество поверхности также
определяется волнистостью, кото-
рая характеризуется неровностя-
ми в виде периодически повторя-
ющихся волн, на вершинах кото-
рых расположены микронеровно-
сти—следы обработки (рис. 62, а).
К волнистости также относятся
гранность и дроблепность. Основ-
ными причинами появления волнистости — неравномерность про-
цесса резания, различные величины снимаемых припусков, вибра-
ции, возникающие в процессе резания и др. Рекомендуемые классы
шероховатости для деталей различного назначения приведены в
табл. 39, а зависимость между методом обработки, классом точно-
сти и классом чистоты поверхности приведена в табл. 40, из кото-
рой видно, что точность обработанной поверхности находится в
прямой зависимости от способа ее обработки. При выборе и назна-
чении вида обработки руководствуются не только практической
возможностью получения заданной точности, но и экономическими
соображениями. Так, на токарном станке можно обработать де-
таль 2-го класса точности с соответствующей чистотой (шерохова-
105
00
со
и
tf
s
ч
ю
cd
Способы упрочнения н характеристика упрочненной поверхности
Г^1
н <-» о S
о fe- CD сч
43 ed о •|* .|.
О га со S I га fe- ss о 7- 1
«=£ ст 1 ст см 1 т 1 1 Ю 1
S о S II 1 1 II СО 1
а» .° Ч 04 GJ Ч cd О) JE о Ю || о и
га cd га с* о
>5 Я >5 X к* к к
106
Таблица 39
Рекомендуемые классы чистоты для видимых свободных поверхностей
обрабатываемых деталей
Детали Класс чистоты по ГОСТ 2789-59
Прецизионные шкалы с оптическим отсчетом Шкалы нормальной точности, лимбы Рукоятки, маховики, штурвалы и т. п. Поверхности головок винтов, фасок, закруглений Поверхности выступающих частей, быстровращаю- щихся деталей (концы шпинделей, валов) Поверхности указателей, таблиц Механически обработанные поверхности корпусных деталей: до 100 мм 100—400 мм 400—1200 мм Подошвы станин Крепежная резьба обычного назначения Фрезерованные шпоночные пазы Поверхности под хромирование v 12 v8—9 v9 v4—6 v7 v8 v6 v5 V4 v3 v6 v6 v7—8
тостыо) поверхности. Однако такая обработка потребует больших
затрат времени и высокой квалификации исполнителя. Тот же ре-
зультат, по быстрее и дешевле, можно получить, обработав деталь
на шлифовальном станке. Исходя из экономических соображений
на токарном станке целесообразно обрабатывать детали до 4—5-го
классов точности. Точность, определяемая экономическим расчетом,
называется экономической точностью.
При обработке резанием, при снятии режущим инструментом
верхнего слоя с обрабатываемой заготовки нижележащий слой под
обработанной поверхностью подвергается пластическим деформа-
циям от воздействия сил резания и температурных влияний, в свя-
зи с чем изменяются первоначальные свойства обрабатываемого
материала. Происходит уплотнение поверхностного слоя и повыше-
ние его твердости, называемое упрочнением или наклепом. Кроме
уплотнения, поверхностный слой претерпевает и другие физико-
химические изменения, структура которого показана на рис. 62, б.
Глубина упрочненного (наклепанного) слоя зависит от свойств
обрабатываемого материла, режимов резания, геометрии режуще-
го инструмента и вида обработки. Чем мягче обрабатываемый
материал, тем глубина наклепа больше; хрупкие материалы—
чугун, бронза и др. незначительно подвержены наклепу.
При'точении глубина упрочненного слоя бывает в пределах
0,2—0,5 мм, при фрезеровании 0,1—05 мм, при развертывании
0,1—0,2 мм, при шлифовании 0,02—0,1 мм. Кроме упрочнения
поверхностного слоя, может происходить разупрочнение его. Это
явление происходит при шлифовании закаленных поверхностей.
В зоне шлифования возникают высокие температуры, при которых
происходит отпуск и размягчение (понижение твердости) поверх-
107
костного слоя, глубина этого слоя лежит в пределах 0,01—0,03 мм.
Во избежание этого рекомендуется работать соответствующими
режимами резания или после шлифования применять финишный
процесс, как например, суперфиниш. Так как упрочнение поверх-
ностного слоя детали повышает работоспособность ее, то для
упрочнения применяют специальные виды обработок и покрытий,
некоторые из них приведены в табл. 38.
Таблица получаемых классов точности и чистоты
при различных видах обработки
Таблица 40
Точность и шерохо- ватость обработки Допускаемые отклонения формы при обра- ботке на станках, мм
Вид обработки Класс точности Класс чистоты Наиболь- ший раз- мер Q или длины Оваль- ность Конус- ность Непа- раллель- ность
Наружное точе- ние: обдирочное 7-9 Тока, иыс общего назначения
черновое 4—7 3—4 400 0,01 100
чистовое 3—4 5-7 Токариь е пов ышенной tol ности
отделочное 2-3 7—8 100 0,005 и, 1 100 —
Фрезерование: предварительное чистовое отделочное 4-5 3—4 2—3 4-5 5-7 7—8 Продольно-фрезерные 1000 | — | | 0,0 2
Сверление: ручное через цилиндриче- ские направляющие 5 3—4 3—4 4—5 Ко 300 1СОЛЫ1С -фрезе 0,04 эные
Зенкерован и е: по черному отвер- стию после сверла 5 4 3—4 4-5 Фре 300 зерные тс ПОВЫИ 5ЧНОСТИ енной 0,015
Развертывание: чистовое отделочное 1—3 2-2 6—7 7—9
Растачивание: чистовое отделочное 2-3 1—2 5-7 8-9 Го 90 эизонта 0,02 льно-р 0,03 асточнь ie
108
Продолжение табл. 40
Вил обработки Точность и шерохо- ватость обработки Допускаемые отклонения формы при обра- ботке иа стайках, мм
Класс точности Класс чистоты Наиболь- ший раз- мер 0 нли длины Оваль- ность Конус- ность Непа- раллель- ное ть
Строгание: черновое чистовое 4-5 3-4 3—5 5—7 Пр 1000 | Пс 250 300 ОДОЛЕН перечн э-строг - 1 о-строг альные 0,02 | альные 0,02 0,025 —
Долбление Протягивание чисто- вое 4-5 3—4 2 5-7 5—6 7—9
Шлифование (круглое и внутреннее, для плоского на один класс ниже): предварительное чистовое отделочное 2 1—2 6-7 7—9 8—10
Ц« 200 «нтрово 0,04 е шлис 0,007 500 ювание
Г 1000 120 [лоское 0,005 шлиф 0,01 300 ование 0,01 —
Хонингование 1—2 8—12
Суперфиниш 1—2 9—12
Калибрование шари- ков 2 8-9
§ 6. ПОНЯТИЕ О ПРОЕКТИРОВАНИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
И О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Для разработки технологических процессов обработки деталей
каком-либо машины необходимо иметь краткое описание машины;
технические условия на нормы точности машины и отдельных ее
узлов; рабочие чертежи узлов и деталей; годовую программу.
Пользуясь этим материалом, технолог назначает форму и раз-
меры заготовок, определяет способы их получения, разрабатывает
109
последовательность обработки и контроля каждой детали и выби-
рает для этого оборудование, инструмент и приспособления; ука-
зывает разряд и специальность рабочего, определяет нормы време-
ни и расценки. Другие отделы завода составляют заявки на мате-
риалы, покупают комплектующие изделия, определяют плановую
себестоимость машины, составляют план производства по выпуску
машин и сдаче их заказчику.
Таким образом, технологический процесс является планом орга-
низации всего процесса изготовления машины.
Соблюдения технологических процессов на всех этапах изготов-
ления машины называется технологической дисциплиной.
Все сведения, необходимые для организации производства де-
талей по запроектированной для них технологии, заносятся в
технологические карты. В зависимости от характера производства
карты могут иметь различную форму и содержание. Так, в единич-
ном производстве при сравнительно простой его организации при-
меняют карты маршрутной технологии, в которых
кратко указываются порядок операций, необходимое оборудование
и оснастка, разряд, норма времени и расцепки на каждую
операцию.
В серийном производстве в аналогичной карте содержание каж-
дой операции указывается более подробно. Такая форма разработ-
ки технологического процесса называется расширенным
маршрутом.
Для крупносерийного и массового производства составляются
технологические операционные карты. Здесь на
каждую операцию разрабатывается отдельная карта, в которой
подробно указываются все сведения и условия, необходимые для
изготовления детали. Аналогичные формы карт существуют и для
слесарно-сборочных операций.
Для массового и серийного производства одновременно с техно-
логическими картами обработки и сборки разрабатываются карты
технологии межоперационного и окончательного контроля деталей
и узлов. В таких картах указываются оборудование и инструмент
для контроля, нормы точности и допуски, даются указания о спо-
собах контроля. Соблюдение технологической дисциплины контро-
ля так же важно, как и соблюдение технологической дисциплины,,
обработки и сборки.
Контрольные вопросы
1. Что такое заготовки п какие они бывают?
2. Какие бывают виды производства и чем они отличаются друг от друга?
3. Что такое базирование деталей?
4. От чего зависит качество обработанной поверхности?
ГЛАВА VI. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
МЕХАНИЧЕСКОЙ обработки
§ 1. ОБРАБОТКА НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ (ВАЛОВ)
К группе валов относятся различные детали: валики, оси, шпин-
дели, штанги и т. д. Они характеризуются тем, что имеют наруж-
ные поверхности тел вращения, ограничены торцовыми поверхно-
стями, имеют длину, которая
больше диаметра детали, и мо-
гут быть гладкими, полыми,
ступенчатыми (рис. 63).
Для гладких валов с не-
большими ступенями заготов-
ками служит прокат; для валов
с большими ступенями—по-
ковки и штамповки. Заготовки
перед обработкой подвергают
термической обработке—-нор-
мализации или отжигу.
Основной базой для обра-
ботки валов служат центровые
отверстия, выполняемые по
ГОСТ 14034—68. В полых ва-
лах для образования центро-
вых отверстий устанавливают
пробки с последующей их рас-
центровкой.
Наиболее часто употребляе-
мая форма центровых отвер-
стий показана на рис. 64, а.
Фаска 120° и выточка являют-
ся защитными, предохраняю-
щими рабочую конусную часть
центра от механических по-
вреждений.
Качество обработки детали
зависит от качества изготовле-
ния центровых отверстий. На
рис. 64, б показаны некоторые
виды неправильной и правиль-
ной установки заготовки в
Рис. 63. Детали типа валов:
I — ступенчатый, 2 — цельный, 3 — пусто-
телый, 4 — кулачковый
Рис. 64. Центры валов:
лее употребляемые, б — положение
центровом отверстии: 1, 2, 3, 4 — не-
правильное, 5 — правильное
центрах станка.
Обработка валов производится на токарных и многорезцовых
станках общего назначения и обеспечивает 3—5-й классы точности.
При обтачивании ступенчатых или фигурных заготовок на то-
карных станках применяют элементы автоматизации в виде копир-
ных устройств и гидросуппортов.
111
Чистовая обработка валов до 2—3-го классов точности и 8—10-
го классов чистоты поверхности достигается шлифованием. При-
пуск под шлифование оставляют 0,3—0,8 мм на диаметр.
При круговом шлифовании с установкой детали в центрах при-
меняют метод продольной подачи (на проход) I и метод попереч-
Рис. 65. Круглое шлифование:
1 — на проход, II — врезное; 1 — шлифовальный 2 — шли-
фуемая деталь
ной подачи (врезание) II (рис. 65). Шлифование на проход приме-
няют при обработке длинных деталей. При этом на станке осуще-
ствляются следующие движения: вращение шлифовального круга
Рис. 66. Бесцентровое шлифование:
а — на проход: / — шлифуемая деталь, 2 —
поддерживающий нож, 3—ведущий круг,
4 — шлифуемый круг; б — до упора: / —
шлифующий круг, 2 — деталь, 3 — веду-
щий круг
пн; вращение детали пд; про-
дольная подача детали soc; по-
перечная подача шлифовально-
го круга на деталь хпоп.
Шлифование методом вре-
зания является более произво-
дительным. В этом случае ши-
рина круга В должна быть
больше длины шлифуемой по-
верхности детали 2. При этом
осуществляются следующие
движения:
вращение шлифовального
круга vK-
вращение детали пд;
поперечная подача круга
Snon.
При бесцентровом наружном шлифовании на проход деталь
пропускается между шлифуемыми кругами (рис. 66, а). Шлифу-
емая поверхность не должна быть прерывистой или иметь шпоноч-
ные пазы, канавки или лыски, которые будут затруднять вращение
детали ведущим кругом.
При бесцентровом наружном шлифовании до упора после окон-
чания шлифования деталь выталкивается назад (рис. 66, б).
Бесцентровое шлифование обеспечивает более высокую произ-
водительность и чистоту обрабатываемых поверхностей, так как
112
на него не влияют неточности установки детали в центрах, неточ-
ность направляющих станка, несоосность центров и другие причи-
ны, связанные с работой станка.
Недостаток бесцентрового шлифования заключается в том, что
оно не обеспечивает концентричность наружных и внутренних диа-
метров при шлифовании полых деталей и правильное положение
наружной поверхности относительно оси детали.
Для получения валов еще более высокой точности и чистоты
поверхности применяют вид обработки, называемый суперфини-
шем. Он осуществляется абразивными брусками, движущимися по
обрабатываемой поверхности
(рис. 67). При этом на станке
осуществляются следующие дви-
жения: вращательное движение
детали, возвр атпо-поступательное
движение брусков по поверхности
и одновременное их колебатель-
ное движение. При суперфинише
достигаются 1—2-й классы точно-
сти и 13-й класс чистоты поверх-
ности. Результаты обработки за-
Рис. 67 Суперфиииш:
/—деталь, 2 —абразивные бруски, 3 —
державка
висят от качества абразивных
брусков, выбранного режима, об-
рабатываемого материала и со-
стояния предварительно обрабо-
танной поверхности. Снимаемый припуск при суперфинише состав-
ляет 0,002—0,005 мм; исправления формы детали при этом не про-
ИСХОДИТ.
§ 2. ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ
Обработка и контроль отверстий является более сложным про-
цессом, чем обработка и контроль валов. Это объясняется следую-
щими причинами:
обрабатывать и контролировать наружные поверхности легче,
чем внутренние;
обработка отверстия ведется внутри заготовки, что затрудняет
отвод стружки; находящийся в отверстии инструмент затрудняет
контроль обрабатываемой поверхности в процессе работы.
Учитывая технологические особенности обработки отверстия,
допуски для отверстий 1—2-го классов точности устанавливаются
большими, чем допуски, предусмотренные для валов тех же раз-
меров и классов точности.
К большинству обработанных отверстий предъявляют следую-
щие требования:
1) диаметры обработанных отверстий должны соответствовать
размерам, допускам и техническим условиям, заданным чертежом;
2) ось отверстия должна быть прямолинейна;
3) отверстие должно иметь круглую форму;
113
4) отверстие должно быть концентрично с наружными поверх-
ностями и соосно с другими отверстиями;
5) торцовые поверхности должны быть перпендикулярны оси от-
верстия;
6) чистота поверхности отверстия должна соответствовать тех-
ническим условиям чертежа.
Для получения отверстий 2—3-го классов точности и 6—8-го
классов чистоты их после сверления необходимо обработать снача-
ла зенкером, а затем черновой и чистовой развертками. Обработка
сверлом, зенкером и разверткой не определяет и не всегда исправ-
ляет положение оси отверстия.
Для получения правильного положения оси обработку необхо-
с направляющими втулками или
после сверления растачивать от-
верстия резцом, а затем обраба-
тывать их разверткой в качаю-
щейся оправке.
Растачивать отверстия можно
иа токарных, расточных, алмазно-
расточных, револьверных, кару-
сельных и некоторых других стан-
ках.
Все виды растачивания на
станках сводятся к двум основ-
димо вести в приспособлениях
Рис. 68. Схема расточки отверстия
резцом:
1 — заготовка, 2 — резец
ным видам: заготовка вращается, а резец осуществляет движение
подачи (рис. 68, а); резец вращается, а заготовка осуществляет
движение подачи (рис. 68, б).
В первом случае резец при перемещении копирует на растачива-
емую поверхность все искажения, которые имеют направляющие
станины. При этом форма отверстия и ее размеры могут искажать-
ся, но положение оси отверстия остается постоянным. Во втором
случае может произойти искривление оси отверстия, перекос ее по
отношению к наружной поверхности.
В первом случае можно получать более точное положение оси
отверстия, а во втором более точные — форму и размеры.
Алмазное тонкое растачивание производится на алмазно-рас-
точных станках. Режущим инструментом являются резцы, оснащен-
ные алмазами, твердыми сплавами и минерало-керамическими ма-
териалами.
Алмазное растачивание обеспечивает высокую точность и чисто-
ту поверхности. Растачивание производится на высоких скоростях
150—400 м/мин (для стали), малыми подачами 0,04—0,1 мм/об и
глубиной резания 0,05—0,3 мм.
По чистоте обработанной поверхности тонкое растачивание вы-
ше обычного растачивания и шлифования .и уступает только тонко-
му шлифованию, хонингованию и притирке. Последние три вида об-
работки являются отделочными.
Из них наибольшее применение нашло хонингование (рис. 69).
Хонингованием достигаются 1—2-й классы точности и 8—11-й клас-
114
сы чистоты. Однако хонингование не обеспечивает прямолинейности
оси отверстия и ее положения относительно установочных баз.
Для обработки заранее просверленных или расточенных отвер-
стий применяют также протягивание. Протягиванием достигаются
2—3-й классы точности и 7—8-й классы чистоты.
Рис. 69. Хонингование:
1 — хон, 2— абразивные
бруски, 3 — деталь
Протягивание отверстий обычно производится в соответствую-
щих приспособлениях. Базой служит
один из торцов обрабатываемой дета-
ли. Поэтому для правильного соблюде-
ния положения оси отверстия перпен-
дикулярность торцов к оси отверстия
должна быть строго выдержана.
Внутреннее шлифование применя-
ется для окончательной обработки от-
верстий абразивными кругами в зака-
ленных деталях и обеспечивает 2—3-й
классы точности и 7—8-й классы чис-
тоты.
Различают четыре основных вида
внутреннего шлифования.
1. Шлифование во вращающейся детали на проход (рис. 70, а).
В этом случае деталь вращается, а шлифовальный круг, вращаясь,
совершает поступательно-возвратное движение. За каждый двойной
ход подается па величину поперечной подачи в направлении детали.
Шлифовальный круг не должен выходить из отверстия детали бо-
лее чем на '/з своей ширины.
Рис. 70. Внутреннее шлифование:
а — шлифование на проход, б—врезное шлифование, в —
планетарное шлифование, г— бесцентровое шлифование;
1 — деталь, 2 — абразивный круг, 3 — ведущий круг
115
2. Шлифование методом врезания (рис. 70, б). В этом случае
шлифование производится при неподвижном столе без возвратно-
поступательного движения круга и применяется для шлифования
неглубоких отверстий.
3. Планетарное шлифование (рис. 70, в). Шлифовальный круг
вращается вокруг своей оси и дополнительно вращается вокруг оси
обрабатываемой детали, одновременно осуществляя возвратно-по-
ступательное движение.
4. Внутреннее бесцентровое шлифование (рис. 70, г), при кото-
ром базой служит ранее обработанная наружная поверхность. Этим
достигается концентричность обрабатываемого отверстия и наруж-
ной поверхности шлифуемой детали.
Шлифовальный круг имеет вращательное и возвратно-поступа-
тельное движения; деталь получает вращательное движение от ве-
дущего диска, к которому прижимается прижимным роликом.
Недостаток внутреннего бесцентрового шлифования заключает-
ся в том, что все погрешности формы наружной поверхности пере-
даются на внутреннюю шлифуемую поверхность.
§ 3. ОБРАБОТКА ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
При обработке плоских поверхностей должны быть соблюдены
следующие основные требования:
1) прямолинейность, перпендикулярность и параллельность об-
рабатываемых поверхностей между собой;
2) соблюдение заданных размеров и допусков, указанных в тех-
нических условиях;
3) расположение поверхностей под требуемыми углами;
4) качество и чистота обрабатываемых поверхностей в соответ-
ствии с чертежом.
Основные виды обработки плоскостей — это фрезерование, стро-
гание, наружное протягивание, плоское шлифование, долбление.
Для обработки больших по размерам плоскостей, состоящих из
нескольких плоских поверхностей, применяют продольно-строгаль-
ные станки; для строгания небольших или фигурных поверхно-
стей — поперечно-строгальные станки.
Для увеличения точности и удобства работы при строгании при-
меняют различные фасонные губки к тискам (рис. 71).
Чистовое строгание производится широкими резцами при скоро-
стях 12—15 м/мин, подачах 20—25 мм/ход и глубине резания 0,08—
0,05 мм. При чистовом строгании достигается точность 0,02 мм на
1 м длины и 6-й класс чистоты поверхности.
Плоские поверхности фрезеруют на горизонтально-фрезерных
и вертикально-фрезерных станках цилиндрическими и торцовыми
фрезами. На продольно-фрезерных станках обрабатывают большие
плоскости.
При обработке торцовыми фрезами чистота обработки выше, чем
при обработке цилиндрическими фрезами. Так, при скоростном фре-
116
зеровании торцовыми фрезами чистота поверхности достигает 8-го
класса.
Протягивание наружных плоских поверхностей деталей в основ-
ном применяется в массовом и крупносерийном производстве и яв-
Рис. 71. Фасонные губки к тискам:
/ — губки, 2 —заготовка; /г — высота губок, / — длина губок, л —
ширина губок, b — высота уступа
ляется высокопроизводительным
процессом.
Протягивание обеспечивает 2-й
класс точности и 7—8-й классы чис-
тоты поверхности.
Шлифование плоских поверхно-
стей осуществляется на плоскошли-
фовальпых станках периферией или
торцом круга. Шлифование перифе-
риен круга является менее произво-
дительным, но более точным, в осо-
бенности при обработке тонких де-
талей. При шлифовании торцом
круга большая площадь соприкосно-
вения круга с деталью вызывает
нагрев и коробление шлифуемых де-
талей.
Для шлифования плоскостей
большой протяженности применяют
//7/7°
Рис. 72. Шлифование плоскостей
па продольно-шлифовальных
станках
117
продольно-шлифовальные станки, имеющие несколько шпинделей.
Шпиндели могут устанавливаться под углом друг к другу (рис. 72)
и работать одновременно. Для получения точных плоских поверх-
ностей применяют, кроме шабрения (ручной операции), механиче-
скую притирку металлическими дисками, на которые наносится аб-
разивный порошок, смешанный со смазкой, или паста. Снимаемый
слой 0,003—0,03 мм, чистота достигает 11—13-го классов. Приме-
няется также и суперфиниширование. Суперфиниширование произ-
водится абразивными и другими кругами, совершающими колеба-
тельные возвратно-поступательные движения. Сама обрабатывае-
мая деталь также имеет вращение и колебательные движения.
§ 4. ОБРАБОТКА ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Формы деталей машин могут представлять не только сочетания
плоских, цилиндрических и конических поверхностей, но также
иметь поверхности, очерченные различными ломаными и кривыми
Рис. 73. Фрезерование фасонных поверхностей:
а — обработка профильным инструментом: 1 — фасонная фреза, 2 — обра-
ботанная поверхность; б — обработка но копиру; 1 — прижимный ролнк,
2 — груз, 3 — фреза, 4 — обрабатываемая поверхность, 5 — поворотный стол,
6 — копир
линиями. Такие поверхности называются фасонными. К основным
методам получения (обработки) фасонных поверхностей можно
отнести следующие:
1. Режущие кромки инструмента (резец, фреза, шлифовальный
круг) имеют форму, соответствующую обрабатываемой детали (рис.
73, а). Точность профиля обработанной детали будет зависеть от
точности изготовления режущих кромок инструмента.
2. Очертание обрабатываемого контура получается при помощи
специальных устройств — копиров, которые для образования конту-
ра обеспечивают соответствующие перемещения режущего инстру-
мента или заготовки (рис. 73, б). Получаемая точность будет в ос-
новном зависеть от точности изготовления копира.
118
3. Профиль фасонной детали выполняется на специальных копи-
ровальных станках.
Копировальные станки могут быть с механической, гидравличе-
ской, оптической и электрической системами копирования.
§ 5. ОБРАБОТКА РЕЗЬБОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
В зависимости от назначения резьбового соединения профиль
резьбы выполняется различной формы (рис. 74). Так, треугольная
резьба применяется в основном для крепежных соединений; трапе-
цеидальная— для расчетных перемещений в измерительных прибо-
рах, станках и др. упорная — для тяжелых перемещений в прессах,
Рис. 74. Виды резьбы:
а — остроугольная, б — прямоугольная, в — трапецеидальная,
г — упорная, д~ полукруглая, е — двухзаходная и трех-
заходная
119
домкратах; трубные и конические — для герметичности соединения;
полукруглая — для различных тонкостенных арматур (цоколи элек-
тролампочек и другие детали).
Нарезание резьбы производится следующими методами.
1. Нарезание резьбы резцами на токарных стан-
ках, автоматах и полуавтоматах. Образование резьбы
Рис. 75. Схема накатывания резьбы:
/ — накатные плашки, 2 —заготовка, 3 ~ де-
таль с накатанной резьбой
происходит при одновременном вращении заготовок и продольном
перемещении резца. Перемещение резца за один оборот заготовки
должно соответствовать шагу нарезаемой резьбы.
2. Нарезание резьбы на деталях с наружным д и а-
метромдо52л«л< производится плашками, обеспечивающими 3-й
класс точности резьбы. На-
резание производится как
вручную, так и на станках.
При нарезании резьбы на
станке и жестком креплении
плашки ось плашки с осью
нарезаемой детали может не
совпадать, что приводит к
срезанию резьбы и получе-
нию конусной поверхности.
3. Нарезание на-
ружной резьбы резь-
бонарезными голов-
ками. По конструкции и
расположению режущего ин-
струмента они разделяются
на головки с круглыми резь-
бовыми гребенками и голов-
ки с радиально и тангенци-
ально расположенными пло-
скими гребенками.
4. Нарезание резьбы резьбофрезерован и ем, т. е.
дисковыми резьбовыми фрезами (при обработке длинных резьб) и
гребенчатыми фрезами (при обработке коротких).
5. Накатывание резьбы. Метод накатывания резьбы осно-
ван на пластической деформации обрабатываемой детали при вы-
давливании металла ва время прокатывания заготовки между на-
катными роликами или гребенками (рис. 75).
Накатывание резьбы производится на специальных резьбонакат-
ных станках и обеспечивает 6—8-й классы чистоты поверхности.
Качество резьбы на термически необработанных деталях зависит от
правильно изготовленного профиля резьбового инструмента, уста-
новки резца, припусков и режимов резания, точности станка, на ко-
тором производится нарезание резьбы, квалификации рабочего.
Нарезание резьбы в отверстиях в основном выполняется метчи-
ками.
На термически обработанных деталях резьбу нарезают на резь-
бошлифовальных станках абразивным кругом, заправленным соот-
120
ветственно профилю шлифуемой резьбы. При резьбошлифовании
можно достигнуть 1-го класса точности и 7—9-го классов чистоты.
Шлифование производится однониточным и многониточным шлифо-
вальными кругами.
§ 6. ОБРАБОТКА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Технические условия на изготовление зубчатых колес приведены
в ГОСТ 1643—56. Существуют два метода нарезания зубчатых ко-
лес— метод копирования и метод обкатки.
При обработке методом копирования нарезание зубьев
колес производится фасонным режущим инструментом (дисковыми
и пальцевыми модульными
фрезами), профиль режу-
щих кромок которого имеет
те же формы и размеры, что
и профиль нарезаемых впа-
дин (рис. 76).
При нарезании инстру-
мент имеет вращательные
движения, а вдоль оси пере-
мещается стол с заготовкой
(на всю длину зуба). После
полного нарезания одной
впадины заготовка повора-
чивается при помощи дели-
тельного приспособления.
Точность нарезания зубьев
зависит от точности профиля
инструмента, точности на-
правляющих, по которым
Рис. 76. Нарезание зубчатых колес методом
копирования:
арешаемое зубчатое
\тигельная головка
происходит передвижение во
время обработки, и от точности делительного механизма. Метод ко-
пирования очень непроизводителен и по обеспечивает высоких сте-
пеней точности.
Для обработки зубчатых колес методом обкатки (рис. 77)
режущий инструмент имеет форму зубчатого колеса, зубчатой рейки
пли червяка, т. е. форму такой детали, которая могла бы работать
в зацеплении с инструментом при взаимном обкатывании его и за-
готовки. Режущие кромки инструмента, врезаясь в заготовку, обра-
батывают зубья, придавая им необходимую форму. Метод обкатки
наиболее точен п производителен и является основным методом об-
работки зубчатых колес. Зубчатые колеса могут быть нарезаны п?
зубофрезерпых станках червячными фрезами и па зубодолбежных —
долбяками. В зависимости от метода обработки при нарезании зуб-
чатых колес достигается следующая степень точности:
на фрезерном станке модульными фрезами — 9—10-я;
на зубофрезерном станке червячными фрезами — 8—9-я;
121
червячными фрезами со шлифованным профилем — 4—6-я;
на зубодолбежном станке долбяком — 5—7-я.
При обработке точных зубчатых колес нарезание происходит на
зубофрезерном станке с припуском 0,6—0,8 мм на толщину зуба.
Окончательное нарезание выполняют на зубодолбежном станке.
Чтобы получить более высокую точность и чистоту поверхности
зуба у термически необработанных зубчатых колес, применяют ше-
вингование зубьев на специальных шевинговальных станках режу-
жим инструментом — шевером. При этом достигаются 8—9-й клас-
сы чистоты поверхности. Накопленная погрешность шага шевинго-
ванием почти не исправляется. Припуск под шевингование
составляет от 0,03 до 0,08 мм при модуле колеса от 1,5 до 6 мм.
Рис. 77. Нарезание зубчатых колес методом обкатки:
а — зубчатой рейкой, б— червячной фрезой, в —долбяком
Чистовая обработка зубчатых колес после термообработки про-
изводится шлифованием профиля зубьев на шлифовальных станках.
Базой для установки на станок обычно служат центровые отверстия
в зубчатых колесах.
При зубошлифовании достигается 4—6-я степень точности и 8-й
класс чистоты поверхности.
Черновая обработка конических зубчатых колес производится
чаше всего на зубострогальпых станках специальными резцами, а
чистовая обработка на зубошлифовальных станках (достигаются
5—6-я степени точности и 7—8-й классы чистоты поверхности).
§ 7. ОБРАБОТКА ШПОНОЧНО-ШЛИЦЕВЫХ
СОЕДИНЕНИИ
Шлицевые соединения — это глухие или подвижные соединения,
осуществляемые при помощи продольных выступов — шлиц, выпол-
ненных за одно целое с валом 1 и входящих в соответствующие вы-
емки сопрягаемой детали (рис. 78, а).
Шлицевые соединения должны обеспечивать соосность двух де-
талей 1 и 2. Форма шлиц может быть треугольной, прямоугольной
и фасонной. Наиболее распространены прямоугольные шлицевые
122
соединения по ГОСТ 1139—58. Шлицы позволяют осуществить про-
дольные перемещения детали с обеспечением точного направления
ее вдоль оси вала.
Рабочими поверхностями в шлицевом соединений служат:
наружная цилиндрическая поверхность вала и отверстия;
внутренняя цилиндрическая поверхность вала и отверстия;
боковые поверхности шлиц вала и пазов отверстия.
Различают три вида центрирования прямобочного шлицевого со-
единения.
1. Центрирование по наружному диаметру D (рис.
78, б) экономично, так как получить высокую точность диаметра
вала наиболее просто круглым шлифованием, а паза в отверстии —
протягиванием (при условии, что втулки после протягивания не бу-
дут подвергнуты термообработке, которая искажает поверхность
шлицевого паза и требует дополнительной его калибровки).
2. Центрирование по внутреннему диаметру d
(рис. 78, в) применяется, если детали шлицевого соединения терми-
чески обработаны и имеют высокую точность.
В этом случае точность центрирующей поверхности — отверстия
достигается внутренним шлифованием отверстия, а центрирующая
поверхность вала — продольным шлифованием шлицевых пазов на
шлице шлифовальных станках.
3. Ц е н т р и р о в а п и е п о боковым сторонам шлицев
вала и отверстия (рис. 78, г) применяется в том случае, если
точность центрирования допустима невысокая, по необходимо обес-
печить большую прочность соединения и минимальные зазоры по
боковым сторонам шлиц.
Шлицы на валах нарезаются на зубофрезерных и шлицефрезер-
ных станках методом обкатки специальными червячными шлицевы-
ми фрезами или на обычных горизонтально-фрезерных станках ме-
тодом деления дисковыми фасонными фрезами соответствующего
профиля. После термообработки шлицы шлифуются на шлицешли-
123
фовальных станках, обеспечивающих 7—8-й классы чистоты и 2-й
класс точности по центрирующему диаметру.
Изготовление шлицевых втулок состоит из следующих опера-
ций— обработки отверстия; подрезания торцов; протягивания внут-
ренней цилиндрической поверхности и шлицевых пазов (эта опера-
ция производится раздельно либо одновременно комбинированной
протяжкой); токарной обработки на базе шлицевого отверстия; тер-
мообработки.
Калибрование производится специальными прошивками, шлифо-
вание отверстия — на внутришлифовальных станках.
Технологический процесс изготовления шлицевых валов и вту-
лок разрабатывается в зависимости от выбранного метода центри-
рования.
Контрольные вопросы
1. Каковы основные технические условия для обработки валов?
2. Назовите основные виды обработки валов.
3. Почему контроль втулок более сложен, чем контроль валов?
4. Каковы основные виды обработки втулок?
5. Перечислите основные технические условия обработки плоскостей.
6. Каковы основные виды резьб п методы их изготовления?
7. Назовите основные технические условия для изготовления зубчатых колес.
8. Каковы основные виды обработки термически обработанных и необрабо-
танных зубчатых колес?
ГЛАВА VII. СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ
СБОРКИ МАШИН
§ 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Каждая машина и ее механизм состоят из отдельных узлов и де-
талей, определенным образом соединенных между собой.
Каждая деталь занимает в машине или узле определенное место
и положение, которое определено в конструкции машины и указано
в чертеже и технологическом процессе сборки.
Процесс сборки завершает изготовление машины. Чем совершен-
нее конструкция машины, чем продуманнее технологический процесс
изготовления и контроля, тем быстрее и лучше машина будет соб-
рана.
Для удобства сборочных работ и построения технологического
процесса различают следующие элементы сборки:
деталь — отдельная, неразъемная часть машины;
комплект—соединение двух или нескольких деталей, не пред-
ставляющее собой цельного механизма;
подузел — соединение нескольких деталей с одним или несколь-
кими комплектами деталей;
узел — соединение нескольких деталей, комплектов и подузлов,
представляющих самостоятельный механизм машины;
общая сборка — соединение отдельных деталей, подузлов и уз-
лов в одно целое.
§ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СБОРОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Две или несколько деталей могут быть собраны с зазором или с
натягом. Если диаметр отверстия охватывающей детали больше
диаметра охватываемой, то сборка их происходит свободно с з азо-
ром. Зазор равен разности между диаметрами охватывающей и ох-
ватываемой деталей (рис. 79).
Подвижные соединения обеспечивают перемещение собранных
деталей относительно друг друга. Для этого вида соединения при-
меняются посадки:
Л
а) скользящая посадка
при этой посадке сопрягаемые дета-
ли перемещаются относительно друг друга с минимальным зазором;
• А А
б) посадка движения — -; ходовая посадка-; эти посадки обе-
Д X
спечивают свободное вращение п перемещение сопрягаемых дета-
лей; шероховатость поверхности детален должна быть не ниже 8—
9-го классов (все вышеуказанные обозначения относятся к системе
отверстия).
Если диаметр отверстия охватывающей детали меньше диамет-
ра охватываемой, то сборка их происходит с натягом, который
125
равен разности между диаметрами охватываемой и охватывающей
деталей (рис. 79). Натяг при сборке обеспечивает неподвижные со-
единения, т. е. постоянное место и положение собранных деталей и
собранных узлов в машине. При неподвижных соединениях приме-
няются следующие посадки:
А
а) глухая посадка-^-; эта посадка не подвергается разборке и
повторной сборке, так как соединение производится с натягом при
помощи пресса;
д
б) напряженная посадка — > посадка допускает разборку и по-
вторную сборку при условии, что сопрягаемые детали имеют шеро-
ховатость поверхности не ниже 8-го класса;
А
в) плотная посадка-jzp ; посадка допускает разборку соединения,
пак как собирается с небольшим натягом и чаще применяется для
Рис. 79. Схема соединений де-
талей при сборке:
1 — охватываемая поверхность,
охватывающая поверхность,
зазор нли натяг
тонкостенных деталей из цветных ме-
таллов во избежание деформации их
при больших натягах;
г) сборка неподвижных
прессовых соединений обеспе-
чивает высокую прочность соединений.
Различается запрессовка, когда охва-
тываемая деталь входит в отверстие
охватывающей детали под определен-
ным усилием, и напрессовка, когда ох-
ватывающая деталь с усилием наса-
живается на охватываемую. Процесс
сборки осуществляется с помощью
пресса.
При прессовом соединении деталей
применяют также нагрев или охлажде-
ние деталей, что значительно снижает усилие запрессовки и дает
большую прочность соединения. Детали нагревают в масляных
ваннах при температуре 100-—120° С, а охлаждают до температуры
80—190° С (нагревают охватывающую деталь — кольцо, втулку,
которая расширяется и свободно насаживается на охватываемую
деталь). В дальнейшем при охлаждении деталь сжимается, прини-
мая первоначальные размеры, и прочно соединяется с сопрягаемой
деталью. То же, но только в обратном порядке, происходит и при
охлаждении охватываемой детали.
К неразъемным соединениям относятся заклепочные и сварные
соединения.
К разъемным соединениям относятся: шпоночные и шлицевые
соединения, сборка с подшипниками качения, сборка резьбовых со-
единений, сборка зубчатых колес и др.
326
§ 3. МЕТОДЫ И ФОРМЫ СБОРКИ
Применение того или иного метода сборки зависит от типа про-
изводства.
Сборка, производящаяся по принципу индивидуальной
подгонки деталей, применяется только при единичном и
опытном производстве.
Сборка по методу полной взаимозаменяемости наи-
более производительная и экономичная, так как не требует допол-
нительной подгонки деталей, но это осуществимо тогда, когда все-
детали взаимозаменяемы, что возможно при массовом производст-
ве, при высокой оснащенности и совершенстве технологического-
процесса. При массовом и крупносерийном производстве применяют
метод селективной сборки, который состоит из сортировки деталей
по размерам и применяется тогда, когда требуемые зазоры или на-
тяг в сопрягаемых деталях настолько малы, что практически полу-
чение их затруднено, тогда детали изготавливают с расширенными
допусками, а точность соединения обеспечивают подбором их. Этот
метод применяется, когда производство имеет возможность изготав-
ливать большие партии деталей, для возможности подбора их в
нужных сочетаниях по размерам.
При серийном производстве сборка осуществляется на принципе-
неполной взаимозаменяемости, некоторая часть деталей требует
нрнгопкп. В этих случаях иногда при сборке применяют метод ком-
пенсатора. Метод компенсатора или пригонки деталей по месту
применяется тогда, когда для сборки точного механизма детали
делают но более широким допускам, а одно звено механизма для
выдерживания заданной точности подгоняют по месту, это звено или
деталь называется компенсатором. Компенсаторы бывают не-
подвижные— шайбы, прокладки, втулки и другие детали, кото-
рые подвергаются подгонке припиловкой, подрезкой, шабрением и
другими методами пригонки. К подвижным компенсаторам от-
носятся такие, как клин, например, в направляющих салазках, раз-
личные пружины и др. Различают два вида сборки — стационарную
и подвижную.
Стационарная сборка осуществляется двумя способами: без
разделения процесса сборки па части и с разделением процесса
сборки па у: левую п общую сборку
В первом -лучае все сборочные операции выполняют па одном
рабочем месте, узлы п детали подают па это рабочее место, п общую
сборку выполняют путем соединения узлов и деталей.
Во втором случае подготовка деталей к сборке и сборка узлов
производятся отдельно и собранные узлы подаются на общую
сборку, па которой производится сборка узлов и испытание готовой
машины.
Подвижная сборка отличается от стационарной тем, что
каждая сборочная операция имеет свое рабочее место и на это мес-
то подаются только тс узлы или детали, которые необходимы для
данной операции. При подвижной форме сборки собираемая маши-
127
на или узлы перемещаются от одного рабочего места к другому. Это
передвижение может быть прерывистым (осуществляется при помо-
щи крана, вручную, рольгангом, тележками или другими средства-
ми), а также принудительно-непрерывным (осуществляется при
помощи конвейера). В последнем случае сборка называется поточ-
ной. Скорость движения конвейера зависит от темпа сборки. Темпом
сборки называется промежуток времени между выпуском двух по-
следовательно изготовленных (собранных) изделий.
Контрольные вопросы
1. Что относится к элементам сборки?
2. Какие существуют основные виды сборочных соединении (их характе-
ристика)?
3. Назовите основные виды сборки и укажите, от чего зависит их применени
4. Какие посадки применяются при сборке?
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ НА
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ
ПРЕДПРИЯТИИ
ГЛАВА VIII. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ
И ОРГАНИЗАЦИЯ ОТДЕЛА
ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
§ 1. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ
Качество продукции — это совокупность свойств, определяющих
степень соответствия се своему назначению и установленным госу-
дарственным стандартам или техническим условиям.
Основными показателями качества различных механизмов и ма-
шин являются:
экономичность н рациональность в эксплуатации; производитель-
ность, надежность п безопасность в работе; стабильность точност-
ных показателей; долговечность (срок службы); удобство в управ-
лении и обслуживании; технический уровень; внешний вид.
Точность изготовления детали определяется следующими приз-
наками:
1) точностью формы, т. е. степенью соответствия отдельных уча-
стков детали заданным по чертежу;
2) точностью размеров этих участков;
3) точностью взаимного расположения тех же участков;
4) чистотой поверхности детали.
Качество машины авпспт от качества составляющих ее узлов
и деталей. Качество рождае при конструировании машины и ее
отдельных деталей и будет зависеть от выбранного материала, наз-
наченных допусков, технических условий и технологичности конст-
рукции. На качество влияет принятый технологический процесс, ко-
торый должен обеспечить качественное и экономичное изготовление
изделий. Технологическим процессом предусматривается необходи-
мая технологическая оснастка, режущий и измерительный инстру-
мент.
На качество продукции также влияют уровень организации про-
изводства, ритмичность работы, соблюдение производственной и
технологической дисциплины, условия транспортирования и храпе-
5—412 129
ния материалов и готовых изделий, состояние оборудования, уровень
квалификации производственных рабочих и контрольного аппарата
и методика контроля.
Таким образом, анализ причин, влияющих на качество выпуска-
емой продукции, является анализом и рассмотрением всей систе-
мы организации предприятия, так как в создании качественной про-
дукции участвуют все службы предприятия. Рост сознательности и
ответственности исполнителей за качество изготовляемой продук-
ции, организация бригад коммунистического труда, работа испол-
нителей с личным клеймом качества, соревнование за бездефектную
сдачу продукции являются залогом непрерывного повышения каче-
ства выпускаемой продукции.
Одновременно с этим бурный рост современной техники, созда-
ющей сложные машины и агрегаты, требующие тщательного конт-
роля при их изготовлении, сборке и испытании, который порой сам
исполнитель выполнять не может. В связи с этим отдел техническо-
го контроля ведет постоянное наблюдение за качественным изготов-
лением и соблюдением технологического процесса и технических ус-
ловий и предупреждением брака выпускаемой продукции. Поэтому
технический контроль качества является неотъемлемой составной
частью любого технологического процесса.
§ 2. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОТДЕЛА
ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Организация технического контроля зависит от организации
характера производства.
При единичном (индивидуальном) производстве, когда изготов-
ляются единичные (или опытные) машины и когда повторяемость
деталей в производстве крайне незначительна, изготовление их про-
изводится на универсальных станках без применения специальной
оснастки. В таком производстве, как правило, не применяется спе-
циальная контрольная оснастка, технический контроль производит-
ся универсальными методами и универсальными измерительными
средствами. В единичном производстве требуется высокая квалифи-
кация контрольного аппарата.
В серийном производстве изготовление изделий ведется повто-
ряющимися партиями‘(сериями). В зависимости от величины се-
рии выпускаемых изделий применяют специальную оснастку, при-
способления, штампы для увеличения производительности и получе-
ния однородного качества деталей. Для изготовления деталей
разрабатывается пооперационный технологический процесс и со-
ставляется технология контроля. Кроме универсальных средств
контроля, применяются специальные контрольные приспособления,
приборы и элементы автоматики. Контроль уже может быть не
100%-ный, а выборочный, что указывается в технологическом про-
цессе. Поскольку в таком производстве технологические и конт-
рольные процессы установившиеся, то квалификация контролеров
может быть допущена ниже, чем при единичном производстве. На-
130
пболсс применяемый вид контроля при серийном производстве —
контроль первой детали из партии производственным мастером и
контролером.
В массовом производстве одноименные изделия выпускаются в
большом количестве и длительное время. Основным условием мас-
сового производства является взаимозаменяемость деталей и высо-
кая производительность. Это достигается применением тщательно
разработанного технологического процесса, применением специали-
зированного оборудования, станков, автоматических линий, высо-
кой оснащенностью контрольными приспособлениями — контроль-
ными аппаратами и сортирующими устройствами. Ввиду большого
количества контрольных приспособлений и приборов в штате ОТК
предусматриваются квалифицированные наладчики по контролю
и проверке работы контрольных приспособлений. Высокой квалифи-
кации рабочих-контролеров при этом не требуется.
