Доводка. Технология доводочных работ и материалы.

Теплопроводность металлов, ее значение в производстве инструмента.

Теплопроводность металлов по сравнению с другими веществамиотносительно высока. В одних случаях это преимущество, в других недостаток. К примеру, благодаря высокой теплопроводности стали в сковороде быстро можно приготовить пищу, но по этой же причине о ее металлические ручки можно обжечь руки. По этой же причине батареи отопления в доме быстро нагреваются, ну а через металлические трубы и арматуру в дом наоборот проникает зимний холод. Металл с низкой теплопроводностью дольше нагревается, по этой причине, если после сильного нагрева его резко охладить, он может растрескаться.

Теплопроводность – это перенос тепловой энергии структурными частицами вещества.

Более высокая теплопроводность у чистых металлов.

Теплопроводность серебра составляет 430 Вт/м*К; золота – 320 Вт/м*К; олова – 67 Вт/м*К; алюминия (плотность 2600 кг/м3) – 221 Вт/м*К; меди (плотность 8500 кг/м3)- 407 Вт/м*К; свинца – 35 Вт/м*К.

Более низкая теплопроводность у сложных сплавов.

Теплопроводность латуни составляет 97 – 111 Вт/м*К; стали (плотность 7850 кг/м3)- 58 Вт/м*К; нихрома – 12 Вт/м*К.

Известна так называемая «деревянная» сталь – прецизионный сплав, состоящий из 64% железа, 35% никеля и 1% хрома, которая дает сплав с уникально низкой теплопроводностью, близкой к теплопроводности дерева, но изменение состава в ту или иную сторону хотя бы на 1%, приводит к возвращению стали обычной ее теплопроводности.

Механическая абразивная доводка — наиболее распространенный метод чистовой обработки, позволяющий заменить шлифование в некоторых случаях — расточку, а иногда доводка является единственно возможным методом обработки, обеспечивающим высококачественный поверхностный слой, требуемые размеры и геометрическую форму обработанных поверхностей в пределах 0,1—0,3 мкм.

1. Для доводки стальных и чугунных деталей применяются шлифпорошки и микропорошки из электрокорундов марок 13А—15А, 23А—24А, 37А, ЗЗА, 34А (соответственно нормальный, белый, титанистый, хромистый), монокорунда марок 44А, 45А (М8), карбида кремния марок 63С (К39, К38, К37) с нормами зернового состава по ГОСТ 3647—71, алмазные микропорошки марок АСМ, АСН, АМ зернистостью 60/40—1/0 (по ГОСТ 9206—70*), микропорошки из эльбора ЛМ зернистостью М40—М12. Для доводки хромированных и никасилевых поверхностей — микропорошки на основе карбида кремния, карбида бора, алмаза

