Obrabotka Metallov 2010 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (49) 2010 17 ТЕХНОЛОГИЯ По заводской технологии деталь базируется по поверхности 2 на жесткую оправку, устанавливае- мую в центрах. Закалка осуществляется непрерывно- последовательным способом с использованием кольце- вого индуктора D и +0,87 (рис. 2). Технологический зазор между индуктором и деталью – 3 мм. В этом случае из- менение зазора обусловлено смещением центра враще- ния детали, которое определяется погрешностью фор- мы индуктора и погрешностью установки детали. Рис. 2. Схема закалки детали ТВЧ по заводской технологии Для получения симметричного по окружности слоя применяют вращение детали. По эксперимен- тальным данным было установлено, что для данных условий закалки ТВЧ при условии выверки индукто- ра относительно оси центров − δ Т = 0,1 мм. В этом случае имеем δ t = 0,4 − 0,1 = 0,3 мм. 2. Определяем допустимое значение суммарного пространственного отклонения ∑ δ еi с учетом опера- ционных допусков на несоосность δ еi , последователь- ности операций, способов базирования и установки. По данным работы [4] для стали 60 увеличение удельного объема закаливаемой поверхности состав- ляет 0,5 %. При поверхностной закалке, когда на- правления свободного расширения ограничены, можно ожидать увеличение диаметра на 8…10 мкм на каждый миллиметр толщины закаленного слоя. В нашем случае глубина закалки по заводской техно- логии составляет 1,25…1,35 мм, следовательно, ве- личина A р = 0,01…0,0135 мм, δ р = 0,0035 мм. Исходя из этого можно определить величину допуска δ 1 i : 1 1 р δ δ δ 0,12 0,0035 0,1235 мм. i i В этом случае, Δ 2 i e t 1 2δ δ i δ δ 0,015 0,1235 0,3 0,23075 мм. 2 3. Определим возможное значение простран- ственных отклонений ∑ δ ei с учетом операционных допусков δ ei на несоосность, последовательности операций, способов базирования и установки. На финишных операциях 27 и 30 заводской техно- логией предусматривается комплект из трех жестких оправок, что позволяет разбить допуск поверхности 2 на три диапазона. В этом случае погрешность бази- рования детали на жесткую оправку ε Б1 = δ 0 + δ 1 + δ 2 = 0,03+ 0,1 + 0,03 = 0,16 мм, где δ 0 – минимальный зазор, δ 1 , δ 2 – допуски отвер- стия и оправки, мм. Погрешность базирования оправки в центрах ε Б2 = = 0,02 мм. Погрешность закрепления детали и оправки ε З = 0,03 мм. Общая погрешность установки детали ε У = ε Б1 + ε Б2 + ε З = 0,16 + 0,02 + 0,03 = 0,21 мм. Кроме погрешности установки на значение сум- марного пространственного отклонения оказывает влияние величина деформации δ и (изогнутость, ко- робление) полого цилиндра после поверхностной за- калки, которая возникает из-за неравномерности глу- бины закаленного слоя и зависит от толщины стенки, соотношения толщины стенки и диаметра цилиндра, от относительной глубины закаленного слоя. Закалка наружной поверхности приводит к появлению «боч- ки». Для данного случая величина δ и = 0,014 мм. Тог- да 2 Σδ еi = ε У + δ и = 0,21 + 0,014 = 0,224 мм. В данном случае условие ∑ δ ei ≤ δ e Δ выполняется. 4. Определяем искомый размер – технологиче- скую глубину А Т термоупрочненного слоя. Предель- ные значения замыкающего размера А Кmax = А Tmax – t min и А Кmin = А Tmin – t max . (1) Качественная окончательная обработка поверх- ности после термоупрочнения возможна при условии ( ) min 1 i z i t R T − ≥ − , где R z , T – шероховатость поверх- ности и глубина дефектного слоя на предшествую- щей обработке. Такое минимальное значение припу- ска должно обеспечиваться и при неблагоприятном сочетании значений параметров, влияющих на его величину: при max 1 i D − и min 1 i D − . На операции 24 осу- ществляется получистовое точение R z = 0,06 мм, T i- 1 = 0,06 мм. Следовательно, t min = 0,06 + 0,06 = = 0,12 мм, а t max = t min + δ t = 0,12 + 0,3 = 0,42 мм. Решая уравнения (1) относительно искомого раз- мера, получим А Tmax = А Кmax + t min = 1,2 + 0,12 = 1,32 мм; А Tmin = А Кmin + t max = 0,8 + 0,42 = 1,22 мм. 5. Определим припуск на окончательную обра- ботку по уравнению z i min = 2( R z + T ) i- 1 + 2 Σδ еi = 2 ⋅ 0,12 + 0,224 = 0,464 мм.