§ 3. ОТДЕЛ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Отдел технического контроля (ОТК) является самостоятельным
отделом завода.
Вся изготовленная заводом продукция может быть поставлена
потребителю только после приемки ее ОТК и оформления в установ-
ленном на заводе порядке документами, удостоверяющими ее ка-
чество.
Работники ОТК завода подчиняются непосредственно начальни-
ку и в своей работе независимы от других отделов завода.
Выполняемый ОТК контроль за качеством продукции не осво-
бождает начальников цехов и отделов завода, мастеров и бригади-
ров от ответственности за выпуск недоброкачественной продукции,
а начальников лабораторий от ответственности за правильность за-
ключения и анализов.
Основные задачи отдела технического контроля:
наблюдение за качеством, комплектностью, консервацией и упа-
ковкой выпускаемых заводом деталей, узлов и готовых изделий;
проверка соответствия выпускаемой продукции стандартам, нор-
малям, чертежам и техническим условиям;
клеймение принятой и забракованной продукции;
оформление в установленном порядке документации на приня-
тую и забракованную продукцию;
контроль за соблюдением технологических процессов на всех
стадиях производства, а также контроль качества поступающих на
завод материалов, полуфабрикатов и готовых изделий, идущих не-
посредственно на изготовление или комплектацию выпускаемой
продукции;
составление актов и предъявление претензий за недоброкачест-
венные внешние поставки материалов и полуфабрикатов;
отбор проб контролируемых материалов для анализа в лабора-
ториях завода;
5* 131
участие в работе по изучению причин, вызывающих брак, в раз-
работке и проведении мероприятий по повышению качества продук-
ции и предупреждению брака.
ОТК ведет учет и анализ дефектов продукции завода, отмечен-
ных в рекламациях потребителей, и следит за устранением в произ-
водстве этих дефектов, а также выявляет причины их.
Кроме того, ОТК ведет технический учет и устанавливает причи-
ны брака продукции, выпускаемой на предприятии, наблюдает за
надлежащим состоянием контрольно-измерительных средств и конт-
ролирует качество изготовляемых заводом инструментов и произ-
водственной оснастки.
§ 4. СТРУКТУРА ОТДЕЛА ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Схемы организации отделов технического контроля различны и
зависят от характера и условий производства. Обычно в состав ОТК
входят следующие группы и подразделения.
1. Группа б ю р о т е х н и ч е с к о г о контроля внешней
приемки. Эта группа осуществляет техническую приемку комп-
лектующих изделий, поступающих па завод для основного произ-
водства (металла, отливок, поковок и других материалов), а кроме
того, ведет переписку по вопросам качества с поставщиками, со-
ставляет рекламационные акты и наблюдает за хранением матери-
алов.
2. Центральная измерительная лаборатория
(ЦИЛ)* ЦИЛ совместно с подчиненными цеховыми измерительны-
ми лабораториями, контрольно-проверочными пунктами при инстру-
ментально-раздаточных кладовых цехов (КПП при ИРК) осущест-
вляет контроль за правильным использованием и применением ли-
нейных и угловых контрольно-измерительных средств, проверку и
предъявление на проверку новых и находящихся в эксплуатации ос-
новных мер и приборов по утвержденному графику. ЦИЛ также
контролирует особенно точные изделия и внедряет новые методы
измерения.
3. Группа по учету и анализу брака.
4. Контрольные пункты ОТК во всех производст-
венных цехах. Эти пункты контролируют качество и комплект-
ность продукции.
Все вышеперечисленные подразделения возглавляются мастера-
ми или старшими контрольными мастерами и подчиняются началь-
нику ОТК. Начальник ОТК в зависимости от объема производства
имеет одного или двух заместителей.
Квалификационные требования к контролерам определяются
Единым тарифно-квалификационным справочником, в котором пре-
дусмотрены шесть разрядов (1—6), причем 6-й разряд присваивает-
ся контролерам, работающим на приемке особенно сложных и от-
ветственных сборочных и испытательных работ.
* На заводах, где организован отдел главного метролога, ЦИЛ переходит в
его подчинение.
132
В справочнике указаны для каждого разряда характеристика
принимаемой работы и объем знаний, обязательных для контроле-
ра. Как правило, разряд контролера должен быть не ниже разряда
работы, которую он проверяет.
Оплата производится по тарифной сетке, соответственно при-
своенному разряду.
Стимулом повышения качества работы контролера является пре-
миальная система оплаты. Главными показателями для использо-
вания премиальной системы должны служить дисциплина, чистота
и порядок на рабочем месте, правильное определение годности де-
талей, отсутствие возврата деталей, анализ и профилактика брака,
контроль за соблюдением технологического процесса, своевремен-
ный контроль, своевременное и четкое оформление технической до-
кументации.
Количественный состав контролеров определяется в зависимости
от трудоемкости контрольных операций. Если трудоемкость конт-
рольных операций не нормирована, численный состав ОТК на ма-
шиностроительных заводах составляет примерно 4—6% от числа
всех работающих на заводе и 6—10% от количества производствен-
ных рабочих. Количество контролеров обусловливается характером
и организацией производства. В среднем можно считать, что один
контролер обслуживает 5—10 рабочих термических цехов, 10—15
рабочих сборочных цехов, 15—20 рабочих механических цехов, 20—
25 рабочих инструментальных цехов.
§ 5. ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ОТДЕЛА ТЕХНИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ С ОТДЕЛАМИ И ЦЕХАМИ ЗАВОДА
Контрольные операции должны быть предусмотрены в техноло-
гическом процессе, разработанном Отделом главного техно-
лога или Отделом главного метролога.
В технологическом процессе должны указываться необходимые
средства, обеспечивающие точность контроля и повышение произ-
водительности труда контролера, методы и средства контроля, тех-
нические условия па приемку. Контрольные операции, предусмот-
ренные в технологическом процессе, обязательно должны быть со-
гласованы с ОТК-
Мета л ло гр а фи ческа я, химич еск а я и др у ги е л а бо-
ра т о р и и должны по заданию ОТК выполнять необходимые ана-
лизы и испытания по определению качества продукции и материа-
лов. Если невозможно выполнить работу своими силами, заказ и об-
разцы для анализа следует направлять на другие предприятия или
в институты.
Отдел главного конструктора обеспечивает ОТК всей
технической документацией — чертежами, техническими условиями,
программами испытания и картами наладок на выпускаемую про-
дукцию и следит за ее состоянием. При проектировании и изготов-
лении новых конструкций машин Отдел главного конструктора на-
133
правляет ОТК копии протоколов, в которых отражено согласование
с заказчиками технических условий на изготовление и приемку, а
также сообщает о всех изменениях конструкций машин и деталей,
находящихся в производстве.
Бюро нормализации обеспечивает ОТК всеми необхо-
димыми ГОСТами, нормалями и следит за их изменениями и до-
полнениями.
(Отделы снабжения и кооперирования обязаны
сообщать ОТК о всех поступающих на завод материалах и изде-
лиях, представлять сопроводительные документы, удостоверяющие
количество и качество поставляемых материалов и изделий (серти-
фикаты качества, акты приемки и испытания, паспорта и т. д.).
Без этих документов поступающие материалы, полуфабрикаты,
изделия в производство не допускаются. Ответственность за выдачу
в производство не проверенных ОТК материалов несут руководите-
ли отдела снабжения и склада. ОТК контролирует условия хране-
ния, транспортирования и выдачу материалов.
Бухгалтерия ведет оплату принятой и оформленной ОТК
продукции; производит удержание за брак согласно документам,
оформленным ОТК; ведет количественный (в рублях, тоннах и
т. д. ) учет потерь от брака и представляет ОТК необходимые све-
дения.
Производственные цехи завода обязаны предъявлять
на контроль продукцию равномерно и в соответствии с производ-
ственным планом, устранять причины брака продукции, наказы-
вать виновников брака и нарушителей технологической дисципли-
ны, вести воспитательную работу с исполнителями по повышению
качества выпускаемой продукции.
Они также обязаны представлять соответствующие помещения
на территории цеха для работы контрольных пунктов и изоляторов
брака, выдавать работником контрольных пунктов технологиче-
скую документацию и контрольный инструмент, необходимые для
контроля в соответствии с технологическим процессом. Заключение
работников ОТК о браке продукции является обязательным для
цеха и может быть изменено только начальником ОТК или его
заместителем.
§ 6. ПРАВА И ОБЯЗАННОСТИ СТАРШЕГО
КОНТРОЛЬНОГО МАСТЕРА И КОНТРОЛЬНОГО МАСТЕРА
Старший контрольный мастер и контрольный мастер имеют
следующие права и обязанности:
а) браковать на подчиненном им участке производства материа-
лы, заготовки, детали и изделия, не соответствующие чертежам,
эталонам, техническим условиям и стандартам;
б) при обнаружении брака или дефектов в предъявленной на
контроль продукции возвращать ее производственному мастеру для
перепроверки, отбраковки или исправления;
в) требовать от начальника цеха прекращения работы на от-
дельных станках, агрегатах, если изготовление деталей произво-
134
дится с нарушением чертежей, технических условий и установлен-
ных технологических процессов, а если состояние оборудования,
приспособлений, инструмента или рабочего места не гарантирует
качества продукции или ведет к возникновению брака, ставить об
этом немедленно в известность начальника ОТК завода;
г) не принимать предъявляемую цехами продукцию без уста-
новленной сопроводительной документации на выполненную рабо-
ту и при некомплектной сдаче продукции;
д) требовать от начальника цеха равномерного предъявления
на контроль продукции в соответствии с утвержденным графиком
производства;
е) требовать от начальника цеха своевременного выполнения
мероприятий по предупреждению брака, улучшению качества изде-
лий и устранению недостатков в организации производства;
ж) совместно с начальником цеха систематически работать над
улучшением качества и повышением надежности изготовляемой
продукции, добиваясь устранения дефектов изделий, выявленных
при их производстве, испытаниях и в эксплуатации;
з) обеспечивать технический контроль качества продукции цеха
по установленному технологическому процессу согласно чертежам
и техническим условиям в соответствии с программой производ-
ства;
п) обеспечивать оформление оперативной и технической до-
кументации как па принятую, так и на забракованную продукцию;
к) осуще 'твлять руководство работниками контрольного аппа-
рата цеха н обеспечивать правильную организацию работы на
участке технического контроля качества продукции.
Стаpniiiii контрольный мастер и контрольный мастер ОТК
у т ответственность за:
а) пропуск продукции цеха с отступлением от стандартов, нор-
малей, чертежей н технических условий или комплектности продук-
ции;
б) состояние организации технического контроля на своем
участке и правильность применяемых методов контроля в соответ-
ствии с технологическим процессом;
в) шосврсмеппость и правильность оформления документации,
удостоверяющей качество принятой! продукции;
1' ) необоснованную остановку работ, необоснованный отказ от
приемки продукции, также за неправильную оценку качества из-
делий;
д) прпмспис при выполнении контрольных операций неисправ-
ных контрольно-измерительных средств.
§ 7. ПРАВА И ОБЯЗАННОСТИ КОНТРОЛЕРА
Контролер имеет следующие права и обязан-
н о с т и:
а) забраковывать предъявляемую ему продукцию, если она не
соответствует чертежам пли техническим условиям;
135
б) возвращать производственному мастеру предъявленную
недоделанную продукцию;
в) не принимать на контроль предъявленную цехом продукцию
без установленной сопроводительной документации;
г) требовать от производственного мастера равномерного
предъявления продукции в соответствии со сменной производствен-
ной программой;
д) при контроле не задерживать детали больше положенного
времени;
е) проверять соответствие количества предъявленных на конт-
роль деталей сопроводительной документации;
ж) руководствоваться при контроле чертежами, техническими
условиями, картами технологического процесса (при спорных воп-
росах контролер должен обращаться к контрольному мастеру свое-
го участка, а при отсутствии технических условий — руководство-
ваться указанием контрольного мастера);
з) своевременно правильно и четко оформлять производствен-
ную документацию (рабочий наряд, извещение о браке, паспорта
и т. д.) и ставить клеймо на принятую продукцию;
и) немедленно доводить до сведения производственного и конт-
рольного мастера о возникновении массового брака, нарушении
технологического процесса и подобных случаях, вызывающих брак
и снижение качества изготовляемых изделий;
к) знать чертежи, технические условия на приемку деталей на
своем участке;
л) перед началом работы проверять пригодность применяемого
измерительного инструмента.
Контролер несет ответственность за:
а) правильность выполнения контроля в соответствии с техни-
ческой документацией;
б) качество и комплектность принятой продукции;
в) необоснованную браковку или отклонение от приемки предъ-
являемой продукции;
г) правильное и своевременное оформление документации и
клеймение деталей;
д) своевременный контроль предъявленных изделий;
е) сохранность измерительного инструмента, которым произво-
дит контроль, правильность методов и приемов контроля, чистоту
и порядок на рабочем месте.
§ 8. ВИДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
К основным видам контроля качества, применяемым в произ-
водстве, можно отнести:
предварительный контроль материалов, полуфаб-
рикатов и заготовок перед дальнейшей их обработкой; поопера-
ционный контроль всех деталей на каждой операции, ука-
занной в технологическом процессе;
136
групповой контроль после изготовления группы дета-
лей;
сплошной контроль всех предъявленных изделий;
выборочный контроль части изделий (величина про-
цента контролируемых изделий должна быть указана в картах
технологического процесса).
По способу выполнения различают-
стационарный контроль (на одном постоянном ме-
сте — контрольном пункте);
скользящий контроль (на месте обработки детали
или сборки изделий).
Предупредительный контроль выполняется для
предупреждения брака, например первой детали — контролером
совместно с производственным мастером или выборочный контроль
в процессе обработки.
Кроме перечисленных, может осуществляться:
самоконтроль самим рабочим (рабочему, которому дове-
рен самоконтроль, вручается личное клеймо качества),
статистический контроль (выполняется с применени-
ем теории вероятности и математической статистики);
автоматический контроль (выполняется контроль-
ными автоматами, например автоматами, встроенными в автома-
тические липин, и т. д.);
инспекционный контроль (повторная и выборочная
проверка деталей или изделий, ранее принятых на контрольных
пунктах ОТК).
§ 9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, УЧЕТ И АНАЛИЗ БРАКА
Браком в производстве являются детали, узлы или изделия, из-
готовленные не в соответствии с технической документацией.
Полуфабрикаты, полученные от заводов-поставщиков, и покуп-
ные изделия, пришедшие в негодность до поступления на производ-
ство, т. е. при хранении, транспортировании и т. п. производствен-
ным браком не считаются.
По характеру дефектов выявленный в производстве брак может
быть о к о н ч а т е л ь н ы м и исправимым.
Окончательным браком считаются детали, узлы или изделия,
дефекты которых исправить технически невозможно или экономи-
чески нецелесообразно, а исправимым — детали, узлы или изделия,
дефекты которых технически возможно и экономически целесооб-
разно устранить дальнейшей дополнительной обработкой.
Брак подразделяется на внутренний (допущен в том
же цехе) и внешний (виновником является другой цех или
отдел)
Выявляют брак и его причины работники ОТК с участием ма-
стера участка, технолога и рабочего, сделавшего брак. Виновника
137
брака устанавливает администрация цеха. Для обеспечения пра-
вильного учета и отчетности по браку в производстве, в целях
изучения причин брака и устранения их введены классификатор и
шифры виновников, причин и видов брака (табл. 41).
В зависимости от рода производства содержание классификато-
ра может быть различным. Брак выявляется контролером ОТК в
процессе приемки изделий, о чем составляется браковочное изве-
щение. Браковочные извещения не имеют стандартной формы,
поэтому на разных заводах система оформления и движения бра-
ковочных извещений различна.
Забракованная продукция не должна находиться в цехе, а
должна вывозиться после соответствующего оформления в особые
помещения, которые называются изоляторами брака.
Учет брака осуществляется:
а) в бухгалтерии завода — в стоимостном и в весовом выраже-
нии;
б) в ОТК — в штучном выражении с выявлением причин;
в) в производственном отделе в штучном выражении.
В производственном отделе ежемесячно составляется перечень
деталей на получение материалов взамен окончательного брака.
Брак, возникающий при работе в механическом цехе, можно
разделить на следующие основные группы.
1. Брак деталей вследствие нарушения линейных размеров и
взаимного положения поверхностей (не выдержаны размеры
диаметров отверстий, диаметров валов, припусков для дальнейшей
обработки, размеры длины, а также овальность, биение, непарал-
лельность, неперпендикуляриость).
Эти виды брака составляют от 70 до 80% ко всему браку меха-
нического цеха.
Основными причинами их можно считать: погрешность, допу-
скаемая рабочим, неисправность режущего и измерительного ин-
струмента и оборудования, недостаточный инструктаж мастера,
неправильно разработанный технологический процесс.
2. Брак вследствие повышенной шероховатости поверхности.
Брак происходит от неправильно установленных режимов резания,
применения режущего инструмента низкого качества, плохого
состояния оборудования, качества обрабатываемого материала
и т. д. Этот вид брака составляет примерно 8—10% ко всему браку
цеха.
3. Пороки резьбы, происходящие от неисправности режущего
инструмента, неправильных приемов работы, неправильно выпол-
ненных предыдущих операций, от плохого качества обрабатывае-
мого материала (7—8% от всего брака механического цеха).
4. Остальные виды брака составляют от 5 до 10% брака и
имеют различную характеристику.
Копии браковочных актов контрольные пункты ежемесячно
сдают в ОТК, где их анализируют. ОТК составляет график, по ко-
торому определяется рост или уменьшение брака по основным его
видам. Согласно этим данным ОТК выдает рекомендации, а техни-
138
Примерны^ классификатор брака
139
сч
cd
РГ
Я
\0
cd
Анализ брака механических цехов № 1 и 2 в течение года
Примечание. Условные обозначения: цеха № 1 ------------------------ цеха
140
ческое бюро цехов принимают соответствующие меры по устране-
нию брака.
В табл. 42 показан анализ брака. Рассматривая графики, мож-
но заключить, что по причине отклонения диаметров отверстий в
цехе № 2 брак держался примерно на одном уровне в течение года.
Это дает основание полагать, что в этом цехе технологический про-
цесс обработки отверстий установившийся и брак составляет
8-10%.
Рассматривая этот же вид брака по цеху № 1, можно сделать
вывод, что технологический процесс обработки отверстий недоста-
точно отработан. То же самое можно сказать и о браке по линей-
ным размерам.
§ 10. ОСНОВЫ СИСТЕМЫ БЕЗДЕФЕКТНОГО
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
В машиностроительной промышленности широко распростране-
ны различные формы социалистического соревнования: за досроч-
ное выполнение плана, за снижение трудоемкости на каждой опе-
рации, за снижение себестоимости на каждой операции и др. На
одном из саратовских предприятий в 1955 г. возникло социалисти-
ческое соревнование за повышение качества выпускаемой продук-
ции: «Работать на каждом рабочем месте, при выполнении каждой
операции, без брака». При дальнейшем развитии этого движения
была создана и внедрена на ряде предприятий страны «Система
организации бездефектного изготовления продукции и сдача ее
ОТК и заказчику с первого предъявления».
Поскольку эта система дала положительные результаты, то в
ноябре 1967 г. вышло постановление ЦК КПСС «Об усилении ра-
боты по внедрению системы мероприятий, разработанных на пред-
приятиях Саратовской области, по повышению качества выпускае-
мой продукции».
Постановление имеет политическое и народнохозяйственное
значение и ставит решение задачи о постоянном улучшении каче-
ства выпускаемой продукции. Система представляет собой комп-
лекс связанных и взаимозависимых между собой воспитательных,
организационных и инженерно-технических мероприятий. В ее
основу заложены следующие положения.
1. Обеспечение выпуска продукции высокого качества должно
являться следствием повседневного воспитания у рабочих, инжене-
ров, техников, мастеров, начальников цехов, у всех работников
предприятия коммунистического отношения к труду и чувства вы-
сокой ответственности за качество выполняемой работы. Саратов-
ская система исходит из положения, что только через сознание
исполнителя можно поднять качество вкладываемого им в изделие
труда. Это положение является идеологической основой системы.
2. За качество изделия полную ответственность несет исполни-
тель. При выявлении брака каждый случай надо рассматривать
141
как нарушение производственной дисциплины со стороны исполни-
теля. Система требует, чтобы каждый рабочий, мастер, начальник
цеха, конструктор, технолог, прежде чем предъявить продукцию,
сначала сам убедился в полной ее бездефектности. Для практиче-
ского решения этих вопросов разрабатывается ряд мероприятий.
Это положение является организационной основой системы.
3. Для изготовления бездефектной продукции должны быть
устранены все причины, мешающие исполнителю в изготовлении
высококачественной продукции. Для этого необходимо проведение
мероприятий по пересмотру и упорядочению технической докумен-
тации: конструкций, допусков, технологии изготовления и контро-
ля, приведение в порядок оборудования и технологической оснаст-
ки, организация рабочих мест, условий труда и др. Это положение
является инженерно-технической основой системы.
4. Одно из важных положений — это критерий оценки безде-
фектного изделия. Саратовской системой предусматривается: все
то, что изготовлено строго в соответствии с чертежом и другой
технической документацией, имеющей законную силу в данном
календарном периоде, и есть годное, качественное, не имеющее де-
фектов, и наоборот — все, что не соответствует технической доку-
ментации, является негодным, дефектным.
5. К основным показателям качества относятся:
Брак в процентах к валовому и товар-
ному выпуску (количество рекламаций)
Возврат продукции ОТК внутри цеха
после первого предъявления и обна-
ружении дефектов
Возврат продукции от цехов-потребите-
лей цеху-изготовителю (количество возв-
ращенных деталей, узлов)
Показатель общего со-
стояния и уровня каче-
ства изготовленной
продукции
Показатель уровня тех-
нологической и произ-
водственной дисципли-
ны рабочих и мастеров
Показатель уровня тре-
бовательности и каче-
ство работы контроле-
ров, честное отношение
к труду исполнителей
6. При подведении итогов по соцсоревнованию цехов и распре-
делению фонда мастера в цехах принимается во внимание важней-
ший показатель качества — бездефектное предъявление деталей.
Для выполнения указанных выше положений, обеспечивающих
бездефектное изготовление деталей и сдачу их с первого предъяв-
ления ОТК, на каждом предприятии разрабатывается план внедре-
ния этой системы и комплекс мероприятий, направленных на ее
выполнение.
При внедрении системы бездефектного изготовления деталей
и сдачи их ОТК с первого предъявления по каждому исполнителю
ежедневно учитывается количество предъявленных деталей и ко-
личество отклоненных, учитывается брак и возврат бракованных
142
деталей, поступивших в сборочные цехи. Исполнитель может еже-
дневно видеть результат своей работы.
Каждую педелю в цехах и на заводе в определенные дни про-
водят совещания по качеству. На этих совещаниях рассматривают
результаты работ за неделю по вопросам качества, по итогам
бездефектного изготовления деталей и приема их с первого предъ-
явления; разрабатывают мероприятия, направленные на повыше-
ние качества. Результаты работы за неделю сводят затем в ведо-
мость за месяц (табл. 43).
Таблица 43
Сводная ведомость сдачи продукции в ОТК с первого предъявления
по механическому цеху № А
Дата
ли операции % с пер- вого предъ- явления Брак оконча- тельный, шт., внут- ри участка Возврат брака, шт., из сбороч- ного цеха
принято ОТК отклонено ОТК
Борисов, уча- I 1177 208 82
сток № 1 11 2205 307 86 —
III 1176 401 66 6
IV 1073 458 57 1
Итого 5631 1374 76 7
Г аврилов, уча- I 501 147 71 —
сток № 2 II 1448 154 89 6
III 929 415 56
IV 1451 321 78
Итого 4329 1037 76 2 6
Белов, участок I 208 45 78 2
№ 3 II 311 79 75 2
III 389 56 86 — 4
IV 566 38 93 3 6
Итого 1474 218 85 3 14
По цеху I 1886 400 79 2
II 3964 540 87 1 8
III 2494 872 65 6 4
IV 3090 817 74 5 6
Итого И 434 2629 77 12 20
143
Из ведомости видно, что работа по -участкам и по цеху ведется
неритмично. Основную массу деталей предъявляют и сдают в ОТК
в конце четвертой недели, наихудшие показатели у участка № 3.
Имеется брак внутри участка и большой возврат со сборочных це-
хов, хотя процент принятой продукции с первого предъявления
больше, чем у других участков. Это также указывает на слабую
работу контролеров, пропускающих бракованные детали в сбороч-
ные цехи.
Лучшими показателями работы надо считать показатели участ-
ка № 1 (более ритмично сдается продукция), несмотря на то, что
процент сдачи продукции с первого предъявления на этом участке
меньше. Увеличение процента сдачи продукции с первого предъяв-
ления ОТК не должно быть самоцелью, а должно рассматриваться
в связи с другими показателями. Возврат бракованных деталей со
сборочного цеха характеризует работу контролера данного
участка.
§ 11. КЛЕЙМЕНИЕ ПРОДУКЦИИ, ПРИНЯТОЙ ОТК
После контроля и приемки продукции производится ее клейме-
ние или маркировка. Клеймение и маркировка являются обязан-
ностью контролера ОТК и необходимы для того, чтобы отличать
бракованные детали от небракованпых.
Рис.. 80. Виды клейм
Контролер, поставивший на детали свое клеймо, отвечает за ее
качество и соответствие чертежу.
При клеймении деталей применяют:
для металлических термически необработанных деталей — сталь-
ные клейма с выгравированными цифрами, заключенными в различ-
ные фигуры — треугольник, квадрат, круг и т. д. (рис. 80);
для продукции из мягких материалов (дерево, пластмассы и
т. д.) и металлических термически обработанных деталей — хими-
ческое клеймение резиновыми клеймами. В случае необходимости
на термически обработанные детали наносят надписи электро-
графом.
На изделиях, на которые нельзя поставить клеймо, делают на-
клейки, привешивают ярлыки или бирки с клеймами контролера,
принявшего и оформившего продукцию.
Клеймо ставится не только на годной продукции, но и на брако-
ванной, в этом случае на клейме имеются слово «Брак» или буквы
«бр».
Место клеймения четко указывают в чертеже или в технологи-
ческой карте.
144
Все клейма и штампы выдают на основании разрешения началь-
ника ОТК- Для учета клейм ведут специальный журнал. За утерю
клейма налагается административное взыскание и с виновных удер-
живается стоимость его.
§ 12. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ И РАБОЧЕГО
МЕСТА КОНТРОЛЕРА
Система организации работы контролера зависит от ритмичной
подачи продукции па контроль, расположения контрольного пункта
по отношению к обслуживаемому производственному участку, от
его оборудования и обеспечения технической документацией, изме-
рительными инструментами и приборами, которые должны нахо-
диться па своих, строго определенных местах.
Рабочее место контролера не должно быть захламлено брако-
ванными деталями и ненужными предметами. Рабочее положение
контролера при выполнении работы не должно быть напряженным,
так как это приводит к утомляемости, ослаблению внимания, а сле-
довательно, и к снижению достоверности выполняемых измерений.
Производительность труда контролера зависит также от осве-
щенности рабочего места. Освещенность поверхности контрольного
стола не должна быть менее 100—150 лк.
Чтобы повысить производительность труда, контролер должен
применять рациональные приемы работы. Последовательность конт-
рольных приемов заключается в следующем
ознакомление с чертежом и технологическим процессом;
подбор необходимого измерительного инструмента и осмотр его;
осмотр деталей и выявление внешних поверхностных пороков —
раковин, трещин, забоин и т. д.;
контроль чистоты поверхности и точных посадочных размеров, а
затем проверка биений, соосности, эксцентричности и др.
Измерение одного из размеров необходимо делать поочередно на
всех деталях контролируемой партии, после чего следует перехо-
дить к контролю другого размера.
Производительность контроля также зависит и от выбора изме-
рительного инструмента. Например, контроль резьбы резьбовым
кольцом занимает примерно в два раза больше времени, чем провер-
ка этой резьбы резьбовой скобой.
На рис. 81 показан количественный рост измеренных деталей в
зависимости от применения той или иной конструкции предельных
скоб. Контроль односторонними двухпредельными скобами (рис.
81, б) производительнее, чем контроль двусторонними (рис. 81, а).
Удлинение одной из измерительных губок увеличивает производи-
тельность труда (рис. 81, в).
Если одну из измерительных губок удлинить, а затем закрепить
в жесткой стойке, то производительность контроля по сравнению с
проверкой двусторонней скобой увеличивается более чем в три ра-
за (рис. 81, г).
145
Производительность тру-
да контролера и организа-
ция контроля зависят от ор-
ганизации самого производ-
ства, соблюдения технологи-
ческой дисциплины и отнод
шения к труду непосредст-
венно исполнителей.
Проверка качества
выполнения своей
раб’оты есть первей-
шая обязанность
каждого исполните-
л я.
Рабочий после обработ-
Рис. 81. Влияние конструкций скоб на
производительность измерений
ки детали обязан ее прове-
рить. Если деталь окажется
бракованной, рабочий должен не предъявлять ее в ОТК в одной
партии с годными деталями, а отложить в сторону.
Технолог должен следить за технологическим процессом, произ-
водственный мастер— обеспечить рабочих инструментами и всем
необходимым для работы, а механик — следить за исправностью
оборудования. Работа общественных организаций должна быть на-
правлена на воспитание чувства ответственности у исполнителей за
свою работу Эти условия заложены в систему бездефектного изго-
товления продукции и сдачи ее ОТК с первого предъявления.
Система бездефектного изготовления продукции изменяет орга-
низацию контроля: 1) дает возможность передачи таких операций,
как разметка, балансировка и т. д., на личный контроль; 2) в боль-
ших масштабах допускается выборочный контроль деталей из
предъявленной партии; 3) уменьшается количество контролеров.
Основной работой контролеров при бездефектном изготовлении
продукции является профилактика брака и его анализ, улучшение
методов контроля, контроль за средствами производства, измери-
тельной и технологической оснасткой.
§ 13. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ КОНТРОЛЯ
Основной технической документацией являются ГОСТы, техни-
ческие условия, рабочие чертежи, справочники, система допусков и
посадок, карты технологического процесса, технология контроля ка-
чества, различные инструкции, ведомственные и заводские нормали.
Государственные общественные стандарты
(ГОСТ) обязательны для всех отраслей промышленности. В них
даются основная характеристика продукции, гарантийные сроки, ос-
новные требования к качеству, методика испытания, вид упаковки и
условия поставки продукции.
Технические условия (ТУ) представляют собой перечень
требований, не включенных в ГОСТ. Технические условия должны
146
быть составлены на каждый вид выпускаемой продукции. Они
должны -Содержать основную характеристику и область применения;
комплектность, паспортные данные, монтажные размеры; техниче-
ские требования к приемке и испытанию изделия; маркировку и
клеймение изделия; внешний вид изделия (покрытия, окраска); спо-
собы консервации, упаковки и хранения изделия; различные прило-
жения к техническим условиям; гарантийный срок работы изделия,
в течение которого изготовитель несет ответственность.
На рабочем чертеже приводится графическое изображение
детали с указаннием всех размеров и допусков, необходимых как
для ее изготовления, так и для контроля. Кроме того, на рабочем
чертеже приводятся данные о материале, термической обработке,
твердости, чистоте поверхности и другие технические требования.
Для наиболее ответственных деталей в чертеж вписывают техничес-
кие условия, в которых указывают допускаемые отклонения по бие-
нию, параллельности, перпендикулярности, требования к качеству
материала и т. д. На эти технические условия контролер должен об-
ращать внимание в первую очередь. Чертежи должны периодически
проверяться конструкторским отделом и иметь штамп о годности на
определенный срок.
Система допусков и посадок является основным тех-
ническим документом, обеспечивающим взаимозаменяемость, виды
сопряжений и точность изготовляемых деталей, поэтому на конт-
рольных пунктах ОТК обязательно должны находиться таблицы до-
пусков и посадок. Контролер обязан хорошо разбираться в этих
таблицах.
В карты технологического процесса внесены необхо-
димые сведения, указания и условия для изготовления детали в со-
ответствии с чертежом и указанными в нем техническими условия-
ми. При техническом контроле необходимо пользоваться одновремен-
но рабочим чертежом и картами технологического процесса. При
контроле также необходимо выявлять нарушения в последователь-
ности выполнения технологических операций. Все изменения, кото-
рые вносят в технологический процесс, должны быть указаны в кар-
тах технологического процесса и иметь дату и подпись лица, про-
изводившего изменения.
В картах технологического процесса контроля качества продук-
ции рассматривается последовательность контрольных операций с
указанием методов и приемов их выполнения и оснастки, необходи-
мой при контроле и обеспечивающей точность и производительность
контроля. Технология контроля должна являться неотъемлемой ча-
стью всего технического процесса на изготовление продукции. В
табл. 44 и 45 приведены технологические карты контроля.
Для особо точных деталей, оказывающих влияние на такие пока-
затели машины, как точность, производительность, прочность, со-
ставляют паспорта. В них указывают допуски и способы контроля
отдельных размеров. Контролер при контроле этих размеров запи-
сывает фактические результаты измерений в паспорт. Величина их
не должна превышать указанных в паспорте.
147
Таблица 44
оо
Завод
Технологическая карта технического
контроля механической обработки
Наименование летали — корпус
Изделие № ___________
Деталь
К9 ------
№ п/п Объект контроля Размер, мм
Операция 5
1 Проверить два отверстия 0 70
2 Две выточки 0 72 иа 44-и 25 и расстояние от торцов 28 и 15 0 72 44 и 25 28
15
3 Соосность двух отверстий _ 0
Допуск, мм Метод контрол 5Шифр ин- струмента
Контроль произвести
+0,03 Гладким калибром-пробкой пр 70А не 70 А
+0,8 Нутромером с обратной шка-
+0,6 —0,06 —0,4 ЛОЙ
0,01 Вставить в два отверстия Втулка
на 0 70А спец, втулки с калибро- № .
250 мм ванными отверстиями Оправка №
Измерение производить спец, оправкой
Схема измерения
11 родолжение табл. 44
п, и Объект контро; Размер, мм Метод контроля Шифр пн- стру мента Схема измерения
4 5 Перпендикулярность оси от- верстия 0 70А к плоскости ос- нования Размер 57 0 ±0,1 0,1 на 250 мм Вставить в отв. 0 70А втул- ку. Во втулку вставить спец, оправку с индикатором (0,01) Измерение производить, по- ворачивая индикатор на 180° Вставить в отверстие 0 70А специальную втулку. Во втул- ку вставить специальную оп- равку. Установить вставку 55°. Измерение производить плоско- параллельными плитками Втулка № Оправка № М— М— м— И1
<L-r
•/0L-
/ /
- /1 к.
-if-
//
//Г
Составил
Проверил
Утвердил
Дата
Всего листов Лист №
Наименование детали — станина
Завод та технического контроля сборки ' № детали
Изделие №
Составил Проверил Утвердил Дата Всего листов Лист
150
Контрольные вопросы
1 Что такое качество?
2. Какое значение имеет качество продукции в народном хозяйстве?
3. Что такое надежность и долговечность механизмов и машин?
4. Как организуются взаимоотношения ОТК с другими отделами завода?
5. Из чего состоит основная техническая документация, без которой контро-
лер не может работать?
6. От чего зависит производительность труда контролера?
7 Какие основные показатели контролер может взять при соцсоревновании?
8. Что такое брак окончательный и исправимый? Для чего нужен учет и
анализ брака?
9. В чем сущность «Саратовской системы изготовления и предъявления ОТК
детален»?
ГЛАВА IX. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
ВНЕШНИХ ПОСТАВОК
Все материалы, полуфабрикаты и изделия, поступающие на за-
вод, контролируются ОТК.
Основными задачами бюро внешней приемки (ВВП) являются:
а) техническая приемка поступающей на завод продукции; свер-
ка поступившей технической документации и полученной продукции;
отбор проб для отправления в лаборатории на анализ и заключение
о годности материала; оформление документов, контроль и изоля-
ция брака;
б) составление рекламационных актов на поставленную низко-
качественную продукцию;
в) контроль маркировки и хранения продукции на складе после
ее приемки;
г) наблюдение за правильной выдачей материалов цехам-изго-
товителям;
д) участие в разработке технических условий при заключении
договоров на поставку продукции.
К основным видам контроля относится контроль внешним осмот-
ром, контроль размеров деталей и испытание их, контроль качества
материалов.
§ 1. КОНТРОЛЬ ВНЕШНИМ ОСМОТРОМ
При поступлении продукции в первую очередь производится
контроль внешним осмотром, в который входит проверка наличия
установленных аттестатов, контрольных ярлыков и сертификатов,
свидетельствующих о качестве продукции и соответствии ее зака-
зам. Для этого полученную продукцию сверяют с прилагаемой к ней
технической документацией, контролируют состояние упаковки и
консервации, проверяют состояние качества поверхности и отсутст-
вие внешних повреждений.
После проверки и получения положительных заключений от ла-
боратории материал маркируют (окрашивают) в зависимости от
принятой на заводе маркировки в различные цвета.
Внешним осмотром обнаруживают пороки сортового проката,
поковок и отливок. Невооруженным глазом или с помощью лупы
определяют трещины, волосовины, расслоения, раковины, заливы и
другие дефекты, связанные с металлургическим производством.
Обычно качество материала и скрытые пороки определяют на об-
разцах, взятых из партии полученного материала.
§ 2. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛА
Детали машин изготовляют в большинстве случаев из различных
сплавов стали, чугуна, бронзы, латуни, дуралюминия и т. д. Состав,
структура и свойства металлов и сплавов характеризуют их качест-
152
во и подвергаются контролю. Химический состав и структуру мате-
риала металлических заготовок и деталей проверяют методами
макро- и микроанализа, рентгеновскими лучами и т. д. Для выявле-
ния поверхностных и внутренних пороков применяют следующие
методы дефектоскопии: просвечивание, магнитный, люминесцент-
ный, цветной и ультразвуковой.
§ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
Определяют состав металлов и сплавов в химической лаборато-
рии при помощи к о л и ч е с тв е н н о г о и качественного хи-
мического анализа для установления соответствия факти-
ческого состава указанному в сертификате. Для производства хими-
ческого анализа пли плавки берут пробу в виде куска материала
L таль
Углеродистая
0,15 -0,20 7» С
Углеродистая
0,9-1,0/»С
Соломенно-
желтый
Светло-
желтый
Углеродистая
1,1-1,3 7» 0
Белый
Быстрорежу-
щая
10~1в 7. W
Темно-
красный
Вопыррамовая
1 1,3 7» IV
Темно-
красный
Кремнистая
1,5-2 7» Si
Светло-
желтый
Хромистая
11 !3 7» в г
Темно-
желтый
Хромоникеле-
вая
3 7»Ni и 17» С г
Желтый
Рис. 82. Определение марки стали по искре
или стружки от каждой партии. Метод химического анализа трудо-
емок и длителен по времени, требует специально оборудованной
лаборатории и квалифицированных лаборантов.
Метод искрового контроля применяют в тех случаях,
когда необходимо приближенно определить марку стали в зависи-
мости от ее химического состава.
Сущность метода заключается в следующем. При работе стали
на заточном станке абразивным кругом образуется пучок искр.
Форма и цвет искр, а также форма пучка искр тесно связаны с хи-
мическим составом стали, поэтому при достаточном опыте довольно
точно можно определять марки сталей. На рис. 82 показаны раз-
личные формы искр в зависимости от марок сталей.
Наиболее распространенным методом контроля химического со-
става и определения марок сталей является спектральный
анализ, сущность которого состоит в том, что испытываемый металл
или сплав нагревают до газообразования и свечения. При таком
состоянии металлы дают характерную по цвету для каждого эле-
мента линию спектра. Например, натрий дает линию желтого цвета,
гелий — линию зеленого цвета и т. д. Если спектр будет состоять из
нескольких линий различного цвета, то это покажет, что проверяе-
мый материал состоит из нескольких элементов. По цвету спектра
при помощи атласа спектральных линий можно определить матери-
ал, а по интенсивности спектральных линий — количество входящих
в него элементов.
§ 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ
Структура металла и сплава определяется методом макро- и
микроанализа и рентгеноанализа.
Методом макроанализа определяется видимая невоору-
женным глазом или с увеличением не более чем в 10 раз структура
металла или сплава, называемая макроструктурой. Этим ме-
тодом можно выявить расположение волокон в прокате или поков-
ках (рис. 83), трещины, раковины, пористость нт. д. (рис. 84).
Методом м и к р о а п а л и з а определяют структуру металла
или сплава, рассматриваемую при большом увеличении (до 3000
раз).
При этом исследовании можно определить величину и форму зе-
рен (кристаллов) и структурные составляющие сплава, определить
обрабатываемость материала, дать заключение о качестве термооб-
работки— глубине закалки, глубине цементируемого слоя и т. д.
Кроме того, методом микроанализа можно выявить имеющиеся
внутренние пороки — трещины, волосовины, неметаллические вклю-
чения и др.
Исследования макроструктуры и микроструктуры производят по
макро- и микрошлифам с помощью металлографического микроско-
па. Для изготовления макро- и микрошлифов из исследуемого ме-
талла или сплава вырезают образец, одну из сторон которого тща-
154
тельно шлифуют, протравливают и после этого рассматривают под
микроскопом.
Рентгеновский анализ применяют для определения ха-
рактера структуры и выявления внутренних дефектов. Применение
рентгеновского метода дало возможность определить кристалли-
ческую структуру большинства химических элементов и узнать, как
изменяется структура металлов и сплавов в зависимости от вида их
обработки. Анализ производится с помощью специальной рентгенов-
ской аппаратуры.
Рис. 83. Расположение во-
локон в прокате
Рис. 84. Пористость в
чугунных отливках
§ 5. ДЕФЕКТОСКОПИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
При химических и -металлографических методах контроля для
определения химического состава структуры, внутренних и поверх-
ностных дефектов обычно из проверяемой детали вырезают обра-
зец п тем самым портят и разрушают деталь. Поэтому такие методы
могут быть приемлемы при выборочном контроле, когда по резуль-
татам исследования одной детали или заготовки приходится судить
о всей партии. Для определения внутренних дефектов металлов и
сплавов без разрушения деталей в технике широко применяют де-
фектоскопию. Наиболее распространенными методами дефектоско-
пии являются цветной, магнитный, люминесцентный, просвечивания
и ультразвуковой.
Цветной метод. Сущность метода заключается в том, что цвет-
ная жидкость, нанесенная на поверхность, может проникнуть в тре-
щины, а затем при -нанесении на проверяемую поверхность порошка
впитывать его и тем самым образовывать рисунок.
Магнитный метод. Сущность этого метода основана на свойствах
магнита (рис. 85) Если проверяемую деталь намагнитить, поместив
се в магнитное поле, то в ней возникнет магнитный поток, причем
магнитные линии будут иметь определенное направление. Если на
пути магнитных линий встретилась пустота, например трещина на
поверхности детали, то они изменят свое направление, так как на
краях трещины образуются новые магнитные полюсы. Если в этом
случае поместить на поверхность детали ферромагнитный порошок,
155
то он, скапливаясь у краев трещины, обнаруживает ее. Дефекты на
поверхности намагниченной детали выявляют, посыпая ее магнит-
ным порошком, например мелкоразмельчеиной магнитной закисью
(или окисью) железа (ЕзСД), которая образует четкий рисунок
дефекта. Можно использовать также суспензию, например смесь
трансформаторного масла с ферромагнитным порошком.
Магнитный метод применяют
для выявления волосовин, рас-
слоений, трещин, неметалличе-
ских включений и других дефек-
тов, находящихся неглубоко от
поверхности детали. На рис. 86
показаны трещины на шейке
шпинделя станка, выявленные
магнитным методом с применени-
ем суспензии. Магнитный метод
имеет ограниченное применение,
так как с его помощью можно
контролировать только ферромаг-
Рис. 85. Схема обнаруживания
дефектов
нитпые сплавы, т. е. сплавы железа, никеля и кобальта. После конт-
роля деталь обязательно должна быть размагничена.
Люминесцентный метод. Под люминесценцией понимают свече-
ние тел, вызванное пе повы-
шением их температуры, а
другими причинами. В ка-
честве примера можно при-
вести свечение светлячков,
гнилого пня, циферблата на
часах и т. д.
Различают два основ-
ных вида люминесценции —
электролюминесценция, т. е.
свечения паров и газов при
шшшделя
возникновении в них элект- ,, т,,,,,,,,,,,
, 1 НС 00. I )С1Ц11||
рического разряда, и фото-
люминесценция, т. е. возник-
новение свечения вещества в результате действия па него ультра-
фиолетового излучения. Фотолюминесценцию применяют в дефек-
тоскопии для проверки магнитных и немагнитных материалов.
При определении поверхностных дефектов сущность метода
люминесценции состоит в том, что на проверяемую поверхность на-
носят слой люминесцентного вещества (люминофора). Это вещество
проникает внутрь дефектной поверхности и задерживается там. При
наведении на эту поверхность ультрафиолетовых лучей люминофор
начинает светиться, обрисовывая контуры дефектной поверх-
ности.
Схема люминесцентного метода определения дефектов показана
на рис. 87
156
Метод просвечивания. Рентгеновские лучи и гамма-лучи облада-
ют большой проникающей способностью. Разные среды неодинаково
поглощают рентгеновские и гамма-лучи. На этом п основан метод
выявления дефектов. Лучи, проходящие через толщу однородного
материала, поглощаются одинаково. Поглощение лучей будет иным,
когда на своем пути они встречают дефектное место—трещины, ра-
ковины— или инородное вещество. На фотоснимке или экране кон-
тур трещины или раковины будет выглядеть темнее или светлее
остальных участков. Максимальная толщина контролируемых
стальных изделий не должна превышать 600 мм.