3. Окончательную доводку деталей из стали и мягких материалов (медь, алюминий и сплавы на их основе) рекомендуется выполнять абразивными материалами пониженной твердости — окись хрома, окись алюминия, крокус и глинозем, прокаленный при 1200—1300° С. Алмазные пасты по ГОСТ 16877—71 изготовляют из природных (АМ) и синтетических (АСМ) алмазов. Пасты по содержанию алмаза выпускают нормальной (Н) и повышенной (П) концентрации. Алмазные пасты изготовляются: а) посмываемости— смываемые водой (В), смываемые органическими растворителями (О), смываемые водой и органическими растворителями (ВО); по консистенции — мазеобразные (М) и твердые (Т). Шероховатость доведенной поверхности и производительность процесса доводки увеличиваются с ростом зернистости применявшихся микропорошков. Наиболее распространенным материалом для притира является серый чугун с ферритной, перлитной и перлито-ферритной структурой. Чугунные притиры обычно изготовляют из серого чугуна марок СЧ15-32, СЧ18-36, СЧ21-40 твердостью НЕ 100—200. Перлитный чугун (НВ 130—170) наиболее износостойкий, хорошо удерживает зерна абразива и поэтому рекомендуется для шаржированным притиров. Доводку внутренних цилиндрических поверхностей производят -цилиндрическими притирами двух типов: нерегулируемыми (неразжимными) и регулируемыми (разжимными). Для разжима притира в его конструкции предусмотрено наличие прорези (паза) и внутреннего кольца с конусностью обычно 1: 50 и реже 1: 30. Длину притира изготавливают па 30—60% больше глубины обрабатываемого отверстия, наружный диаметр втулки-притира в зависимости от зернистости абразива выполняют на 0,05—0,020 мм меньше диаметра обрабатываемо отверстия. Рассмотрим частный случай притирки внутренних поверхностей. В качестве обрабатываемой детали возьмём цилиндр от мотоцикла «Минск», требующий восстановления геометрии внутренней поверхности гильзы цилиндра С помощью нутромера определим характер износа рабочей поверхности гильзы Произведя ряд замеров замер в плоскости перпендикулярной выпускному окну, увидим что износ внутренней поверхности цилиндра имеет форму бочки с максимальным диаметром в районе выпускного окна и с минимальным по краям гильзы, а так же ступеньку от поршневых колец в верхней части гильзы. Проведя ряд замеров по диаметру заметим что внутренняя поверхность гильзы цилиндра имеет форму эллипса. Произведём анализ полученных данных и выберем зерно пасты для притирку поверхности. При износе в диапазоне размеров 0.005-0.025 не требуется применение крупных паст с величиной зерна более 0.10-0.17 мкм. Так как после притирки останется плохое качество поверхности. И данную обработку лучше произвести сразу же чистовой пастой. После притирки данной пастой полйчаеться чистота поверхности Ra 0.63. При износе в диапазоне размеров 0.025-0.075 оптимальной будет паста с величиной зерна 0.17-0.25. После предварительной обработки крупной пастой необходимо оставить припуск 0.01-1.015 на чистовую доводку пастой с величиной зерна 0.10-0.17, для получения хорошей чистоты поверхности Ra 0.63. При износе в диапазоне размеров 0.075-0.3 и выше необходимо применять трёх ступенчатую притирку- пастой с величиной зерна 30-42, пастой с величиной зерна 0.17-0.25, и пастой с величиной зерна 0.10-0.17. При большем износе рекомендуется предварительно расточить изношенную поверхность с припуском на притирку, но если отсутствует возможность расточки любой припуск на обработку можно снять притиром. Время затраченное на обработку будет зависеть от вашей физической силы, так как процесс притирки тяжёлый особенно при использовании паст с крупным зерном. Установим притир в патрон токарного станка.Нанесём притирочную пасту на притир. (желательно наносить деревянной палочкой) Наденем притир на цилиндр и настроим притир гайкой так, что бы цилиндр “подзакусывал” в конце притира с нанесённой пастой. (процесс притирки субъективный, и могу передать только свои ощущения) Включаем вращение станка, в пределах 80-100 об/мин., и взяв цилиндр в руки совершаем возвратно-поступательные движения опытным путём добившись того чтобы риски оставляемые зерном располагались под углом 45 град. друг к другу. Если производить притирку цилиндра так как показано на рисунке то можно получить конусность внутренней поверхности гильзы в пределах 0.03мм. Если во время притирки переворачивать цилиндр то можно добиться практически идеальной цилиндричности В процессе притирки нутромером производим контрольные замеры для своевременной смены зернистости пасты. А также по мере снятия материала увеличиваем гайкой диаметр притира и добавляем свежую пасту. Во время притирки притир необходимо смачивать керосином. После окончания притирки промываем цилиндр от притирочной пасты зубной щёткой 5 раз со сменой керосина так же смыть притирочную пасту из окон. После притирки производим окончательный замер внутренней поверхности гильзы цилиндра и записываем получившиеся размеры, необходимые для изготовления поршня. При применении ремонтных поршней необходимо производить обработку до получения необходимого зазора между поршнем и цилиндром

Приспособления классифицируют по двум основным признакам: целевому назначению и степени специализации.