Для определения дефектов этим ме-
тодом имеются соответствующие уста-
новки— рентгеновские аппараты и
гамма-установки. При работе па них
необходимо строго соблюдать меры
предосторожности и правила техники
безопасности во избежание облуче-
ния.
Ультразвуковой метод. Ультразву-
ковой метод основан на способности
ультразвуковых колебаний распростра-
няться в твердых веществах на боль-
шую глубину и отражаться от поверх-
ности внутренних полостей проверяе-
мого материала. Этими полостями яв-
ляются трещины, раковины и расслое-
ния. Ультразвуковой метод контроля
нашел большое распространение в де-
фектоскопии. Он является наиболее
производительным и дает возмож-
ность проверять изделия толщиной
более 1 м.
Рис. 87 Схема люмине-
сцентного метода определе-
ния дефектов:
— ртутпо-кварцсвая
дефект поверхности,
проверяемая деталь
На рис. 88 показана схема определения внутреннего дефекта
ультразвуковым теневым методом. Источником ультразвука в этом
случае служит пьезоэлектрическая пластинка 2, на которую воздей-
ствует высокочастотный ламповый генератор 1, в силу чего пластин-
ка начинает колебаться. При соприкосновении с проверяемым изде-
лием 3 пластинка передаст ему эти колебания в виде ультразвука.
Если состав изделия внутри однороден, то звуковые колебания
беспрепятственно попадут на приемную пластинку 4 (см. левую
часть рис. 88), которая по своим размерам и составу аналогична
пластинке 2.
На пьезоэлектрической пластинке 4 в результате полученных ко-
лебаний возникнут пьезоэлектрические заряды. Разность напряже-
ний, образованная зарядами на противоположных поверхностях,
усиливается ламповым усилителем 5 и принимается регистрирующим
прибором 6. Если прибор переместить в правое положение и он
установится над раковиной К, то ультразвуковые колебания не
пройдут сквозь раковину К, а отразятся от ее границ (как указано
157
на рисунке стрелками) и не попадут на приемную пластинку 4. На
регистрирующий прибор сигналы не поступят и прибор не даст по-
казаний, что будет указывать на дефект.
Области применения дефектоскопии указаны в табл. 46.
Рис. 88. Схема ультразвукового метода опре-
деления дефектов
Таблица 46
Область применения дефектоскопии
Методы дефектоскопии
Внутренние
дефекты
+
Просвечивание рент-
геновскими гамма-луча-
ми
Магнитный
Люмпнесцсптп
Цветной
Ультразвуковой
Вихревых токов
Примечал И е. Знак
0,1 1—2,5%
от тол-
щины
изделия
0,001— 0,01—0,03
0,01
0,01—0,03 0,03—0,04
0,01—0,03 0,01—0,04
0,001— 0,1
0,03
0,001 о,
означает применяемость способа, знак — неприменяемость.
§ 6. МЕТОДЫ ПРОВЕРКИ МЕХАНИЧЕСКИХ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Свойства, определяющие сопротивление металлов или сплавов
различным механическим нагрузкам, которые могут прилагаться к
сделанной из них детали во время ее работы в машине, называются
механическими свойствами.
Для определения механических свойств металлов и сплавов про-
водят различные испытания.
158
Испытание на растяжение. Это испытание производят обычно в
металлографической лаборатории на специальной разрывной маши-
не, которая снабжена самопишущим прибором, вычерчивающим
диаграмму растяжения. Для испытания изготовляют специальные
образцы определенной формы и размеров (ГОСТ 1497—61). По по-
лученной диаграмме путем соответствующих вычислений определя-
ют все механические свойства, связанные с растяжением.
Испытание на изгиб. Испытанию на изгиб подвергают чугуны
различных марок и закаленные стали с целью определения прочно-
сти на изгиб и максимальной стрелы прогиба. Испытание произво-
дится на универсально-разрывных машинах со специальными при-
Рис. 89. Определение твердости методом
Бринелля:
a — измерение твердости: 1 — стальной шарик,
2—испытываемый материал, D — диаметр шари-
ка, d — диаметр лунки от шарика после его вдав-
ливания под нагрузкой Р; б—вид отпечатка пос-
ле надавливания шарика (лунка)
способлениями или на специальных прессах. ГОСТ 2055—-43;
9454—60.
Определение твердости. Под твердостью подразумевается свой-
ство материала сопротивляться вдавливанию в его поверхность
другого, более твердого тела определенной формы и размеров. Оп-
ределяют твердость различными методами в зависимости от состоя-
ния и свойств проверяемых поверхностей.
Определение твердости методом Бринелля производится
на специальном приборе путем вдавливания в испытуемую поверх-
ность стального закаленного шарика диаметром 2,5—5—10 мм под
действием постоянной нагрузки Р (рис. 89, а). Отношение нагрузки
к площади полученного отпечатка лунки (рис. 89, б) показывает
значение твердости (обозначается НВ)
НВ = —
F
и может определяться формулой
2Р
НВ =------------ —
nD (D — УП2 — d2)
Р — усилие, кГ; D—диаметр шарика, мм; d— диаметр отпечат-
- лупки, мм.
159
1 При проведении испытания поверхность должна быть чистой, не
иметь крупных рисок, раковин и забоин.
Диаметр отпечатка измеряют микроскопом МПБ-2, имеющим
деления с точностью измерения до 0,05 мм (рис. 90, а) При измере-
нии диаметра лунки микроскоп устанавливают на лунку, как пока-
зано на рис. 90, б, вырезом к свету и, вращая окуляр, получают
требуемую видимость. Затем один край отпечатка совмещают с на-
а)
Рис. 90. Измерение отпечатка с помощью
микроскопа МПБ-2:
а — общий вид: / — окуляр, 2 — основание;
б — измерение отпечатка: 1 — отпечаток (лупа),
2 — шкала, 3 — основание микооскопа
Рис. 91. Определение
твердости прибором
Польди:
1 — наконечник, 2 — корпус,
3 — брусок-эталон, 4 — ис-
пытуемый материал, 5 — ша-
рик
чалом отсчета шкалы и читают размер (см. рис. 90), равный в дан-
ном случае 4,2 мм. После этого микроскоп поворачивают на 90° и
повторяют измерение. Окончательный результат принимают как
среднее арифметическое из этих двух измерений. Диаметры шари-
ков, величину усилий и продолжительность выдержки под нагрузкой
в зависимости от толщины, качества материала и других факторов
рекомендуется брать по ГОСТ 9012—59. В этом стандарте приведена
также таблица для определения чисел твердости НВ.
Обычно этим методом измеряют твердость чугунов, бронз и тер-
мически необработанных деталей. Толщина проверяемой поверх-
ности не должна быть меньше десятикратной глубины отпечатка.
Различия диаметров отпечатков должны быть в пределах
0,2/)<rf<0,6D (см. рис. 89, а).
Расстояние между центрами двух отпечатков должно быть не ме-
нее двух диаметров шариков, а расстояние от края проверяемой де-
тали— не менее одного диаметра.
160
Рис. 92. Определение твердости
методом Роквелла
ли аснного определения твердости с точностью пример-
но и 'хоных условиях и на складе металлов применяют
пр ор Польди (рис. 91) Испытание производится ударом лю-
бой и.। от руки молотком по наконечнику 1, находящемуся в кор-
нит Удар передается через брусок-эталон 3 шарику 5, который
вдавливается одновременно в испытуемый материал 4 и
Твердость эталона НВ заранее определена. По данным
111мерсппя диаметра отпечатка на материале и эталоне с помощью
микроскопа МПБ-2 по прилагаемой к прибору таблице определяют
величину твердости проверяемого
материала.
Измерение твердости алмаз-
ным конусом методом Рок-
велла проводится па специаль-
ном приборе путем вдавливания
в испытуемую поверхность сталь-
ного шарика диаметром 1,588 мм
(l/16z/) или алмазного конусного
наконечника с углом при вершине
120° Твердость определяется по
глубине вдавливания под действием двух последовательно прила-
гаемых нагрузок: предварительной—10 кГ и общей — 60, 100 или
150 к Г
Испытуемый образец 1 (рис. 92) сначала получает предвари-
тельную нагрузку Р| —10 кГ, причем наконечник 2 вдавливается на
величину h\. Затем нагрузка увеличивается до Р2 и наконечник 2
вдавливается на глубину /г2. После этого нагрузка снимается. Твер-
дость характеризуется разностью глубин /zI=/i2 — h и выражается
леченным числом. Твердость обозначается
цепа одного деления циферблата индикатора, равная
/\ постоянная величина, равная для шарика 0,26, а для
л мп шого конуса 0,2.
Практически глубин; идавливапня отсчитывается автоматически
прнооре После шерення на циферблате индикатора отклады-
вай ।( чпело тпердос1 н.
11 iMi'peinic твердости чугуна, Орона п незакалеппых сталей про-
цися по шкале В агруакон 100 кГ стальным шариком. За-
стали н 6o.i тпердые материалы измеряют по шкале С
а гр\ ।кой 150 кГ- твердые материалы, имеющие хрупкий
iepxnocTiibiii слой, но шкале Л с нагрузкой 60 кГ.
Таблицы твердости приведены в ГОСТ 9013—59. В зависимости
от величины нагрузки твердость обозначается HRA, HRB, HRC.
Измерение твердости алмазной пирамидой по методу Вик-
керс а выполняется на приборе типа ТП путем вдавливания в про-
веряемую поверхность четырехгранной алмазной пирамиды с углом
между противоположными гранями 136° (измерение также возмож-
6—412
161
но проводить и стальными закаленными шариками с диаметром
2,5—5 мм). Число твердости, показываемое прибором типа ТП, мо-
жет быть определено формулой
2Psin —
Р 2
Нв = — = ------------= 1,8544 Р/сР,
F а2
где Р — нагрузка на пирамиду, кГ; а — угол между противополож-
ными гранями пирамиды, равный 136°; d — среднее арифметическое
обеих диагоналей отпечатка, мм.
Рис. 93. Определение
твердости методом Вик-
керса:
1 — шкала, 2— отпечаток
Приборы этого типа снабжены изме-
рительным микроскопом с оптическим
микрометром, при помощи которого про-
изводится измерение диагоналей отпечат-
ка (рис. 93). Определением этого разме-
ра и величиной приложенной нагрузки
характеризуется твердость проверяемой
детали.
Для испытания твердости мелких де-
талей, размеры которых не позволяют
воспользоваться ни одним из описанных
выше стандартных методов, применяют
методы испытания на микротвердоств
приборами ПМТ-2 и ПМТ-3. Испытания
проводятся алмазной пирамидой с малы-
ми нагрузками 24-200 Г Этот метод по-
зволяет определить твердость таких деталей, как тонкие ленты,
проволока, тонкие слои гальванических покрытий, оксидных пленок
и т. п.
Технологическими испытаниями называются испытания, опреде-
ляющие способность металла выдерживать определенные нагрузки,
подобные тем, которым металл подвергается при обработке или при
работе детали в машине. Наиболее часто встречающиеся виды ис-
пытания даны в табл. 47
Испытание на изгиб листового металла 2. Испы-
тание проводится на обычных прессах в специальном приспособле-
нии 1 и служит для определения способности металла выдерживать
заданную пластическую деформацию, характеризуемую углом изги-
ба по ГОСТ 14019—68; испытание проводится до заданного техни-
ческими условиями угла изгиба, до появления первой трещины в
растянутой зоне образца, с фиксацией угла изгиба. Ширина образца
не менее 10 мм, угол измеряется без снятия нагрузки.
Испытание на- сплющивание труб по ГОСТ 8695—
58. Испытание заключается в сплющивании образца трубы 1 между
двумя параллельными плоскостями 2 в тисках или при помощи
пресса на заданную высоту Н. Образец устанавливается своей про-
дольной осью вдоль губок тисков. При испытании сварных труб шов
должен быть расположен между сплющивающими плоскостями на
одинаковом от них расстоянии.
162
Ill а и и с па бортование труб по ГОСТ 8693—
II.... заключается в отбортовании образца трубы 1 стол-
сгепок до 1,25 мм специальными оправками 2 ударами мо-
под прессом; Первоначально отбортовка ведется оотрав-
лом конуса 90°, затем радиусной оправкой, радиус оправки
wii ныть пе менее двух толщин стенок.
Ih пытание на изгиб трубы по ГОСТ 3728—66.
I Г пы । .чипе состоит в плавном изгибе цельных и сварных труб вру-
ii.iiн при помощи трубогибочного станка (с наполнением и без
пего) наружного диаметра трубы. При изгибе в любом месте наруж-
ный диаметр не должен быть менее 85% размера диаметра до изги-
fia Трубы диаметром до 60 мм гнут в холодном состоянии, более
<10 мм в нагретом. Угол загиба образца должен быть 90°, радиус
оправки в соответствии с требованием обычно равен 4—5 D, где
наружный диаметр трубы. Испытание служит для определения
способности материала трубы загибаться под угол 90° без разруше-
ния.
Испытание на перегиб проволоки до диаметра
Ь мм производится по ГОСТ 1579—63 по указанной схеме. Образец
проволоки 1 зажат в специальных тисках 2. Загибается и разгибает-
i » попеременно вправо и влево на 90° О качестве проволоки судят
количеству перегибов до ее излома.
Испытание на осадку по ГОСТ 8817—58 предназначе-
я испытания прутков и проволок, применяемых для изготовле-
Гюлтов, заклепок и других крепежных изделий горячей или хо-
|о шоп высадкой и торцовой штамповкой. В холодном состоянии
при диаметре или стороне квадрата от 2 до 30 мм и в горячем сос-
11 hi н ни от 5 до 150 мм. Высота образца: h = 2d или равная двум сто-
рон; квадрата. Рекомендуемая деформация для стальных образ-
h — hi
50 до 75%' и определяется по формуле х =-------------------100.
п
производится по боковой поверхности. Трещин и надрывов
И1.1Н. должно.
Испытание листового металла на выдавлива-
< nipоделяет способность металла подвергаться вытяжке при
in nioii штамповке. Испытание заключается в выдавливании лун-
образце 1 листового материала при помощи специального
а 2 с шаровой поверхностью на определенную глубину луп-
которая и определяет способность материала к вытяжке.
Контрольные вопросы
такое внешние поставки?
киком виде поступают заготовки на склад металлов от поставщиков?
'.ikin' виды контроля применяют при определении качества металлических
икон метод определения марки стали распространен и доступен в цехо-
адских условиях?
надо предпринять, если в продукции внешней поставки обнаружен
11 чем заключаются механические и технологические испытания основных
।н металлов?
163
Технологические
Метод испытания на изгиб листового ме-
талла
1. Образец согнут на угол а
2. Образец согнут на угол 180°
3. Образец согнут до соприкосновения сто-
рон
Метод испытания стальных труб
1. Испытание трубы на сплющивание
2. Испытание трубы на изгиб
3. Испытание на бортование труб
1. Метод испытания на перегиб проволоки
2. Испытание на осадку металла
3. Испытание листового металла на выдавли-
вание
164
Таблиц а 47
ГЛАВА X. КОНТРОЛЬ ПОКОВОК
И ШТАМПОВОК. ВИДЫ БРАКА
§ 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПОКОВКАХ
И ШТАМПОВКАХ
Ковкой называется обработка металлов давлением в нагретом
до пластичности состоянии при помощи ударов молота или нажимов
пресса, причем объем и целостность проковываемого металла не на-
рушаются, а изменяется только его форма. Ковкой или штамповкой
изготовляют детали различной формы и размеров.
Полученные ковкой или горячей штамповкой детали называются
поковками. Основным материалом для получения поковок служат
горячей штам-
94. Схема
повки:
/ — верхняя .часть штампа, 2 — ниж-
пя> часть штампа, 3 — заготовка,
4 — штампованная деталь
Рис. 95. Схема холодной
штамповки:
/ _ пуансон, 2— заготовка,
3 — ограничители, 4 — де-
таль, 5 — матрица
заготовки из стали различных марок и цветных металлов или спла-
вов; для крупных поковок — в виде слитков и для средних и мел-
ких— в виде проката.
Ковка подразделяется па свободную ковку — на молотах
п ш т а м п о в к у — на прессах. При свободной ковке форма заготов-
ки изменяется от сдавливания ее между бойками молота. Форму и
размеры придает ей*кузнец при помощи различных инструментов.
При горячей штамповке форма и размеры поковок ограничива-
ются поверхностями полостей, выполненных в штампах, в которых
заготовка при-штамповке принимает заданную форму и размер.
Каждый штамп состоит из двух половин, соответствующих верхне-
му п нижнему бойкам. На рис. 94 показан пример получения штам-
повок в штампе.
Холодной штамповкой называется процесс изготовления детали
требуемой формы в штампах без предварительного нагрева загото-
вок. Холодная штамповка производится главным образом из лис-
тового материала. Штампы для холодной штамповки состоят из
двух половин: верхней — пуансона и нижней — матрицы (рис. 95).
166
I lo своему виду все изделия, получаемые холодной штамповкой,
р; щеляются на следующие группы.
I. Плоские детали, получаемые пробивкой отверстий, вырубкой
по контуру и обрезкой.
2. Изогнутые детали, имеющие изгибы в разных плоскостях. Они
получаются в результате гибки, обычно гибке предшествуют отрез-
ные п вырубные операции.
3. Детали различных форм, получаемые глубокой вытяжкой.
4. Детали, имеющие более сложную форму, получаются в ре-
зультате комплекса различных операций — отрезания, вырубки, гиб-
ки п неглубокой вытяжки.
§ 2. КОНТРОЛЬ ПОКОВОК И ШТАМПОВОК
Качество поковок зависит от качества исходного материала за-
готовок, соблюдения необходимого интервала температур материа-
ла па протяжении ковки и от квалификации кузнеца.
К дефектам заготовок из проката относятся волосовины — тон-
кие трещины глубиной 0,3—1,5 мм, закаты, плены, раковины, торцо-
вые трещины, образовавшиеся при резке.
В результате длительного нагрева и высоких температур пронс-
дпт перегрев или пережог заготовок, вследствие чего они стано-
вя1ся хрупкими и могут разрушиться при
п штамповке. Большая окалина,
дно удаляемая с поверхности поковок
кажающая их размеры, также явля-
гся следствием перегрева.
В результате неправильной укладки
лготовки в штамп, установки в штамп
.погонки с большой окалиной, застрева-
иоковки в верхнем штампе с последу-
ющей выбивкой ее возникают вмятины
। а б о п и ы.
Нрп смещении ппжпсй половины 3 по-
ковкп относительно верхней 1 возможны
ре 2 (рис. 96, а). Основной
причиной возникновения является не-
пенр; оборудования или штам-
При и е д о ш т а м п о в к е (рис. 96, б)
происходит увеличение размеров 2 по-
ковки 1 в направлении, перпендикуляр-
плоскости разъема штампа. Это мо-
происходить вследствие недостаточ-
мощпости или при недостаточном ко-
твс ударов молота, а также вследст-
пникои температуры заготовки при
2
Рис. 96. Некоторые виды
брака при штамповании:
а — сдвиг, б — недошт.
ловка
Основной контроль поковок 'состоит из наружного осмотра с
целью определения перекосов, трещин, раковин, зажимов, нсобруб-
леппых заусенцев, плен и т. п., контроля соответствия размеров по-
ковок техническим условиям чертежа и проверки механических и
физических свойств поковок.
Основными видами брака при холодной штамповке являются:
1 Неправильная форма по контуру или прорывы материала по
краям детали, полученные при вырубке и отрезании. Этот брак воз-
никает вследствие неправильной формы заготовки, неправильной
а)
97 Некоторые виды
при холодной штам-
повке:
а — морщины и складки па
верхних кромках детали, б —
задиры па поверхности детали
установки ее между упорами и не-
брежной работы рабочего.
2. Большие заусенцы па кромках
деталей после вырубки или пробив-
ки, получаемые в результате затуп-
ления режущих кромок пуансона
или матрицы или вследствие боль-
ших зазоров между ними.
3. Трещины на местах закругле-
ний при гибке, возникающие в ре-
зультате недостаточной' пластично-
сти материала пли неправильно вы-
бранного радиуса гибки.
4. Брак деталей, получаемых глу-
бокой вытяжкой. К нему относятся
морщины и складки на верхних
кромках детали,-зависящие от зазо-
ров и конструкции штампов (рис.
97, а), царапины, задиры на поверх-
ности детали, разрывы (рис. 97, б),
возникающие в основном от износа
штампа. При износе рабочая по-
верхность матрицы становится ше-
роховатой от попадания в штамп пыли и металлических частиц.
5. Вмятины, забоины и деформация более тонких частей детали
вследствие попадания в штамп твердых посторонних частиц, нечет-
кой работы отдельных механизмов штампа, неправильного хране-
ния п складирования деталей и небрежного транспортирования.
Контроль готовых .деталей производится по внешнему виду, а
выборочный контроль — по размерам, так как они зависят от разме-
ров штампов и их состояния.
Основной контроль производят при наладке штампа. При конт-
роле пользуются универсальным измерительным инструментом.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные операции свободной ковки.
2. Чем отличаются штампы, применяемые при горячен штамповке, от штам-
пов, применяемых при холодной штамповке5
ГЛАВА XI. КОНТРОЛЬ СВАРОЧНЫХ РАБОТ
§ 1. ВИДЫ СВАРОЧНЫХ РАБОТ
Сварной называется процесс получения неразъемных соедине-
ний посредством местного нагрева кромок у соединяемых поверх-
ностен металлических деталей. К наиболее распространенным спо-
собам сварки относятся газовая, дуговая, стыковая, точечная, ро-
ликовая.
Газовая сварка (рис. 98). При этом способе сварки свари-
ваемые металлические части нагреваются теплом, образующимся
при сгорании какого-либо газа (обычно ацетилена) в кислороде.
Ацетилен вместе с кислородом поступает в горелку 3, где обра-
зуется пламя с температурой до 3100—3300°С.
Pirc. 98. Газовая сварка:
— присадочный материя. 3 — горе;
сварочный шов
Нагреваемое место доводится до расплавленного состояния, за-
тем к пламени подводят присадочный материал 2, который, рас-
плавляясь вместе с металлом детали 1, образует сварочный шов 4.
При газовой сварке нагревают значительную поверхность, что при-
водит к возникновению внутренних напряжений, вызывающих тре-
щины и коробление свариваемых деталей.
Дуговая электросварка (рис. 99). Дуговая сварка осно-
вана па использовании тепла от электрической дуги 2, возникаю-
щей при присоединении свариваемого металла 3 к одному, а элек-
трода 1 к другому полюсу источника тока. Температура дуговой
сварки достигает 6000°С и обеспечивает быстрый и сосредоточен-
ный па небольшом участке 4 процесс сварки.
Сварке могут быть также подвергнуты чугун, медь и ее сплавы,
алюминий, магний и их сплавы. Сварка производится специальны-
ми электродами.
Стыковая сварка (рис. 100). Стыковая сварка является
одним из видов электроконтактиой сварки. Сварка происходит по
всей поверхности стыкуемых деталей. Для этого свариваемые де-
тали 1 устанавливают в зажимы 2 сварочной машины. С зажимами
соединена вторичная обмотка 3 сварочного трансформатора. Пер-
вичная обмотка 4 трансформатора присоединена к сети переменно-
го тока. После включения тОка- свариваемые детали сближают, а
после разогрева сдавливают в осевом направлении. Высокая тем-
пература и давление обеспечивают сваривание деталей. В месте
сварки образуется утолщение — шов 5.
Рис. 99. Дуговая сварка:
/ — электрод, 2 — электрическая
дуга, 3 — свариваемый металл,
4—участок сварки
Точечная сварка (рис. 101). При точечной сварке через на-
ложенные друг на друга детали 1, сжатые двумя электродами 2,
пропускается ток. Электроды соединены со вторичной обмоткой
Рис. 101. Точечная сварк.
Рис. 102. .Роликовая сварк
понижающего трансформатора 3. В местах контакта происходит
быстрый местный нагрев и расплавление слоя .металла, а после
сдавливания электродами образуется сварная точка. Перемещая
через определенное расстояние свариваемые детали и повторяя опе-
рацию сварки, получают точечный сварной шов. Недостатком то-
чечной сварки является образование вблизи сварных точек зна-
чительных .местных напряжений, которые ослабляют прочность
летали, особенно если опа работает в условиях переменных нагру-
зок.
Роликовая и л п шовная сварка (рис. 102). Этот вид
сварки также относится к контактной электросварке и заключается
170
и row, что свариваемые детали (листы) 2 накладываются друг на
друга внахлестку и сжимаются двумя роликами 1, являющимися
члектродамп. Электроды подключены к трансформатору#. При про-
хождении тока через ролики и перемещении между ними сваривае-
мых деталей (один ролик имеет принудительное вращение) под
действием высокой температуры и давления, оказываемого роли-
ками, детали свариваются по линии качения роликов и образуют
шов 3. Сварочный шов может быть сплошным или прерывистым в
.зависимости от подачи тока.
Кроме указанных выше видов сварки, существует термитная
сварка, сварка взрывом, сварка трением, холодная сварка давле-
нием, ультразвуковая сварка и некоторые другие.
§ 2. БРАК ПРИ СВАРКЕ И КОНТРОЛЬ
СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Виды брака. Вследствие неправильного выбора сварочного ре-
жима или неправильного ведения процесса сварки в свариваемой
детали в месте перехода к поверхности шва может возникнуть уг-
Рис. 103. Основные виды брака при сварке:
/ — подрез, 2 — непровар, 3 — кратер, 4 — трещины
дубление, ослабляющее ее прочность. Это углубление называется
подрезом н обнаруживается внешним осмотром (рис. 103, а)
Внешним осмотром и методом просвечивания может быть обна-
ружен непровар, ослабляющий прочность сварного соединения
(рис. 103, б). Этот дефект получается вследствие того, что основной
металл детали не сплавляется с наплавленным или не сплавляют-
ся металлы обеих свариваемых частей. Причиной дефекта являются
неправильно подобранные режимы сварки, неправильно подготов-
ленные детали под сварку, неочищенные свариваемые поверхности.
Внешним осмотром обнаруживается кратер — углубление, об-
разующееся в основном металле в результате выдувания вольтовой
дугой расплавленного металла (рис. 103, б). Этот дефект возникает
из-за неправильного ведения процесса сварки.
Наиболее опасным дефектом являются т'р е щ и н ы (рис. 103, г)
Основной причиной их появления служит образование высоких
внутренних напряжений, величина которых превышает прочность
сварного шва и свариваемых деталей. Трещины могут быть выяв-
лены наружным осмотром, просвечиванием, ультразвуком, магнит-
ными п люминесцентными методами.
Вследствие загрязнения присадочного металла, плохой обмазки
Рис. 104. Макрострум
сварного шва:
1 — трещина шва, 2— торцовая
трещина, 3 — неправильные со-
единения спариваемого мате-
риала
ыем шов должен быть
электродов и неправильного ведения про-
цесса сварки возможно образованно по-
ристости, т. с. газовых пузырей в сварном
шве, которые могут выходить па поверх-
ность, делая ее пористой или шерохова-
той.
При дуговой электрокоптактпой
сварке топких шстовых деталей часто
встречаются прожог виде сквозных
отверстий!. Причины прожогов непра-
вильный тепловой режим сварки.
Контроль сварных соединений. Копт
роль внешним осмотром заключает-
ся в выявлении с помощью лупы поверх-
ностных дефектов, подрезов,- раковин,
пор, кратеров и трещин шва. Перед копт-
очищен от окалины и грязи.
Контролируют размеры шва и положение свариваемых деталей
универсальными измерительными инструментами — штангенцирку-
лем, линейкой, угольником или специальным шаблоном.
Для определения плотности шва применяют гидравличе-
ские испытания — водой под давлением, керосином, сжатым
воздухом и т д., а для определения впутренпх дефектов шва (тре-
щин, газовых пузырей, непроваров)—просвечивание сва-
рочного шва рентгеновскими лучами. В некоторых
случаях применяют люминесцентный п магнитный методы или ме-
таллографические исследования макроструктуры шва (рис. 104).
Проверяют сварной шов па прочность па образцах, вырезанных
из сварного изделия. Образцы или специально сваренные изделия
проверяют на растяжение, сжатие, изгиб, удар, уста-
лость и в и б р а ц и ю в соответствии с техническими условиями.
Контрольные вопросы
Что такЬе сварка?
Перечислите основные виды сварки.
Перечислите характерные дефекты сварки.
ГЛАВА XII. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О КОНТРОЛЕ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ
§ 1. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Термической обработкой металлов и сплавов называется измене-
ние их свойств путем нагревания, выдержки и охлаждения. Измене-
ние внутреннего строения металлов приводит к изменению их меха-
нических свойств — твердости, прочности, пластичности, вязкости.
Не все металлы одинаково поддаются термической обработке, по-
этому режимы термической обработки устанавливаются в зависи-
мости от вида обработки и материала, подвергающегося термообра-
ботке. К основным видам термической обработки относятся:
1 Изменение структуры и механических свойств обрабатывае-
мой детали. К этому виду относятся отжиг, нормализация с после-
дующим отпуском, закалка с последующим отпуском.
2 . Изменение физико-механических свойств поверхностного слоя
обрабатываемой детали. К этому виду относятся закалка токами
высокой частоты, цементация, азотирование, цианирование и неко-
торые другие.
Отжиг. Отжигом называют операцию термической обработки
при которой производится нагревание до определенной температу-
ры. выдерживание при этой температуре и затем медленное охлаж-
дение вместе с печью.
Отжиг применяют для получения равномерной структуры, снятия
внутренних напряжений и лучшей обрабатываемости, поэтому, как
правило, отжигу подлежат все поковки, штамповки и стальные от-
ливки. Отжиг применяют также для снятия напряжения у чугунных
ливок во избежание их коробления.
Нормализация отличается от отжига тем, что охлаждение
производится непосредственно на воздухе. Нормализация несколь-
ко размельчает и улучшает структуру и применяется для устране-
ния внутренних напряжений и получения однородной структуры.
Закалка и отпуск Закалка состоит из нагрева детали до
определенной температуры и затем быстрого охлаждения в воде,
масле или других средах. При этом происходит изменение структу-
ры, и закаленная деталь приобретает высокую твердость и повышен-
ную прочность. В закаленной детали возникают высокие внутрен-
ние напряжения, которые вместе с повышенной твердостью делают
ее хрупкой.
Для устранения хрупкости и снятия внутренних напряжений, а
также снижения твердости применяют отпуск. Поэтому операция
отпуска всегда сопутствует закалке. Отпуск состоит из нагрева за-
каленной стали, выдержки при определенной температуре и после-
дующего охлаждения на воздухе.
При закалке токами высокой частоты (ТВЧ) производится за-
калка только поверхности детали (рис. 105). При закалке деталь /
помещается внутри медной спирали 2, по которой пропускается ток
173
высокой частоты; в результате чего вокруг спирали создается пере-
менное магнитное поле. В детали, находящейся в возникшем маг-
нитном поле, образуются вихревые токи, располагающиеся только
на поверхности обрабатываемой детали. Спирали, называемые ин-
дукторами, в зависимости от формы детали бывают различной кон-
фигурации. В зависимости от принятого режима толщина закали-
ваемого слоя 3 может колебаться от сотых долей миллиметра до
10 мм.
Рис. 105. Закалка токами
высокой частоты (ТВЧ)
880—1000° С;
Часто термическая обработка соединяется с изменением химиче-
ского состава поверхностного слоя посредством диффузии различ-
ных элементов — химико-термическая обработка (цементация, азо-
тирование, цианирование).
Цементация. Цементацией на-
зывается процесс насыщения поверх-
ностного слоя стальных деталей угле-
родом с целью получения вязкой серд-
цевины и твердой поверхности. После
науглероживания (цементации) произ-
водят закалку
Существуют три способа цемента-
ции:
цементация твердым карбюризато-
ром, при которой детали укладывают в
железный ящик, засыпают углеродосо-
держащими смесями — карбюризато-
рами, помещают в печь и нагревают до
цементации подвергают стали с содер-
жанием углерода 0,08—0,2%; при цементации глубина науглеро-
женного слоя 0,5—2 мм; процесс цементации длится 5—15 ч;
газовая цементация, при которой детали помещают в муфельную
печь, затем наполняют ее углеродосодержащими газами и нагрева-
ют до температуры 930—950° С; глубина науглероженного слоя
1 —1,2 мм достигается за 4—5 ч;
жидкая цементация, при которой детали помещают в ванны с
расплавленными углеродосодержащими солями; науглероженный
слой 0,2—0,6 мм получают за 30—150 мин.
Азотирование. Процесс насыщения поверхностного слоя
стальной детали азотом для получения высокой твердости HRC 80,
износоустойчивости, антикоррозионности и устойчивости против ко-
робления, называется азотированием. Для азотирования применяют
специальные стали типа 38ХМЮА, 38ХВФЮ. Термическую обработ-
ку под азотирование ведут по специальному режиму. После азотиро-
вания термическую обработку не производят. Для обработки дета-
лей после азотирования оставляют припуск не более 0,1 мм. Глуби-
на азотированного слоя 0,2—0,5 мм. При обработке азотированных
деталей надо учитывать, что деталь увеличивается в объеме при-
мерно на 4—6% глубины азотированного слоя.
Цианирование. Цианирование — процесс насыщения по-
верхностного слоя азотом и углеродом. При жидком цианировании
174
это достигается путем нагрева стальных деталей в расплавленных
солях, содержащих цианистый натрий; при газовом цианировании —
путем нагрева в смеси газов, например светильного и аммиака. Глу-
бина слоя при низкотемпературном цианировании составляет
0,03—0,1 мм. Низкотемпературное цианирование в основном приме-
няют для повышения режущих свойств инструментов. При высоко-
температурном цианировании глубина слоя 0,5—2 мм; применяется
с той же целью, что и цементация. При газовом цианировании глу-
бина насыщенного слоя достигает 0,4—6 мм и имеет повышенную
твердость.
После цианирования все детали закаливают. Если химико-терми-
ческой обработке поверхностного слоя подвергают только часть де-
тали, то места, не подлежащие этой обработке, защищают специаль-
ными обмазками или на них оставляют припуск, который после
термической обработки снимают на станках.
§ 2. НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ ДЕФЕКТОВ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ
ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Брак при термической обработке происходит вследствие приме-
нения сталей несоответствующих марок; вследствие внутренних по-
роков стали, своевременно не обнаруженных; вследствие нарушения
Рис. 106. Места образования трещин при термо-
обработке
технологического процесса термической обработки (температурный
режим, состав среды, в которой происходит процесс термообработ-
ки); вследствие применения неправильных приемов работы и конт-
роля; неудачной конструкции детали.
Окончательным, неисправимым браком при термообработке яв-
ляются трещины. При конструйровании детали следует предусмот-
реть плавные переходы, так как в местах резких переходов и острых
углов обычно появляются трещины в связи с концентрацией внут-
ренних напряжений (рис. 106)
При неправильном температурном режиме нагрева и охлажде-
ния в деталях появляются внутренние напряжения, приводящие к
короблению и возникновению трещин. Коробление и трещины также
могут появиться в результате неправильного погружения деталей
в закалочную среду. Закалочные трещины, возникшие в результате
неправильного режима закалки, показаны на рис. 107.
175
Существуют следующие виды брака при термической обработке:
пережог при котором деталь приобретает повышенную хруп-
кость (брак неисправим);
обезуглероживание — выгорание углерода на поверхности
детали (термическим способом этот дефект неисправим); если поз-
воляет припуск, обезуглероженный слой металла следует снять ре-
жущим инструментом на станке;
Рис. 107. Виды трещин, получаемые при закалке
Рис. 108. Виды брака при
закалке ТВЧ — трещины
и сколы острых краев
пониженная твердость; дефект может быть исправлен
повторной закалкой и отпуском; отпуск можно применять несколь-
ко раз, неоднократная закалка не рекомендуется;
перегрев; может быть исправлен
отжигом или нормализацией с последую-
щей закалкой.
К видам брака, получаемым при за-
калке твч, относятся:
продавливание закаленного слоя
вследствие недостаточной его глубины;
откол острых, не имеющих фасок
кромок, в которых создаются повышен-
ные напряжения;
трещины вследствие перегрева ох-
лаждающей среды, недостатков в конст-
рукции детали, острых кромок у отвер-
стий и шпонок, шлицевых канавок и др. (рис. 108);
отслаивание закаленного слоя вследствие возникновения по-
вышенных внутренних напряжений.
К дефектам .химико-термической обработки при цементировании
твердым карбюризатором относятся:
обезуглероживание поверхностного слоя как результат
неправильного температурного режима цементации;
неравномерная глубина цементационного слоя,
получающаяся в результате неравномерной температуры нагрева
различных зон;
176
пониженная и повышенная твердость поверх-
ностного слоя возникающая в результате недостаточного или,
наоборот, излишнего содержания углерода в карбюризаторе.
При газовой цементации дефекты аналогичны и возникновение
их связано с температурным режимом и составом газообразной сме-
си, насыщающей поверхностный слой металла углеродом.
К дефектам, возникающим при азотировании, относятся:
шелушение азотированной поверхности на глубину до 0,01 —
0,05 мм; дефект исправимый, так как при чистовом, отделочном
шлифовании поверхности после азотирования слой поврежденного
металла удаляют полностью;
хрупкость металла на азотированной поверхности больше до-
пустимой; контроль хрупкости произво-
дится на приборе Виккерса при помо-
щи алмазной пирамиды; надавливая
алмазной пирамидой на азотирован-
ную поверхность, получают отпечаток,
по форме которого находят в специаль-
ной таблице показатель величины хруп-
кости (дефект неисправимый);
трещины на поверхности и
отслаивание металла на
глубину азотирован
слоя (дефект неисправимый);
выкрашивание мелких
ВСЮ Рис. 109. Местные выкрашп-
НОГО вания поверхностных слоев
при шлифовании азотиро-
ванной поверхности
тиц материала (нитридов) при
шлифовании азотированного слоя абразивным кругом, в результа-
те чего на обрабатываемой поверхности появляются пустоты, рако-
винки в виде черных точек (рис. 109); эти раковинки нарушают
прочность азотированного материала, снижают антикоррозионные
свойства поверхности детали и затрудняют достижение заданной
чистоты обработки.
На азотированном слое могут появиться цвета побежалости, что
не является дефектом. Не следует удалять цвета побежалости пес-
коструйной обработкой детали, так как это может привести к шелу-
шению и пористости азотированного металла.
Контроль деталей в процессе термической обработки подразде-
ляется на:
контроль температурного режима и состава среды; металлогра-
фический контроль структуры; контроль твердости; внешний осмотр.
Контрольные вопросы
1. Для чего производится термическая обработка заготовок?
2. Что такое химико-термическая обработка?
3. Какой вид брака при термической обработке является окончатсльн
и какой исправимым?
4. На что должен обращать внимание контролер па термически обработан-
ных деталях при контроле механических операций?
ГЛАВА XIII. КОНТРОЛЬ ОТЛИВОК
И СТАЛЬНОГО ПРОКАТА
Большинство деталей машин изготовляют из отливок различных
лавов— чугуна, стали, бронзы, алюминия и др.
Технологический процесс получения отливок состоит в том, что
литейную форму заливают расплавленный металл, который, за-
стывая, образует отливку необходимой формы.
Для получения отливки (рис. 110) в опоках 5 делается специаль-
ная литейная форма при помощи модели, которая по своей внешней
конфигурации соответствует форме отливаемой детали. Для созда-
ния в отливке внутренних поверхностей в форму устанавливают зем-
Рис. 110. Схема получения отливок:
/ — плита, 2 — стержень, 3 —лнтиик, 4 —отливка,
5 — опоки, 6—формовочная смесь
ляной стержень 2. В изготовленную форму через литник 3 залива-
ется расплавленный металл, который, заполняя свободные места,
образует отливку 4. После остывания отливку выбивают из формы
и очищают от стержневой смеси и окалины и обрубают литник.
Кроме этого способа получения отливок, существуют и другие
способы: литье в оболочковые формы, по выплавляемым моделям,
литье в металлическую форму (кокиль), центробежное литье, ли-
тье под давлением.
§ 1. КОНТРОЛЬ отливок
Контроль в литейном производстве охватывает все этапы изго-
товления литья и включает:
1) контроль исходных материалов, необходимых для изготовле-
ния литья;
2) контроль оснастки (модели, опоки, шаблоны и т. п.);
3) контроль на всех операциях технологического процесса;
4) контроль качества отливок (внешний осмотр, проверка соот-
ветствия отливок чертежу и техническим условиям).
178
Методы контроля, степень участия в контроле и ответственность
за качество продукции распределены между всеми участниками про-
изводства— рабочими, производственными мастерами, технолога-
ми, лаборантами химической, металлографической и земляной лабо-
ратории и контролерами ОТК — и определяются специально разра-
ботанным производственным предписанием, которое обязательно
для всех исполнителей.
Изготовленное литье должно быть принято ОТК завода-постав-
щика по химическому составу и механическим свойствам (твердо-
сти, прочности па изгиб, разрыву и т. п.) Все эти данные заносятся
в сертификат качества отливок и направляются вместе с литьем за-
казчику
К поступившим в механический цех отливкам предъявляются
следующие требования. Наружная и внутренняя полости отливки
должны быть очищены от формовой земли и пригара, а неровности
на поверхности отливки — обрублены и зачищены. Необрабатывае-
мые плоскости при проверке по линейке длиной 600 мм не должны
отклоняться более чем на 2 мм. Отливки также не должны иметь
острых углов при переходе от одного сечения к другому; трещин, ра-
ковин, утяжин и ужимин, свищей; неметаллических включений или
других дефектов, влияющих на качество или товарный вид изделия.
При контроле на твердость проверка производится на приборе
Бринелля, можно пользоваться также прибором Польди. Перед кон-
тролем на твердость необработанную поверхность отливки зачища-
ют на глубину не менее 1,5 мм, а иногда и значительно глубже, в за-
висимости от величины припуска под обработку.
Описание методов механических испытаний на изгиб, растяже-
ние и сжатие изложено в ГОСТ 2055—43. На обработанных плос-
костях допускается мелкая пористость, если она не нарушает меха-
нические свойства, не ухудшает внешний вид и не снижает допусти-
мую твердость. На рабочих поверхностях измерительных устройств
пористость не допускается. Допустимые отклонения по размерам,
весу и припускам под механическую обработку указаны в ГОСТ
1855—55.
Качество поверхности отливок и точность размеров зависят от
метода их изготовления (табл. 48). Некоторые виды проверок внут-
ренних полостей отливок показаны на рис. 111.
При контроле отливок могут встречаться следующие виды дефек-
тов.
1. Спаи, иногда напоминающие трещины и являющиеся след-
ствием заливки формы холодным металлом либо следствием слиш-
ком медленного заполнения.
2. Наросты и плены (рис. 112, а). Причиной их возникцо-
новения является неравномерность и недостаточная плотность на-
бивки форм, плохое качество формовочной смеси, плохая поверх-
ность формы.
3. Пригары, которые чаще всего представляют собой корку из
зерен песка, сварившихся с металлом. Пригары очень трудно очис-
тить и обрубить.
179
Таблица 48
Классы точности размеров и чистоты поверхности отливок,
полученных различными способами
Способ получения отливки Класс точности Класс чистоты ГОСТ 2789-59
Машинная формовка по металлическим моде- лям Машинная формовка по деревянным моделям Ручная формовка по деревянным моделям Центробежное литье и литье в кокиль Литье в оболочковые формы /Iптье по выплавляемым моделям Лптьс под давлением 7—9 9 Грубее 9 5—7 4—7 4—5 3—4 Грубее 1-го класса 1—2 3—4 4—6 4—7
4. Ужимин ы, т. е. поверхностные трещины, слоистость, нару-
шающие прочность отливки и портящие внешний вид (рис. 112, б).
Они являются также причиной неудовлетворительной отделки по-
верхностей формы и недостаточной газопроницаемости их, что вызы-
вает вспучивание стенок формы.
5. Отбел отливок, возникающий в результате резких изме-
нений толщины стенок литья, несоответствующего химического сос-
тава заливаемого металла и резких местных охлаждений отливок.
Отбел отливок чаще всего вызывает окончательный брак и лишь в
редком случае может быть исправлен отжигом.
6. Газовые раковины (на рис. 112, в показаны мелкие га-
зовые раковины). Основной причиной образования раковин являют-
ся сырые формы или стержни, недостаточная газопроницаемость,
формовочных и стержневых смесей, повышенное содержание газов
в металле.
7 Земляные рак овины (рис. 112, г), получаемые при засо-
рении формы и разрушении ее вследствие неисправности модели,
слабой набивки формы и т. д.
180
8. Усадочные и шлаковые раковины (рис. 112, д).
Усадочные раковины получаются вследствие неправильной системы
питания отливок жидким металлом, а шлаковые— вследствие нару-
шения технологического процесса изготовления отливок, что позво-
ляет шлаку вместе с металлом попадать в форму
Рис. 112. Виды дефектов отливок:
а— наросты и клены, б — ужимииы, в — газовые раковины,
г — земляные раковины, д — усадочные и шлаковые раковины,
е— рыхлота п пористость, ж —трещины, з — мелкие раковины
9. Рыхлота и пористость (рис. 112, е), возникающие
из-за неправильной конструкции деталей и неправильного изготов-
ления формы.
10. Трещины (рис. 112, ж), образовавшиеся вследствие рез-
ких переходов толстых стенок литья к тонким, вследствие плотной
набивки формы, преждевременной выбивки отл-ивки из формы.
181
11. Завышенная величина (длина) графитовых включе-
ний в отливках (способствует выкрашиванию их при обработке рез-
цом и создает на обработанной поверхности вид мелких пор, иногда
переходящих в мелкие раковины — рис. 112, з).
§ 2. ИСПРАВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ОТЛИВОК
Дефекты отливок — раковины, трещины, пористость и некоторые
другие — могут быть исправлены.
Выбор метода исправления определяется характером дефекта,
его величиной и расположением на отливках, техническими требо-
Рис. 113. Исправление дефектов отливок:
а — пссквозпые трещины, б — подготовка, трещин
ваниями к исправляемому участку, характером отливки и ее коист-
руктивными данными. Возможности исправления и его характер
оговариваются в специальных технических условиях, составленных
поставщиком литья и заказчп-
S)
Рис. 114. Дефекты, возникающие при
исправлении отливок:
а — шлаковые и другие включения, б —
непровары заварочного шва, в — трещины
ком.
Особое внимание следует об-
ратить на подготовку к исправле-
нию. Так, для заварки несквозных
трещин 1 и 2 (рис. 113, а) их на-
до разделать, как указано на
рис. 113, б. Если имеется неболь-
шая трещина, то до ее исправле-
ния необходимо обнаружить кон-
цы этой трещины и сделать сквоз-
ную засверловку, чтобы не дать
в местах исправления ВОЗМОЖНОСТИ Трещине распростра-
няться дальше. При исправлении
дефектов часто из-за небрежной работы сварщика или неправиль-
ных приемов заварки в местах исправления могут появиться шла-
ковые и другие включения (рис. 114, а), непровары заварочного
шва (рис. 114, б), появление на границе с основным металлом от-
беленной зоны, трещины в местах исправления (рис. 114, в).
При испытании отливки на течь место исправления заваркой ок-
рашивают краской (мелом с клеем или просто мелом) с наружной
стороны, высушивают, а затем в полость отливки наливают керосин.
Если на окрашенных местах не появляется темных пятен, то завар-
ка считается удовлетворительной.
182
§ 3. ДЕФЕКТЫ ПРОКАТА
Прокатом называется продукция металлургического производ-
ства в виде прутков, полос, брусков, рельсов и т. п. Основной сорта-
мент стального проката-показан на рис. 115.
Рис. 116. Дефекты стального проката:
а— m-и । ральиая пористость, б — общая пористость, в — усадочная рых-
лость, д — подкорковая иузырчатость, г — неметаллические включения
Для изготовления заготовок для поковок и деталей машин упот-
ребляют круглый, квадратный, полосовой и листовой прокат. Сор-
товая нпзкоуглеродистая и углеродистая сталь, предназначенная
для холодной механической обработки, не должна иметь трещин,
плен, вмятин и заката, а на торцах полос и листов не должно быть
расслоений. Некоторые дефекты могут быть удалены вырубкой или
зачисткой, глубина которых не должна превышать минусовое до-
пустимое отклонение на размер профиля. Заварки или заделки в
этих случаях не допускаются.
183
На поверхностях возможны отдельные волосовины, раковины,
вмятины, рябизна и риски, не выводящие размеры профиля за пре-
делы минусового допускаемого отклонения. Технические условия,
марки стали, приемка и упаковка проката указаны в ГОСТ 7566—69,
ГОСТ 380—71, ГОСТ 5058—65, а основные размеры стального про-
ката и допускаемые отклонения в ГОСТ 2590—71—для круглого,
ГОСТ 2591—71—квадратного, ГОСТ 2879—69 — шестигранного,
ГОСТ 103—57 — для полосового.
Горячекатаные и кованые штанги из легированной конструкци-
онной стали по техническим требованиям и химическому составу
должны соответствовать ГОСТ 4543—61.
Наиболее часто встречающиеся внутренние пороки стального
проката показаны па рис. 116. Металлографические методы опреде-
ления неметаллических включений в стали приведены в ГОСТ
1778—62.
Контрольные вопросы
1. Какой точности и шероховатости получаются отливки при различных ме-
тодах изготовления?
2. Каковы основные объекты контроля?
3. Что указывается в сертификате качества и зачем он нужен?
4. Какие требования предъявляются к отливкам при наружном осмотре?
5. Как производится контроль твердости?
X/
ГЛАВА XIV. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ
В МЕХАНИЧЕСКИХ ЦЕХАХ
§ 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
117 Отклонение обра-
анпых поверхностей от
идеальных форм:
и — плоскости, б — отверстия,
в — цилиндрической поверхно-
сти; / — идеальная поверхность,
2 — фактическая поверхность
Обработанная деталь всегда будет отличаться от абсолютно точ-
ной и идеальной детали, показанной па чертеже, формой и размера-
ми (рис. 117).
Чем меньше будут отклонения, тем точнее будет деталь.
Эти отклонения принято называть погрешностями обработки.
Величина отклонений ограничивается
допуском. Допуски назначаются конст-
руктором при конструировании детали.
На рис. 118 (см. стр. 198) показан
чертеж детали, из которого видно, что:
а) деталь диаметром 40 мм может
иметь диаметр иа 0,02 мм меньше, а огра-
ничивающая его поверхность иметь бие-
ние по отношению к оси 0,01 мм;
б) цилиндрическая поверхность диа-
метром 40 мм может иметь биение по от-
ношению к цилиндрической поверхности
дни метром 20 мм до 0,01 мм;
в) горец Л может быть
лярен осн до 0,0,3 мм;
г) дв; отверстия дин метром 6
гут быть соосны до 0,02 мм,
д) песнмметрнчность
ХОДИТЬ 0, I М М 11 г д.
Де потопленная по этому чер-
пметь различные отклонения
идеальной формы, однако мы
можем сказать, что она изготовлена точ-
но (указанные на чертеже условия вы-
полнены в пределах допусков).
Такйм образом, точными называют детали, которые выполнены
в соответствии с техническими условиями в пределах заданных
допусков.
Точность обработки определяется качеством обработанных по-
верхностей, соответствием поверхностей заданным геометрическим
формам и размерам, соответствием техническим условиям.
Обрабатываемые детали машин представляют собой простран-
ственные фигуры, состоящие из сочетания различных поверхностей,
которые образуют па деталях пазы, отверстия и т. п. Эти сочетания
можно отнести к вполне определенным геометрическим фигурам и
применять к ним понятия «параллельность», «перпендикулярность»,
«многогранность», «овальность», «криволинейность» и т. д.
В табл. 49 приведены в соответствии с ГОСТ 10356—63 условные
обозначения различных отклонений и определения ГОСТ 2.308—68.
185
Наименование, определение и условное обозначение основных
Условное обозначение
Прилегающая
плоскость
Пеплоскостность
Реальная
поверхность
и 0,25
11еплоскостпость — наибольшее рас-
стояние от точек реальной поверхности
до прилегающей плоскости
Прилегающая прямая
Заданная длина
----------ан
Реальный профиль
, Непрямолинейность
Непрямолинейиость— наибольшее рас-
стояние от точек реального профиля до
прилегающей прямой
186
Текст и технических требои пиих
Схема измерения
Таблиц а 49
отклонений формы и расположения поверхностей
Неплоскостность поверхно-
сти А не более 0,06 мм
1 [('плоскостность поверхно-
сти Л не более 0,25 мм на всей
длине п не более 0,1 мм на
длине 300 мм
Непрямолинейиость поверх-
ности А не более 0,02 мм на
всей длине и не более 0,01 мм
на длине 300 мм
' / Направляющий упор
Поверочная плита
Непрямолинейиость поверх-
ности А в поперечном направ-
лении не более 0,01 мм, в про-
дольном направлении не более
0,02 мм
187
Наименован
Непрямолинейность
НеперпенИикулярность
Неперпендикуляриость плоскостей —
отклонение угла, образованного приле-
гающими плоскостями, от прямого угла
(90°), выраженное в линейных единицах
на заданной длине измерения (L)
Прилегающие
Репараллель ноешь=А-В
Непараллельное™ плоскостей — раз-
ность наибольшего и наименьшего рас-
стояний между прилегающими плоско-
стями на заданной площади пли длине
188
Продолжение табл. 49
Текст в технических требованиях
Схема измерен
Заданная
длина /
Призматическая
подкладка
У
Непрямолинейность образу-
ющей конуса не более 0,01 мм
Неперпендикуляриость по-
верхности Б относительно ос-
нования не более 0,1 мм
11еперпепдикулярпость осп
отверстия Б относительно оси
отверстия А не более 0,04 мм
iKiir). поверх-
I > । в। и))тел),1и> поверх-
Гк>.|)ее 0,01 мм на
Непараллельность обще осп
отверстий относительно по-
верхности А не более 0,01 мм
189
кие и определение лонення
лонное обозначение
базовая поверхность
Несооспость относительно базовой по-
верхности— наибольшее расстояние меж-
ду осью рассматриваемой поверхности и
осью базовой поверхности на всей рас-
сматриваемой поверхности или расстоя-
ние между этими осями в заданном се-
чении
-TWn
ТорцоВое биение на фЛ
т*--------------------
Торцовое биение — разность наиболь-
шего и наименьшего расстояний от то-
чек реальной торцовой поверхности, рас-
положенных иа окружности заданного
диаметра, до плоскости, перпендикуляр-
ной к базовой оси вращения
190
Продолжение табл. 49
Схема измерения
Несооспость поверхностей А
и Б не более 0,1 мм (допуск
зависимый)
Калибр
Деталь
Несооспость отверстий от-
носительно общей оси не более
0,01 мм
1 li'iuii >ск<н Tiiocri. поперхпо-
III />' in- более 0,025 мм. Тор-
цовое биение поверхности Б
относительно оси отверстия не
более 0,04 мм
\ Призма.
Торцовое биение поверхности
Б относительно поверхности А
не более 0,1 мм па диаметре
50 мм
ибозиачони
Радиальное биение — разность наи-
большего и наименьшего расстояний от
точек реальной поверхности до базовой
оси вращения в сечении, перпендикуляр-
ном к этой оси
j несимметричность
Базовая плоскость
симметрии
Несимметричность — наибольшее рас-
стояние между плоскостью симметрии
(осью симметрии) рассматриваемой по-
верхности и плоскостью симметрии (осью
симметрии) базовой поверхности
4^4
192
Продолжение табл. 49
технических требованиях
Схема измерения
-Л 5
Радиальное биение отверстия
В относительно поверхности Б
при опоре па поверхность А не
более 0,01 мм. Торцовое биение
поверхности Г относительно
тон же оси не более 0,016 мм
Несимметричность отверстая
относительно общей плосьост»
симметрии пазов не более
0,01 мм (допуск зависимый)
7—412
193
Наименование и определение отклон
ловкое обозначение
Нелересечение осей
Непересечеиие осей — кратчайшее рас-
стояние между осями, номинально пере-
секающимися
Прилегающий
i цилиндр
\ Нецилинйричность
Реальная
поверхность
О 0.01
о 0,004
Ыецилппдричность — наибольшее рас-
стояние от точек реальной поверхности
до прилегающего цилиндра
Прилегающая
окружность „
Реальный
ТНрощиль
Некруглости,
Некруглость — наибольшее расстояние
от точек реального профиля до приле-
гающей окружности
194
П родолжение табл. 49
Схема измерен
I Ь-нп.пппдричпость поверх-
iiiH'iii /1 не более 0,01 мм
См. схему измерения огранки и изогнутости
лнндрнчность поверх-
/1 не более 0,1 мм, не-
логть не более 0,004 мм
См. схему измерения овальности и огранки,
а также определяется прибором измерения не-
круглости
лость поверхности А
0,03 мм
195
Наименование и опрел
Условное обозначен
Прилегающий,
профиль
Реальный
профиль
Отклонение
профиля про-
дольного
сечения
Отклонение профиля продольного се-
чения цилиндрической поверхности —
наибольшее расстояние от точек реаль-
ного профиля до соответствующей сто-
роны прилегающего профиля
Элементарные виды
Наименование и он леиие
Овальность — отклонение, при кото-
ром реальный профиль представляет со-
бой овалообразную фигуру, наибольший
и наименьший диаметры которой нахо-
дятся во взаимиоперпендикулярном на-
правлении
Огранка — отклонение, при котором
реальный профиль представляет собой
многогранную фигуру. Количественно
огранка оценивается также как некруг-
лость
Элементарные виды отклонения
Копусообразпость — отклонение, при
котором Образующие продольного сече-
ния прямолинейны, ио не параллельны
196
Продолжение табл. 49
Текст в технических требованиях
Схема^измереиия
См. схему измерения конусообразности, боч-
кообразности, седлообразное™, изогнутости
Отклонение профиля про-
дольного сечения поверхности
А не более 0,01 мм
некруглости
кст технических требований
Схема измерения
Овальность по 0 не
более мм
Огранка по 0 не более
мм
профиля продольного сечения
Конусоборазпость по 0
более по всей длине
197
Наименование и определение
Условное обозначсии
Бочкообразность — пепрямолинеп-
иость образующих, при которой диамет-
ры увеличиваются от краев к середине
сечения
Д i)04K=dmax-timi.n
Седлообразпость — непрямолинейиость
образующих, при которой диаметры
уменьшаются от краев к середине се-
чения
&седл ~а'макс ^мин
Изогнутость — непрямолинейиость гео-
метрического места центров поперечных
сечений цилиндрической поверхности
При особых требованиях к детали допустимые отклонения опре-
деляют по соответствующим таблицам ГОСТ 10356—63 (см. раз-
дел III).
Рис. 118. Чертеж валика-вилки
198
Продолжение табл. 49
кст в технических требовании Схема измерения
Бочкообразность 0 не более на длине мм См. схему измерения седлообразности
Если „а чертеже пли в технических условиях нет указаний по
этому поводу, величины отклонений ограничиваются полем допуска
иа размер. Например, величины отклонения форм от цилиндрично-
стн — овальность, конусность, бочкообразность, седлообразпость
п т. д. — ограничиваются полем допуска на диаметр, а отклонения от
параллельности, перпендикулярности, торцового биения — полем
допуска па расстояние между их поверхностями, осями и плоскостя-
ми симметрии.
§ 2. ПРИЧИНЫ И ИСТОЧНИКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
ПОГРЕШНОСТЕЙ
Точность изготовления детали зависит от материала, из которо-
го опа изготовляется, состояния режущего инструмента и станка,
правильности установки заготовки детали в приспособлении п ее
закрепления в нем; режимов резания, жесткости заготовки, темпера-
турных деформаций, возникающих при обработке как в самой за-
готовке, так и в станке и режущем инструменте; квалификации
рабочего и т. д. Даже при изготовлении одной партии деталей по од-
ному технологическому процессу могут получаться детали с неоди-
199
паковыми размерами и формами. На рис. 119 показана точечная
диаграмма, на которой нанесены отклонения, полученные при изме-
рении одной партии валиков с диаметром 20 мм. В этом случае
Днб = 200 мм — наибольший допустимый диаметр, Дим = 19,95 мм—
наименьший допустимый диаметр, а 6=—0,05 — поле допуска,
в пределах которого должны быть изготовлены детали. Из диаграм-
мы видно, что из партии в 19 шт; 17 деталей имеют различные от-
клонения, не выходящие за пределы поля допуска, и поэтому явля-
ются годными, а две детали (Л и Б) по своим размерам вышли из
поля допуска и должны быть забракованы.
При определении качества проверяемой детали после обработки
ее на станке, а также при анализе брака контролеру необходимо
знать основные причины возникновения брака.
©л
Рис. 119. Точечная диаграмма рассеивания размеров
Погрешности, вызываемые станком. Станки и другие машины
состоят из отдельных узлов, связанных между собой, а узлы —• из
отдельных деталей. Чем точнее сделаны детали и собраны узлы
станка, тем с большей точностью можно обрабатывать на станке за-
готовки. Поскольку абсолютно точно сделать станок практически
невозможно, неизбежно появление в его работе различных неточ-
ностей, которые передаются на обрабатываемую заготовку. Так, не-
перпепдикулярные перемещения суппорта токарного станка по от-
ношению к оси обрабатываемой заготовки при подрезании торца
образуют поверхность торца в форме конуса (рис. 120, а). Недоста-
точная жесткость передней и задней бабок токарного станка и сме-
щение их от усилий, возникающих при обработке, нарушают цилинд-
ричность обрабатываемой поверхности (рис. 120, б). Смещение зад-
ней бабки станка по отношению к оси передней бабки ведет к обра-
зованию конусной поверхности (рис. 120, в). Овальность шеек шпин-
деля при растачивании отверстия на токарных станках полностью
передается растачиваемому отверстию. Если ось шпинделя горизон-
тально-фрезерного или сверлильного станка будет неперпендику-
лярна плоскости стола, то в первом случае фрезерованная плоскость
не будет параллельна своему основанию, а во втором ось просвер-
200
'iriiiiiHii отверстия будет неперпендикулярпа поверхности деталей
(pm 120,.') и т. д.
Нт решности, вызываемые установкой заготовки. Точность раз-
меров обработанной детали в большой степени зависит от правиль-
ной аповкп заготовки детали в приспособлениях: кулачковых
Ни I рои; цангах, оправках, тисках и других зажимных и прижим-
ных гронствах.
та нов к а в цангах (рис. 121) При установке и крепле-
аготовок в цангах могут возникнуть следующие погрешности:
выжимается пз цанги при ее зажиме, провертывается в
120. Виды погрешности дета-
вызываемые погрешностью
станка:
а — конусность торцовой поверхности,
б — нецилиндричность обработанной
поверхности, в — конусность поверхно-
сти, г — неперпендикуляриость оси от-
ерстпя торцовым поверхностям детали
Рис. 121. Установка за-
готовки в цанге:
J — цанга, 2 —обрабаты
емая заготовка
цанге вследствие слабого зажима, вызванного попаданием стружки
пли грязи между конусными поверхностями. Эти погрешности уста-
новки вызывают осевые и радиальные смещения заготовки.
Ориентировочную точность установки заготовок в цангах можно
принять следующей:
Диаметр, мм ло 5 5—15 15—30
Погрешность установки, 0,02—0,04 0,035—0,07 0,045—0,09
При точной установке заготовки и правильно изготовленной цан-
ге эти погрешности можно уменьшить в два-три раза.
Установка на разжимных оправках (рис. 122, а).
Осевое смещение заготовок иа разжимных оправках меньше, чем
при установке их в цангах и самоцентрирующих патронах, так как
первоначальный перекос, который может быть при установке в цан-
гах пли патронах, исключен. Кроме того, при зажиме усилия, разжи-
мающие оправку, начинают действовать у начала оправки п тем са-
201
ю
га
ЕГ
к
Ч
га
Н
Допускаемые отклонения при установке заготовки
в самоцентрирующие патроны
Радиальное биение будет зависеть
imi.im как бы прижимают помещенную на оправке заготовку к бурту.
(Н епое смещение заготовки при установке на разжимную оправку
принимается от 0,02 до 0,045 мм.
Установка на центровые цилиндрические о п
р а и к и с гайко й (рис. 122, б). Эта конструкция оправок отлича-
<•11'11 от предыдущих тем, что крепление заготовки на оправке проис-
•1.1ГГ по по ее образующей, а в осевом направлении, поэтому осевые
мсщения детали отсутствуют.
<<г перпендикулярности торцов
оправки и заготовки к оси и от
и юра между оправкой и заго-
loiiKofl. Для уменьшения ради-
п.пого биения заготовки при-
жимные плоскости гайки 2 и
шайбы 3 делают сферической
формы.
Установка в трехку-
очковые с а м о ц е и три-
рующие патроны. При за-
жине заготовки в кулачках мо-
происходить ее выжима-
Выжимапие зависит от со-
стояния кулачков патрона, ко-
нусности зажимаемой заготов-
ки, перекоса заготовки в кулач-
ках при ее зажиме и от усилия/
ажима кулачков ключом. Ве-
тчина осевого перемещения составляет 0,03—0,05 мм. Величины
радиального торцового биения ГОСТ 1654—71 приведены в
таб; 50.
Рис. 122. Установка заготовки па оп-
равках:
а — установка па разжимной оправке: / —
оправка, 2 — обрабатываемая заготовка,
3 — разжимный конус; б — установка на
жесткой оправке с гайкой: / — оправка,
2 — ганка, 3 — шайба
Погрешности центрирования
Таблица 51
Ви С1 |ОС()б.|СИ ((я Погрешности центрирования, мм
эксцентриситет биение
Универсальный пневматический па- трон с диаметром зажима 8—160 мм 0,02 0,04
'1 рехкулачковый патрон с примене- нном разрезной втулки, растачивае- мой па месте 0,01—0,15 0,02—0,03
Цанговые патроны и оправки с центрированием заготовки при помо- щи конусов 0,01 0,02
Патроны и оправки с расширяю- щейся упругой оболочкой (гидропла- стовые, резиновые жидкостные на- полнители и т. д.) 0,0025—0,005 0,005—0,01
При установке заготовок в патроны и оправки, кроме погреш-
ностей, возникающих в осевом направлении, которые создают ошиб-
ки линейных размеров, возникают погрешности от различных бие-
202
203
нии. Такие погрешности возникают вследствие неправильного цент-
рирования заготовки в приспособлении. Величины этих отклонений
приведены в табл. 51.
Установка в тисках (рис. 123). При обработке загото-
вок с установкой и зажимом их в тисках может происходить выжи-
мание заготовки из губок 2 (рис
2
Рис. 123. Установка плоских загото-
вок в тисках:
а — винтовые тиски; / — корпус тисков,
2—подвижная и неподвижная губки; б —
правильно установленная заготовка: / —
неподвижная губка, 2— заготовка, 3 — по-
движная губка, 4—плоскопараллельная
подкладка, 5 — индикатор, 6 — усилие,
прижимающее заготовку; в — неправильно
установленная заготовка: / — подвижная
губка, 2—заготовка
. 123, а), что приводит к погреш-
ностям формы и размеров. Это
выжимание происходит в резуль-
тате неправильной формы заго-
товки, конструкции и плохого со-
стояния тисков. Например, в тис-
ках с эксцентриковым зажимом
выжимание заготовки будет мень-
ше, чем в тисках с винтовым за-
жимом, так как зажим эксцентри-
ком происходит более плавно и
равномерно. На рис. 123, б пока-
зана заготовка 2, установленная
па подкладке 4 в тисках. При
установке и зажиме производи-
лось обстукивание ее поверхности
молотком, благодаря чему заго-
товка плотно прижималась к пло-
скости подкладки, а губки тисков,
зажимались равномерно. На рис.
123, в показана небрежно уста-
новленная и зажатая в тисках за-
готовка. При установке не приме-
нялась плоскопараллельная подкладка. При зажиме заготовка не
обстукивалась, опорная плоскость тисков между губками не была
очищена от стружки, зажималась неравномерно, рывками.
Погрешности, возникающие при установке заготовок в тисках,
приведены в табл. 52.
Табл и ц а 52
Погрешности при установке заготовок в тисках
Ви Средняя величина погреш- ности установки, мм Ни;
Тиски с винтовым зажимом о,1—0,2 0,05-0,08 Грубая Точная
Тиски с эксцентриковым зажимом 0,03—0,05 Точная
Погрешности, вызываемые креплением заготовок. После уста-
новки в приспособление до начала обработки заготовку необходим
мо закрепить. Закрепленная заготовка находится под действием
сил, прижимающих ее к опорным плоскостям приспособления.
В результате действия этих сил в заготовке возникает упругая и
контактная деформации.
204
Упругая деформация может вызывать большие по-
грешности размеров и точности расположения поверхностей обра-
ботанной детали.
Контактная деформация, если
верхность, на которую действует сила
погрешность размеров детали незначи-
тельно и может только вызвать некоторое
смещение детали относительно опор. В
связи с этим большое значение имеет спо-
соб крепления заготовки, расположение
зажимов, величина прилагаемых усилий.
На рис. 124, а показано правильное
приложение усилий, прижимающих заго-
товку к опорным платикам, на которых
опа установлена. В этом случае искаже-
ние формы заготовки не происходит и она
претерпевает только контактную дефор-
мацию.
На рис. 124, б показано неправильное
приложение сил Р к заготовке, в резуль-
тате чего возникает упругая деформация,
вызывающая искажение ее формы.
Для крепления заготовки, показанной
па рис. 124, в, приложена сила Р Распо-
ложение силы в середине заготовки, в са-
мом слабом ее сечении, привело к дефор-
мации заготовки.
Погрешности, вызываемые режущим
инструментом. От состояния режущего
инструмента в процессе обработки также
могут возникнуть различные погрешности
размеров и форм детали. Точность изго-
товления режущего инструмента тесно
связана с точностью обрабатываемых
она не разрушает по-
прижима, влияет на
Рис. 124. Виды деформа-
ций обрабатываемых за-
готовок при различных
методах крепления:
а ~ правильное расположе-
ние сил крепления, б не-
правильное расположение
сил крепления; 1 — заготов-
ка, 2 — опорные платнкн;
в — искажение заготовок
при ее закреплении: 1—за-
готовка, 2 — стол стайка,
3 — фреза
заготовок. Так, неправильно изготовлен-
ный фасонный резец полностью переносит неточность своей формы
на обрабатываемую заготовку. Неправильно заправленный про-
филь шлифовального круга дает такое же искажение на шлифуе-
мом профиле заготовки.
Погрешности, связанные с выбором баз. Неправильный выбор
установочных и измерительных баз вызывает погрешности в раз-
мерах деталей.
На рис. 125, а показано фрезерование паза. Глубина паза зада-
на размером 30—0,2 мм от плоскости Б, которая является одновре-
менно установочной и измерительной базой. При фрезеровании
паза у партии заготовки размер А будет установлен из расчета
получения заданного размера ЗО~о,2 мм, который в этом случае
у всех деталей будет постоянным.
На рис. 125, б установочной базой является также плоскость Б.
205
Паз задан размером 10_о,з мм от верхней плоскости В. В этом
случае установочной базой будет служить плоскость Б, а измери-
тельной базой — плоскость В.
Допустим, что для заданной глубины паза установлен постоян-
ный размер А. Возьмем заготовку, у которой высота была мини-
мальной, т. е. 39,7 мм. В партии обрабатываемых заготовок может
быть и заготовка высотой 40 мм. Тогда глубина паза будет 10,3 мм,
что также не соответствует чертежу.
Рис. 125. Погрешности устаповочп
баз:
фрезерования паза, б—второй вариант
/ — трехсторонняя фреза, 2 — заготовка,
3 — фрезеруемый паз
Рис, 126. Базы:
а — установочные: /— обрабатываемая заготовка, 2 — оправка, 3 — фреза; б —
измерительные: / — обрабатываемая заготовка, 2 — зубомер
206
Если взять заготовку, у которой высота будет максимальной
(К) мм), а глубина паза установлена минимальной (9,7 мм) и по
ним размерам установить размер А, то при фрезеровании заго-
товки с высотой 39,7 мм глубина паза получится 9,4 мм, что также
не соответствует чертежу.
Из вышеприведенного примера видно, что установочные и
измерительные базы непосредственно связаны между собой, поэто-
му необходимо стремиться к тому, чтобы измерительные базы по
возможности совпадали с установочными.
Иногда совмещение установочных и измерительных баз осущест-
вить невозможно. Например, при нарезании зубьев зубчатых колес
установочной базой служат торцовые поверхности зубчатых колес
и поверхность их отверстий (рис. 126, а). Проверка же толщины зу-
ба (рис. 126, б) производится зубомером, измерительной базой для
которого служит наружный диаметр зубчатого колеса. Так как тол-
щина зуба связана с осью отверстия зубчатого колеса, которая яв-
ляется базой для установки, а измерение производится зубомером,
измерительной базой для которого служит наружный диаметр, не-
обходимо, чтобы торцовые поверхности, диаметр отверстия и наруж-
ный диаметр зубчатого колеса были оговорены соответствующими
допусками.
Погрешности, вызываемые внутренними напряжениями
Изменение размеров, коробление и поводка деталей без участия
внешних сил происходит от воздействия сил остаточных внутренних
напряжений, которые возникают в деталях при их обработке и из-
готовлении. При обработке резанием внутренние напряжения воз-
никают от воздействия сил резания, уплотняющих поверхностный
слой, образующий наклеп, а также от разности температур, возни-
кающих при резаппн в различных по глубине слоях обрабатываемой
поверхности. Это приводит к тому, что в поверхностных слоях воз-
никают одновременно сжимающие и растягивающие деформации,
создающие виутренщГе напряжения, приводящие к поводкам и из-
менению размеров обработанных деталей.
При термической обработке или отливке деталей в металле про-
исходят структурные изменения, связанные с объемными изменения-
ми, также при нагреве и охлаждении (растяжение и сжатие) в раз-
личных сечениях детали происходит неравномерные сжимающие
или растягивающие деформации, в результате которых также воз-
никают внутренние напряжения, приводящие к изменению форм и
размеров деталей. Иногда внутренние напряжения возрастают до
такой величины, что приводят к разрушению детали — разрыву или
трещинам.
Уменьшение пли снятие внутренних напряжений может проис-
ходить самостоятельно без постороннего вмешательства, по очень
медленно в течение месяцев, а иногда и лет. Этот процесс называет-
ся естественным старением. Для ускорения процесса производят
соответствующую вибрационную или термическую обработку, чю-
207
собствующую ускорению снятия
этот называется искусственным
а)
внутренних напряжений. Процесс
старением. При изготовлении точ-
ных деталей рекомендуется чере-
довать термические и механиче-
ские операции с операциями ис-
кусственного старения для свое-
временного снятия возникающих
во время обработок вутреппих на-
пряжений. На рис. 127, а показан
случай коробления (поводки) де-
тали от воздействия сил внутрен-
них напряжений, возникших при
6)
Рис. 127. Поводка деталей от дей-
ствия сил внутренних напряже-
ний:
а — тепловое напряжение, возникшее
от неправильного погружения детали
в закалочную среду, б —поводка, воз-
никшая от напряжения при механиче-
ской обработке плоскостей
закалке вследствие неправильно-
го ее положения при погружении
в закалочную среду (тепловое на-
пряжение) На рис. 127, б пока-
зан вид коробления плоской дета-
ли от воздействия сил внутренних
напряжений механической обра-
ботки, возникших вследствие не-
симметричного съема поверхност-
ного слоя. На нижнем рисунке
графически изображены характер
и колебание номинальных разме-
ров, измеренных у партии деталей
с двух противоположных сторон,
рассев размеров незначителен,
практически размер можно считать постоянным. На верхнем ри-
сунке видно, что при измерении детали в указанном положении
разброс размеров стал значителен, это показывает, что в партии
измеренных деталей произошло коробление на различную величи-
ну от воздействия сил внутренних напряжений.
Погрешности, вызываемые ошибками измерения
Основные причины, вызывающие ошибки при измерениях, сле-
дующие: погрешности, допускаемые самими средствами измерений,
зависящие от их конструкции и неточности изготовления. Допускае-
мые погрешности измерительного инструмента обычно указывают-
ся в прилагаемом к инструменту паспорте. Необходимо, чтобы
точность измерения была бы выше точности изготовления детали;
температурные ошибки; неправильный выбор измерительных сред-
ств; некачественное состояние измерительных поверхностей инстру-
мента, несоблюдение правил его храпения и пользования нм; непра-
вильные приемы измерения — силовые ошибки и шероховатость
поверхности проверяемой детали; неправильно выбранная последо-
вательность измерения.
Для эксплуатации и изготовления измерительных приборов и
инструмента ГОСТ 9249—59 установлена температура ( + 20°С),
208
называемая нормальной температурой для измерений, при которой
погрешности не должны превышать допускаемых отклонений. Из-
менение размера, измеренного одним и тем же измерительным ин-
струментом при различных температурах, будет зависеть от физи-
ческих свойств материала детали, которые определяются коэффици-
чггом линейного расширения, и может быть выражено формулой
Д/ = /-ДЛа,
где Д/ — величина изменения размера; I — первоначальный размер;
Д/ — число градусов, на которое изменилась температура по
сравнению с нормальной.
коэффициент линейного расширения.
Например, коэффициент линейного расширения для стали
«= 11,5-10—6, следовательно, деталь длиной 1= 1 мм при нагреве
на Д/=Г удлинится па Д/=11,5 мкм. Если деталь измеряют при
нарушении нормальной температуры и разных коэффициентах ли-
нейного расширения у измеряемой детали и измерительного инст-
румента, например измерительный инструмент изготовлен из стали,
а измеряемая деталь из алюминия, то поправку определяют по
формулам:
Д/ I (И1Д/1 — ИгД^г);
АЛ = 20° — t° М2 = 20° — t°2
где / — измеряемая длина детали, мм;
«I и —коэффициент расширения измеряемой детали измери-
тельного инструмента;
/| и /2 температура измеряемой детали и измерительного инстру-
мента.
Погрешность измерения может оказаться больше допуска на из-
меряемый размер, если неправильно выбран измерите л ь-
н ы й и п с т руме п т. Например, диаметр отверстия иногда измеря-
ют полным цилиндрическим калибром, который может не обнару-
жить овальности. Поэтому при измерениях необходимо пользовать-
ся тем измерителем, который указан в технологическом процессе па
изготовление детали или в технологии контроля.
Погрешности в измерении возникают, если измерительная по-
верхность инструмента имеет забоины, царапины или следы износа
(плоскостность нарушена).
Измерительные поверхности калибров и измерительных прибо-
ров нс должны иметь видимых пороков и должны быть чистыми.
Для этого перед измерением необходимо их обязательно осматри-
вать п очищать от грязи и пыли.
Вызывает погрешности п р и ложен не слишком б о л ь ш и х
у с и лп и при измерении. Например, иногда при измерении микро-
метром не пользуются трещоткой, а с большим усилием нажимают
па мпкровинт; при проверке цилиндрическими калибрами проход-
ной калибр с большим усилием вставляют в проверяемое отверстие,
а при измерении наружного диаметра вала проходную скобу с
силой насаживают на вал, хотя известно, что проходные калибры;
для отверстий и валов должны проходить под действием собствеи-
209
ного веса. Приложение больших усилий при измерениях деформиру-
ет проверяемую деталь и измерительный инструмент, происходит
смятие неровностей поверхности измеряемой детали. Ниже приво-
дится пример влияния величины измерительного усилия Р в грам-
мах па величину ошибки измерения в микронах:
Р=100 г, Р = 1000 г
Для точеного образца 0,16 1,2
Для шлифованного образца 0,07 0,56
Приведенные величины ошибок показывают, что чем больше изме-
рительное усилие и шероховатость измеряемой поверхности, тем
больше ошибки измерений.
Перед началом измерения необходимо убедиться в правильности
показания инструмента. Так, у микрометра следует проверить сов-
падение нулевых показании.
Измерительный инструмент должен иметь паспорт, подтвержда-
ющий его точность. В паспорте должны стоять даты предыдущей и
намечаемой проверки, по которым можно судить о своевременности
контроля измерительных инструментов.
Точность детали характеризуется величинами погрешностей фор-
мы, погрешностями линейных и угловых размеров п чистотой обра-
ботки поверхности, которая определяется величиной ее шерохова-
тости; эти виды погрешностей оказывают взаимное влияние друг па
друга. Поэтому совершенно не безразлично, в какой последователь-
ности следует выполнять контроль детали, проверять ли сначала
линейные размеры, а затем расположение и шероховатость поверх-
ностей или наоборот.
На рис. 128, а видно, как результат измерений расстояний меж-
ду осями отверстий Л зависит от величины погрешностей
диаметров отверстий. Если погрешности диаметров окажут-
ся больше допустимых Ji и Лг, то оправки 2, вошедшие в отверстия
с зазором /, будут при измерении перекашиваться, размер Л пре-
вратится в размер Aj. Поэтому перед контролем размера Л следует
убедиться в правильности размеров диаметров отверстий. Чтобы
точно проверить диаметр отверстия, необходимо убедиться в пра-
вильности его формы, т. е. в отсутствии овальности и конусности
(рис. 128, б).
Погрешность формы отверстий (например, конусность) окажет
влияние на величину отклонения от перпендикулярности осей отвер-
стий к плоскости (рис. 128, в), а величина шероховатости 1 отвер-
стий— на точность измерения формы отверстия и его размеров
(рис. 128, г)
Следовательно, измерять параметры, характеризующие точность
обработанной детали, можно только в такой последовательности:
1) измерение шероховатости поверхности обрабатываемых от-
верстий;
2) измерение точности формы отверстий — овальности, конусно-
сти т. п.,
3) измерение точности размеров диаметров отверстий;
4) измерение перпендикулярности осей отверстий к плоскости;.
210
Рис. 128. Влияние последовательности измерения па
его точность:
I — зазор, 2 — опра
5) измерение точности расстояний между осями обработанных
отверстий.
Существуют два вида погрешностей: систематические и случай-
ные.
К систематическим относятся погрешности, которые при
обработке партии деталей повторяются па каждой детали, причем
причины их возникновения можно установить и устранить. К ним
относятся погрешности обработки детали, связанные с геометриче-
ской точностью станка, на котором обрабатывается деталь (непа-
раллелыюсть и пепрямолппсйчость направляющих, неперпендику-
лярпость перемещения суппорта относительно оси детали, несоос-
иость центров передней и задней бабок, биения шпинделя и т. д.).
К случайным относятся погрешности, возникающие в резуль-
тате упругих деформаций заготовки, стайка, приспособления и ре-
жущего инструмента, а также вследствие неоднородности обраба-
тываемого материала. Эти погрешности возникают случайно, и при-
чина их часто неизвестна.
Систематические погрешности по величине больше случайных и
определяют точность обрабатываемой детали. Влияние случайных
погрешностей может быть учтено по теории вероятности.
§ 3. ВЫБОР И НАЗНАЧЕНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
В механических цехах контроль обрабатываемых деталей сводит-
ся к определению их геометрических размеров, т. е. измерению ли-
нейных и угловых величин.
Измерительные средства, предназначенные для измерения этих
величин, можно подразделить на следующие основные группы
(табл. 53).
211
Средства для измерения
Плоскопараллельные концевые
ры длины и угловые меры:
1. Щупы
2, Плоскоугловые плитки
3, Плоскопараллельные плитки
Калибры:
1. Скоба
2, Цилиндрический калибр-пробка
3, Шлицевой калибр-пробка
Штриховые инструменты:
1. Штриховая линейка
2. Штангенциркуль
3, Угломер
212
Таблица 53;
линейных и угловых величин
213
Микрометрический инструмент:
1. Микрометр
2. Микрометрический глубиномер
3. Штихмас микрометрический
Рычажно-механический инстру-
мент:
1. Индикатор
2. Рычажный микрометр
3. Тангенциальный зубомер
Рычажпо-оптические приборы:
1. Оптиметр горизонтальный
2. Оптиметр вертикальный
3. Оптико-механический прибор —
микроскоп
214
Продолжение табл. 53
215
Плоскопараллельные концевые меры длины н
угловые меры применяют для настройки измерительных прибо-
ров и инструментов; ими также непосредственно измеряют размеры
деталей.
Штриховые меры длины и углов. К ним относятся ру-
летки, метры, масштабные линейки, транспортиры, лимбы и т. д.
Калибры (контрольно-поверочный инструмент)
служат для проверки правильности размеров детали. В зависимо-
сти от характера проверяемого размера калибры бывают цилиндри-
ческие, конические, резьбовые, в виде скоб, шаблонов и т. д. Калиб-
ры не являются универсальными измерительными средствами, так
как не позволяют определить действительную величину контролиру-
емого размера, а показывают только предельные размеры данной
детали.
Универсальные измерительные средства, с по-
мощью которых можно определить числовое значение размера. К
ним относятся:
штриховые инструменты с нониусом (штангенинструменты,
универсальные угломеры и др.);
микрометрические инструменты, основанные на принципе микро-
метрических винтовых пар (микрометры гладкие и резьбовые, штих-
масы, микрометрические глубиномеры и др.);
рычажно-механические приборы (миниметры, рычажные скобы,
индикаторы часового типа, приборы для проверки зубчатых колес
и др.);
рычажно-оптические приборы (оптиметры, ультраоптиметры
и ДР-),
оптико-механические приборы (измерительные машины, микро-
скопы, автоколлиматоры и др.);
пневматические приборы (ротаметры и др.);
электрические приборы для линейных и угловых измерений.
Существуют абсолютный, относительный, косвенный и комплекс-
ный методы измерения.
При абсолютном методе значение измеряемой величины
можно видеть непосредственно па шкале измерительного прибора
(измерение штангенциркулем, микрометром, угломером).
При относительном методе величина измеряемого раз-
мера сравнивается с эталоном или концевой мерой. Результат из-
мерения получается в виде отклонения измеряемого размера от
размера концевой меры (измерения на миниметре и оптиметре).
При косвенном методе сам требуемый размер не измеряет-
ся, определяется измерением другого размера, который связан с
ним определенной зависимостью. Примером такого измерения мо-
жет служить измерение среднего диаметра резьбы методом трех
проволочек.
Комплексный метод применяют, когда требуется проверить
одновременно несколько параметров детали и их взаимное распо-
ложение, например контроль шлицевой втулки комплексным калиб-
ром.
216
По сравнению с калибрами универсальные приборы имеют сле-
дующие преимущества:
сравнительно низкое и наиболее стабильное измерительное уси-
лие при измерении размеров детали, что исключает деформации
тонкостенных деталей и деформацию самих измерителей;
возможность применения в измерительных приспособлениях и
машинах для контроля деталей сложных форм;
получение при измерении численных величин погрешностей конт-
ролируемых размеров и формы, чего нельзя достигнуть при измере-
нии калибрами.
Однако калибры имеют и свои преимущества:
при пользовании ими требуется более низкая квалификация
контролеров;
конструкция и правила эксплуатации калибров более просты;
измерение калибрами более производительно;
при контроле предельными калибрами более надежно обеспечи-
вается взаимозаменяемость.
Под точностью измерения понимают величину предельной
суммарной погрешности, в которую входит как погрешность са-
мого прибора, так и погрешность метода измерения, производи-
мого им.
В табл. 54 приведены предельные суммарные погрешности неко-
торых измерительных средств.
§ 4. ОСНОВЫ СОХРАНЕНИЯ ЕДИНСТВА МЕР
Всякое измерение какой-либо величины, например длины, явля-
ется сравнением ее с образцом, т. е. измерительным инструментом.
Таким образом, шкала измерительного инструмента является как
бы эталоном измеряемой длины.
Чтобы измерения были одинаковыми и сопоставимыми, необходи-
мо, чтобы и измерительные средства были тоже одинаковыми. Это
условие соблюдается мероприятиями по обеспечению единства мер
в машиностроении.
В СССР принята метрическая система мер, в которой основной
единицей длины является метр. До 1960 г. величина метра опреде-
лялась как расстояние при 0°С между средними поперечными штри-
хами, нанесенными на платпноиридиевом бруске, хранящемся
в Международном бюро мер и весов в Париже и принятом в ка-
честве международного прототипа метра. Его длина определялась
как одна сорокамиллионная часть четверти парижского мери-
диана.
Новейшие достижения физики и развитие средств измерения по-
зволили выразить метр в длинах световых волн и создать естест-
венный и неразрушимый эталон длины. По ГОСТ 9867—61 метр—
длина, равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, со-
ответствующего переходу между уровнями 2рю и 5d5 атома крип-
тона 86.
217
Таблица 54
наиболее распространенных методов измерения диаметров и длин
Концевые меры Интервалы размеров, мм
Наименован применяв- н -10 ю-зо 50-80 80-120 120-180 180—260 260-360 360- 500
м ы е по разря; 1рстельные погрешности измерений, мкм (1 мкм = 0,001 мм)
Измерительные головки с цеп 0,001 мм То же 0,002 мм 0,005 мм Индикатор часового типа с цен пия 0,01 мм в пределах одного стрелки: 0-го класса точности l-1'о класса точности 2-го класса точности И 11; 0-го к. То с индикатором 1-го сти Рычажная ск (пассаметр) с ценой де- ления 0,002 мм 3 4 5 6 4 5 6 5 6 6 6 6 6 6 6 1 2 3 2 3 3 3 3 3 3 3 0,1 0,6 0,7 1,0 ,0 ,2 ,4 2,0 2,2 10 15 20 16 3 0,7 0,8 1 ,о 1," /2 ,5 ,8 2,2 2,5 10 15 20 16 3,5 0,8 1,0 1,4 2,0 1,4 1,8 2,5 2,5 3,0 10 15 20 12 17 4,0 0,9 1,2 1,8 2,5 1,5 2,0 3,0 2,5 3,5 И 15 20 12 17 4,5 1,0 1 ,4 2,0 3,0 1,6 2,8 з,г 3,0 4,0 11 15 20 13 18 1,2 2,0 2,5 4,5 2,2 3,0 5,0 3,5 5,0 12 16 22 14 19 1,5 2,5 3,5 6,0 3,0 4,0 6,5 4,0 6,5 12 16 22 14 19 1,8 3,0 4,5 8,0 3,5 5,0 8,0 5,0 8,5 13 16 22 15 20
Продолжение табл. 54
— Концевые меры Интервалы размеров, мм
меиоваиие меняв- применяе- мые по классу точности 1-10 ю-зо 50—80 80—120 120-180 180-260 260-360 360-500
м не по разряiy Предельны шиости измерений, мкм ( 1 мкм = 0,00 )
Микрометр 0-го класса точности Микрометр 1-го класса точности Абсолютные мето- ды измерении 4,5 7 5,5 8 6,0 9 7,0 10 8,0 12 10,0 15 12,0 20 15,0 25
Микрометр 2-го класса точности 13 14 15 18 20 25 35
Штихмасс микрометрический 1-го класса 18 20 22 25 30 35
точности
Штихмасс микрометрический 2-го класса 12 20 25 30 35 40 45
ТОЧНОСТИ
Штангенциркуль с отсчетом по нониусу 0,02 мм при измерении окружных размеров 40 40 45 45 45 50 60 70
То же, при внутренних разме- ров 50 60 60 65 70 80 90
Штангенциркуль с отсчетом по нониусу 0,05 мм при измерении наружных размеров 80 80 90 100 100 100 ПО 110
То же, внутренних меров 100 130 130 150 150 150 150
Штангенциркуль с отсчетом по нониусу 0,1 мм при измерении наружных диамет- ров 150 150 160 170 190 200 210 230
То при измерении внутренних разме- ров 200 230 260 280 300 300 300
Переход на новый эталон длины позволил в несколько десятков
раз повысить точность эталонных измерений.