По целевому назначению различают пять групп приспособлений: станочные приспособления для установки заготовок на станках (70...80 % от общего количества приспособлений), которые в зависимости от вида обработки делят на токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, протяжные, строгальные и др.;

станочные приспособления для установки обрабатывающих инструментов (вспомогательный инструмент), характеризующиеся большим числом нормализованных конструкций в силу

применения нормализованных и стандартных рабочих инструментов;

сборочные приспособления для обеспечения правильного взаимного положения деталей и сборочных единиц, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (резиновых деталей, пружин, рессор), напрессовки, запрессовки, вальцовки, клепки, гибки по месту и других сборочных операций;

Рис. 1.1. Классификация станочных приспособлений по степени специализации

контрольные приспособления, предназначенные для проверки точности заготовок, промежуточного и окончательного контроля изготавливаемых деталей, проверки сборочных операций, сборочных единиц и машин (к этой группе относятся также испытательные и контрольно-измерительные стенды);

транспортно-кантовальные приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и собираемых изделий (обычно тяжелых), применяемые в основном в автоматизированном массовом и крупносерийном производствах.

По степени специализации приспособления подразделяют на три группы (рис. 1.1), в каждую из которых входят соответствующие системы станочных приспособлений, предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305—73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных

предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305—73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных приспособлений (СМЗСП) [4].

Система УБП предусматривает применение универсальных регулируемых приспособлений, не требующих сменных установочных и зажимных элементов. Она включает комплексы универсальных приспособлений, входящих в комплекты оснастки, поставляемой машиностроительным предприятиям в качестве принадлежностей к станкам. Рекомендуется для единичного и мелкосерийного производств.

Система УНП предусматривает разделение элементов приспособлений на два основных вида: базовые и сменные. Базовые элементы — постоянная многократно используемая часть приспособления, изготавливаемая заранее по соответствующим стандартам. Сменные установочные и зажимные элементы-наладки могут быть универсальными (изготавливаемыми заранее) и специальными (изготавливаемыми по мере необходимости машиностроительным заводом). Рекомендуется для мелкосерийного и серийного производств, особенно эффективна при групповой обработке заготовок.

Система СНП так же, как и система УНП, включает базовые элементы и комплексы элементов-наладок, но отличается более высокой степенью механизации приводов и применением многоместных приспособлений. Рекомендуется для специализированного серийного и крупносерийного производств.

Система УСП предусматривает комплекс стандартных заранее изготовленных из высококачественных легированных и инструментальных закаленных сталей (12ХНЗА, У8А, У10А и др.) элементов — деталей и сборочных единиц высокой точности, из которых компонуют различные конструкции специальных приспособлений. После применения приспособления разбирают на' составные элементы. Элементы УСП находятся в обращении в течение 18...20 лет. Рекомендуется для единичного, мелкосерийного, серийного и различных опытных производств в период освоения новых видов изделий. Система СРП содержит комплексы стандартных сборочных единиц с базовыми поверхностями для сборки различных приспособлений. По окончании эксплуатации (при смене объекта производства) компоновки разбирают на сборочные единицы и используют их в новых приспособлениях. Рекомендуется для серийного и крупносерийного производств в условиях частой смены выпускаемых изделий с большим количеством модификаций.

Система НСП содержит комплексы преимущественно стандартных сборочных единиц, деталей и заготовок, а также нестандартных элементов для изготовления высокопроизводительных специальных приспособлений и сменных специальных наладок. Рекомендуется для стабильного крупносерийного и массового производств.

Система СМЗСП включает комплекс универсальных силовых устройств, выполненных в виде обособленных агрегатов и позволяющих в сочетании с другими приспособлениями механизировать и автоматизировать процесс закрепления заготовок. Предназначена для использования в условиях любого производства.

Совокупность всех систем приспособлений представляет единый комплекс технологической оснастки, применяемой для обработки заготовок во всех типах производств.