В каждом государстве имеется копия эталона метра, с которой
и сравниваются меры длины, применяемые в науке, промышленно-
сти, торговле и других областях деятельности человека. В Советском
Союзе имеется копия эталона за № 28, который хранится во Все-
союзной палате мер и весов в Ленинграде.
Для сохранения единства мер, измерительных средств и мето-
дов контроля разработана система передачи размеров от эталона к
детали. Опа построена по следующей схеме: эталон — образцовые
меры — калибры или измерительные приборы — деталь. На заводах
органом, следящим за сохранением единства линейных и угловых
мер и измерений, является Центральная измерительная лаборато-
рия (ЦИЛ)* ЦИЛ разрабатывает проверочную схему, которая яв-
ляется официальным документом по соблюдению единства мер на
заводе и отражает характер и класс точности выпускаемой продук-
ции, степень оснащенности завода измерительными средствами и
содержит указания о последовательности передачи размеров и про-
верки различных средств измерения для данного завода.
Кроме проверочной схемы, составляют графики периодической
проверки, в которых указывают наименование измерительных сред-
ств, характеристику измерителя, общее количество, местонахожде-
ние и периодичность принудительной проверки. На измерительные
средства и приборы (за исключением простейших) составляют пас-
порта, которые отражают техническое состояние измерительных
средств и записи периодических проверок.
В состав ЦИЛ входят:
1) исследовательская группа, которая должна совершенствовать
существующие методы измерений; проводить исследовательские
работы по измерениям, выполнять арбитражные проверки и по-
вышать квалификацию работников контрольных пунктов и лабо-
раторий;
2) группа оперативных измерений, которая должна выполнять
измерение готовой продукции на конечных операциях (если по сво-
ей сложности или условиям проверки контроль продукции не может
быть выполнен на контрольных пунктах); проводить специальные
измерения, вызванные наладкой машин или изучением брака дета-
лей, а также измерения для других лабораторий или служб завода,
не имеющих КПП;
3) группа эталонирования, которая должна выполнять проверку
и аттестацию измерительных мер и приборов; участвовать в состав-
лении проверочной схемы, графиков периодических проверок, со-
ставлении паспортов и следить за их выполнением; эта группа яв-
ляется основной по обеспечению единства мер на предприятии.
ЦИЛу также подчинены все контрольно-проверочные пункты ин-
струментальных раздаточных кладовых цехов (КПП ИРК), КПЦ
На предприятиях где имеются отделы главного метролога организация
единства мер возлагается па эти отделы.
220
инструментального цеха и КПП ЦИС, задачей которых является
контроль находящегося в эксплуатации инструмента, контроль вновь
изготовляемого и покупного инструмента.
Контрольные вопросы
I. Какое значение имеет соблюдение единства мер в народном хозяйстве?
2. Как) ю роль выполняют ЦИЛ завода в сохранении единства мер?
3. Какова организация ЦИЛ завода?
4. Для чего необходим периодический принудительный контроль измери-
тельных средств?
§ 5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНТРОЛЕ
механической обработки деталей
Все основные виды контроля механической обработки деталей
можно разбить па девять групп: контроль валов, контроль отвер-
стий, контроль конических поверхностей, контроль плоскостей, кон-
троль корпусных деталей, контроль шпоночных и шлицевых соеди-
нений, контроль резьбовых соединений, контроль зубчатых колес,
контроль шероховатости.
Перед началом контроля любой детали необходимо ознакомить-
ся с чертежом, по которому изготавливается деталь; с технически-
ми условиями, указанными в чертеже; с технологическим процессом
изготовления детали, а при операционном контроле — с той опера-
цией, после выполнения которой деталь предъявляется па контроль.
На основании технологии изготовления и технологии контроля оп-
ределяются методы и средства контроля.
Затем следует осмотреть контролируемую деталь и проверить
выполнение предыдущих операций согласно технологическому про-
цессу При осмотре необходимо обращать внимание на отсутствие
механических повреждений в виде забоин, трещин, раковин, рых-
лости, пороков проката — волосовины и т. д. Это необходимо де-
лать, так как приведенные выше пороки могут помешать правиль-
ному измерению или контролю деталей, а также послужить причи-
ной считать их браком до контроля измерительными средствами.
В помещении, где производится измерение, не должно быть рез-
ких перепадов температуры, сотрясений, вызывающих вибрации
стрелок измерительных приборов и т. п.
При контроле деталей скобами, пробками, плоскопараллельными
плитками нельзя допускать, чтобы калибр долгое время находился
в руке проверяющего. Так, штампованная скоба размером 90 мм,
находясь в течение 15 мин в руке контролера, увеличивает свой раз-
мер на 0,004 мм. Перед началом контроля следует также, убедиться
в правильности показаний измерительного инструмента и в отсут-
ствии механических повреждений на нем.
Инструмент должен быть всегда чисто вытерт. При проверке де-
талей в контрольных центрах или призмах необходимо проверить
221
состояние рабочих центров контрольных бабок, их соосность; осмот-
реть и протереть рабочие плоскости контрольных призм. При рабо-
те с контрольными оправками предварительно надо осмотреть их
центровые отверстия и проверить оправку на биение.
Предельные калибры — пробки и скобы — разделяются по свое-
му назначению на калибры рабочего и калибры контролера (или
приемщика). Такое разделение вызвано тем, что в процессе контро-
ля калибры изнашиваются, что может привести к ошибке. Рабочий
при изготовлении детали проверяет ее изношенным ( ио еще в пре-
делах допуска) калибром, а контролер, принимая ее по совершенно
новому калибру, может забраковать годную деталь. Поэтому реко-
мендуется, чтобы контролер или приемщик пользовался частично
изношенным (примерно на 2/з — 3Д величины допускаемого износа)
калибром. Непроходные калибры у контролера должны быть новы-
ми, не изношенными.
§ 6. СВЕДЕНИЯ О ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ
КОНЦЕВЫХ МЕРАХ ДЛИНЫ
Концевые меры длины являются исходными измерительными
средствами для контроля линейных размеров. В зависимости от
класса точности их применяют для проверки и градуировки шкал
Рис. 129. Плоскопараллель-
ные концевые меры длины:
абор кописвых мер, б—
притирание плиток
мер. Способность концевых
(слипаться)
измерительных приборов, проверки
контрольных и рабочих калибров,
точной установки размеров (при
контроле точных деталей). Плоско-
параллельные концевые меры име-
ют форму плиток, которые по точно-
сти изготовления делятся па четыре
класса (0; 1; 2; 3), а по точности ат-
тестации— на шесть разрядов.
Аттестация концевых мер произ-
водится с высокой точностью интер-
ференционным методом. Концевые
меры комплектуют в наборы с раз-
личным количеством плиток (обыч-
но 87 плиток).
На рис. 129, а показано несколь-
ко концевых мер. Для измерения
требуемого размера составляют из
нескольких плиток блок концевых
мер (плиток) плотно соединяться
при надвигании одной плитки па другую называется
притираемостью. При составлении блока отдельные плитки про-
мывают чистым бензином (обезжиривают) и тщательно досуха
вытирают чистым полотном. Затем одну плитку накладывают па
вторую примерно на одну треть ее длины и плотно прижимают
друг к другу (рис. 129, б).
222
Во избежание возможных ошибок рекомендуется:
составлять блок не больше чем из пяти плиток;
плитки размером более 5 мм класть на стол только на нерабочую
поверхность,
не притирать плитки рабочей поверхностью к нерабочей (следу-
ет помнить, что у плиток размером до 5,5 мм маркируют рабочую
сторону, а у плиток размером более 5,5 мм — боковую сторону);
сначала притирать между собой плитки небольших размеров, да-
лее этот блок притирать к плитке среднего размера, а затем уже к
плитке наибольшего размера;
при работе непосредственно с блоком применять защитные плит-
ки, которые находятся в наборе;
п'е брать плитки влажными руками;
после окончания работы блок разобрать, промыть, вытереть па-
'хо, смазать и положить в соответствующую ячейку ящика.
Пример. Рассчитать набор блока из плиток па размер 58,885 мм.
58,885
1,005
57.880
1,380 »
56,500 мм
6.500
50
Требуемый размер
Первая плитка
Остаток
Вторая
Остаток
Третья плитке
Остаток
Четвертая плптк<
ром
Таким образом,
цевых мер
1,005+1,38 + 6,5 + 50 = 58,885
50
ять из к
Каждый комплект плиток должен содержать аттестат, в котором
указываются отклонения от теоретического размера каждой плитки.
Выппс- из ат тестата фактические размеры плиток, получим фак-
тический размер всего собранного блока. 1,0048 + 1,3798 + 6,5005+
+ 50,004 = 58,8855.
§ 7. ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ И КОНУСОВ
Для измерения углов и конусов применяют различные средства
в зависимости от заданной точности детали.
Наиболее распространенные средства контроля углов и конусов,
применяемые в механических и инструментальных цехах, показаны
на рис. 130.
Жесткими угловыми мера м н определяют отклонения от
контролируемых размеров (рис. 130, о) Эти измерения выполняют
угловыми мерами (плитками), угольниками, конусными калибрами,
шаблонами и т. д.
Универсальные \ г л о м е р ы позволяют производить непо-
средственные числовые измерения углов _ проверяемых деталей
(рис. 130, б).
223
Измерения на универсальных микроскопах, синусных линейках,
шариками, рычажными и микрометрическими приборами (рис.
130, в) относятся к измерениям косвенным методом. При работе по
этому методу углы определяют путем измерения связанных с ними
размеров, а затем последующим перерасчетом по тригонометриче-
ским формулам находят их величины.
Рис. 130. Виды измерения
конусов и углов
Контроль углом поворота относительно оси детали, например
различных кулачков с криволинейными поверхностями и т. п., про-
изводится на делительных головках (рис. 130, г)
Угловые меры служат для проверки углов калибров, шабло-
нов, установки угломёриых инструментов и проверки точных дета-
лей. Как и плоскопараллельные меры длины, угловые меры являют-
ся исходными средствами проверки и измерения размеров детали.
Они комплектуются в отдельные наборы по нескольку штук, имеют
треугольную и четырехугольную форму и соответственно один и че-
тыре рабочих угла.
Рабочие поверхности угловых мер доведены до высокого класса
чистоты и обладают способностью притираться при наборе их в
угловые блоки.
Набирают блок обычно следующим образом. Сначала в паз спе-
циальной державки вставляют одну меру и закрепляют. К ней при-
тирают вторую и прижимают ее клиновым штифтом. При блоке из
224
трех угловых мер сначала в державку ставят среднюю меру, а к
ней с двух сторон последовательно притирают остальные.
На рис. 131 показаны виды угловых мер и даны некоторые прие-
мы измерения блоком. Величина отклонений измеряемого угла опре-
Рис. 131. Измерение углов
угловыми плитками:
Cl — блок угловых плиток из
двух штук, закрепленных в спе-
циальной державке, б — блок
из трех плиток, в — измерение
угловой плиткой и лекальной
линейкой угла в 167°
деляется на просвет методом свето-
вой щели.
Универсальный угломер
(рис. 132) применяют для измере-
ния наружных и внутренних углов
различных деталей контактным ме-
тодом.
Измеряют углы угломером путем
наложения линеек угломера на сто-
роны детали, образующие измеряе-
мый угол, так, чтобы между линей-
ками угломера и сторонами детали
Рис. 132. Угломер с нониусом:
/ — основание, 2 — сектор, 3 — винт микромет-
рической подачи, 4 — нониус, 5 — угольник, 6 —
державк 7 — зажимающий винт, 8 — съемная
лииейка
не было просвета. Отсчитывают угловые величины по шкале и но-
ниусу. Нулевой штрих нониуса показывает число градусов, а
штрих нониуса, совпадающий со штрихом шкалы, — число минут.
На рис. 133 даны примеры применения универсального угломера.
На рис. 133, а, показано измерение наружных углов от 0° до 50° при
помощи комбинации угольника 1 и линейки 2. Измерительными сто-
ронами здесь будут ребро линейки 2 и плоскость пластины 3.
На рис. 133, б показано измерение углов от 50° до 140° с приме-
| нением линейки без угольника, а на рис. 133, в — установка угло-
j мера на заданные длины участков контура по блоку 3 плоскопарал-
.< дельных концевых мер длины. Блок концевых мер 3 устанавливают
1 8—412 225
на измерительной поверхности линейки 2, которую вместе с уголь-
ником закрепляют в державке 1.
На рис. 133, г, д показано измерение наружных и внутренних уг-
лов деталей сложной формы, а на рис. 133, е — измерение углов тел
вращения.
Перед измерением угломер следует протереть чистой тканью;
проверить, нет ли на его измерительной плоскости забоин, коррозии
Рис. 133. Примеры применения универсального угломера
и т. п., а также проверить его установку, т. е. совпадение нулевого
штриха нониуса с нулевым штрихом шкалы и последнего штриха
нониуса с 29-м штрихом шкалы. При этом не должно быть зазора
между рабочей плоскостью линейки и ребром съемной линейки.
Предельная погрешность измерения угломером указанного типа
при длине измеряемой стороны от 5 до 20 мм допускается ±4Z, а при
длине более 20 мм +2'
Жесткие угольники применяют для контроля прямых уг-
лов, разметочных работ, а также для контроля взаимного располо-
жения деталей при их сборке в узел или в машину. Наибольшее рас-
пространение получили шесть типов угольников, показанных на
рис. 134. По точности угольники разделяются на четыре класса:
0; 1; 2 и 3.
226
При измерении прямого угла угольник накладывают на деталь
или устанавливают таким образом, чтобы одна сторона жестко (без
просвета) прижималась к стороне детали, а по величине просвета
другой стороны судят о точности угла.
Рис. 134. Типы угольников
Таблица 55
Величина отклонений по щупу
Величина погрешности определяется по величине световой щели
или щупом. Величины отклонения обозначаются в долях миллимет-
ра или градуса (табл. 55).
Угольники типа I, II, III, IV изготовляют нулевого и первого
классов точности (ГОСТ 3749—65), угольники типа V—1, 2, 3-го
классов точности. Угольники типа VI с размером стороны до 315
мм — О, 1, 2, 3-го классов, с размером стороны от 400 до 1000 мм —
1, 2, 3-го классов и с размером стороны от 1250 до 2000 мм — 2, 3-го
классов точности.
8*
227
Предельные отклонения от перпендикулярности и прямолиней-
ности сторон угольников приведены в табл. 56.
Таблица 56
Предельные отклонения от перпендикулярности
и прямолинейности сторон угольников
Рабочие грани сторон угольников типа I, II, IV должны быть за-
круглены с радиусом закругления не более 0,2 мм. При контроле
угольниками рабочие грани угольников и измеряемую поверхность
Рис. 135. Конусные калибры
необходимо тщательно протереть и не допускать на них царапин и
забоин.
Конусные калибры применяют для комплексного контроля, так
как ими одновременно проверяют все главные размеры конуса. На
рис. 135, а показан комплект конусных калибров: калибр-пробка
для контроля гладких конусных отверстий 1, калибр-втулка для
контроля наружных конусов 2.
Для определения годности детали с внутренним конусом на ка-
либре-пробке имеются две риски (рис. 135, б). Первая риска d оп-
228
ределяет наименьший допустимый размер конуса, вторая — наи-
больший допустимый диаметр конуса. Расстояние между ними т
является полем допуска, в пределах которого может располагаться
торец контролируемой детали 1.
При контроле размера наружных конусов калибр-втулка 1 (рис.
135, в) на одном из концов имеет срез, образующий уступ т, шири-
на которого также является полем допуска. Деталь будет считаться
годной, если торец проверяе-
мого конуса, вставленного
во втулку 1, будет находить-
ся на одном уровне с тор-
цом или выступать на вели-
чину т.
Угол конуса детали про-
веряют по прилеганию по-
верхности калибра к поверх
ности проверяемой детали.
Для этого калибр тщательно
вытирают от пыли, масла и
наносят на его конусную по-
верхность слой краски (бер-
линская лазурь), равномер-
но распределяя ее по всей
поверхности. Затем калибр
осторожно вставляют или
надевают на проверяемую
деталь (заранее также тща-
тельно протертую) и повер-
тывают его на 2/з оборота
вправо и влево.
Если конусность калибра
и проверяемой детали совпа-
дает, то краска будет сти-
раться равномерно по всей
образующей калибра.
По количеству стертой и
оставшейся краски судят о
годности детали по конусно-
сти. Толщина равномерно наносимого слоя краски 0,002—0,01 мм.
Чем тоньше нанесенный слой краски, тем точнее будет результат
измерений.
Предельная точность этого метода измерения 20—24 с.
Конусные калибры изготовляют в комплекте (пробка точно при-
тирается со втулкой).
Сопрягаемые конусные детали рекомендуется контролировать
калибрами одного комплекта, так как при контроле калибрами,
взятыми из различных комплектов, проверяемые детали могут пока-
зать неудовлетворительную прилегаемость при сопряжении, хотя
каждая в отдельности будет годной.
Рис. 13G. Синусная линейка:
а — схема измерения, б — синусная линейка
центрами; I — проверяемая деталь, 2— сппусиа>
линейка, 3 — упор, 4—ролики, 5 — концевые меры,
б — индикатор, 7 — проверочная плита, 8~ ст йка
229
При контроле конусными калибрами необходимо следить, чтобы
иа их рабочих поверхностях и поверхностях контролируемых дета-
лей отсутствовали различные забоины, царапины и посторонние
твердые частицы.
Синусные линейки применяют для измерения углов калиб-
ров, линеек и точных деталей.
На рис. 136, а показана схема измерения конусной детали синус-
ной линейкой.
Синусная линейка представляет собой плиту 2, на концах которой
сделано два выреза. В вырезах укреплены ролики 4 равных диамет-
ров. Расстояние между осями ролика L равно 100 или 200 мм. Верх-
няя плоскость плиты строго параллельна плоскости, проходящей по
оси роликов.
Измерение производится следующим образом. На поверочную
плиту 7 устанавливают синусную линейку 2. Проверяемую деталь 1
укладывают на синусную линейку и удерживают на ней упором <3.
Под один из роликов 4 подкладывают блок концевых мер 5. Высоту
блока И устанавливают таким образом, чтобы верхняя образующая
деталь 1 стала параллельна поверочной плите 7 При этом угол ф
наклона линейки 2 будет равен углу.при вершине конуса <pi, кото-
рый мы измеряем. Параллельность измеряется с помощью индика-
тора 6, закрепленного в стойке 8. Параллельность будет зафиксиро-
вана, когда показание прибора, получаемое при перемещении на-
конечника индикатора по образующей конуса, будет одинаковым на
любом участке конуса. Убедившись в параллельности образующей
конуса по отношению к поверочной плите, определяют угол конуса
по формуле
Н
51Пф1 = — ,
где Н— размер блока концевых мер, мм; L — расстояние между
осями роликов, мм.
Определив sin ф[ по таблице, находят величину углов
Ф< конуса в градусах.
Синусные линейки бывают различных конструкций. Так, на рис.
136, б показана конструкция синусной линейки с двумя центровыми
бабками для измерения конусных деталей в центрах.
Предельные погрешности установки синусных линеек зависят от
величины измеряемого'угла (табл. 57)
Таблица 57
Величина погрешности при измерении углов на синусной линейке, с
Расстояние между осями роликов L, мм Величина погрешности, с, при величине измеряемого угла, град
0—15 30 45 60 80
100(бТ±3 мкм) ±5 ±7 ±10 ±17 ±52
200(6L±5 мкм) ±3 ±5 ±7 ±12 ±38
230
Значительно реже и с меньшей точностью измерение наружных
и внутренних конусов производится по аттестованным роли-
кам и шарикам. Наружные конусы измеряют следующим спо-
собом (рис. 137, а). На поверочную плиту 1 устанавливают измеря-
емый конусный калибр 2. На ту же плиту вплотную к конусной по-
верхности укладывают два аттестованных ролика 3 одного диаметра
и микрометром измеряют размер Ль Затем подставляют две конце-
вые меры 4 высотой I, на которую поднимают ролики 3, и измеряют
размер А2.
Из геометрии известно, что
Рис. 137. Измерение конусов при помощи
шариков, роликов и микрометра:
а —наружного конуса; 1 —поверочная плита, 2 —
калибр, 3 — ролики, 4 — концевые меры; б — внут-
реннего конуса; 1—поверочная плита, 2 — деталь
Отсюда определяют угол при вершине конуса 2а.
При измерении внутреннего конуса (рис. 137, б) в конусное от-
верстие детали 2, установленной на поверочной плите 1, опускают
сначала малый шарик d0 и измеряют размер Н. Затем опускают
большой шарик Do и измеряют размер 1г. Затем определяют
Do — do Do — do
sin a =-------и I = H — n = --------;
21 2
l = H-h = ~a ~ d° .
2
Если большой шарик будет выступать выше торца детали 2,
тогда
1=Н + 1г=^^-
2
Таким образом находят угол при вершине конуса 2a.
231
§ 8. КОНТРОЛЬ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
Для измерения величины шероховатости обработанной поверх-
ности применяются различные методы. Наиболее распространенны-
ми являются:
визуальное определение шероховатости путем сравнения с об-
разцами;
определение шероховатости ощупыванием поверхности — контак-
тный метод;
определение шероховатости оптическим и интерференционным
приборами — бесконтактный метод.
В цеховых условиях наиболее распространен метод определения
шероховатости путем сравнения с образцами, которые изготовляют -
Рис. 138. Образцы шероховатости:
а — набор образцов, б — пример пользования
ся по ГОСТ 9378—60. Комплект образцов показан на рис. 138, а.
Образцы должны быть изготовлены из того же материала, что и
сравниваемая поверхность, с применением различных видов обра-
ботки: точения, фрезерования, шлифования и др. Контроль шерохо-
ватости производится "сличением поверхностей, как показано на
рис. 138, б. Этот метод считается достоверным только для 4—7-го
классов шероховатости. В производственных условиях иногда дела-
ют внутрицеховые образцы чистоты поверхности. Для этого обраба-
тывают деталь, затем аттестуют шероховатость ее поверхности в
лабораторных условиях, после чего она служит эталоном для конт-
роля сравнением аналогичных деталей.
Для измерения шероховатости труднодоступных, мест — поверх-
ностей глубоких отверстий, резьбы и др. применяют метод отпечат-
ков (реплик). На измеряемую поверхность накладывают пластиче-
ский материал для получения четкого отпечатка всех имеющихся на
поверхности неровностей, затем отпечаток снимают с проверяемой
232
поверхности и измеряют величину неровностей на соответствующем
приборе.
Приборы, работающие методом ощупывания, делятся на две
группы: профилографы и профилометры. Профилографы в процес-
се измерения выполняют графическую запись величины неровно-
стей, называемую профилограммой. Профилографы, как и прибо-
ры, работающие бесконтактным методом, относятся к лаборатор-
ным. В цеховой практике применяют профилометры, которые во
время измерения автоматически обрабатывают данные измерения
и показывают конечный результат (Ra или Яск) на циферблате
показывающего прибора.
Ощупывающим инструмен-
том служит игла с алмазным
или агатовым наконечни-
ком. На рис. 139, а показан
профилограф модели ПЧ-3,
основными частями которого
является индуктивный дат-
чик 1, указательный прибор
2, усилитель 3.
На рис. 139, б показан
принцип действия датчика.
Якорь 6 жестко связан с иг-
лой 5 и входит в магнитную
систему, состоящую из кор-
пуса 1, полюсного наконеч-
ника 2 и постоянного магни-
та 3. Якорь вместе с иглой,
находящийся на пружинном
подвесе 4 (две плоские пру-
жины) , перемещается по ше-
роховатостям поверхности 8,
получает вертикальные пере-
Рис. 139. Профилограф модели ПЧ-3:
а — общий вид, б—схема работы датчика
мещения, которые меняют
эффективную площадь воздушного зазора магнитной цепи, а сле-
довательно, и магнитное поле вокруг катушки 7 Так как катушка
включена в цепь потенциометра на входе усилительной системы, то
возникающее напряжение па концах потенциометра, связанное с
перемещением иглы, может быть усилено и среднее значение его
зарегистрировано показывающим прибором. Прибор градуирован
на показание величины Ra.
Радиус закругления ощупывающей иглы составляет 10±2 мкм,
в связи с этим после контроля остается царапина на проверяемой
детали.
Твердость проверяемой поверхности должна быть не менее
HRC 20.
Наиболее совершенным высокочувствительным прибором для
измерения шероховатости и волнистости поверхности деталей из
стали, чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов
233
является профилограф-профилометр модели 201 завода «Калибр».
Одновременно с измерением он может записывать результаты из-
мерения на специальной бумаге.
Измерения микронеровностей поверхности возможны в преде-
лах 5—14-го классов чистоты, проверяемый максимальный шаг
неровностей 3,5 мм.
Наименьший диаметр проверяемого отверстия 8 мм, радиус
ощупывания иглы 0,02+0’002 или 0,01+°.°°2 мм.
Действие прибора основано на принципе ощупывания измеряе-
мой поверхности алмазной иглой с малым радиусом закругления.
Измерительное усилие ощупывающей иглы не более 0,1 Г, поэтому
после измерения на проверяемой поверхности не остается види-
мых царапин.
Рис. 140. Профилограф-профилометр 201 завода «Калибр»:
1 электрический блок, 2 — основание, 3 — универсальный стол, 4 — проверяемая
деталь, 5 датчик, 6 — стойка, 7 —каретка, 8 — маховик, 9 — самозаписывающий
прибор
Прибор состоит из трех самостоятельных частей (рис. 140):
электронного блока 1 с показывающими приборами, самого изме-
рительного устройства и самозаписывающего прибора 9. Измери-
тельное устройство имеет основание 2, на котором установлен уни-
версальный стол 3, позволяющий перемещать проверяемую деталь
4 в двух взаимно перпендикулярных направлениях и осуществлять
поворот. На стойке 6 перемещается при помощи рейки и зубчатого
колеса каретка 7 с жестко закрепленным в ней датчиком 5. Пере-
мещение датчика в продольном направлении осуществляется от
мотопривода (электродвигателя и коробки скоростей), находящего-
ся в каретке 7. В горизонтальном направлении перемещение осу-
ществляется маховиком 8. Самозаписывающий прибор 9 — само-
пишущий магнитоэлектрический миллиамперметр постоянного
тока служит для записи микронеровностей проверяемой поверх-
ности.
234
§ 9. КОНТРОЛЬ ВАЛОВ
Контроль валов осуществляется измерением диаметров, общей
длины, овальности, конусности, бочкообразности, седлообразное™,
огранки и т. д. Основные виды этих отклонений показаны на
рис. 141. Если в чертеже
нет особых оговорок, от-
клонения от геометриче-
ских форм по величине
должны быть в поле до-
пуска на размер диаметра
вала.
Кроме контроля дли-
ны, диаметра, геометриче-
ской формы, производит-
ся контроль взаимного
расположения поверхпо-
Рис. 141 Виды отклонении
формы вала:
1 — поле допуска, 2 — седлообраз-
ность, 3 — конусность, 4 — бочкооб-
разное ть, 5 — овальность, 6 — ог-
ранка
Рис. 142, Примеры контроля линейных раз-
меров и радиусов валов:
ci — измерение конца вала штриховой линейкой:
/ — деталь, 2— линейка; б — контроль ступеней
нала предельной скобой: 1,2 — предельные ско-
бы, 3 — измеряемая деталь; в — контроль общей
длины ступенчатого валика предельной скобой:
/ — предельная скоба, 2 — деталь; г — измерение
расстояния между двумя буртиками валика ско-
бой; д—контроль размера радиуса (галтели)
вала раднусомерами: / — измеряемый радиус, 2~
раднусомср; е — набор радиусомсров: / — для из-
мерения наружных радиусов, 2 — для измерения
внутренних радиусов
стей и положения их геометрической оси. При этом за базу изме-
рения принимают одну из поверхностей, которая может быть на-
ружной, внутренней либо геометрической осью.
Длина валов и их ступеней измеряется в зависимости от разме-
ров и допусков на размеры линейками, штангенциркулями и раз-
личными шаблонами и скобами. На рис. 142 показаны некоторые
виды контроля длины и контроль радиусомером галтелей
(радиуса).
235
Диаметры валов проверяют предельными калибрами (скобами)
и универсальными измерительными инструментами, штангенцирку-
лями, микрометрами и другими инструментами, а также контроль-
ными приспособлениями различной конструкции.
Овальность определяется одновременно с измерением диамет-
ра в сечении, перпендикулярном оси вала. Численно она равна
разности наибольшего и наименьшего диаметров.
Конусность является разностью диаметров вала, измеренных на
его концах. Бочкообразность и седлообразность выявляются при
измерении вала в нескольких сечениях, расположенных вдоль оси,
и определяются как разность между диаметром среднего и одного
из крайних сечений. Кривизна вала может быть определена инди-
катором со стойкой как биение при вращении вала в центрах отно-
Рис. 143. Форма и измерение поверхности с трехвершишюй
огранкой:
а — форма огранки: Д — поле допуска, А, К, D — вершины огран-
ки, СД, ЕК, АВ— наибольшие измеряемые диаметры детали, име-
ющие поверхность формы трехвершиниоП огранки, б—измерение
величины огранки: 1 — приспособление-втулка, 2 — измеряемая де-
таль, 3— измерительный прибор; в — измерение величины огранки
в призме
сителыю его осп или в призме по отношению к другим поверхно-
стям, а также на контрольной плите щупом или лекальной линей-
кой на просвет.
Контроль огранки значительно сложнее, так как контур попе-
речного сечения вала в этом случае представляет собой несколько
сопряженных дуг, очерченных из разных центров.
На практике наиболее часто встречаются трехвершинная и пя-
тивершинная огранки.
На рис. 143, а показана схема трехвершинной огранки. Измеря-
емые наибольшие диаметры по сечениям CD, ЕК, АВ будут факти-
чески меньше диаметра описанной окружности. В связи с этим
величину огранки можно измерить двумя способами: при помощи
втулки с отверстием, равным диаметру проверяемого вала, причем
при вращении вала во втулке определяется действительная вели-
чина огранки (рис. 143, б), и вращением вала на призме с опреде-
лением величины огранки по измерительному прибору (рис. 143, в).
При последнем способе результат измерения будет зависеть от
угла призмы и числа вершин огранки у детали.
236
Для определения действительной величины огранки вводится
коэффициент огранки, т. е. отношение показания прибора к величи-
не огранки.
1Z ^пр * ^пр
К — или Д = — ,
д к
где: К — коэффициент огранки;
•4пр — показание прибора;
А —величина огранки.
Наиболее часто встречающиеся коэффициенты огранки приведе-
ны в табл. 58.
Таблица 58
Коэффициенты огранки
Число граней Угол призмы Угол н измы 90
Значение коэ ффициента К
3 3 2
5 0 2
Огранку (без ее числового значения) можно определить при
помощи кольца или полукольца с диаметром, равным диаметру
проверяемого вала, покрытого тонким слоем краски. При повороте
Рис. 144. Схема контроля предельной ско-
бой:
/—измеряемый диаметр, 2 — непроходная скоба,
3 — проходная скоба
на небольшой угол вала в кольце на внутренней поверхности по-
следнего будут оставаться следы краски.
Предельными калибрами-скобами контролируют диаметры ва-
лов по предельным размерам. Предельная скоба имеет две сторо-
ны с размерами: наибольший допустимый ПР — проходная сторона
и наименьший недопустимый НЕ — непроходная сторона (рис 144).
Разница между этими размерами составляет допуск на размер
диаметра контролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по
наименьшему допустимому размеру диаметра таким образом, что-
бы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра
вала при этом виде контроля установить нельзя.
237
Нельзя также установить действительный размер отклонения
от геометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д.
Для определения действительного размера диаметра вала и дейст-
вительных отклонений, выраженных в численных значениях, следу-
ет применять универсальные измерительные средства. В табл. 59
приведены скобы различных конструкций.
Скобы
Таблица 59
Эскиз
Название
Предел изме-
рения, мм
Скобы листовые одно-
сторонние и двусторон-
ние для контроля валов
1 — 100
Скобы штампованные
с ручками односторонние
50—170
Скобы литые со встав-
ными губками односто-
ронние
100—325
Скобы литые регулиру-
емые с цилиндрическими
вставками
/ — скоба, 2 — измерительные регулировоч-
ные головки, 3 — непроходпая сторона, 4 —
регулировочные винты, 5 — измерительная
поверхность
238
Предельными скобами в основном проверяют детали не выше
3-го класса точности. Чтобы избежать погрешностей при измере-
нии, необходимо контроль выполнять таким образом, чтобы скоба
при надвигании на вал проходной стороной проходила, а непроход-
ной стороной задерживалась под действием собственного веса.
На рис. 145, а показаны правильные приемы контроля валика
двусторонней предельной скобой. Проходная сторона проходит, а
непроходная сторона задерживается под действием собственного
веса. На рис. 145, б показан неправильный прием контроля — скоба
с силой надевается на вал.
Наиболее распространенным измерительным инструментом
является штангенциркуль, с помощью которого можно измерять
диаметры, длины ступеней, ширину фланцев и различных буртов,
глубину выточек, межосевые расстояния и т. д. На рис. 146 показа-
Рис. 145. Приемы контроля диаметра валика
предельной двусторонней скобой:
а — правильно, б — неправильно
но измерение штангенциркулем. Штангенциркули выпускают с
величиной отсчета 0,02; 0,05 и 0,1 мм по ГОСТ 166—63.
Для измерений диаметров вала применяют также гладкий мик-
рометр с ценой деления 0,01 мм (ГОСТ 6507—60). При измерении
микрометром деталь помещают между измерительными поверхно-
стями и осторожно подводят их к ней, плавно вращая барабан
микровинта. Окончательную установку производят с помощью
трещотки, которая создает постоянное измерительное усилие. Тре-
щотку необходимо поворачивать до тех пор, пока она не станет
проворачиваться вхолостую.
На рис. 147 показано правильное и неправильное положения
пальцев рук при измерении микрометром.
Рычажные микрометры, выпускаемые с ценой деления 0,002—
0,005 мм, дают возможность определять действительные и числовые
отклонения размеров от правильных геометрических форм и обес-
печивают постоянное измерительное усилие. На рис. 148 показано
измерение валика рычажным микрометром с ценой деления 0,002
мм. Для измерения наружных линейных размеров у небольших
деталей (валиков, роликов, колец, втулок, плиток и др.), изготов-
239
I
Рис. 146. Измерение штангенциркулем:
виды измерения: пгеициркуль, 2— измеряемая деталь; б—правильные и неправильные
рений: 1, 2, 3—правильные; 4, 5. 6, 7 — неправильные
I
Рис. 147 Приемы измерения гладким
микрометром:
а — правильные, б — неправильпые
Рис. 148. Измерение валика ры-
чажным микрометром
Рис. 149. Измерительные головки:
а — нормальный индикатор с ценой деления
0,01 мм, б — измерительная головка ИПТ с
ценой деления 0,001 мм, в — измерительная
прижимная головка с ценой деления 0,001 мм
9—412
241
ленных с высокой точностью и требующих соответствующих мето-
дов и средств для их измерения, применяют рычажно-механические
и оптико-механические приборы, которые могут передавать измеря-
емый размер детали иа шкалу в увеличенном масштабе и тем са-
мым дают возможность читать на шкале прибора измеряемые
отклонения до тысячных долей миллиметра. Цена деления шкал
этих приборов обычно бывает 0,001; 0,002; 0,005; 0,01 мм.
Имеются и более точные приборы с ценой деления в долях мик-
рона. Большое распространение для различных видов измерений
в механических цехах получили индикаторы часового типа, мини-
метры, различные измерительные головки и др. (рис. 149).
В лабораторных условиях применяют оптико-механические прибо-
ры типа оптиметра (рис. 150).
Указанные приборы являются приборами для относительного
измерения и определяют величину отклонения от номинального
размера образца, по которому настроен прибор. Таким образом
может быть блок, набранный из концевых мер требуемого размера,
или установочный эталон.
На рис. 151 показан укрепленный на индикаторной стойке /
индикатор 2, установленный по концевой мере 3 таким образом,
что стрелка прибора находится в пулевом положении. На
рис. 151, б показано измерение детали 4, размер которой должен
быть равен размеру, установленному по концевой мере. На инди-
каторе видно, что стрелка прибора отклонилась от пулевого поло-
жения иа величину а, которая и является величиной погрешности.
Для проверки расположения поверхностей валов относительно
геометрической оси детали устанавливают в центру, а для провер-
ки расположения поверхностей валов относительно базовых по-
верхностей— па призмы (базирующими поверхностями). При
измерении в призмах во избежание осевых смещений деталь долж-
на опираться еще иа один из торцов. На рис. 152 показана провер-
ка величины радиального биения втулки 5, надетой на оправку 6,
которая установлена в контрольных центрах 4. Измерение произ-
водится индикатором часового типа 7
Измерение индикатором радиального и торцового биения шеек
и торцов детали, установленной в центрах, показано на рис. 153.
Измерение детали,.установленной на двух призмах 3 и опираю-
щейся одним торцом в центр 7, показано на рис. 154. У этой детали
проверяют индикатором 2 радиальное биение вала 1, индикатором
8— торцовое биение зубчатого колеса 4, напрессованного на этот
вал, индикатором 6 — биение зубьев зубчатого колеса (при помощи
валика 5, помещенного между зубьями). При измерении деталь
вращают вручную с поджимом в сторону опорного центра 7
На рис. 155 показано измерение радиального биения конусной
поверхности 3 и торцового бурта 4 шпинделя шлифовального стан-
ка, установленного базовыми шейками 5 в призмах 6 и опирающе-
гося через стальной шарик 2 в закрепленный на плитке угольник 1.
Шарик, обеспечивающий точечный контакт с плоскостью угольни-
242
а)
5)
Рис. 150. Оптиметры:
вертикальный оптиметр: / основание, 2 — колонке 3 — ограничительное
ко?)ьцо, 4— кронштейн» <5—вер шкальная скоба, 6, И—зажимные винты, 7 —
предметный столик, 8, 9, 10— устройство для регулирования столика, 12— ры-
чажное устройство для подъема измерительного штифта, 13 — измеряемая деталь;
б — горизонтальный оптиметр: / — основание, 2 — маховик вертикального подъема,
3 — направляющая скалка, 4 — стойка, 5 — пиноли с измерительными наконечни-
ками, 6—измеряемая деталь, 7—трубка, 8 — впит горизонтального перемещения,
9 — предметный столик
Рис.
пне
Установка
с помощью
2 индикатор.
ля моря, 7 дон
Рис.152. Проверка в
вых центрах нпдик;
2 — бабки,
7 центры,
правка, 7 — пи;
9'
243
Рис. 153. Измерение индикатором радиального
торцового биения детали
154. Измерение индикатором радиального бие-
ния вала:
8 — индикаторы, 3 — призмы, 4 — зубчатое ко-
лесо, 5 — валик, 7 -- центр
радиильного конусной
лоперхпоств:
2 — стальной шарик, 3 - конусная поверхн
4 — бурт, 5 — шейка, 6 — призмы
Рис. 156. Проверка биения поверх
пости цилиндрического отверстия
/—призмы, 2, 3 — базовые поверхпо
стн, 4— цилиндрическое отверстие, 5 —
индикатор
Рис. 157 Контроль биения
поверхности конусного от-
верстия:
/ — Приама. 2 — базовая поверх-
ность, 3 — конусное отверстие,
4 — оправка
Рис. 158. Проверка перпендикулярно-
сти торцовой поверхности фланца ци-
линдрической поверхности
Рис. 159. Контроль несоосности цилиндриче-
ских поверхностей вала:
/ — призма, 2, 3 — поверхности
Рис. 160. Универсальные приспособления для одновременного
контроля диаметра и длины детали
9*—412
ка, должен быть расположен точно по оси детали в центровом
отверстии.
На рис. 156 показана проверка биения поверхности цилиндри-
ческого отверстия 4 полого вала относительно его базовых поверх-
ностей 2—3, которыми он лежит на призмах 1. Проверка произ-
водится индикатором 5, имеющим специальный наконечник —
измерительный штифт.
Проверка биения поверхности конусного отверстия 3 вала от-
носительно его базовах шеек 2 при помощи оправки 4, вставлен-
ной в проверяемое отверстие, и индикатора показана на рис. 157
Проверка перпендикулярности поверхности торцов фланца к
геометрической оси детали выявляется при поверке торцового
биения этой поверхности. Наибольшие торцовые биения I по инди-
катору равны величине неперпендикулярности проверяемого торца
(рис. 158).
Несоосность цилиндрических поверхностей вала 2—3 и эксцент-
ричное положение одной поверхности относительно другой прак-
тически проверяют как радиальное биение этих поверхностей по
отношению к базовой поверхности 2 при установке ее в призме 1
(рис. 159). При этом величина радиального биения равна удвоен-
ной величине эксцентриситета е.
Во всех приведенных проверках контроль может производиться
не только индикатором, но и различными измерительными голов-
ками и миниметрами.
На рис. 160 показано универсальное приспособление для одно-
временного контроля диаметра и длины детали. Измеряют диаметр
индикаторами 1 и 2, которые в зависимости от размера детали
можно передвигать по направляющей 3. Для проверки различных
по величине диаметров имеются наклонные направляющие 4. Дли-
ну измеряют индикатором 5 (упор 6 регулируется в зависимости
от длины детали 7)
§ 10. КОНТРОЛЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОТВЕРСТИИ
Цилиндрические отверстия контролируют предельными калиб-
рами-пробками и универсальными измерительными приборами.
При контроле отверстий предельными калибрами-пробками опре-
деляется только правильность размера диаметра отверстия в за-
данных пределах (допусках).
На рис. 161 показана схема контроля диаметра отверстия пре-
дельными калибрами. При контроле пробками нельзя проталки-
вать калибр в контролируемое отверстие с усилием, так как это
может вызвать деформацию как контролируемого отверстия, так
и самого калибра. На рис. 162 показаны правильные и неправиль-
ные приемы контроля.
По характеру контактирования с контролируемой деталью ка-
либры разделяются на калибры с точечным контактом — штпхмасы
(рис. 163, а), с линейным контактом — неполные пробки (рис.
163, б), с поверхностным контактом — полные пробки (рис. 163, в).
246
Рис. 161. Схема контроля предельными
калибрами
Рис. 162. Приемы контроля гладкими калибрами:
а — неправильно, б — правильно
Рис. 163. Калибры:
и — неполные пробки, в — полные пробки
9**
24
При контроле размера отверстия величина контакта калибра с
поверхностью отверстия практически большой роли не играет, но
для определения правильности геометрической формы отверстия
не безразлично-, какой формы будет калибр (особенно важна фор-
ма его непроходной стороны.).
На рис. 164 показано овальное отверстие А. При его контроле
проходная пробка 2 проходит, а непроходная 1 не проходит. В то
же время мы видим, что размеры овальности вышли за пределы
допуска 46. Если бы в этом случае была взята неполная пробка с
линейным контактом или штихмас с точечным контактом, то непро-
ходной калибр прошел бы в отверстие и деталь была бы забрако-
вана, а при контроле полной пробкой, как мы видим, деталь счита-
ется годной.
В связи с этим для контроля рекомендуется применять проход-
ные полные пробки — для отверстий диаметром до 100 мм, проход-
Рис. 164. Схема измерения отверстия калиб-
рами различной конструкции:
/ — непроходная пробка, 2— проходпая пробк
ные неполные пробки — для отверстий диаметром до 250 мм и сфе-
рические штихмасы — для отверстий диаметром более 200 мм.
Когда техническими условиями оговорена численная величина
овальности, конусности или другого отклонения от правильной
геометрической формы отверстия, то для контроля применяют раз-
личные универсальные измерительные приборы. Для контроля нег-
лубоких отверстий невысокой точности применяют штангенциркули
со специальными губками. Для определения фактического размера
диаметра следует прибавлять к величине отсчета штангенциркуля
размер губок, указанный на самих губках.
Для точных измерений отверстий наибольшее распространение
получили микрометрические штихмасы (рис. 165, а) и индикатор-
ные нутромеры. На рис. 165, б показан микрометрический нутро-
мер, в котором для измерения больших диаметров размеров от 75
до 4000 мм применяют специальные наборы удлинителей. При из-
мерении нутромер необходимо устанавливать в отверстие таким
образом, чтобы измерительные наконечники были перпендикуляр-
ны к измеряемой поверхности.
Индикаторные нутромеры выпускают нормальной и повышен-
ной точности. Нутромеры нормальной точности оснащены индика-
тором с ценой деления 0,01 мм; повышенной точности с ценой деле-
ния 0,001 мм. Допускаемая погрешность показаний этих нутроме-
248
ров составляет 0,003; 0,005 мм. На рис. 166 показаны общий вид и
схема измерения .индикаторным нутромером.
Микрометрический и индикаторный нутромеры служат для отно-
сительных измерений путем сличения проверяемых размеров с раз-
мерами образца, в качестве которого могут быть установочные
скобы, кольца, блок концевых мер, микрометр и др. На рис. 167
показана установка на размер индикаторного нутромера 1 при
помощи микрометра 2.
Рис. 165. Измерение диаметров больших отвер-
стий:
а — микрометрическим штихмасом, б — индикаторным
нутромером
При работе индикаторным нутромером надо помнит-ь, что при
увеличении размера стрелка индикатора, поворачивается против
часовой стрелки, а при уменьшении — по часовой стрелке. При
работе нутромером следует оберегать его от падения, сильных
ударов и толчков, а также не прилагать больших усилий при изме-
рении. Прибор нужно содержать в чистоте и не допускать попада-
ния в его механизм пыли, грязи, краски, влаги.
Измерение глубоких отверстий производят не менее чем в трех
сечениях, перпендикулярных к оси отверстия, и не менее чем в двух
взаимно перпендикулярных направлениях в каждом сечении.
Полученные результаты заносят в таблицу и определяют годность
детали. В табл. 60 приведен пример записи измерения отверстия
диаметром 50,55 i^os Допустимые овальность и конусность
составляют 0,02 мм.
249
Таблица 60
Результаты измерения цилиндрического отверстия
Сечение, перпенди- кулярное к осн II— II Ill-Ill Конус- ность Схема измерения
Взаимно пер-
пепдикулярпое на-
правление: 1—1 50,55 50,56
2—2 50,53 50,54
Овальность 0,02 0,20
50,52
50,50
0,02
0,04
Наибольший 50,56 мм и наименьший 50,50 Тим размеры отвер-
стий укладываются в допуск. Овальность, которая определяется
как наибольшая разность между наибольшим и наименьшим диа-
метрами измеренного в каком-либо сечении, равна 0,02 мм,. что
тоже соответствует техническим условиям.
Конусность определяется разностью диаметров в двух сечениях,
расположенных вдоль оси. Наибольшая разность принимается за
конусность. В нашем случае она равна 0,04 мм, что не соответствует
техническим условиям, поэтому деталь бракуется. Кроме того, под-
робно рассматривая измерения в сечениях II—II и сравнивая их с
измерениями в сечениях I—I и III—III, можно определить, что от-
верстие, кроме овальности и конусности, имеет еще и бочкообраз-
ную форму
Кроме измерения самих отверстий, приходится измерять распо-
ложение их по отношению к другим поверхностям.
На рис. 168 показано контрольное приспособление для измере-
ния размера L, определяющего положение отверстия D относитель-
но торца детали 3. На рис. 169 показаны два варианта измерения
межцентрового расстояния L между двумя отверстиями при помощи
плотно вставленных в них оправок 1.
В первом варианте измерение производится блоком 2 из конце-
вых мер плотно вставляемым между оправками. В этом случае к
размеру блока надо прибавлять половину диаметра каждой оп-
равки.
Например, блок состоит из следующих концевых мер:
1,005; 1,38; 6,5; 50, которые составляют размер 58,885 мм.
Для определения фактического размера набранного блока необхо-
димо взять из аттестата набора концевых мер отклонение на каж-
дую входящую в блок плитку. Эти отклонения соответственно со-
ставляют 0,5 мцм. Таким образом, фактический размер блока будет
составлять 58,8855 мм.
Далее следует измерить диаметр каждой оправки в том сечении,
в котором происходило измерение размера. Диаметры оправок со-
ставляют 14,998 и' 15,004 мм, а половина их соответственно будет
251
7,499 и 7,502 мм. Тогда размер между осями двух отверстий L равен
58,8855 + 7,499+7,502 = 73,8865 мм.
При измерении блоком концевых мер надо следить, чтобы не бы-
ло перекоса блока относительно оправок, а измерение проводить
всегда на одной высоте от плоскости измерения.
Рис. 168. Приспособление для изме-
рения расстояния оси отверстия от
торца детали:
1— штанга, 2 — измерительная пробка, 3 —
измеряемая деталь, 4 —индикатор
Рис. 169. Схема измерения межосевых
расстояний двух отверстий блоком
плиток и индикаторным приспособле-
нием:
/ — контрольные оправки, 2 — блок прове-
рочных плиток, 3 — измеряемая деталь,
4 — приспособление, 5 — индикатор
Рис. 170. Измерение диаметра отверстия на горизон-
тальном оптиметре:
/ — специальные державки, 2 — измерительные дуги, 3 — из-
меряемая деталь
Во втором варианте измерение производится индикаторным
приспособлением 4 по внешним образующим оправок 1. Размер
предварительно следует установить по плиткам, а отклонение опре-
делить по индикатору 5.
252
При измерении точных отверстий (например, установочных ко-
лец) измерение производят на горизонтальных оптиметрах. Пример
такого измерения показан на рис. 170.
§ 11. КОНТРОЛЬ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Плоские поверхности контролируют линейками, брусками, мос-
тиками, поверочными плитами, уровнями и различными устройства-
ми специального назначения.
Конструкции поверочных линеек и их технические характеристи-
ки даны в ГОСТ 8026—64. На рис. 171 показаны наиболее распро-
страненные типы линеек.
Рис. 171. Типы поверочных линеек:
б — трехгранная, в — призматическая, д —
угловая
Непрямолинейиость небольших поверхностей часто контролиру-
ют лекальными линейками нулевого и первого классов точности.
Лекальные линейки при длине рабочей поверхности до 125 мм име-
ют допускаемые отклонения от прямолинейности: 0,6 мкм нулевого
класса и 1,6 мкм первого класса. При длине рабочей поверхности
от 200 до 300 допускаемое отклонение их соответственно 1,6 и
2,5 мкм.
Прямолинейность поверхности обычно контролируют лекальны-
ми линейками па просвет (рис. 172). Линейку прикладывают рабо-
чей кромкой к измеряемой поверхности. Сзади линейки на уровне
глаз контролера помещают источник света и наблюдают величину
просвета между линейкой и проверяемой поверхностью. Величина
просвета и его неравномерность будут показывать непрямолиней-
ность поверхности (рис. 172, б). Величину просвета определяют по
эталону просвета (рис. 172, а). При определенном навыке этим ме-
тодом можно обнаружить непрямолинейиость в пределах 2—3 мкм.
253
При контроле непрямолинейноети методом линейных отклоне-
ний поверочную линейку 4 устанавливают на проверяемую поверх-
ность 3 на две одинаковые концевые меры 1—1 (рис. 173). Прямо-
линейность проверяемой плоскости и величину отклонения опреде-
ляют по величине зазора в различных точках между плоскостью
линейки и проверяемой поверхностью. Проверка производится бло-
ком концевых мер 2.
При проверке шабреной поверхности методом «пятен на краску»
на рабочую поверхность линейки наносят тонкий слой краски. Ли-
Рис. 172. Контроль методом световой щели:
а — определение величины световой щели: / — лекальная линейка, —измеряе-
мая поверхность, 3 — концевая мера; б —схема проверки: /—лекальная линей-
ка, 2 — величина просвета, 3—измеряемая поверхность
нейку кладут на проверяемую поверхность и слегка перемещают.
Затем линейку снимают и определяют на проверяемой плоскости
число пятен касания (пятна со следами краски), расположившихся
Рис. 173. Контроль методом линейных отклонений:
/, 2— концевые меры, 3 — проверяемая поверхность, 4 —
поверочная линейка
в квадрате 25X25 мм. Чем больше количество пятен, тем поверх-
ность точнее. Количество пятен указывается в технических условиях
или чертеже обрабатываемой детали и обычно составляет 25; 16;
10; 6 пятен.
Рабочие поверхности линеек должны быть чистыми, на них не
допускаются плены, раковины, ржавчина, трещины и другие поро-
ки. Линейки не должны иметь острых краев и забоин.
При контроле больших плоскостей или отдельных участков, не
совпадающих с горизонтальной плоскостью А (рис. 174), применя-
ют поверочные плиты. Контроль ведется методом «пятен на краску»,
аналогично контролю линейками.
254
Плоскости с малыми угловыми отклонениями от вертикального
и горизонтального положений и относительно большой длины мож-
но проверять брусковыми, рамными, микрометрическими, гидроста-
Рис. 174. Контроль поверочными плитами
тическими и оптическими уровнями. На рис. 175 показан микромет-
рический уровень с ценой деления 0,1X0,01 мм/м (мм на 1 м)
Наибольшее распространение получили слесарные брусковый и
рамный уровни (рис. 176) Основ-
ной частью уровня служат ампу-
лы Ли 2. При заполнении эфиром
или этиловым спиртом внутри ам-
пул оставляют пузырек воздуха,
который является подвижным по-
казателем положения контроли-
руемой плоскости.
Под ценой деления понимают
угол а, па который надо накло-
нить уровень, чтобы пузырек пе-
реместился па одно деление.
Цепа деления может выражаться
Рис. Микрометрический уровень
в долях миллиметра на 1 м длины а. Например, при проверке по-
верхности длиной 1 м уровнем с ценой деления 0,2 мм пузырек от-
клонился от пулевого положения па два деления. Таким образом,
Рис. 176. Уровни:
а — брусковый, б — рамный; Л 2 — ампулы уровня
255
отклонение от горизонтального положения поверхности составило
0,04 мм. В табл. 61 приведена наиболее часто встречающаяся цена
деления плоских и рамных уровней.
При контроле уровнем не должно быть резких перепадов темпе-
ратуры и вибраций. Опорная поверхность уровня не должна иметь
забоин, глубоких царапин и заусенцев. Во время контроля рекомен-
Таблица 61
Цена деления плоских и рамных уровней
Схема измерения
Г руппа
Цена деления ампулы,
мм на 1 м
Цена деления ампулы,
град
0,02— 0,06—
0,05 0,10
4—10 12—20
0,12—
0,2
24—40
дуется периодически кантовать уровень, т. е. поворачивать его на
180°, чтобы убедиться в стабильности его показаний. При измере-
нии уровнем после его перестановки должно пройти некоторое вре-
мя, в течение которого пузырек займет нужное положение.
Рис. 177. Гидростатический уровень:
I — резервуар, 2 — измерительная головка с микрометрическим глуби-
номером, 3 — водяной шланг, 4 — воздушный шланг
При измерениях в продольном направлении следует также наб-
людать за положением поперечной ампулы, пузырек которой дол-
жен занять нулевое положение. Проверяемая поверхность должна
быть хорошо протерта и не иметь механических повреждений.
Гидростатический уровень с точностью измерений до 0,01 мм
предназначен для измерения непрямолинейности горизонтально
расположенных плоскостей большой протяженности.
Схема измерения показана на рис. 177 Уровень имеет измери-
тельные головки — резервуары 1, которые соединены между собой
гибкими водяными и воздушными шлангами 3—4. При наполнении
водой образуется гидростатическая система сообщающихся сосу-
дов. Воздушные шланги образуют воздушную систему, обеспечива-
ющую одинаковое давление в сосудах.
Микрометрический глубиномер 2, осуществляющий измерение,
представляет собой микрометрический винт, оканчивающийся ост-
рым полированным конусом с углом 60° При измерении плоскостей
головки А—At устанавливают непосредственно на измеряемую по-
верхность. Если головки будут установлены на разной высоте, то и
уровень воды в них будет различным. Разность глубин уровня воды
h в головках соответствует разности высот h мест их установки.
Измерение глубины уровня воды в каждой измерительной головке
гидростатического уровня производится визуально, путем наблю-
дения за контактом острия микровинта с поверхностью воды. Неод-
нократными испытаниями установлено, что погрешность при этом
не превышает 0,002 мм. При измерении нельзя допускать в водяной
системе воздушных пузырей и засорения воды грязью, пылью и мас-
лом.
§ 12. КОНТРОЛЬ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Большинство деталей типа корпусов представляет собой полые
стальные чугунные или алюминиевые коробки с различными пере-
городками и ребрами.
Корпусные детали имеют несколько рабочих поверхностей, тре-
бующих обработки. Положение этих обрабатываемых поверхностей
относительно базовых, а также одних поверхностей относительно
других задается па чертеже с указанием допустимых отклонений.
Поэтому при проверке качества корпусных деталей после их ме-
ханической обработки приходится применять различные методы
контроля. Некоторые из них, например контроль отверстий, углов,
плоскостей и др., были рассмотрены ранее.
Основными видами контроля корпусных деталей являются конт-
роль размеров и геометрии отверстий; соосности нескольких отвер-
стий, расположенных в нескольких стенках корпуса; контроль па-
раллельности и перпендикулярности осей отверстий по отношению
друг к другу или к другим поверхностям; контроль глубины пазов
и отверстий; прямолинейности поверхности и их взаимного распо-
ложения; перпендикулярности торцовых поверхностей по отноше-
нию к осям отверстий пли другим поверхностям.
На рис. 178 показан контроль соосности нескольких отверстий,
имеющих общую ось и расположение в нескольких стенках. Конт-
роль производится жесткой цилиндрической оправкой 2. При соб-
людении соосности оправка должна проходить через все отверстия.
На рис. 179, а показана проверка неперпендикулярности плос-
кости торца корпуса 1 относительно его основания угольником 2 и
щупом, а на рис. 179, б — проверка корпуса 1 контрольным приспо-
соблением, состоящим из стойки 2, упора 3 и индикаторных часов 4.
Предварительно устанавливают индикатор в нулевое положение по
контрольному угольнику 5. Отклонение стрелки индикатора пока-
257
Рис. J78 Контроль соосности отверстия
оправкой:
/ — проверяемая деталь, 2 — оправка
Рис. 179. Контроль перпендикулярности
торца основанию:
a — угольником; / — проверяемая деталь, 2 —
угольник; б — индикаторным приспособлением;
/ — проверяемая деталь, 2—стойка, 3 — упор.
4 — индикаторные часы, 5 — угольник
_____________v a}
Шгпа нгснг.луЬи номер
Рис. 180. Контроль глубины паза А
штапген глубиномером
Рис. 181. Контроль индикаторным и
микрометрическим глубиномерами
размера А:
/ — проверяемая деталь, 2 — контрольные
втулки, 3 — индикаторный глубиномер»
4 — микрометрический глубиномер
5)
жет неперпендикулярность торцовой поверхности (отнесенной к
длине I).
На рис. 180 показано измерение глубины паза А штангенглуби-
иомером. Для более точных измерений грубины применяют микро-
метрические и индикаторные глубиномеры. Пример измерения раз-
мера А от торца бобышек до оси отверстий показан на рис. 181.
В отверстие корпуса 1 плотно вставлены контрольные втулки 2,
через отверстие которых по скользящей посадке установлена оправ-
ка С. Расстояние А от торца верхней бобышки до оси измеряют
индикаторным глубономером 3, а от торца нижней бобышки — мик-
рометрическим глубиномером 4. Проверяемый размер
с
А=а-\- — мм.
Рис. 182. Контроль корпус,,
•г, 2 — концевые моры,
5— калиброванная онра
Индикаторный глубиномер предварительно устанавливают на
заданную величину. Отклонение размера определяют по отклоне-
нию стрелки индикатора. Измерения микрометрическим глубиноме-
ром производятся аналогично йзмерениям с помощью микрометра.
Комплекс измерения корпусной детали показан на рис. 182.
Размер А проверяют по штангенрейсмасу 1, установленному по бло-
259
ку концевых мер 2. Неперпендикулярность осей I—I и II—II двух
отверстий определяют при помощи двух оправок, на одной из кото-
рых жестко укреплен индикатор 3. Разность показаний индикатора
при двух положениях оправки, повернутой на 180°, определяет пере-
кос или неперпендикулярность на длине I. Кольцо 4, закрепленное
на оправке, предохраняет оправку от произвольных продольных пе-
ремещений.
Рис. 183. Контроль индикаторным приспособлением парал-
лельности сторон паза типа «ласточкин хвост»:
/ — приспособление, 2— проверяемая деталь, 3 — рычаг, 4 — пру-
жина, 5 — штнфт, 6 — индикатор
Контроль неперпендикулярности торцовой плоскости В к оси III
производится приспособлением, состоящим из оправки 5; закреп-
ленной во фланце упора 6 и индикатора 7 Диаметр оправки делают
равным диаметру проходного калибра. Оправку вводят в отверстие
до упора 6 и поворачивают. Величину отклонения от перпендикуляр-
ности определяют по индикатору 7.
На рис. 183 показано приспособление для контроля непараллель-
ности двух поверхностей, имеющих форму ласточкина хвоста. При-
способление 1 устанавливают на проверяемую деталь 2 и передви-
гают в продольном направлении. Отклонения передаются через
Рис. 184. Контроль пеперпепдикулярно-
сти оси 1—I к призматическим направ-
ляющим, к соосности двух отверстий:
/—проверяемая деталь, 2 —оправки, 3 —мо-
стик, 4 — индикатор
Рис. 185. Контроль соосно-
сти и неперпендикулярности
оси отверстий к призмати-
ческим направляющим:
1 — проверяемая деталь, 2 — сту-
пенчатая оправка, 3 — мостик,
4 — индикатор
260
рычаг 3 на индикатор 6, по которому определяют величину непарал-
лельное™ этих поверхностей. Рычаг 3 при помощи пружины 4 и
штифта 5 все время прижимается к проверяемой поверхности.
Контроль непараллельности оси /—I двух равных отверстий от-
носительно призматических направляющих 1—1 (рис. 184) произ-
водится при помощи двух оправок 2, помещенных в эти отверстия;
мостика 3, установленного на направляющих, и индикатора со стой-
кой 4, при перемещении которого по мостику определяют отклоне-
ния от параллельности.
На рис. 185 показан контроль соосности двух отверстий различ-
ных диаметров d и d\ и непараллельности оси /—/ отверстий приз-
матическим направляющим 1—1. Соосность отверстий проверяют
ступенчатой оправкой 2. Параллельность оси отверстий направляю-
щим проверяют с помощью мостика 3, установленного па них, по
которому перемещают индикатор 4. По отклонению стрелки инди-
катора определяют величину отклонения от параллельности.
§ 13. КОНТРОЛЬ ШПОНОЧНЫХ И ШЛИЦЕВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
При контроле шпоночных пазов как у валов, так и у отверстий
проверяют ширину шпоночного паза, глубину шпоночного паза до
образующей цилиндрической поверхности, симметричность паза от-
носительно оси.
Ширина паза может быть проверена концевыми мерами, гладки-
ми цилиндрическими предельными калибрами и плоскими шабло-
нами со сторонами ПР и НЕ.
186. Шаблоны тли
ля шпоночных пазов
261
Для контроля глубины паза применяют шаблоны для отверстий
(рис. 186, а) и для валов (рис. 186, б) Для контроля глубины пазов
под сегментные шпонки применяют двусторонние шаблоны ПР и НЕ
(рис. 186, в)
Для контроля несимметричности расположения паза относитель-
но оси применяют контрольные приспособления, одно из которых
показано на рис. 187
Вкладыш 1, закрепленный в корпусе 2, вкладывают в шпоночный
паз проверяемой детали 3. Измерительное усилие от наконечника
4 через пружину 5 передается на индикатор 6. Несимметричность
определяют как полуразность показаний, полученных при измере-
нии с правой и левой стороны. Измерение следует производить в
нескольких сечениях по длине вала.
Шлицевые соединения, обеспечивающие взаимозаменяемость,
контролируют калибрами, которые являются как бы прототипом со-
прягаемых деталей и обеспечивают проверку не только линейных
размеров деталей, но и отдельных ее элементов, равномерность ша-
га по окружности и параллельности оси. Калибры для проверки
шлицевых отверстий называются комплексными пробками (рис.
188, а), а для проверки шлицевых валов — комплексными кольцами
(рис. 188, б).
Кроме контроля комплексными калибрами, основные элементы
шлицевых деталей проверяют раздельно при помощи различных из-
мерительных средств. Так, наружные диаметры измеряют скобами,
микрометрами и т. п., внутренний диаметр — гладкими пробками,
ширину шлиц — скобами и микрометром.
Положение шлиц или пазов относительно оси центрирующего
диаметра можно измерять различными способами. Па рис. 189, а
показано, как шлицевой валик 1 устанавливают в центрах. При по-
мощи индикатора 2, ориентируясь по боковым плоскостям, его ус-
танавливают в нулевое положение. Затем деталь поворачивают на
180° до положения, когда индикаторы дадут одинаковые показания
по двум противоположным поверхностям этих же шлиц. Это пока-
зание считают равным удвоенной величине смещения осп шлиц
относительно центрирующего диаметра. При этом методе измерения
не учитывается отклонение толщины шлиц, шага и профиля.
На рис. 189, б показан метод непосредственного измерения сме-
щения оси шлиц от центрирующего диаметра (в данном случае
внутреннего диаметра) Для этого специальный прибор 1 устанав-
ливают опорными плоскостями на боковые поверхности щлиц и
измерительным наконечником 2 на центрирующий диаметр. В про-
цессе измерения проверяемую деталь поворачивают, и индикатор 3
показывает отклонение.
На рис. 189, в показан наиболее точный метод измерения этого
параметра. Шлицевой вал 3 устанавливают в центрах делительной
головки. Индикатор 2 предварительно настраивают по блоку конце-
вых мер /, равному высоте центров делительной головки плюс поло-
вина измеренной толщины шлица. Затем по настроенному индика-
тору устанавливают деталь так, чтобы боковая поверхность шлица
262
Рис. 187. Приспособление для контроля шпоночного паза:
1 — вкладыш, 2 — корпус, 3 — проверяемая деталь, 4 — наконечник,
5 — пружина, 6 — индикатор
Рис. 188. Комплексные калибры -для контроля
шлицевых соединений:
а — пробка, б — кольцо
была параллельна плоскости плиты. После этого индикатор пере-
носят на другую сторону, а деталь поворачивают иа 180° Полура.ч-
иость показаний индикатора будет равна смещению осп шлица
относительно вала.
Эксцентричность диаметров шлицевых деталей у валов проверя-
ют, как показано иа рис. 189, г, а шлицевых отверстий — специаль-
ным шаблоном (рис. 189, д').
Измерение положения шлиц относительно базовых поверхно-
стей показано на рис. 190, а. Шлицевой вал / устанавливают ра-
6)
Рис. 189. Примеры контроля шлицевых соединений:
а — измерение смещения осп шлиц в центрах индикато-
ром; 1 — шлицевой вал, 2—индикатор; б — измерение сме-
щения осп шлиц-, / — измерительный прибор, 2— измери-
тельный наконечник, 3 — индикатор; в — наиболее томное
измерение этого параметра: / — блок концевых мер, 2—ин-
дикатор, 3 — шлицевой вал; г — проверка эксцентричности
диаметров; О — то же, отверстий
бочими шейками 2 в призмы 3. Параллельность боковых поверхно-
стей шлиц по отношению к оси базовых шеек проверяют, как
показано иа рис. 190,*а. На рис. 190, б показан контроль неконцен-
тричности диаметров шлицевого вала по отношению к диаметру
базовых шеек.
Приведенные методы контроля относятся к контролю деталей с
прямобочным профилем шлиц, как к более распространенному в
промышленности виду шлицевых соединений. Рабочие поверхности
деталей шлицевого соединения не должны иметь надробленности,
грубой обработки, задиров и заусенцев.
При контроле комплексными калибрами необходим периодиче-
ский контроль самих калибров, так как обычно быстро изнашивает-
ся направляющая часть у калибра-пробки и ширина шлиц у шли-,
цевых колец.
264
При контроле длинных шлицевых валов относительно коротки-
ми шлицевыми кольцами не всегда можно выявить изогнутость
шлиц у валов в осевом направлении. Для этого рекомендуется до-
полнительно проверять их, как показано на рис. 190.
Рис. 190. Контроль положения шлиц по отношению
к базовым поверхностям:
а — измерение положения шлиц, б — контроль пекопцептриЧ’
пости диаметров шлицевого вала: / — шлицевой вал, 2 —
рабочие шейки вала, 3 —призма
§ 14. КОНТРОЛЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЬБ
Простейшим средством проверки
и определения величины шага резь-
бы служат резьбовые шаблоны-резь-
бомеры (рис. 191). Резьбовыми шаб-
лонами определяют только номи-
нальную величину шага. Числовую
оценку отклонений по ним устано-
вить нельзя.
Рис. 192. Резьбовые калибры:
1 — проходная сторона, 2 — пепроходная
сторона, <7 — пспроходное кольцо, 4 — про-
ходное кольцо
Рис. 191. Резьбовые шаблоны:
а — вид шаблонов, б — метод измере-
ния
10—412
265
Контроль, обеспечивающий взаимозаменяемость резьбовых де-
талей и нормальную их свинчиваемость, производится предельными
резьбовыми калибрами и резьбовыми скобами. На рис. 192 пока-
заны резьбовой калибр для контроля внутренней резьбы, у которого
имеется проходная сторона / и непроходная сторона 2, и резьбовой
калибр-кольцо для контроля наружной резьбы, у которого имеется
проходное кольцо 4 и непроходное 3. Проходные калибры имеют
полный профиль и являются как бы прототипом детали резьбового
соединения. Непроходпые калибры контролируют только средний
диаметр и имеют укороченный профиль, уменьшенную высоту нит-
ки и уменьшенное число витков (обычно 2—3,5 витка)
При контроле калибрами проверяемые детали необходимо пред-
варительно очистить щеткой от стружки и грязи или продуть сжа-
Рис. 193. Основные измеряе-
мые параметры резьбы
Рис. 194. Резьбовой микрометр:
/ — скоба, 2 — пятка, 3 — призматиче-
ская вставка, 4 — коническая вставка,
5 — микровинт, 6 — стебель, 7 — бара-
бан, 8 — трещотка
тым воздухом. С калибрами требуется обращаться осторожно, что-
бы на рабочей резьбовой части их не появилось забоин и царапин.
При контроле резьбовых деталей, когда требуется определить
численную величину отклонения размеров отдельных элементов
резьбы, применяют дифференцированный метод измерения. Основ-
ными проверяемыми элементами резьбы являются следующие
(рис. 193): d — наружный диаметр, d2— средний диаметр, d\ —
внутренний диаметр, S—шаг резьбы, а/2 — половина угла профиля.
В зависимости от назначения резьбы на детали и требований к
точности ее элементов применяют различные методы их измерения.
Измерение резьбовым микрометром. Резьбовой
микрометр отличается от гладкого микрометра тем, что шпиндель и
пятка имеют отверстия, в которые вставляются специальные встав-
ки. Размеры их зависят от величины шага резьбы.
Настраивают микрометр по специальному шаблону, который
имеет с одной стороны внешний угол, а с другой — внутренний, со-
ответствующие профилю измеряемой резьбы (рис. 194). Правиль-
ные приемы измерения резьбы показаны на рис. 195. Для устойчи-
вое
вости и удобства измерения микрометр устанавливают в специаль-
ное приспособление. Резьбовым микрометром при помощи вставок
измеряют наружный, средний и внутренний диаметры резьбы. Схе-
ма измерений их показана на рис. 196.
Точность в измерении среднего диаметра резьбы микрометром
зависит от правильности угла профиля измеряемой резьбы и резь-
бовых вставок. Погрешность этого вида измерений 0,025—0,2 мм.
Применение резьбовых эталонов для установки микрометра умень-
шает погрешность до 0,01—0,1 мм. Приемы измерения и уход за
резьбовыми микрометрами аналогичны описанным выше приемам
для гладкого микрометра.
Измерение методом проволочек. Более точным из-
мерением среднего диаметра резьбы по сравнению с проверкой
микрометром является измерение методом проволочек.
Наиболее распространен метод измерения с применением трех
проволочек (рис. 197, а) Проволочки закладывают во впадины
резьбы так, чтобы одна лежала во впадине, а две другие в сосед-
них впадинах, но с противоположной стороны. Если шаг менее
0,5 мм, то проволочки можно закладывать через виток. При изме-
рении надо следить, чтобы не было перекоса как самой детали, так
и проволочек. Размер М может быть измерен с помощью микро-
метра, оптиметра или других измерительных приборов.
При измерении среднего диаметра у коротких резьб с малым чис-
лом витков, например у иепроходных резьбовых калибров, приме-
няют две проволочки (рис. 197, б).
Диаметр d проволочек для измерения среднего диаметра резьб
(рис. 197, в) выбирают в зависимости от шага проверяемой резьбы
(ГОСТ 2475—62). ГОСТом предусматриваются две точности про-
волочек: нулевой и первый классы. Проволочки диаметром до 8 мм
соединяют бирками, на которых маркируется их размер.
Проволочки необходимо хранить в специальных футлярах. Обыч-
но размер среднего диаметра резьбы, а также размер М и диаметр
проволочек указываются в технологическом процессе или в техно-
логии контроля проверяемой детали.
Для лучшей ориентации измерительных проволочек во впади-
нах резьбы применяют различные устройства, одно из которых по-
казано на рис. 198, а. Микрометр 4 закреплен в стойке 5. Вместо
пятки микрометра установлена опорная плитка 1, на конце кото-
рой находится стержень 2. На стержень подвешены три измери-
тельные проволочки 3, из которых две находятся около опорной
плоскости, а третья — около шпинделя микрометра. Для измерения
большого количества одинаковых резьбовых деталей применяют
устройство, показанное на рис. 198, б. Микрометр 4 закреплен в
стойке 5. На шпиндель микрометра надета державка 3, на плоско-
сти которой закреплены две измерительные проволочки 2. На пятку
микрометра надета также державка / с закрепленной на ней одной
проволочкой. Державки могут поворачиваться вокруг своих опор,
что дает проволочкам возможность устанавливаться по углу подъе-
ма винтовой линии.
10:
267
волочки для измерения среднего диа-
метра резьбы
Средний диаметр наиболее точных резьбовых деталей, например
резьбовых калибров, измеряют на оптиметрах (рис. 199).
Рис. 198. Различные виды приспособлений для измерения
среднего диаметра резьбы при помощи калибровочных
проволочек
Средний диаметр резьбы при измерении проволочки может быть
подсчитан по формулам:
Рис. 199. Измерение резьбы оптиметре:
1 — оптиметр, 2 — стойка, 3 — измеряемая деталь,
4 — проволочки
при измерении тремя проволочками для метриче-
ской резьбы
d2 = М — 3d + 0,8665 мм;
для дюймовой резьбы
' d2 = М — 3,1657с? + 0,96055 мм;
269
для трапецеидальной резьбы
rf2 = At — 4,8636rf И- 1,8665 — 0,1294tZtg ф мм;
при измерении двумя проволочками для метриче-
ской резьбы
52
dz = М — 3d---------------Н 0,8665;
8(Л4 — d) ’
для дюймовой резьбы
52
di = М — 3,1657с?--------------И 0,96055 мм;
8(Л4 — d)
для трапецеидальной резьбы при угле подъема винтовой линии
52
ф < 3°-с?2 = М — 4,8639с?----------Н 1,8665 мм,
(Л1 — d)
где ф—угол подъема винтовой линии; с?2 — средний диаметр резь-
бы, мм; М — показания измерительного инструмента, мм; 5 — шаг
резьбы, мм; d — диаметр проволочек, мм.
Углы и линейные размеры (в том числе ирезьбовых
деталей с повышенной точностью резьбы) измеряют на изме-
рительных микроскопах.
В промышленности используют три вида микроскопов: малый ин-
струментальный микроскоп, большой инструментальный микроскоп
и универсальный микроскоп. Последний чаще всего применяют в
измерительных лабораториях, а первые два — в цеховых контроль-
ных пунктах механических и инструментальных цехов.
На рис. 200 и 201 показаны некоторые виды измерительных уст-
ройств для измерения внутренних резьб.
Рис. 200. Прибор для измерения внутренних
резьб большого диаметра
Рис, 201. Прибор для измерения резьб малого диаметра
270
§ 15. КОНТРОЛЬ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
В большинстве машин широко применяются зубчатые и червяч-
ные передачи. Зубчатые колеса разделяются па цилиндрические с
параллельно расположенными осями, конические с пересекающими-
ся осями, винтовые и червячные с перекрещивающимися осями. По
расположению зубьев — на прямозубые, косозубые, шевронные. По
профилю зубьев — па эвольвептиые, циклоидальные, по дугам ок-
Рис. 202. Эвольвента:
1 — эвольвента, 2 — основная
окружность
ружности и др.
Наибольшее распространение получили зубчатые зацепления с
эвольвентным профилем зуба. Кривая
линия, образующая профиль зуба, на-
зывается эвольвентой и образуется
при обкатывании без скольжения пря-
мой линии по окружности с радиусом
R (рис. 202) У зубчатого колеса ок-
ружность, с которой начинает образо-
вываться эвольвептпый профиль зуба,
называется основной окружностью, она
располагается несколько выше окруж-
ности впадины. Начало зуба при его
основании не является рабочей частью
профиля и образовывается другими
кривыми, форма которых зависит от
метода изготовления зубчатого колеса.
На рис. 203 приводятся основные эле-
менты эвольвентного зацепления зубчатого колеса.
Для того чтобы изготовить качественное зубчатое колесо, отве-
чающее нормам точности, необходимо тщательно контролировать
не только операции нарезки зубьев, но и все предшествующие опе-
рации. Так, например, наружный и внутренний диаметры зубчатого
колеса, а также его опорные стороны не должны иметь забоин, за-
Высот
голов,
зуба
Ножка зуба
Высота
ножки зуба
Владино.
Гтлодиа
зуба
'сновнок
Рис. 203. Основные элемеп зубчатого за-
цепления
Шаг te \Л5 угол заиеплё
Окружность впадинния Толщина зибаЗ
\ ОсноВная окружность Ио
Начальная окружность
Окружность выступов
271
усенцев и глубоких рисок. Отверстие, как правило, у зубчатого
колеса является технологической и измерительной базой (иногда
центровые гнезда). Ось отверстия должна быть перпендикулярна
плоскости опорного торца колеса. Наружный диаметр также служит
базой для таких проверок, как, например, определение глубины
зуба при врезании, измерение шагомером окружного шага и др.
Контроль заготовок под нарезание зубьев производится предельны-
ми калибрами, универсальными средствами; все виды биений про-
веряются на оправках или центровых гнездах в контрольных цент-
рах индикаторными часами. Данные, необходимые для контроля
зубчатых колес, обычно указаны в правой верхней части чертежа
или в технических условиях, помещенных в чертеже. На контроль-
ных пунктах должны быть необходимые таблицы, нормали, карты
технологического контроля, в которых указаны величины допусков
по различным видам проверок, методы и средства контроля. Ниже
приводятся определения основных параметров встречающихся при
контроле цилиндрических зубчатых колес.
Зубчатое колесо прямозубое. Колесо, у которого на^
правление зуба совпадает с образующей заготовки.
Зубчатое колесо пепрямозу бое — косозубое или вин-
товое колесо, у которого зубья направлены по винтовой линии.
Профиль зуба — кривая, по которой очерчена боковая по-
верхность зуба. У непрямозубых колес профиль рассматривается: в
плоскости, перпендикулярной к оси колеса,— торцовый профиль; в
плоскости, перпендикулярной к направлению зуба,— нормальный
профиль.
Начальная окружность. Окружность, описанная вокруг
центра цилиндрического зубчатого колеса и проходящая через центр
зацепления зубьев (полное зацепление).
Делительная окружность. Делительные окружности со-
пряженных пар колес (некорригированиых) при правильном меж-
центровом расстоянии совпадают с начальной окружностью.
Основная окружность (£>0) Окружность, описанная вок-
руг центра цилиндрического колеса, по которой катится без сколь-
жения производящая прямая для получения эвольвентпого профиля
зуба.
Окружной шаг (/) — расстояние между одноименными про-
филями двух смежных, зубьев колеса, взятое по делительной ок-
ружности:
'де I — окружной шаг;
Од — диаметр делительной окружности колеса;
z — число зубьев колеса.
Угловой шаг (у)—центральный угол, соответствующий ок-
ружному шагу колеса.
Основной шаг (to) — расстояние между одноименными про-
филями двух смежных зубьев цилиндрического колеса, взятое по
общей к ним нормали, в частности по линии зацепления.
272
У косозубых зубчатых колес t0 — осевой шаг; tn измеряется й
направлении, параллельном оси колеса или червяка.
Нормальный шаг (tB) измеряется в плоскости, перпендику-
лярной направлению зуба;
ztB
ta = t cos co; ta = ta sin co; cos co = —-— ,
где co — угол наклона винтовой линии.
Модуль (т)—длина, приходящаяся по диаметру делительной
окружности на один зуб колеса:
t
т — —.
л
В косозубых колесах соответственно ta и tB различают осевой мо-
дуль та и нормальный модуль тп:тп = т.а sin со.
Толщина зуба (S)—длина дуги окружности между двумя
разноименными профилями одного и того же зуба по делительной
окружности.
Глубина захода (h'")— максимальная линейная величина,
на которую зубья одного колеса заходят во впадину другого, со-
пряженного с ним (рис. 210, а).
Исходный контур зубчатых колес. Контур зубьев
рейки с основными параметрами показанных на рис. 210, а.
Радиальный зазор (с)—разность между высотой зуба
и глубиной захода: c = h—h'" (рис. 210, а).
Боковой зазор. Расстояние по нормали между нерабочими
профилями сопряженных колес в наиболее узком месте по высоте
зуба, обеспечивающее свободную «игру» одного колеса относитель-
но другого.
Плотное зацепление — зацепление не имеющее бокового
зазора. Корригирование (коррекция) эвольвенты профиля —
изменение пределов использования эвольвенты профиля зубьев. Кор-
ригирование рекомендуется для колес с числом зубьев меньше 25.
ГОСТ 1643—56 на зубчатые цилиндрические передачи и допуски
предусматривает 12 степеней точности: 1-я степень — наиболее точ-
ная, 12-я — наименее точная. Для степеней точности 1; 2 и 12 до-
пуски п величины отклонений не предусмотрены. Независимо от
степеней точности устанавливаются нормы бокового зазора, зави-
сящие от вида сопряжения зубчатых колее. Для каждой степени
точности установлены нормы точности и проверки, которые преду-
сматривают кинематическую точность колеса, плавность его рабо-
ты, величину контакта зубьев колеса (пятно контакта) и боковой
зазор зубьев колеса.
В зависимости от назначения к зубчатым койесам предъявляют-
ся различные требования. Для точных делительных передач важна
кинематическая точность, для реверсивных передач — величина бо-
ковых зазоров, определяющих величины люфтов и мертвых ходов,
для быстроходных передач — плавность хода, определяющая шум
и вибрации, и для силовых передач — величина контакта колеса.
273
ГОСТ 1643—56 предусматривает более двадцати различных видов
проверок с нормированной величиной допуска. Для определения точ-
ности зубчатого колеса производить одновременно все проверки,
указанные в ГОСТе, не является необходимым. Обычно в техноло-
гии контроля или в соответствующей нормали предусматриваются
основные виды проверок.
Для определения кинематической точности про-
изводится проверка кинематической погрешности колеса Л/7я или
накопленной погрешности окружного шага Д^2 или же один из сле-
дующих комплексов проверок: радиальное биение зубчатого вен-
ца /о, колебание межцентрового расстояния за одни оборот Доп и
колебание длины общей нормали Д0Г.
Для определения плавности работы производится
один из следующих видов проверок: отклонение основного шага
Д^о и погрешность профиля ДД отклонение основного шага Д^о и
разность окружных шагов At, разность окружных шагов Д/ и по-
грешность профиля Л/.
Определение контакта зубьев. Производится одна из
следующих проверок: размер пятна контакта, погрешность направ-
ления зуба ДВ0, непараллельность Дх и перекос осей Ду.
Определение норм бокового зазора производится
одним из следующих видов проверок: отклонение межцентрового
расстояния АА, гарантированный боковой зазор сп, смещение ис-
ходного контура Ah, предельные отклонения измерительного меж-
центрового расстояния Два и Дн<з.
Контроль кинематической погрешности зубчатого колеса Afs
Кинематической погрешностью колеса называется наибольшая по-
грешность угла поворота зубчатого колеса в пределах одного оборо-
та при однопрофильном зацеплении с точным колесом. Отклонения
Рис. 204. Кинематическая погрешность зубчатого колеса
определяются по окружности, проходящей посередине зуба с цент-
ром на оси вращения колеса и в сечении, перпендикулярном оси
колеса. Графическое изображение кинематической погрешности
AFe показано на рис. 204. Эта погрешность является как бы сум-
мой геометрических погрешностей, образовавшихся на зубчатом ко-
лесе при нарезании на нем зубьев, и отражает кинематическую
погрешность, возникающую при взаимодействии режущего инстру-
мента и заготовки в процессе обработки.
Кинематическая погрешность проверяется на приборе для комп-
лексного однопрофильного контроля (рис. 205). Точное колесо 1,
устанавливаемое в приборе, имеет те же параметры, что и прове-
ряемое колесо 2. Оба колеса установлены на соосных шпинделях,
каждое из которых может поворачиваться друг относительно друга.
Колеса 1 и 2 одновременно зацепляются зубьями с одним и тем же
профилем промежуточного колеса 3, сидящем на оси установочной
Рис. 205. Прибор для комплексной проверки кинематической погрешно-
сти зубчатых колес в однопрофильном зацеплении:
/ — эталонное колесо, 2 — проверяемое колесо, 3 — промежуточное колесо, 4 — ус-
тановочная каретка, 5 — записывающий прибор
каретки 4. При вращении погрешности контролируемого колеса
вызывают повороты его относительно точного колеса, которые через
систему рычагов регистрируются отсчетным устройством и записы-
ваются в определенном масштабе (1000, 2000, 5000) самопишущим
прибором 5. По таблице допусков смотрят допуск 6FE для опреде-
ленного класса точности и определяют годность зубчатого колеса по
данному параметру.
Контроль погрешности окружного шага Д£ и Д/в
На рис. 206, а показана разность окружных шагов — это раз-
ность между двумя замеренными шагами зубьев зубчатого колеса
At = t2—ti, она определяет плавность зацепления зубчатых колес.
Измерение производится прибором — шагомером. Накопленная по-
грешность окружного шага Д^в (рис. 206, б) определяет кинемати-
ческую точность колеса. При контроле накопленной ошибки ок-
ружного шага выбирают любой зуб за исходный и перемещают ша-
275
гомер последовательно с одной пары зубьев на другую до
возвращения на исходный зуб. По записям измерений окружных
шагов определяют накопленную погрешность окружных шагов, при-
мер измерения накопленной ошибки дан в табл. 62.
Рис. 206. Контроль от-
клонения окружного ша-
га:
а — разность окружных ша-
гов, б — накопленная по-
грешность окружного шага
В графу 1 записывают порядковые номера зубьев, у которых за-
мерялись окружные шаги. В графу 2 записывают показания шаго-
мера At (погрешности) для каждой пары зубьев и определяют сум-
Таблица 62
Определение накопленной ошибки окружного шага______
Номер зубьев Показание шагомера Д/, мкм Д - Д/—Дср, мкм Накопленная погрешност Д* , мкм
1 2 3 4
1—2 —1 —1
2—3 н-6 0 —1
3—4 +5 — 1 —2
4—5 4-5 —1 —3
5-6 Н-6* +0 —3
'6—7 +7 +1 —2
7—8 +8 +2 0
8—9 +7 1 + 1
9—10 +6 0 + 1
10—1 +6 0 + 1
г=10 2Дг=61 —наб==^
му всех показаний шагомера: 2Д/ = 61 мкм. Затем вычисляют сред-
нюю величину отклонения Дср путем деления суммы всех показаний
на число зубьев: SAZ: z; Дср — 61:10— 6 мкм.
276
В графу 3 записывают разность At—ДСр между показанием ша-
гомера At и средней величиной отклонения ДСр для каждой пары
зубьев.
В графу 4 записывают накопленную погрешность шага для каж-
дой пары зубьев, которая определяется как результат последова-
тельного суммирования единичных отклонений замеренных шагов:
Д t 2^ ДI—2 ~ 1Д ^2 3 Д ^1 2 4" Д2—3 = 1 4“ 0 = 1 И Т. Д. НаИ-
большая накопленная погрешность окружных шагов определяется
как алгебраическая разность между наибольшим и наименьшим
значениями накопленных погрешностей. В данном случае наиболь-
шая накопленная погрешность
будет: Д/s = + 1—(—3) =
= 4 мкм.
Одна из конструкций ша-
гомера схематично показана
на рис. 207 Шагомер состоит
из корпуса /, перестановочного
наконечника 6, крепящегося
винтом 2, подвижного измери-
тельного наконечника 5, пере-
мещение которого передается
измерительному наконечнику
индикатора 3 через угловой
рычаг с отношением плеч 1 2.
При индикаторе с ценой деле-
ния 0,01 мм цена деления ша-
гомера будет 0,005 мм.
На лицевой стороне корпу-
са около плеча, по которому
Рис. 207. Шагомер для измерения ок-
ружного шага:
/ — корпус, 2 —крепящий винт, 3 — индика-
тор, 4— опорные ножи, 5—подвижной изме-
рительный наконечник, 6 — перестановочный
наконечник
может перемещаться переста-
новочнып наконечник 6, нанесена шкала. По этой шкале наконеч-
ник может быть установлен соответственно контролируемому зубу.
Опорные ножи 4 могут быть установлены и закреплены в необхо-
димых для измерения положениях. При контроле шагомер устанав-
ливают таким образом, чтобы опорные ножи закруглениями опи-
рались па окружность выступов зубьев. Измерительные наконечни-
ки должны соприкасаться с одноименными профилями зубьев вбли-
Рис. 208. Контроль ра-
диального биения
зи делительной окружности.
При контроле равномерности окружных
шагов шагомер последовательно переносят
с одной пары проверяемых зубьев на дру-
гую. Величину неравномерности шага опре-
деляют по разности показаний индикатора,
а за погрешность принимают наибольшую
разность двух соседних шагов.
Контроль радиального биения (рис. 208).
Радиальным биением называется расстоя-
ние от постоянных хорд зубьев (или впа-
дин) колеса до оси его вращения.
277
Радиальное биение зубчатого колеса проверяют на приборе, на-
зываемом биениемером (рис. 209).
Биениемер состоит из литой Т-образной станины, на которой
крепятся измерительная бабка 1 и две установочные бабки 2, иа
6 — индикатор
центры которых устанавливается измеряемое зубчатое колесо А.
Измерительная бабка 1 песет на себе каретку 3 с измерительным
устройством 4, которое может поворачиваться на необходимый
Рис. 210. Контроль толщины зуба:
а—исходный контур, б — боковой зазор
угол. Измерительную бабку перемещают вручную. Биение зубчато-
го венца определяют измерением отклонения радиального положе-
ния измерительного наконечника 5 относительно оси зубчатого ко-
леса.
Разность показания индикатора 6 определяет величину биения.
Для контроля конических колес измерительное устройство повора-
чивается на половину угла делительного конуса. Дальнейшее из-
мерение производится аналогично измерению цилиндрических ко-
лес.
278
Рис. 211. Тангенциальный зубомер:
1 — неподвижные губки, 2 — корпус,
3 — винты, 4 — индикатор, 5 — микро-
метрический механизм, 6’ — подвижная
губка, 7 — наконечник
Контроль толщины зуба (рис.
210). Чтобы получить в зубчатой
передаче необходимые зазоры,
уменьшают толщину зуба, что
создается радиальным смещени-
ем исходного контура.
Толщину зуба измеряют тан-
генциальными зубомерами. Про-
цесс измерения показан на рис.
211. Зубомер состоит из корпуса
2, неподвижной губки 1 и под-
вижной губки 6, которая пере-
двигается в зависимости от тол-
щины зуба с помощью микромет-
рического механизма 5 и стопо-
рится винтом 3. Отклонение на-
конечника 7, опирающегося на
вершину зуба, от предваритель-
ной установки показывает инди-
катор 4. Этой величиной опреде-
ляется смещение исходного кон-
тура. Предварительная установка
тангенциального зубомера па номинальное положение исходного
1лику соответствующего
модуля, диаметр кото-
рого определяют по
формуле d= 1,2037 m.
Смещение исходно-
го контура зубчатого
колеса можно опреде-
лить путем измерения
толщины зуба S по
хорде делительной ок-
ружности штангензубо-
мером (рис. 212). Ус-
тановочный размер Н и
толщину зуба опреде-
ляют по формулам:
Н — ат и S = bm,
где т — модуль изме-
ряемого зубчатого ко-
леса; а и b — коэффи-
циенты, зависящие от
числа зубьев (табл.
63).
Определив величи-
ны Н и 3, устанавлива-
ют линейку 2 штанген-
контура производится по специальному
Рис. 212. Измерение толщины зуба штангепзубо-
мером:
/ — вертикальная шкала, 2 —линейка, 3 — измерительная
губка, 4 — горизонтальная шкала
279
Таблица 63
Значение коэффициентов а и b для определения толщины зуба
Число з\гбьев Коэффициенты Число зубьев Коэффициенты
колеса а b колеса а | b
10 1,0615 1,5643 27 1,0228 I,5699
11 1,0559 1,5654 28 1,0220 I,5699
12 1,0513 1,5663 29 1,0212 1,5700
13 1,0473 1,5669 30 1,0206 1,5700
14 1,0440 1,5675 32 1,0192 1,5702
15 1,0410 1,5679 34 1,0183 1,5702
16 1,0385 1,5682 35 1,0176 1,5702
17 1,0362 1,5685 38 1,0162 1,5703
18 1,0342 1,5688 40 1,0154 1,5703
19 1,0324 1,5690 42 1,0146 1,5704
20 1,0308 1,5691 45 1,0137 1,5704
21 1,0293 1,5693 48 1,0128 1,5705
22 1,0280 1,5694 50 1,0123 1,5705
23 1,0268 1,5695 55 1,0112 1,5705
24 1,0256 1,5696 80 1,0071 1,5706
25 1,0245 1,5697 135 1,0045 1,5707
26 1,0237 1,5698 Зубчатая рейка 1,0000 1,5708
зубомера на размер Н при помощи вертикальной шкалы 1 и нониу-
са. Затем устанавливают штангензубомер на зуб измеряемого ко-
леса так, чтобы торец линейки 2 опирался на окружность выступов
колеса Н, передвигая измерительную губку 3, замеряют фактиче-
ский размер толщины зуба по горизонтальной шкале 4. Разность
между фактическим показанием и теоретическим даст погрешность
толщины зуба.
Контроль отклонений длины общей нормали (рис. 213) Откло-
нение определяется разностью между наибольшей и наименьшей
длинами общей нормали в одном и том же зубчатом колесе.
Длиной общей нормали называ-
ется прямая АВ', соединяющая точ-
ки касания двух разноименных про-
филей с параллельными касатель-
ными к ним плоскостям. Отклонение
этого расстояния от расчетного ха-
рактеризует отклонение толщины
зуба и, следовательно, характер
Рис. 213. Контроль отклонений
длины общей нормали:
— длина общей нормали, PC —ду-
га основной окружности, г 0— радиус
основной окружности, ^НМ и ^НБ—
наименьшая н наибольшая длины об-
щей нормали
смещения исходного контура, а так-
же служит вспомогательной провер-
кой взамен накопленной погреш-
пости окружного шага. Теоретиче-
ски длину общей нормали можно
определить по формуле
L = т[1,476(2/г— 1)4-0,013871] при ^ = 20°С,
где т — модуль, мм; п — число зубьев, которое должно находиться
в растворе губок; /г = 0,11 lz4-0,5, где z — число зубьев колеса.
280
Длину общей нормали измеряют приборами-нормалемерами, зу-
бомерным микрометром с тарельчатыми губками. На рис. 214, а по-
казан нормалемер, который состоит из корпуса 3 в виде полой
трубки, на которой помещается разрезная втулка 4 с неподвижной
измерительной губкой 5.
Перемещение подвижной измерительной губки 6, помещенной
в измерительной головке 2, передается через угловой рычаг 1 2 па
индикатор 1.
Перед измерением расстояние между губками нормалемера ус-
танавливают по блоку концевых мер, который набирают соответ-
ственно длине общей нормали, под-
считанной по формуле, или согласно
размеру, указанному в чертеже. За-
тем устанавливают прибор на изме-
ряемое колесо так, чтобы между
измерительными губками помести-
лось определенное число зубьев, и,
слегка покачивая его, определяют
отклонение показаний индикатора
от установленного.
Рис. 214. Контроль длины об-
щей нормали:
а — нормалемер, б — схема измере-
ния зубомерным микрометром
Окружность ВыступоЬ
профиля
/й профиль
О с но Зная
окружност
Рис. 215. Контроль погрешно-
сти профиля
Окружность начд^.
пи среза
На рис. 214, б показаны схемы измерения длины общей нормали
зубомерпым микрометром, который отличается от нормального
микрометра тем, что подвижная и неподвижная измерительные губ-
ки изготовлены в виде дисков.
Предварительный размер устанавливается так же, как и в
предыдущем случае. Измерение производится аналогично измере-
нию обычным микрометром.
Контроль погрешности профиля (рис. 215) Погрешностью про-
филя называется расстояние по нормали между двумя теоретиче-
скими профилями зуба колеса, ограничивающими действительный
профиль в пределах его рабочего участка.
Для контроля профиля цилиндрических прямозубых и косозубых
колес применяют измерительные приборы — эвольвентомеры.
281
На рис. 216 показан универсальный эвольвентомер кулачково-
рычажного типа КЭУ Принцип работы прибора основан на приме-
нении эталонного эвольвентного кулака, связанного с осью враще-
ния проверяемого зубчатого колеса. Острие измерительного нако-
нечника 1 вводится во впадину измеряемого колеса 2 таким
образом, чтобы расстояние между касанием наконечника и осью
колеса было равно радиусу начальной окружности колеса. При вра-
щении эвольвентного кулака наконечник описывает эвольвентный
профиль. В процессе измерения острие наконечника передает через
рычажную систему все погрешности профиля на индикатор 3, по
Рис. 216. Эвольвентомер:
1 — наконечник, 2 — измеряемое
3 -> индикатор
показаниям которого судят о ве-
личине отклонений.
Погрешность профиля у голо-
вок и ножек зуба допускается
только в тело зуба.
Контроль пятна контакта
(рис. 217). Пятном контакта на-
зывается часть боковой поверх-
ности зуба колеса, на которой
располагаются следы прилегания
Рис. 217 Контроль пятна
контакта
его к зубьям парного колеса после вращения собранной передачи
и при ее легком торможении. Величина и расположение пятна кон-
такта зависят от профиля зуба, параллельности осей, направления
зуба (рис. 218).
Контроль осуществляется путем обкатки колес. Перед обкаткой
боковые стороны профиля зубьев одного колеса покрывают краской
и по отпечатку пятна контакта на зубьях другого колеса судят о
правильности зацепления. Эта величина определяется по длине и
высоте пятна. У прямозубых колес величина пятна контакта по вы-
соте зависит от точности профиля зуба, а по длине — от прямоли-
нейности и перекосов осей по отношению к оси вращения.
Сама величина контакта определяется относительными разме-
рами контактного пятна, выраженными в процентах:
по длине зуба — отношением расстояния между крайними
точками следов прилегания (за вычетом разрывов, превосходящих
282
величину модуля) в миллиметрах к полной длине зуба, т. е.
а — с
В
•100%;
по высоте зуба — отношением средней высоты пятна прилега-
ния hcp по всей длине зуба к рабочей высоте зуба h3, т. е.
Л-ср
h3
•100%.
Рис. 218. Виды погрешности:
*2 — волнистость поверхности зуба, б — непараллельность
осей, в — перекос осей, г — погрешность направления зуба
Рис. 219. Контроль ос-
новного шага цилиндри-
ческого колеса
Контроль основного шага цилиндрического колеса (рис. 219).
Отклонение основного шага At(> определяется разностью между дей-
ствительным /од и поминальным /0 расстояниями между двумя вза-
имно перпендикулярными касательными к
двум соседним одноименным профилям зубь-
ев колеса, т. е.
А/о '- ^ОД ^0,
где t0— основной шаг.
От точности основного шага зависит
плавность работы зубчатой передачи, так
как во время обкатывания контакт рабочих
профилей зубьев происходит по линии за-
цепления.
Приборы, служащие для контроля ос-
новного шага, называются шагомерами для
основного шага. На рис. 220 показан шагомер для контроля основ-
ного шага цилиндрических прямозубых и косозубых колес 9. Ша-
гомер имеет корпус 3 с неподвижной измерительной губкой 8 и
подвижной (чувствительной) измерительной губкой 1, которая пе-
редает перемещение отсчетному устройству 2 и может устанавли-
283
ваться на различные величины шагов при помощи винта 4, закреп-
ляемого винтом 4' Упорная губка 7 устанавливается в необходимое
положение с помощью гайки 6.
Настройка прибора (рис. 220, б) на необходимый размер произ-
водится с помощью рамки 10, которая имеет два боковичка И и 12.
Между боковичками закладывают блок концевых мер 14 и прижи-
мают винтом 13. Размер блока концевых мер должен равняться ос-
Рис. 220. Шагомер:
а — общий вид, б — рамка для настройки прибора на размер; 1— измерительная
губка, 2 — отсчетное устройство, 3 — корпус, 4, 5 — винты, 6 — гайка, 7 — упорная
губка, 8— измерительная губка, 9 — шаг колеса, 10— рамка, 11, 12 — боковички,
13 — винт, 14 — концевые меры
новному шагу проверяемого колеса и может быть подсчитан по
формуле
to = nnin-cos ап,
где: /0 — основной шаг, мм; тп — нормальный модуль; ап — угол ис-
ходного контура.
Величины основного шага для некоторых модулей при ^=20°
приведены ниже.
Нормальный 2 2,25 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
модуль
Основной 5,904 6,642 7,380 8,856 10,332 11,809 13,285 14,761 16,237 17,713
шаг
Контроль измерительного межцентрового расстояния. Измери-
тельным межцентровым расстоянием а называется расстояние меж-
ду осями контролируемого и измерительного (эталонного) зубча-
тых колес, при обкатывании которых сопрягаемые зубья находят-
ся в плотном зацеплении (рис. 221)
Эталонное колесо изготовляют с допусками примерно на 1/3 от
соответствующих допусков зубчатых колес.
284
При обкатывании измеряемого колеса с эталонным не измеряет-
ся какой-либо определенный вид погрешности, а определяется сум-
марное отклонение, в которое входят такие виды погрешности, как
величины боковых зазоров, смещение исходного контура, радиаль-
ное биение, погрешности основного шага и др.
Поскольку этим методом контроля определяется суммарная
ошибка зубчатых колес, то и сам метод называется комплексным
методом. Он нашел большое применение в цеховых условиях вслед-
ствие своей простоты и производительности. Кроме того, контроль
зубчатого колеса по отдельным элементам не всегда определяет ка-
чество зубчатой передачи в работе, а при данном виде контроля он
осуществляется во время обкаты-
вания колес, т. е. в условиях,
близких к условиям его работы.
Комплексная проверка в
двухпрофильном зацеплении осу-
ществляется следующим обра-
зом. Проверяемое зубчатое коле-
со вводится в плотное зацепле-
ние с измерительным колесом.
Расстояние между центрами ко-
лес устанавливается согласно
расчетным данным.
На рис. 222 показан прибор
для проверки предельного откло-
Рис. 221. Контроль измерительного
межцентрового расстояния:
1—эталонное колесо, 2 — измеряем
лссо
нения межцентрового расстояния
при двухпрофильном беззазорном зацеплении зубчатых цилиндри-
ческих, конических колес и червячных пар. Прибор состоит из трех
сменных частей: основной части прибора 1, служащей для провер-
ки М. Ц. Р у цилиндрических колес, съемного кронштейна 3 для
проверки М. Ц. Р у конических колес, бабок 2, устанавливаемых
на направляющие кронштейна для проверки М. Ц. Р червячных пар.
Контроль М. Ц. Р цилиндрических передач производится на ос-
новной части прибора 1 (рис. 223) следующим образом: измеритель-
ную каретку 5 устанавливают в среднем положении маховиком 12,
на втулку 4 устанавливают образцовое колесо и закрепляют гайкой.
Установочную каретку 7 отводят маховиком 9 и устанавливают на
оправку 6 проверяемое колесо.
Колеса вводят в зацепление перемещением установочной карет-
ки и закрепляют ее рукояткой 8. Устанавливают индикатор 2 на
«нуль» с натягом в один оборот. Освобождают измерительную ка-
ретку, которая под действием пружины перемещается до плотного
зацепления колес. Вращая проверяемое колесо, определяют наи-
большее и наименьшее показания индикатора; эти показания будут
наибольшим или наименьшим отклонением межцентрового расстоя-
ния. Если задано межцентровое расстояние, то каретку 7 махови-
ком 9 устанавливают на требуемое расстояние по линейке 11 и но-
ниусу 10, каретку закрепляют рукояткой 8 и производят измерения,
как указывалось выше.
285
Рис. 222. Прибор КДП-300 для проверки отклонения
межцентрового расстояния (М. Ц. Р.) при двухпрофиль-
ном зацеплении цилиндрических, конических зубчатых
колес и червячных пар:
1—основная часть прибора для проверки М. Ц. Р. у цилинд-
рических колес, 2 — съемные бабки для контроля червячных
пар, 3— съемный кронштейн для проверки конических колес
Рис. 223. Прибор для контроля отклонений межцентрового расстояния у цилинд-
рических колес:
/ — станина, 2 — индикатор, 3 — головка опорного винта, 4 — оправка с втулкой, 5 — измери-
тельная каретка, 6 — оправка, 7 — установочная каретка, 8 — рукоятка для закрепления
установочной каретки, 9— маховик, 10— нониус, 11— масштабная линейка, 12— маховик
При точных измерениях установку кареток производят по блоку
концевых мер. Размер блока м = д------., где Л — тсорети-
. 4“ ^2 < J
ческое межцентровое расстояние, А = т-----; й\ н й2 — дна
метры оправок; т — модуль; zx— число зубьев измеряемого и г2 —
измерительного колеса. Набранный блок помещают между оправ-
ками и перемещают каретку 7 до контакта плоскостей блока с обеи-
ми оправками, пока стрелка индикатора сделает примерно один обо-
рот, затем закрепляют каретку 7 и отводят измерительную каретку,
устанавливают на оправки измерительное и измеряемое колесо. Ос-
вобождают каретку 5, производят вращение колеса и определяют
по индикатору отклонение М. Ц. Р
Проверка конических колес
ГОСТ 1758—56 устанавливает двенадцать степеней точности
зубчатых конических колес и передач, обозначаемых в порядке убы-
вания: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Для степеней точности 1, 2, 3,
4, 12 допуски и отклонения не предусмотрены. Для каждой степени
точности устанавливаются нормы точности: кинематической точно-
сти, плавности работы, контакта зубьев, бокового зазора. При конт-
роле равноценными показателями точности является ряд комплек-
сов, т. е. заменяющих друг друга проверок, которые указываются
в технологии контроля или заводских нормалях в зависимости от
принятых методов и средств измерений. Так, например, для провер-
ки кинематической точности проверяют накопленную погрешность
окружного шага А/б , которую у конических колес определяют в
средней части зуба по его длине. Плавность работы конических ко-
лес можно определить проверкой разности окружных шагов At, из-
меренных по окружности, проходящей в средней части зуба по его
длине и высоте с центром на оси вращения колеса. Пятно контакта
у конических колес должно располагаться по всей длине зуба, сим-
метрично по отношению к высоте зуба, а не контактироваться по
кромкам зубьев. Пятно контакта также зависит от смещения верши-
ны делительного конуса Л/< вдоль его осп. Наилучшее положение
конического колеса в зацеплении с парным колесом определяют при
монтаже колес. Величина бокового зазора может быть определена
проверкой толщины зуба тангенциальным зубомером (см. рис. 211).
Измерение производится на делительной окружности с центром
на оси вращения колеса у большого основания делительного конуса.
Для прямозубых конических колес принимают значение 1,387m
и hx = Q,748m. У конических колес торцовый модуль рассматривают
на большом дополнительном конусе. Основной проверкой для кони-
ческих колес служит комплексная проверка контроля межцентрово-
го расстояния, которое может проверяться на приборе (см. рис. 222),
а для цилиндрических колес — с установкой дополнительного крон-
штейна (рис. 224).
287
Рис. 224. Съемный кронштейн для контроля М. Ц. Р у конических колес:
1— кронштейн, 2 — оправка для проверки колес, 3 — рукоятка зажима суппорта, 4 —
суппорт, 5 — маховик для подъема суппорта, 6— гайка для переключения, 7 — махо-
вик для тонкой подачи, 8 — винт, 9— линейка, 10—-нониус, 11— винт, 12 — платик
кронштейна, 13, 14 — винты крепления, 15 — оправка для центрирования при уста-
новке кронштейна, 16 — горизонтальные направляющие
к
Рис. 225. Схема проверки М. Ц. Р
конических колес пЪ кронштейне:
К и /(|—установочные размеры, D —
диаметр делительной окружности, 6Q—
угол делительного конуса, ф— межосе-
вой угол, чр—угол дополнительного
конуса, б|—угол конуса выступов,
£] — величина биения конуса высту-
пов; параметры проверяются до наре-
зания зуба
На рис. 225 показана схема установки конических колес для из-
мерения и некоторые параметры колес. Конические колеса проверя-
ют следующим образом: на каретку прибора 7 (см. рис. 223) уста-
навливают кронштейн (см. рис. 224). В отверстие суппорта вставля-
ют коническую оправку 2 (см. рис. 224), по линейке нониуса 10 (см.
рис. 223) устанавливают теоретическое расстояние К от базового
торца колеса до оси сопряженного колеса (рис. 225) и прибавляют
размер С (см. рис. 224). Дают натяг индикатору и самописцу (про-
верка производится в плотном зацеплении). Устанавливают и за-
крепляют проверяемое колесо. Суппорт 4 (см. рис. 224) устанавли-
вают по высоте на расстояние К. (см. рис. 225), которое устанавли-
вается по линейке 9 и нониусу 10 (см. рис. 224) или точнее по блоку
концевых мер, закладываемых между платиком 12 и винтом И.
Вращая колесо, установленное на кронштейне, следят за показани-
ями индикатора, определяющим величину отклонений М. Ц. Р На
рис. 225 показаны параметры Е\— биение конуса выступов, которое
пе должно превышать Ео по ГОСТ 1758—56, Si—угол конуса вы-
ступов и Т — угол дополнительного конуса, которые подлежат в
первую очередь проверке на заготовках до нарезания зубьев.
Проверка червячных пар
ГОСТ 3675—56 предусматривает двенадцать степеней точности.
Для степеней точности 1, 2, 10, 11, 12 допуски и отклонения не пре-
дусмотрены. Степени точности 3, 4, 5, 6, предназначены для кинема-
тических передач с регулируемым расположением червяка и червяч-
ного колеса; степени точности; 5, 6, 7, 8, 9, — для червяков и шесте-
рен с нерегулируемым взаимным расположением.
В ГОСТ 3675—56 предусмотрены для каждой степени точности
виды проверок и регламентированы нормы точности: для контроля
червяков, червячных колес; для червячных передач, определяющих
взаимное расположение червяка, и червячной шестерни; для опреде-
ления бокового зазора, который определяется величиной допуска иа
толщину витка червяка.
Основные окончательные проверки точности червяков заключа-
ются в проверке отклонений винтовой линии червяка, накопленной
погрешности осевого шага и погрешности профиля. Точность червя-
ков проверяется па универсальном микроскопе или специальных
приборах. У червячных колес проверка разности соседних окружных
шагов и накопленная погрешность шага проверяются по окружно-
сти, проходящей примерно посередине высоты зуба с центром на
оси вращения колеса в сечении, перпендикулярном той же оси.
Окончательной проверкой червячной передачи служит комплексная
проверка — контроль отклонений межосевого расстояния, а также
определение расположения пятна контакта (рис. 217), по располо-
жению которого определяют смещение средней плоскости колеса и
перекос осей. Для проверки межосевого расстояния червячных пар
используют кронштейн (см. рис. 222 и 224), что и для проверки ко-
нических колес. На горизонтальные направляющие суппорта 16 (см.
289
рис. 224) устанавливают бабки 1 и 6 (рис. 226), которые могут пе-
ремещаться по направляющим суппорта кронштейна и крепятся к
нему рукоятками 3. Пиноль с центром 7 левой бабки перемещается
от маховика 2. Вращение проверяемому червяку, закрепленному в
центрах, передается от маховика 5 через пару цилиндрических шес-
терен и поводок 4.
Суппорт устанавливают по высоте линейкой 9 и нониусом 10 (см.
рис. 224) или по концевым мерам длины, иа расстояние Т=Е + Н,
где Е величина, равная расстоянию от опорного торца измеряемого
колеса до оси червяка (расстояние от торца втулки до оси центров
бабки), Н — расстояние от оси горизонтальной оправки до оси цен-
Рис. 226. Съемные бабки для проверки М, Ц. Р у червячных
пар:
1, 6 — бабки, 2 —маховик для перемещения бабки, 3 — рукоятка, кре-
иящая бабки, 4—направляющие суппорта кронштейна, 5~ маховик
для вращения проверяемого червяка, 7 — пиноль с центром, 8 — креп-
ление ннполи
Рис. 227 Схема проверки М. Ц. Р
червячных пар:
/ — червячное колесо, 2—червяк
тров, берется по аттестату. Затем каретку 7 устанавливают по линей-
ке 11 и нониусу 10 (см. рис. 223) на расстояние + B + где
At —величина, равная расстоянию от оси червячного колеса до оси
червяка (расстояние от оси втулки измерительной каретки до оси
центров бабок); В — расстояние от базового торца кронштейна
для конических колес до оси центров бабок (берется по аттестату);
290
С — размер от базового торца кронштейна до оси установочной
оправки( берется по аттестату). Закрепляют каретку 7 рукояткой
<9, дают натяг индикатору и самописцу (см. рис. 223). Устанавли-
вают червячное колесо и червяк, подводят измерительную каретку
и начинают проверку, червяк приводится во вращение махови-
ком 2 (рис. 226). На рис. 227 приведена схема проверки М. Ц. Р
червячных пар.
§ 16. КОНТРОЛЬ ПРУЖИН
Пружины находят широкое применение в механизмах различных
машин и являются ответственными деталями, качество которых оп-
ределяет надежность работы механизма.
К наиболее распространенным типам пружин можно отнести ви-
тые пружины из круглого материала (проволоки), работающие на
растяжение и сжатие. Пружины изготовляют из качественной стали,
химический состав которой соответствует ГОСТ 7419—55. Пружины
из проволоки диаметром 8 мм изготовляют методом холодной на-
вивки, из проволоки диаметром более 8 мм — при помощи горячей
навивки.
Поступающая на завод сталь для пружин должна иметь серти-
фикат и пройти поверочный контроль по внешнему виду, химиче-
скому содержанию и механическим свойствам. После поверочного
контроля на каждый моток пружинной проволоки выписывают пас-
порт.
Винтовые цилиндрические пружины после их изготовления
проходят следующий контроль:
а) по наружному виду (па отсутствие коррозии, грубых рисок
и забоин);
Таблица 64
Основные виды брака пружин
Ви; Причина
Несоответствие диаметра пружи- ны или отдельных размеров указан- ным на чертеже Несоответствие размера по высоте указанному па чертеже Поперечные трещины па витках и поломка при горячен навивке пружин Наклонное положение пружины па плоскости Большие зазоры между витками у пружин растяжения Несоответствующий диаметр оправ- ки, па который напивалась пружина; не- равномерное натяжение и несоответст- вующий натяг проволоки при завивке Недостаточный натяг при навивке, не- правильная наладка величины шага пру- жины Нарушение режима нагрева перед на- вивкой Неправильно прижаты опорные витки, неправильно заточены торцовые витки Недостаточный натяг проволоки во время навивки пружин
291
б) по наружному диаметру (в трех местах — по концам и сере-
дине), причем расположение измерительных губок инструмента
должно быть параллельным оси пружины;
в) по внутреннему диаметру (по штырю или калибру-пробке);
г) по высоте;
д) по шагу и перпендикулярности плоскости торцов к оси пру-
жины путем установки на плите пружины и угольника (для пружин
сжатия).
Пружина со шлифованными опорными торцами при контроле не
должна иметь качки после установки ее на плиту. Рабочие витки
пружины растяжения должны плотно прилегать друг к другу, а ост-
рые кромки концов проволоки пружины должны быть притуплены.
Основные виды брака пружин приведены в табл. 64.
Контрольные вопросы
1. Почему нельзя изготовить деталь с идеально точными размерами и гео-
метрическими формами?
2. Что относится к основным показателям точности обработки?
3. Для чего необходима определенная последовательность измерений при
контроле?
4. Каковы основные принципы выбора и назначения измерительных средств?
5. Для чего нужен внешний осмотр деталей перед их контролем?
6. Какие преимущества и недостатки у предельных калибров по сравнению
с другими измерительными приборами?
7. Что такое огранка и почему ее нельзя обнаружить скобой или микро-
метром?
8. Для каких целей служит у микрометра трещотка?
9. Для чего применяют концевые меры длины?
10. Какие виды измерения можно выполнять угломером с нониусом?
11. Какие основные виды и способы измерений размеров и форм применяют
для валов и отверстий?
12. Какие элементы резьбы контролируют?
13. Почему годность резьбы определяется половиной угла профиля, а не
полным углом?
14. Что проверяется комплексным шлицевым калибром?
15. Что такое комплексный метод проверки зубчатых колес, каковы его не-
достатки и преимущества?
16. Для чего необходимо первую изготовленную деталь из партии контроли-
ровать производственному мастеру и контролеру и ставить па ней клеймо?
ГЛАВА XV. КОНТРОЛЬ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ
ЦЕХАХ
Инструментальные цехи машиностроительного завода изготов-
ляют для нужд завода технологическую оснастку (приспособления,
кондукторы, штампы, прессформы и др.); вспомогательный инстру-
мент, оправки, борштанги, державки, переходные втулки и др.; спе-
циальный режущий и измерительный инструмент, т. е. такой инстру-
мент, который необходим для изготовления выпускаемой заводом
продукции и не укладывается по своей характеристике в общесоюз-
ные стандарты (нормализованный инструмент изготовляется спе-
циализированными инструментальными заводами и покупается го-
товым); режущий измерительный и вспомогательный инструмент
второго порядка, т. е. инструмент, необходимый для изготовления
специальных инструментов в инструментальных цехах; различную
контрольную оснастку для контроля деталей в механических цехах.
Кроме того, в инструментальных цехах затачивают и ремонтируют
приспособления и инструмент в процессе их эксплуатации.
Номенклатура выпускаемых изделий в инструментальных цехах
разнообразна. Изготовление и контроль их ведутся чаще всего уни-
версальными методами и средствами.
Основным техническим документом для контроля служит чер-
теж. В чертеже должны быть указаны все необходимые данные для
изготовления и проверки детали. Кроме того, обязательна маршрут-
ная технология, в которой перечисляется последовательность опе-
раций.
Основными видами брака в инструментальных цехах являются
следующие.
1. Брак по размерам К нему относятся несоблюдение ли-
нейных и угловых размеров, нарушение геометрической формы и
взаимного расположения поверхностей. Основными причинами бра-
ка являются небрежность рабочего и неотлаженное оборудова-
ние.
2. Брак по качеству поверхностей. К нему относятся
шероховатость, прижоги, трещины, царапины и забоины. Причина-
ми брака являются небрежность рабочего, неправильные режимы
обработки и неотлаженное оборудование.
3. Брак по т е р м о о б р а б о т ке
4. Б р а к из-за путаницы в марках материала
при отсутствии надлежащего контроля на заготовительных участках
цеха и плохо организованном хранении.
На первых операциях обработки в инструментальных цехах ос-
новная масса деталей по сложности изготовления и контроля мало
отличается от обработки деталей в механических цехах, контроль
которых описан в предыдущих разделах. Наибольшая сложность
изготовления и контроля проявляется на конечных операциях. Ко-
нечная точность некоторых изделий в инструментальных цехах вы-
ше, чем у деталей, изготовляемых в механических цехах, поэтому от
контролера инструментального цеха требуется большая квалифика-
293
Рис. 228. Прибор для измерения уг-
лов резца:
/ — плита, 2 — стойка, 3 — кронштейн, 4 —
стопор, 5 — линейка, 6 — шкала, 7 — гайка;
/1 —измерение главного переднего угла,
Б — измерение угла наклона главной режу-
щей кромки
Рис. 229. Измерение углов резца угломером:
а— главного угла в плане, б — вспомогательного угла в плане,
в — переднего угла, г — заднего угла
ция и умение применять универсальные пзмертс.1
проверки сложных деталей.
§ 1. КОНТРОЛЬ УГЛОВ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Углы, определяющие геометрию резцов, контролируют угломер-
ными приборами, специальными, универсальными и плоскими шаб-
лонами, Режущие кромки не должны иметь зазубрин и забоин.
Обычно режущие кромки подвергаются доводке, так как от их со-
стояния зависит чистота поверхности обрабатываемой детали.
Рис. 230. Измерение
резца шаблоном:
а—переднего угла, б—главно-
го угла в плане
Рис. 231
1 — место
Шаилои для измерения уг-
лов сверла:
заточки, 2 шаб;
4 — сверло
На рис. 228 показан простейший прибор для измерения передних
и задних углов резца, а па рис. 229 показан пример измерения угло-
мером главного угла в плане ср (рис. 229, а), вспомогательного угла
<р' (рис. 229, б) переднего угла у (рис. 229, в) заднего угла а (рис.
229, г).
На рис. 230 показано измерение плоским комбинированным шаб-
лоном переднего угла у (рис. 230, а) и главного угла в плане ср (рис.
230, б)
Сверла обычно покупаются готовыми, и в инструментальных це-
хах производится только ремонт хвостовой части сверла и переза-
точка. Правильность заточки режущих кромок затупившихся сверл
проверяют специальным шаблоном (рис. 231). Для проверки угла
сверла с обычной заточкой шаблон 2 хвостовой частью приклады-
вают к образующей части сверла 4. Совпадение стороны шаблона с
295
режущей частью проверяют на просвет и одновременно определяют
длину режущей кромки по шкале 3 шаблона. Затем сверло повора-
чивают и измеряют вторую режущую кромку. Длины режущих кро-
мок должны быть одинаковы, в противном случае сверло будет раз-
бивать отверстие при сверлении. Сверло с двойной заточкой 1 конт-
ролируют поочередно обеими сторонами шаблона, так как сверло в
этом случае имеет два угла заточки.
Контроль величины биения по цилиндрической и торцовой по-
верхностям таких многолезвийных инструментов, как концевые и
Рис. 232. Угломер для контроля уг-
лов фрез и протяжек:
1 — наконечник, 2 — сектор, 3—винт, 4 —
угломер, 5 —опорная ли пка, 6 — фреза
Рис. 233. Измерение па проекторе:
а — принцип измерения, б — виды змере-
пип
торцовые фрезы, зенкеры, развертки, сверла, имеющие конусные
хвостовики, производится на специальном приборе.
Биение насадных фрез проверяют в контрольных центрах на оп-
равках, а биение многолезвийного инструмента с цилиндрическими
хвостовиками — в призмах индикатором.
Для проверки передних и задних углов фрез и протяжек приме-
няют различные угломеры, один из которых показан на рис. 232.
Для проверки переднего угла у угломер 4 устанавливают на фрезу
6. Соприкасаясь с одним зубом фрезы опорной линейкой 5, а с дру-
гим— измерительным наконечником 1, сектор 2 при этом поворачи-
вается на соответствующий угол угломера и закрепляется винтом
3. Величина угла отсчитывается по шкале на секторе против штриха
угломера 4, соответствующего числу зубьев измеряемой фрезы.
Для контроля размера деталей со сложными контурами (зубча-
тые колеса, резьбовые детали, червячные фрезы, профильные шаб-
296
лоны, режущий и измерительный инструмент) в инструментальных
цехах применяют проекторы. Проектором называется оптический
измерительный прибор, контроль на котором производится методом
сличения увеличенного контура детали с чертежом, вычерченным в
таком же увеличенном масштабе (наиболее часто встречающееся
увеличение объективов в 10, 20 и 50 раз). Суммарная погрешность
измерения обычно 0,005—0,01 мм.
Одна из конструкций проектора показана на рис. 233, а, а на
рис. 233, б показаны различные детали, элементы которых могут
быть проверены на проекторе.
Луч света от источника 6 освещает проверяемую деталь 5, кото-
рая установлена в центрах 2, находящихся на столе 1. Поток света,
проходящий мимо контура детали 5, поступает в объектив 3 и на-
правляется им к находящемуся внутри прибора зеркалу и, отража-
ясь, освещает экран 4 и даст на нем увеличенное изображение про-
веряемой детали.
Совмещение и определение отклонений контура проверяемого
профиля детали чертежа, находящегося на экране, производится
различными отсчетными устройствами, в данном случае при помо-
щи индикатора 8. Перемещение стола производится маховиком 9, а
фокусировка объектива — винтом 7
§ 2. КОНТРОЛЬ ЗАТОЧКИ РЕЖУЩИХ
КРОМОК ИНСТРУМЕНТА
Некоторую особенность имеет контроль режущего инструмен-
та— его режущих кромок, как при изготовлении нового инстру-
мента, так и при его переточках.
От соблюдения геометрии и качест-
ва режущих кромок зависит точ-
ность обрабатываемых ими поверхно-
стей, чистота поверхности, правиль-
ность форм и состояние поверхно-
стного слоя. В первую очередь у
всех режущих инструментов произ-
водится визуальный осмотр режущих
кромок лупой с 3—5-кратиым увеличе-
нием. Выкрашивания, заусенцы, тре-
щины, прижоги, цвета побежалости не
допускаются. Наиболее опасными де-
фектами являются прижоги и цвета
побежалости, которые показывают, что
при заточке произошел отпуск и пони-
зилась твердость поверхностного слоя
режущих кромок. Например, появле-
ние на режущих кромках желтого цве-
та показывает, что глубина отпущен-
ного слоя при заточке может быть до
0,5 мм, а синего цвета до 1,5 мм.
Рис 2.34. Влияние качества
заточки зубьев червячной
фрезы па правильность про-
филя зуба нарезаемого ко-
леса:
а — правильная заточка фрсЗТТГ
б — зубья фрезы имеют отрица-
тельный передний угол, в—
зубья фрезы имеют положи-
тельный передний угол
I 1—412
297
Участки режущих кромок с пониженной твердостью можно выя-
вить травлением в растворе 10%-ной азотной кислоты, эти места
проявляются в виде темно-коричневых пятен. Выявление мелких
трещин производится применением цветной люминесцентной де-
фектоскопии (см. гл. IX, § 5). На рис. 234 показано искажение про-
филя зуба на зубчатом колесе, нарезанного неправильно зато-
ченной червячной фрезой. Шероховатость рабочих поверхностей
режущих инструментов после изготовления и переточек приведена
в табл. 65.
Таблица 65
Классы шероховатости затачиваемых поверхностей
режущего инструмента
Наименование поверхности
Наименование инструмента Передняя Задняя Поверх- ность канавок Поверх- ность ленточек Спинка зуба
Резцы токарные: доведенные недоведеппые v9 7 7 д9 v7
Сверла спиральные из быст- рорежущей стали v7 X 7—8 6—7 v8
Сверла спиральные с пласти- нами твердого сплава v9 v9 у 8 v9
Развертки из быстрорежущей стали v8—9 v9 v7 v8—9
Развертки, оснащенные твер- дым сплавом v9 79 v8 v8—9
Протяжки круглые /8- -9 v8 v9 v 7—8
Фрезы цилиндрические цель- ные и сборные из быстрорежу- щей стали v8 v8 v9 7 6—7
Фрезы торцовы ножами твердого сплава v9 v9
Метчики 8 v 8 v8
Круглые плашки v7—8 v7
Долбяки зуборезн | v9 v8
Примечание. Поверхности, служащие для закрепления инструмента, конусные, ци-
линдрические хвостовики, опорные торцы и другие должны быть не ниже 8—9-го кл.
298
§ 3. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА НАПАЙКИ
ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ПАСТИН НА РЕЖУЩЕМ
ИНСТРУМЕНТЕ
При изготовлении режущего инструмента, кромки которого ос-
нащены твердым сплавом, операцией, обеспечивающей качество ин-
струмента, является напайка пластины твердого сплава к держав-
кам подготовка пазов державки под пластины твердого сплава.
Существуют три основные формы пазов или гнезд под напайку
пластин твердого сплава. При открытом пазе, например для рез-
цов, плоскости паза не должны иметь завалов, скруглений и ступе-
ней. Контур паза должен соответствовать контуру пластины и быть
большего размера, чем пластина. Для полузакрытого паза (напри-
мер, для разверток), как и для первого случая, пластина должна
быть углублена в тело ие менее чем на 1/3 своей высоты. Для за-
крытых пазов (например, для сверл) ширина паза должна быть вез-
де одинаковой и симметричной по отношению к оси инструмента.
Чистота поверхности пазов должна быть V3—V4. Пластины твер-
дого сплава иногда имеют некоторую кривизну, поэтому перед на-
пайкой их надо рассортировать и в случае необходимости выправить
кривизну
Перед напайкой пластины подвергают пескоструйной очистке,
удаляющей поверхностный загрязненный слой. После напайки плас-
тин контроль производится наружным осмотром. Напаянный ин-
струмент должен быть отпескоструен и промыт керосином. Керосин
проникает в мельчайшие поры и трещины и при выходе из них обра-
зует па серебристой пескоструйной поверхности темные линии, ука-
зывающие на наличие дефектов: трещины, непровары и др.
После пескоструйной очистки, заточки и удаления припоя может
быть обнаружен пепропап шва в виде точечных отдельных включе-
Таблица 66
Некоторые в иды и причины брака при напайке пластин твердого сплава
Вид брак Причина брак
Неправильное положение Иепропап по всему гне.ду Пустоты под Трещины по твердому сплаву вдоль шва. от ыи пластины от державки у носика Поперечные трещины твердом лаве до шлифовка Недосмотр исполнителя Недостаточный прогрев, неправильное ведение процесса пайки Неправильная подгонка пластины к державке. Преждевременное прижатие пластины Возникновение внутренних напряже- ний, малая толщина тела державки, при- косновение электрода к пластине Возникновение внутренних напряже- ний, быстрое охлаждение, отсутствие компенсационных прокладок Сильный прижог поверхности пласти- ны заточным кругом, несоответствие аб- разива и режимов заточки
299
ний, суммарная протяженность которых не должна превышать 50%.
В табл. 66 приведены некоторые виды и причины брака, возникаю-
щего при напайке пластин твердого сплава.
Контрольные вопросы
1. Почему нецелесообразно в инструментальных цехах машиностроительного
завода изготовлять нормализованный инструмент?
2. Какие измерительные инструменты н приборы для контроля необходимы
в инструментальном цехе?
3. Какими измерительными приборами контролируются углы резания у ре-
жущих инструментов?
4. В чем состоит контроль режущих кромок инструмента?
5. Принцип контроля па проекторе.
ГЛАВА XVI. КОНТРОЛЬ СБОРОЧНЫХ РАБОТ
Задачей контроля при сборочных работах является наблюдение
за правильным выполнением технологического процесса, правиль-
ным применением приемов работы в процессе сборки, контроль и из-
мерение узлов и машин на соответствие их техническим условиям и
нормам точности.
§ 1. ТРЕБОВАНИЯ И СБОРОЧНЫМ РАБОТАМ
Перед сборкой узла или подузла детали должны быть тщательно
промыты, высушены и осмотрены. Детали не должны иметь корро-
зии, окалины, заусенцев, острых кромок, забоин и задиров в отвер-
стиях. После осмотра рабочий предъявляет детали контролеру ОТК
для окончательного осмотра и проверки наличия клейм ОТК.
Все смазочные канавки и каналы у детали должны быть проду-
ты сжатым воздухом, так как оставшаяся грязь, пыль, стружка и вы-
крошившиеся зерна абразивного круга при работе могут вместе со
смазкой попасть па вращающиеся части механизма и образовать
на них задиры.
Детали, поступившие па сборку, должны быть размагничены,
чтобы избежать притягивания к ним металлической стружки.
Пригонка шпонок к шпоночным пазам должна быть выполнена
аккуратно плотно по боковым плоскостям, без забоин и острых
краев. Установка контрольных шрифтов должна проверяться на
краску Поставленные в узел детали должны быть смазаны.
Внутренние полости корпусов и кареток после сборки и монтажа
в них узлов должны быть очищены от пыли и стружки с помощью
пылесоса.
Обтирочный материал берется соответствующего качества; он
ио должен оставлять ниток, волокон и кусков ветоши на собранных
деталях.
§ 2. КОНТРОЛЬ КРЕПЕЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Основным видом соединения детали при сборке являются резь-
бовые соединения. Резьбовые соединения должны обеспечивать
прочность соединения, точ-
ность установки и отсутст-
вие деформации деталей
при соединении, плотность н
герметичность соединения.
Перед постановкой вин-
тов резьбовые отверстия
должны быть очищены от
стружки и по иметь порван-
ных витков и других поро-
ков резьбы. Перед заверты-
ванием в резьбовое отвер-
стие впит должен быть сма-
Рис. 235. Последовательность з;
НИЯ винтов
301
зап При затягивании винтов и гаек затяжное усилие не должно
быть чрезвычайно большим. Для ответственных соединений при-
меняют тарирование и динамометрические ключи, затягивание ко-
торыми обеспечивает требуемое усилие.
Осп резьбовых отверстий должны быть перпендикулярны плос-
костям соединяемых детален, а опорные плоскости винтов — их
осям.
При креплении детали большим количеством винтов на качест-
во соединения оказывает влияние последовательность и равномер-
ность затягивания винтов. На рис. 235 показана последователь-
ность выполнения этой операции.
Детали резьбового соединения могут самоотвипчнваться во вре-
мя работы от толчков или ударов. Чтобы избежать этого, применя-
ют различные закрепляющие приспособления, правильность уста-
новки которых требует проверки. Для герметичности соединения
применяют различные прокладки и уплотнения.
§ 3. КОНТРОЛЬ СБОРКИ И МОНТАЖА
ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
Шарнко- п роликоподшипники являются одним из важных эле-
ментов в конструкции различных машин и механизмов.
По точности основных размеров, которыми являются внутрен-
паружпып диаметры и ширина колец, а также по точности
вращения шарнко- и роликоподшипники разделяются па пять основ-
ных классов точности: нормальный — Н, повышенный — П, высо-
кий— В. особо высокий — А, сверхвысокий — С и три промежуточ-
ных класса точности: ВП, АВ, СА, где буква слева указывает класс
точности внутреннего кольца, а буква справа — класс точности на-
ружного кольца. На рнс. 236 показаны некоторые виды подшипни-
ков.
302
Точность вращения подшипников качения характеризуется ради
альным биением внутреннего и наружного колец, боковым биение
торцов внутреннего кольца и боковым биением по дорожкам
ння внутреннего и наружного колец. Точность вращения узла,
смонтированного на подшипниках качения, зависит от геометриче-
ских форм самих тел вращения, чистоты обработки, размеров и фор-
Рис. 237. Примеры коптро:
а, б — измерение радиального за-
зора, в — измерение осевого зазора
мы посадочных поверхностей под подшипники. Па качество сборки
и монтажа подшипников также оказывают большое влияние вели-
чины радиальных и осевых натягов воров подшипников в
собранном узле или машине. Технические условия па шарнко- ро-
ликоподшипники приведены в ГОСТ 3722 60 и ГОСТ 6870—54.
Допускаемые отклонения на шарико- роликоподшипники в
ГОСТ 520—71.
Узел, собранный па подшипниках качения, характеризуется
легкостью, плавностью хода, отсутствием вибрации и бесшумностью.
При установке па вал внутреннее кольцо подшипников под дей-
ствием усилия деформируется и диаметр его увеличивается. При
установке наружного кольца подшипника в посадочные отверстия
диаметр его деформируется и уменьшается. Таким образом, умень-
шается необходимый зазор между шариками и кольцами подшипни-
ка, что при неблагоприятном сочетании размеров посадок может
привести к заклиниванию шариков и поломке деталей подшипни-
ков. Это вызывает в некоторых случаях необходимость контроля
радиального и осевого зазора уже после монтажа подшипника.
На рис. 237, а показано измерение радиального зазора е. Из-
мерительный наконечник индикатора 1 касается наружного кольца
2. Наружное кольцо перемещается в радиальном направлении, как
указано стрелкой. Индикатор показывает радиальное биение. 'Кон-
тролируют радиальный зазор до монтажа подшипников так, как
показано на рис. 237, б. Подшипник 3 надевают на палец 4 и при-
жимают внутренним кольцом при помощи планки 2 к опорной по-
верхности. Измерительный наконечник индикатора 1 упирается в
наружное кольцо. При поднимании и опускании его индикатор по-
кажет величину радиального зазора.
Контроль осевого зазора показан па рис. 237, в. На плиту 1 кла-
дут два бруска 6, па них устанавливают наружным кольцом под-
шипник 5. Внутреннее кольцо свободно, па пего укладывают план-
ку 4, с которой контактирует измерительный наконечник индикато-
ра 3. Прижимая наружное кольцо подшипника к брускам,
приподнимают и опускают внутреннее кольцо 2 подшипника. При
этом индикатор 3 будет показывать величину осевого зазора. До-
пускаемые величины зазоров, а также более подробные схемы из-
мерений других параметров подшипников качения указаны в ГОСТ
520—55.
Монтаж подшипников должен производиться соответствующим
инструментом при помощи монтажных оправок, втулок и т. п. Не
допускается посадка подшипников ударами стального, медного
и деревянного молотков, так как при этом могут отделиться части-
цы металла или дерева и попасть в подшипник, что затем может
вывести из строя весь узел.
При установке подшипников нужно обращать внимание на чис-
тоту поверхности сопрягаемых деталей, так как при запрессовке
грубых поверхностей происходит смятие неровностей и требуемый
натяг в соединении может не получиться. Для правильного направ-
ления деталей при запрессовке необходимо обращать внимание па
снятие фасок у сопрягаемых деталей.
При сборке подшипников качения с деталями обычно вращаю-
щееся кольцо подшипника, сопряженное с валом, имеет посадку с
натягом и вращаться на валу не должен. Неподвижное кольцо
подшипника в корпусе может иметь более слабую посадку, при ко-
торой он может незначительно провертываться. Посадка подшип-
ников качения на вал осуществляется по системе отверстия, посад-
ка в корпусе — по системе вала. Таким образом, при сборке
подшипников, при установке внутреннего кольца на вал и наруж-
ного кольца в корпус детали применяют в обоих случаях неподвиж-
ные посадки, но характер посадок различен.
304
§ 4. КОНТРОЛЬ ШПОНОЧНЫХ И ШЛИЦЕВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
Различные соединения осуществляемые при помощи шпонок и
шлиц, могут быть подвижными и неподвижными. Шпонки устанав-
ливают в пазы валов с небольшим натягом, размеры шпонок вы-
полняются по системе вала. Необходимо следить, чтобы охватыва-
ющая деталь не «сидела» на шпонке, а центрировалась бы по по-
садочным поверхностям. Между верхней поверхностью шпонки и
впадиной паза втулки должен быть зазор. Шлицы валов и втулок
не должны иметь забоин, задиров и заусенцев. Шлицевые втулки
должны легко, без заедания, перемещаться по всей длине шлице-
вого вала. При неподвижных соединениях не должно быть качки
одношлпцевой или многошлицевой втулки па шлицевом валу.
§ 5. КОНТРОЛЬ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Рнс. 238. Расположение пятен каса-
ния на зубьях цилиндрических колес
Контроль зубчатых передач заключается в проверке правиль-
ности посадки зубчатых колес на их оси. Не допускаются различ-
ные виды перекосов и биений. При шпоночном соединении не дол-
жно быть зазоров между шпон-
кой и шпоночными пазами. При
сборке зубчатых колес со шли-
цевыми валами перемещение
зубчатого колеса должно быть
плавным, без скачков и заеда-
ний. Сцепляемые зубчатые ко-
леса должны иметь плавное и
легкое вращение.
Правильность зацепления
зубчатых колес проверяют ве-
личиной и месторасположени-
ем пятен контакта на зубьях.
Для этого на боковые рабочие,
поверхности зубьев одного колеса наносят топкий слой краски. При
повороте колес краска переносится на сопрягаемые зубья и дает
отпечаток, по которому можно судить о правильности прилегания
боковых поверхностей.
При нормальном зацеплении пятно контакта будет располагать-
ся, как показано на рис. 238, а. Положение пятна контакта на
рис. 238, б указывает на перекосы осей зубьев колес, на рис. 238, в
и 238, г — на величину межосевых расстояний.
При зацеплении конических колес расположение пятен контак-
тов показано на рис. 239.
При контроле правильности зацепления червячной передачи,
кроме качества изготовления червячного колеса н червяка, большое
значение имеет качество монтажа их. Необходимо, чтобы ось чер-
вяка была перпендикулярна оси червячного колеса и симметрично
305
расположена относительно ширины зубчатого венца червячного
колеса, в противном случае зацепление будет неправильным
(рис. 240)
$
240. Расположение пятен к<
зубьях червячных колес:
а — неправильно (зубчатое колесо подвинуто
влево), б — неправильно (зубчатое колесо подви-
нуло вправо), в — правильно
Необходимо, чтобы зубчатая передача работала без шума.
За единицу шума принят 1 децибел (дб) Ниже приведены ве-
личины (дб) некоторых шумов:
Тихая улица, часы возле уха 30
Пишущая машинка, обычный разговор 60
Механический цех — нормальный 70
Клепальный молоток, мотоцикл бе. НО
Ощущение боли в ушах от шума 130
Величину шума обычно измеряют в камерах, изолированных от
общего шума. Часто контроль производят опытным путем па слух
или через стетоскоп сравнением с эталоном шума специальными
приборами — шумомерами.
§ 6. СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА
Неуравновешенность детален возникает из-за неоднородности
материала, из которого они изготовляются; отклонении в размерах,
306
допущенных при изготовлении их; ра.личных деформации,
чсппы.х результате термической обработки; pa i.’ihhhoi о
крепежных деталей п т. д. Эта неуравновешенность при вр.-
деталей или узлов вызывает появление центробежных сил,
щпх вибрацию узла или машины, что может привести к их поломке
Технологическая операция по устранению неуравновешен пости
(дисбаланса), называемая балансировкой, является одной из отве-
ственных технологических операций сборки.
Существуют два вида балансировки — статическая и динамиче-
ская. Обычно, если нет специальных указаний, для деталей, длит
которых не превышает 2,5—3 диаметров (шкивы, маховики и д.).
применяют статическую ба-
лансировку. Один из видов ста-
тической балансировки — баланси-
ровка шлифовального круга / в
сборе планшайбой б показан
иа рис. 241. При работе шлифо-
вальный круг имеет большое число
оборотов. При его неуравновешен-
ности (дисбалансе) могут возник-
нуть центробежные силы, которые
создают сильную вибрацию и стре-
мятся разорвать круг.
Балансировочное приспособле-
ние 7 состоит из корпуса и смонти-
рованных па нем двух цилиндриче-
ских скалок 2 равного диаметра,
расположенных параллельно друг
другу. В горизонтальной плоскости
приспособление устанавливают по
уровню при помощи винтов 1 Шли-
фовальный круг, собранный с план-
шайбой, надевают на оправку 6 и
устанавливают па цилиндрические
скалки 2. На планшайбе имеется
241. Статпчсск
ванне:
/ — впит, 2 — скалки, 3 — планшайба,
4 — собранный шлифовальный круг,
□ — регулирующие сухари, в — оп ав-
к; 7 — балансировочное приспособле-
ние
круговой па- на витках которых крепят сухари 5, которые перво-
начально расположены под углом 120°, п взаимно уравновешивают-
ся. Если в собранном круге 4 с планшайбой 3 все части уравнове-
шены, то оп не будет катиться по скалкам, останется неподвиж-
ным. В противном же случае круг начнет поворачиваться до тех
нор, пока его наиболее тяжелая неуравновешенная часть не зай-
мет папнпзшее положение. После этого круг регулируют устра-
няют дисбаланс путем перемещения сухарей 5 в круговом пазе
лапшайбы 3.
Таким же методом могут быть отбалансированы и детали ма-
шин— шкивы, маховики, втулки п т п., только вместо установки
уравновешивающих сухарей дисбаланс устраняют либо высвср;
ван лишнего материала в соответствующих местах, либо добав-
'М груза.
Для длинных деталей, работающих с большим числом оборотов,
применяют динамическую балансировку при помощи специальных
балансировочных машин. Контроль уравновешенности или вибрации
детали или узла производится либо непосредственно при баланси-
ровке их, либо на специальных плитах с применением вибрографов
или других приборов для измерения величины вибрации.
§ 7. КОНТРОЛЬ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ
НАПРАВЛЯЮЩИХ СТАНИН
Рис. 242. Контроль направляющи
уровнями:
7 — валикй, 2, 3, 5 — рамные
4 — стоики, 6 — плита
зонтальным направляющим также
Прямолинейность поверхностей направляющих металлорежущих
станков после их окончательной обработки контролируют при помо-
щи различных контрольных мостиков и контрольных линеек, рам-
ными и плоскими уровнями,
методом струны и микроскопа,
коллимационными и автокол-
лимационными методами.
Схема контроля измерения
направляющих уровнями по-
казана на рис. 242. Прямоли-
нейность призматической на-
правляющей проверяют при
помощи валика 1, уложенного
в призму, и рамного уровня 2.
Перемещая валик с уровнем
вдоль направляющей, по пока-
занию уровня определяют ее
прямолинейность. Прямоли-
нейность и перпендикулярность
вертикальных направляющих
стойки 4 по отношению к гори-
могут быть проверены рамным
уровнем 3. Непараллелыюсть горизонтальных направляющих в вер-
тикальной плоскости проверяют уровнем 5, который установлен па
плиту 6, лежащую на валиках 7
При правильном, пользовании уровнем и соответствующей обра-
ботке результатов измерений достигается большая точность в опре-
делении формы проверяемой поверхности.
Один из методов контроля направляющих с построением графи-
ка показан на рис. 243. Плоский уровень 3 устанавливают на мостик
2 (рис. 243, а). Направляющую 1 разбивают на несколько участков,
равных длине мостика. Перемещая мостик вместе с уровнем после-
довательно с участка на участок, записывают показания уровня в
таблицу, а затем чертят график (рис. 243, б)
Первый участок принимают условно горизонтальным (на графи-
ке изображается горизонтальной линией). Значение цены деления
уровня будет зависеть от длины мостика, на котором установлен и
закреплен уровень. Например, у уровня с ценой деления 0,02 мм/м
308
на мостике длиной 100 мм значение одного деления уровня будет
равно 0,002 мм или 2 мкм:
0,02 х 0,02-100
—— =--------; х = ------------= 0,002 мм.
1000 100 1000
На мостике длиной 200 мм значение одного деления того же
уровня будет 4 мкм и т. д.
Рис. 243. Метод контроля направляющих уровнями с построени-
ем графика
Таблица показаний уровнем
Таблица 67
Порядковый номер участка
Показания уровня в делениях
Показания уровня в мкм
1
2
3
4
0
+0,5
+0,8
+0,3
—0,6
0
+3
+4,8
+ 1,8
—3,6
Пример. Записать отклонения и построить график непрямолиней-
ности при контроле направляющей 1 (см. рис. 243) длиной 1,5 м.
Делим направляющую на пять участков по 300 мм каждый.
Длина мостика 300 мм, цена деления уровня 0,02 мм/м. Следова-
тельно, цена деления уровня на мостике на длине 300 мм будет
0,006 мм или 6 мкм. Выполняем измерения и записываем результа-
ты в табл. 67.
На рис. 243, б показан график пспрямолипейпости направляю-
щей. Для построения его на клетчатой бумаге следует провести го-
ризонтальную линию АА и разделить се па пять равных участков.
309
Начало каждого участка нужно обозначить так же, как показано
на рис. 243, а. После этого установить масштаб отклонений: 1 мкм =
= 1 клетке.
Пользуясь табл. 67, построить график. Для первого участка
нужно провести горизонтальную линию из точки а до точки со-
гласно показанию уровня первого участка, затем для второго участ-
ка — линию Я| — а2 Величина отрезка а2а2 равна 3 мкм. Для треть-
его участка провести линию а2'— а3', где отрезок а3а3' = 3+4,8 =
= 7,8 мкм и т. д.
Конечные точки А и Б следует соединить прямой линией. Харак-
тер построенной кривой по отношению к прямой АБ покажет фак-
тическое положение непрямолинейности проверяемой направляю-
/ — плоские направляющие, 2 — мостик, 3 —
индикатор, 4 — валик. 5 — призматические на-
правляющие
щей. Максимальная выпук-
лость будет равна 4,6 мкм и
расположится па 4-м участке.
Для контроля параллельно-
сти направляющих применяют
различные приспособления. На
рис. 244 показан специальный
контрольный мостик 2 с инди-
катором 3 для проверки парал-
лельности призматической на-
правляющей 5 по отношению
к двум плоским направляющим
1. Мостик 2 устанавливается
на плоских направляющих 1,
измерительный штифт индика-
тора 3 касается образующей
валика 4, уложенного в призматическую направляющую 5.
При продольном перемещении мостика по плоским направляю-
щим индикатор будет показывать отклонение параллельности приз-
матической направляющей.
Контроль прямолинейности направляющих при помощи струны
и микроскопа показан па рис. 245. Стальная струпа 2 (рояльная
проволока диаметром от 0,05 до 0,02 мм) жестко закрепляется на
Ja
струны:
3 — МИКрОСК
Рис. 245. Контроль направляющих
1 — направляющая, 2 — стальная струпа,
4 — груз
одном конце направляющей 1 и натягивается при помощи ролика
и груза 4. На проверяемую поверхность устанавливают на подстав-
ке микроскоп 3. Натяжение струны производится таким образом,
чтобы в крайних положениях микроскопа ее изображение совпадало
с нулевым положением (перекрестием в окуляре) микроскопа.
Перемещая микроскоп с участка на участок, измеряют отклонения.
При автоколлимационном методе (рис. 246) измерение прямоли-
нейности направляющих производится при помощи автоколлимато-
ра 2, закрепленного на подставке 5, и плоского зеркала 3, которое
перемещается по проверяемой поверхности 4. Зеркало устанавли-
вается так, чтобы оптическая ось объектива автоколлиматора была
перпендикулярна зеркалу и изображение совпало с перекрестием.
Рис. 246. Автоколлимациоппый метод:
I — микроскоп, 2 — автоколлиматор, 3 — плоское зеркало,
4 — проверяемая поверхность, 5 — подставка
При перемещении зеркала положение его на измеряемой поверхно-
сти будет меняться из-за непрямолинейности отдельных участков
проверяемой поверхности. Углы наклона и смещения их по отноше-
нию к установленному первоначальному положению определяют
прямолинейность поверхности направляющей и отсчитываются
окулярным микроскопом 1.
§ 8. КОНТРОЛЬ СОБРАННЫХ МАШИН
Окончательный контроль собранной машины заключается в про-
верке точности, взаиморасположения, перемещения и соотношения
движений рабочих органов машины. Приемка производится по со-
ответствующим стандартам и техническим условиям, в которых
указаны требования, предъявляемые к машине (мощность, произво-
дительность, геометрическая точность, бесшумность и другие пока-
затели). Все применяемые в машине комплектующие изделия —
подшипники, электрооборудование, ремни, шланги — должны
соответствовать действующим стандартам и иметь сопроводитель-
ный документ о годности или сертификат качества.
Каждая машина при отправке потребителю должна быть уком-
плектована запасными частями и принадлежностями согласно при-
лагаемой комплектовочной ведомости.
311
В механизмах управления и отсчета перемещения рабочих орга-
нов мертвые ходы должны быть не выше предусмотренных техни-
ческими условиями. Требуемая точность вращения шпинделей,
работающих на подшипниках качения при выборе осевого люфта,
должна сохраняться. Для работы шпинделей на подшипниках
скольжения должен быть запас натяга для возможности регулиро-
вания их положения при износе и ремонте.
Нагрев подшипников при работе не должен быть выше установ-
ленных норм. Переключение передвижных зубчатых колес должно
происходить без заедания. Механизмы переключения должны
обеспечивать точную фиксацию быстровращающихся частей маши-
ны без вибрации.
Фрикционные муфты должны быть отрегулированы и обеспечи-
вать надежное сцепление при испытаниях под нагрузкой. Все руко-
ятки управления, переключения и т. д. должны быть надежно за-
креплены на своих осях и не иметь люфтов.
Маслопроводные трубки и трубки гидросистем не должны иметь
острых углов перегиба, должны быть хорошо уложены и закреп-
лены.
Не допускается наружная утечка масла из гидросистем п систем
смазки, а также просачивание масла из-под крышек.
Пневматические, гидравлические и электромагнитные механиз-
мы зажима изделий должны надежно обеспечивать крепление.
Перемещение всех частей, приводимых в движение от гидропри-
вода, должно происходить без вибраций и гидравлических ударов.
Отделка машин должна быть тщательно выполнена, наружные
поверхности следует грунтовать и окрашивать. На окрашенных
поверхностях краска должна лежать сплошным, гладким и ровным
слоем, без пятен, морщин, пузырей и заливов.
Каждая машина принимается отделом технического контроля и
подвергается приемочным испытаниям, которые, как правило, состо-
ят из проверки машины на холостом ходу на всех режимах работы;
проверки под нагрузкой и в работе; проверки главных параметров
(норм точности, производительности, мощности, точности переме-
щения и т. д.).
При испытании на холостом ходу проверяют работу всех меха-
низмов, величины мертвых ходов, работу смазочных систем, надеж-
ность фиксаций, температуру нагрева подшипников, работу аварий-
ных выключателей, шум; проводят испытание различных защит и
т. д.
Испытание машины в работе и под нагрузкой, при различных
видах испытаний производится по техническим условиям и прила-
гаемой программе испытаний.
Консервация и упаковка машины являются заключительной
стадией производства. Здесь необходимо обратить особое внимание
на консервацию, защищающую от коррозии. Консервация должна
проводится по технологическому процессу (назначение консерваци-
онпого материала и метод консервации) Обычно после приемки
ОТК на машину оформляют следующую документацию; руковод-
312
ство, содержащее краткое описание конструкции; правила регули-
рования основных узлов, инструкцию смазки и т. д., паспорт маши-
ны; приемочный акт ОТК о ее испытании и годности, сертификат
качества.
Контрольные вопросы
1. Для чего контрольные штифты перед их постановкой нужно проверять
методом «на краску»?
2. Почему шпонки должны плотно пригоняться по боковым поверхп
а не по торцовым?
3. Для чего резьбовые детали необходимо смазывать перед их постановкой?
4. Почему вибрация отрицательно сказывается на работе механизмов?
5. Почему большие люфты в механизмах считаются дефектом?
6. Для чего испытывают машины на холостом ходу?
ГЛАВА XVII. КОНТРОЛЬ ЗАЩИТНЫХ
И ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ
Поверхностное покрытие металлических деталей различными
.металлами, пленками, лакокрасочными и другими материалами пре-
следует три основные цели: защитить поверхность детали от кор-
розии; создать более твердую и износоустойчивую поверхность де-
тали; придать поверхности детали или изделию красивый внешний
вид (декоративные покрытия)
§ 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О КОРРОЗИИ
В машиностроении большое значение придается антикоррозион-
ным покрытиям, так как, разрушая значительное количество изде-
лии из металлов и сплавов,
коррозия приносит большой убыток
народному хозяйству. Коррозия.
является процессом химического
или электрохимического разру-
шения металла или сплава. Раз-
рушение происходит при взаимо-
действии металлов со средой, в
которой они находятся. Такой
средой может быть кислород, во-
дяные пары, находящиеся в ат-
мосфере воздуха, газы, растворы
щелочей, кислот солей и др. Ос-
новными видами коррозии явля-
ются поверхностная межкристал-
литная и местная.
247 Виды коррозии:
б — межкрпсч а.
в — местная
Поверхностная корро-
зия (рис. 247, а) характеризу-
ется равномерным разрушением
металла по всей поверхности и
определяется толщиной слоя (в
мм), разрушаемого в течение го-
да.. По этому виду коррозии все
металлы разбиты на шесть групп
ГОСТ 5272—50. Разрушение в
зависимости от группы достигает
от 0,001 до 10 мм.
Межкристаллитная к о р р о з и я ' (рис. 247, б) характе-
ризуется тем, что коррозия не видна на поверхности. Поверхность
на глаз может быть чистой; разрушение, проникая внутрь металла,
происходит по границам зерен. Этот вид коррозии наиболее опасен,
так как нарушает связь между зернами, вследствие чего металл те-
ряет прочность п может полностью разрушиться.
Местная коррозия (рис. 247, в) характеризуется разруше-
ниями металла в отдельных местах поверхности детали. Местная
31-1
коррозия может быть вызвана различными причинами, например
разрушением защитного слоя, неоднородной консервацией поверх-
ности, неудовлетворительно подготовленной поверхностью под на-
несение защитного слоя, царапинами, плохим обезжириванием и др.
Местная коррозия—наиболее часто встречаемый вид коррозии.
§ 2. ПОКРЫТИЯ
Основными видами покрытий являются металлические, химиче-
ские и неметаллические.
К мета л л и ч е с к и м покрытиям относятся цинковые, св;
цовые, медные, алюминиевые. Нанесение этих металлов как защит-
ных слоев от коррозии производится горячим способом путем по-
гружения в расплавленный металл. К таким процессам относятся:
лужение (покрытие оловом) —имеет большое применение в пище-
вой промышленности; цинкование (покрытие цинком) —применяет-
ся для покрытия кровельного железа и т. д.; свинцевание (покрытие
свинцом)—применяется в химической промышлености. Одним из
методов покрытия является металлизация (набрызгивание) рас-
плавленным металлом, который распыляется сжатым воздухом.
Защитными одновременно декоративными являются никеле-
вые, хромовые, многослойные из меди-никсля-хрома, серебряные,
золотые покрытия. Нанесение этих металлов в основном произво-
дится гальваническим методом, основанным на электролизе водных
растворов солей 'талла, предназначенного для покрытия. Защи-
щаемый металл помещают в ванну в качестве катода, а анодом
является мета/.л, предназначенный для покрытия. Основные требо-
вания и толщина покрытия изложены в ГОСТ 3003—58.
Химические защитные покрытия образуются в виде
различных прочных плен при химической или электрохимической
обработке поверхности металла различными растворами. Наиболее
распространено оксидирование, при котором происходит образова-
ние окисных пленок. Для получения последних в ванну с раствором
едкого (NaOH) и азотнокислого натрия (NaNO2) помещают изде-
лия и раствор нагревают до кипения. Оксидирование имеет невысо-
кую коррозионную стойкость и требует дополнительного покрытия
смазками. Фосфатирование — покрытие пленкой фосфорокислых
соединений марганца и железа. Для закрепления пленки деталь
дополнительно помещают в расплавленную смазку или поверхность
покрывают лаком.
В настоящее время широко применяют такие методы покрытия,
как пассивирование, анодирование и электрохимическое оксидиро-
вание.
К и е м е т л л и ч е с к и м покрытия м относятся различные
лакокрасочные покрытия, эмали, смазки. Эти покрытия наиболее
распространены. К ним предъявляют такие требования, как равно-
мерность покрытия, химическая стойкость, механическая прочность
и прочность сцепления с основным металлом.
315
Смазки применяют для защиты деталей и изделий от коррозии
при их хранении и транспортировании. Перед нанесением смазок
поверхности детали должны быть тщательно очищены и обез-
жирены.
§ 3. КОНТРОЛЬ ПОКРЫТИЙ
Поверхности покрываемых деталей должны быть тщательно под-
готовлены и обезжирены. Рисок, царапин, чернот на них не должно
быть. Поверхности должны отвечать техническим условиям черте-
жа и технологического процесса.
Контроль гальванических покрытий внешним осмотром
должен проводиться при дневном свете или при лампах с матовыми
стеклами на расстоянии 45—50 см во избежание световых бликов,
мешающих контролю. Детали не должны иметь наростов, трещин,
забоин, царапин, рисок, пузырей, отслоений, шелушения, непокры-
тых участков, шероховатостей в виде губчатых осадков. Отслаива-
ние не должно происходить при нанесении твердым острием пере-
секающихся рисок, запиливании детали с торца напильником, изги-
бе детали до излома, наматывании проволоки вокруг стержня того
же диаметра.
При цинковании, кадмировании (покрытие кадмием), лужении
и никелировании недопустимы такие дефекты, как пятнистый и по-
лосатый осадок, пористость, шелушение и отслаивание, крупные
риски. К допустимым недостаткам относятся неравномерный цвет,
следы подтеков воды, отдельные точки от контакта деталей с под-
весками, незначительные риски, которые могут исчезнуть при поли-
ровании.
При трехслойном покрытии (медь-никель-хром) недопустимы
все вышеперечисленные дефекты, а также искажение размеров и
конфигурации детали в виде заваливания углов, фасок, формы от-
верстий и т. п., получившиеся в результате полирования.
При хромировании не допускаются отклонения по цвету и блес-
ку на значительной части поверхности детали, отклонения от раз-
меров детали, непрочность сцепления с основным металлом и хруп-
кость покрытия.
Методы и средства контроля толщины слоев гальванических по-
крытий цинковых, кадмиевых, медных, никелевых и многослойных
приведены в ГОСТ 3003—58.
Химические методы контроля включают в себя метод
струи, метод капли, метод снятия.
Сущность первых двух методов контроля заключается в том,
что участок покрытия растворяют специальным раствором (в виде
струи или капли). Определение толщинь! ведется по указанной в
ГОСТ 3003—58 методике.
При контроле методом снятия толщину покрытия определяют по
разности веса детали до и после снятия покрытия.
Магнитный метод основан на измерении силы отрыва по-
стоянного магнита или величины тока при отрыве электромагнита
316
от поверхности испытуемой детали или на измерении магнитного
потока, являющегося функцией толщины покрытия.
Качество покрытий обеспечивается соблюдением технологиче-
ского процесса и зависит главным образом от состояния поверхно-
сти детали, правильности загрузки деталей в гальванические ванны,
конструкции подвесов, от времени выдержки деталей в ванне и ре-
жима ванн, состава электролита.
В связи с этим необходимо регулярно, не реже двух раз в месяц,
проверять состав гальванических ванн. Периодичность анализа и
его результаты фиксируют в специальных журналах, имеющихся
при каждой ванне. Анализ электролита выполняет химическая ла-
боратория.
Контрольные вопросы
1. Почему толщина слоя покрытия является основной характеристикой неко-
торых покрытий?
2. В результате чего получаются трещины отслоения при лакокрасочном
покрытии?
3. Что лучше предохраняет от коррозии — лакокрасочное покрытие или кад-
мирование?
4. Для чего необходим систематический контроль состава гальваниче-
ских ванн?
ГЛАВА XVIII. МЕХАНИЗАЦИЯ
И АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ
ПРИ механической обработке деталей
Внедрение в производство более совершенных технологических
процессов, станков-полуавтоматов, автоматов и станков с програм-
мным управлением вызывает необходимость увеличения производи-
тельности контрольных операций. Сравнение трудоемкости контро-
ля с трудоемкостью обработки приведено в табл. 68.
Введение контрольных автоматов и автоматизация отдельных
элементов средств контроля увеличивают производительность и по-
вышают точность контрольных операций. В табл. 69 приведено при-
мерное сравнение производительности некоторых видов контроля
при измерении валика диаметром 4О_о,5 мм, длиной 200 мм в трех
сечениях.
Таблица 68
Сравнение трудоемкости контроля с трудоемкостью обработки
(при ручных методах контроля)
Время па одну (сталь Отношение време- ни на контроль к времени на о'- рабо1ку,
на обработку
Толкатель 9,01 1,03 11,4
Поршень 23,50 3,09 13,2
Клапан 5,4 0,95 15,7
Поршневоп палец 6,40 1,26 19,7
Болт крышки шатуна 2,70 2,10 77,8
Клапанная пружина 0,65 0,80 123,1
Т а б лица 69
Производительность различных видов измерения
Микрометр Скоба предельная Контрольное приспособление с одним индикатором Контрольное приспособление с тремя электрокоп- тактпымп датчиками Контрол ыю-сортировочп 90 300 400 1000 1500
Существуют два метода автоматического контроля — пассивный
и активный.
Пассивный метод — контроль уже изготовленных деталей.
Пассивный метод не оказывает непосредственного влияния на ход
изготовления деталей, а только фиксирует совершившееся.
К этому методу контроля относятся:
все средства приемочного контроля, имеющие элементы автома-
318
тики I! предназначенные для контроля деталей нос/ аипческоп
обработки;
контрольно-сортировочные автоматы и полуавтоматы, которые
в соответствии с результатом контроля сортируют проверенные де-
тали предусмотренные группы по точности их изготовления.
Активный метод — контроль, который производится в про-
цессе изготовления деталей и может непосредственно влиять па ка-
чество нх изготовления. Этот метод называют средством техноло-
гического контроля, так как в процессе изготовления контрольный
автомат управляет станком. Так, при изменении обрабатываемого
размера может быть дана команда на подналадку станка, а в слу-
чае появления брака станок будет остановлен или появится соот-
ветствс ющий сигнал. Этот метод контроля обеспечивает профилак-
тику брака, по ввиду большей сложности в производственных усло-
виях применяется меньше, чем первый метод контроля.
Применение автоматических средств контроля связано:
а) с объемом, организацией и видом производства;
б) со сложностью измеряемой поверхности проверяемой детали;
в) с надежностью контрольного прибора в эксплуатации и ста-
бильностью его показаний; простотой и удобством обслуживания.
Основной частью автоматических контрольных приборов и кон-
трольных автоматов являются размерные датчики. Размерным дат-
чиком называется устройство, которое при контроле подает сигнал
в тот момент, когда размер детали выйдет за пределы заранее за-
данной величины.
Размерные датчики подразделяются па электрические, пневма-
тические и комбинированные. По принципу действия электрические
датчики могут быть электроконтактпые, индуктивные, емкостные,
фотоэлектрические.
Кроме автоматических средств контроля, для повышения произ-
водительности труда контролера применяют различные контроль-
ные приспособления.
На рис. 248 показан пневматический длинномер с измеритель-
ным устройством, предназначенным для линейных измерений. Из-
мерительное устройство представляет собой калибр (пробку, коль-
цо, скобу), который подключается к прибору с помощью шланга 7
Воздух через стабилизатор 1, который обеспечивает постоянство
давления, поступает в коническую трубку (ротаметр) 2 и поднима-
ет поплавок 3. Высота подъема поплавка определяется по шкале 4
и зависит от расхода воздуха, а следовательно, от величины зазора
а между соплом 5 и измеряемой поверхностью 6.
На рис. 249 показана схема дифференциального пневматическо-
го измерительного прибора.
Воздух из сети проходит через фильтр 1, стабилизатор 2 и
-фильтр 3. Под постоянным давлением от 0,5 до 2 кг/см2 воздух под-
водится к входным соплам 4 и 5. Из входого сопла 5 воздух под-
водится к правому сильфону 6 и измерительной пробке 7 Из вход-
ного сопла 4 воздух подводится к левому сильфону 8 и к узлу ре-
гулирования противодавления 9. Свободные концы сильфонов
319
1
присоединены к скобе 10, подвешенной на плоских пружинах 11.
Перемещение сильфонов передается стрелке 14 через рычажно-зуб-
чатую передачу, состоящую из сектора 12 и триба 13. Так как при-
бор реагирует па разность давлений в сильфонах, то его показания
мало зависят от погрешностей стабилизатора. Цена деления при-
бора может меняться от 0,1 до 2 мкм в зависимости от параметров
пневматической системы (диаметр входного сопла, рабочего дав-
ления. величины измерительных зазоров).
На рис. 250 показана схема электроконтактной измерительной
головки. Процесс измерения происходит следующим образом.
В свободном состоянии
измерительный шток 4 под
действием пружины 6 удер-
живается в нижнем положе-
нии и давит своим прили-
вом 12 па рычаг 5 с контак-
том 8, который, в свою оче-
редь, укреплен на корпусе
датчика при помощи плос-
кой пружины 2. Неподвиж-
ные контакты 7 и И укреп-
лены иа плоских пружинах
и могут перемещаться отно-
сительно точек закрепления
регулировочными винтами
9. Зазор между неподвиж-
ными контактами является
измерительным диапазоном
Рис. 250. Схема электроконтактной из-
мерительной головки:
// — контакты, 2, 6 — пружины, 3— ро-
7 — шток, 5 —рычаг, 9, /0 — регулиро-
вочные винты, 12 — прилив
и настраивается по соответствующему эталону на необходимый
размер.
Допустим, что измерительная головка настроена на контроль ро-
ликов 3 диаметром Ю+0'012 мм. Тогда, проходя под измерительным
штоком 4, измеряемый ролик диаметром 10 мм отклонит подвиж-
ный контакт влево и разорвет цепь катушки реле. Под действием
пружины контакт 1 возвратится в верхнее положение и замкнет цепь
лампочки, которая подает сигнал о том, что деталь годная. Такая
же картина получится, если мы будем вводить под измерительный
шток детали, размеры которых от 10 до 10,012 мм. Если под изме-
рительный шток поместить деталь, размер которой меньше 10 мм или
больше 10,012 мм, то подвижный контакт замкнется с контактом 7
или 11 и загорится лампочка «Брак».
Для контроля деталей в процессе обработки применяют устрой-
ства с измерительными головками различной конструкции — меха-
нические, электрические, пневматические и другие, которые дают
возможность вести по ним наблюдение либо сами автоматически
следят за соблюдением заданного размера (рис. 250, 251)
Одно из контрольных устройств, применяемое для измерения
наружного диаметра в процессе шлифования на круглошлифоваль-
ном станке, показано на рис. 252. Устройство состоит из скобы <3 и
321
Рис 251. Принцпниа;
нтактный
Рис. 252. Приспособление для контроля наруж-
ного диаметра в процессе шлифования:
/ — шлифовальный круг, 2— шлифуемый валик, 3 —
скоба, -1 — индикатор, 5 — пружина, 6 — шпиндель
индикатора 4. Под действием пружины 5 измерительный шпиндель
3 прижимается к шлифуемому валу 2. Наконечник индикатора 4
шшрается в буртик на верхнем конце шпинделя 6. При изменении
диаметра шпиндель перемещается, и по индикатору наблюдают
изменение величины диаметра шлифуемого вала.
Наиболее совершенными контрольными устройствами, следя-
щими за соблюдением размера обрабатываемой детали и управ-
ляющими процессом обработки, являются устройства, снабженные
системами с обратной связью, т. е. когда выходной параметр воз-
действует па входной параметр (рис. 253) В этом случае выходным
Рис. 253. Принципиальная схема
работы контрольного устройства
с обратной связью:
/ — гидравлическая система, 2— шли-
фовальная бабка, 3 — обратная связь.
4, 6 — контакты, 5 — двухкоптактпый
датчик, 7 — шлифовальный круг, 8 —
шлифуемое изделие
параметром будет являться шлифуемый диаметр детали 8, размеры
которого контролируются двухконтактным датчиком 5, а входным
параметром — перемещение шлифовальной бабки 2, осуществлен-
ное гидравлической системой I. При достижении определенного
размера диаметра детали 8 происходит размыкание контакта 6 и
переключение станка с черновой подачи на чистовую. При достиже-
нии заданного размера происходит замыкание контакта 4 и одно-
временно с этим подается команда обратной связи 3 на перемеще-
ние шлифовальной бабки 2. При этом происходит прекращение
шлифования и отход бабки в исходное положение.
Контрольные вопросы
1. В каком случае целесообразно применять автоматический контроль?
2. В чем заключается принцип работы сортировочного контрольного
аппарата?
3. Какова роль контролера при автоматическом и полуавтоматическом
контроле?
ГЛАВА XIX. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
Под техникой безопасности понимается комплекс организацион-
но-технических мероприятий, направленных на создание безопас-
ных условий труда.
Каждый рабочий, в том числе и контролер, приступающий к
работе, должен знать основные правила техники безопасности и
строго соблюдать их.
Контролер может быть допущен к самостоятельной работе в
цехе, если он освоил основные правила из инструкции по обслужи-
ванию металлорежущих станков тех моделей, которые находятся
в цехе.
Перед началом работы контролер должен осмотреть свое ра-
бочее место, убедиться в отсутствии на контрольном столе или под
ногами стружки или посторонних предметов, проверить освещен-
ность, работу вентиляции, привести в порядок свою одежду, проте-
реть и проверить измерительный инструмент.
Во время работы во избежание раскатывания цилиндрических
деталей контролер должен пользоваться прокладками и упорами.
Поднимать, поворачивать и устанавливать на контрольную пли-
ту тяжелые детали контролеру самому не следует. Эти работы
должен выполнить рабочий-такелажник.
Следует осторожно обращаться с деталями, имеющими острые
края и заусенцы. Запрещается производить контроль п стоять под
изделием, подвешенным к крюку крана или тельфера.
При контроле деталей непосредственно иа станке контролер
обязан:
предупредить рабочего о начале контроля;
при наблюдении за работой станков, обрабатывающих детали
с отделением стружки (токарных, фрезерных, строгальных), поль-
зоваться очками;
не стоять у станка с той стороны, куда отлетает стружка, ие
наступать на стружку и без крайней необходимости по брать сс в
руки во избежание порезов и ожогов, не облокачиваться п ничего
не класть на станок, не прикасаться к вращающимся частям стай-
ка, не трогать и не переключать рукоятки станка;
осматривать и контролировать детали на станке только после
полного его останова;
после контроля убрать со станка весь измерительный инстру-
мент;
при несчастном случае поставить в известность об этом мастера
и сообщить на медпункт.
На контрольных пунктах измерительные инструменты и детали
часто промывают бензином при помощи марли или ваты. Обтироч-
ный материал, пропитанный бензином, может воспламениться от
случайно попавшей искры. В связи с этим запрещается:
разбрасывать по контрольной плите и контрольному пункту об-
тирочный материал, пропитанный бензином, керосином, маслом
324
(использованный обтирочный материал следует укладывать в же-
лезные ящики, в конце смены они должны быть вынесены в указан-
ное для этого место);
курить на контрольном пункте, пользоваться спичками п други-
ми средствами, могущими вызвать загорание.
После окончания работы посуду с бензином, керосином, маслом
необходимо уносить в специальные места.
Необходимо следить за правильностью работы электровыклю-
чателей, рубильников, электросети, электрических приборов. При
возникновении пожара горящий бензин или обтирочный материал,
пропитанный бензином, керосином, маслом, следует тушить огнету-
шителем или засыпать песком.
ЛИТЕРАТУРА
Аршинов В. А., Алексеев Г А. Резание металлов. М., Машгиз, 1968.
Белоусов А. В. Организация технического контроля. М., Обороп-
гиз, 1963.
Бонин М. Н. Взаимозаменяемость, контроль техника Л.
Лениздат, 1965.
Городецкий П. Е. Основы технических измерений в машиностроении.
М., Машгиз, 1950.
Голубовский Г М. Пути повышения качества продукции. «Маши-
ностроение», 1967
Г р и г о р ь е в И. А., Дворе ц к п и Е. Р размеров в ашппо-
строепнн. М. Машгиз, 1959.
Журавлев А. II. Допуски технические измерения. «Высшая шко-
ла», 1969.
Зим и и А. П. Игнатов А. В. Контролер-машиностроитель. Маш-
гиз, 1965.
И в а и о в А. Г др. Измерительные приборы в машин «Ма-
шиностроение», 1964.
О з и о б п ш п п И. С. Технический контроль в ме, «Выс-
шая школа», 1969.
Тихонов А. И. 3 а с л а в с к и н Техн логин машиностроения.
Машгиз, 1963.
Справочник по производствен!! контролю в под ред.
А. К. Кутая. М., Машгиз, 1964.
Справочник контролера машиностроительных заводов по допускам, посадкам
и линейным измерениям под ред. А. И. Якушева. М., Машгиз, 1'963.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Прсдщ.. 3
Часть первая
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Глава I. Слесарная обработка 4
/§ 1. Разметка, виды брака 4
'§ 2, Рубка и резка, виды брака . 5
§ 3. Правка и гибка металла, виды брака 6
§ 4. Опиливание металла, виды брака б
§ 5. Шабрение и притирка, виды брака 7
6. Нарезание резьбы, виды брака 8
Глава Основные сведения о резании металлов
§ I. Резец и его элементы 12
§ 2. Режимы резания 15
§ 3. Силы резания и мощность 16
§ 4. Влияние величины углов резца па условия резания
обрабатываемой поверхности 17
§ Теплообразование при резании, износ и стойкость резца 18
§ 6. Образование нароста на режущих кромках инструмента 19
§ 7 Шероховатость обрабатываемой поверхности 19
Глава III. Характеристика металлорежущих станков, их назначение,
виды брака и нормы точности 23
§ Ст анки токарной группы и работа на них, виды брака, нормы
точности . 23
§ 2. Сверлильные станки и работа на них, виды брака нормы точности 39
§ 3. Строгальные, долбежные, протяжные станки и работа 'на них, ви-
ды брака, нормы точности ,. 44
§ 4. Фрезерные станки и работа па них, виды брака, нормы точности 53
§ 5. Шлифовальные станки и работа на них, виды брака нормы точ-
ности . . ... . 61
Зубообрабатывающие станки и работа па них', виды брака, нор-
мы точности ’. 69
§ 7 Расточные станки и работа на них, виды брака, нормы точности 79
§ 8. Зубошлифовальные и резьбошлифовальные ^.танки, работа на них,
виды брака, нормы точности 88
§ 9. Сведения об автоматических линиях и станках с программным
управлением 95
Г а в а IV. Ультразвуковые и электроэрозионные станки
Глава V. Основные принципы организации и технологии механической
обработки деталей машин 99
§ 1. Основные понятия и определения 99
4 § 2. Заготовки припуски 101
326
Основы базирования
§ 4. Приспособления
§ Г>. Точность и качество обработанной поверхности дет;
§ 6. Понятие о проектировании технологического процесс;
логической документации
1’ лава VI. Технологические процессы механической обработки
§ 1. Обработка наружных поверхностей тел вращения (валов) 11 I
§ 2. Обработка отверстий НЗ
§ 3. Обработка плоских поверхностей 116
§ 4. Обработка фасонных поверхностей 118
§ 5. Обработка резьбовых поверхностей 119
§ 6. Обработка зубчатых колес . 121
§ 7. Обработка шпоночно-шлицевых соединений 122
Глава VII. Сведения о технологии сборки машин 125
"§ 1. Основные понятия и определения 125
„ § 2. Характеристика сборочных соединений 125
§ 3. Методы и формы сборки 127
Часть вторая
ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ
ПРЕДПРИЯТИИ
Глава VIII. Качество продукции и организация отдела технического
контроля 129
/§ I. Качество продукции 129
§ 2. Основы организации отдела технического контроля 130
§ 3. Отдел технического контроля 131
§ 4. Структура отдела технического контроля 132
§ Вз аимоотношения Отдела технического контроля с отделами
цехами завода 133
§ 6. Права и обязанности старшего контрольного мастера и контроль-
ного мастера 134
7§ 7. Права н обязанности контролера 13о
8. Виды контроля качества 136
кг§ 9. Определение, учет и анализ брака 137
§ 10. Основы системы бездефектного изготовления детален 141
§ 11. Клеймение продукции, принятой ОТК 144
§ 12. Организация работы и рабочего места контролера 145
13. Техническая документация контроля 146
зава IX. Контроль качества внешних поставок У1о2
1. Контроль внешним осмотром < 152
*§ 2. Контроль качества металла ia2
§ 3. Определение химического состава 153
§ 4. Определение структуры 154
§ 5. Дефектоскопия металлов и сплавов 1-
/§ 6. Методы проверки механических и дологических свойств
таллов и сплавов
Г лава X. Контроль поковок и штамповок. Виды брака
§ 1. Основные сведения о поковках н штамповках. 15,6
§ 2. Контроль поковок и штамповок 107
169
171
§ 1. Виды сварочных работ
§ 2. Брак при сварке и контроль сварных соединений
Глава XII. Основные сведения о контроле деталей после термической
обработки 173
** § 1. Основные виды термической обработки . 173
,/§ 2. Некоторые виды дефектов детален после термической обработки 175
Глава XIII. Контроль отливок и стального проката 178
§ 1. Контроль отливок § 2. Исправление дефектов отливок § 3. Дефекты проката 182 183 183
Глава XIV Контроль качества деталей в механических цехах 187
§ 1. Основные понятия , § 2. Причины и источники возникновения погрешностей 3. В ыбор п назначение измерительных средств § 4. Основы сохранения единства мер § 5. Общие сведения о контроле механической обработки деталей § 6. Сведения о плоскопараллельных концевых мерах длины 7 . Измерение углов и конусов § 8. Контроль шероховатости поверхности ✓§ 9. Контроль валов 10. Контроль цилиндрических отверстий §11. Контроль плоских поверхностей § 12. Контроль корпусных деталей v§ 13. Контроль шпоночных н шлицевых соединений § 14. Контроль цилиндрических резьб § 15. Контроль зубчатых колес § 16. Контроль пружин 185 199;" 211 217 221 221 223 232 235 246 253 257 261 265 271 291
Глава XV Контроль в инструментальных цехах § I. Контроль углов режущего инструмента § 2. Контроль заточки режущих кромок инструмента § 3. Контроль качества напайки твердосплавных пластин па режущем 293 295 297
инструменте 299
Глава XVI. Контроль сборочных работ 1. Требования к сборочным работам § 2. Контроль крепежных соединении §"37”Контроль сборки и монтажа подшипников качения § .4. Контроль шпоночных и шлицевых соединений § д Контроль зубчатых передач Статическая и динамическая балансировка § 7 Контроль прямолинейности направляющих станин </ § 8. КАгтроль собранных машин 301 391 391 3112 305 305 396 308 311
Глава XVII. Контроль защитных и декоративных покрытий § 1. Основные сведения о коррозии § 2. Покрытия § 3. Контроль покрытий 314 314 315 316
d Глава XVIII.. Механизация и автоматизация контроля при механической обработке деталей 318
Глава XIX. Основные требования по технике безопасности Литература '> Л 325 /7