Обеспечение качества в машиностроении

Если  уменьшать отклонение формы в  еще большей степени, то наступает

своеобразный  предел, и технологическая система, являясь консервативной,

такое уменьшение уже не обеспечивает. Для  дальнейшего повышения качества

валов по этому параметру следует применять  специальные методы. Так. Можно

по определенному  закону изменять круговую подачу шлифования валов. Другим

методом является создание специальных колеблющихся систем, установленных на

столе шлифовальных станков, для того чтобы * размыть * наследственные

погрешности.

Проблема  уменьшения отклонений формы оказывается  очень сложной, и

ошибочно  думать, что такие технологические методы, как суперфиниширование,

могут всегда уменьшить погрешности. Решить задачу уменьшения погрешностей

помогает  гармонический анализ.

Промышленность  накопила богатый опыт по обеспечению  заданной

шероховатости как параметра качества. Однако пока не представляется

возможным предложить строгие математические зависимости шероховатости  
 

от многих производственных факторов и приходится использовать эмпирические

формулы. Если известны  геометрические размеры  детали, ее материал, тип

токарного станка, тип инструмента и глубина резания, то можно назначать

оптимальные режимы обработки для обеспечения  заданной шероховатости.

Успешно решаются аналогичные задачи по выбору оптимальных методов обработки

заготовок  по заданным  параметрам их поверхности. Использование ЭВМ

существенно упрощает эту работу.

Типовые технологические процессы изготовления колец, втулок, и гильз

схожи между собой. Основными технологическими трудностями изготовления этих

деталей является обеспечение требований по малым отклонениям формы наружных

и внутренних поверхностей, малым отклонениям  от цилиндричности, биению

поверхностей. Преодоление этих трудностей на фоне типовой  технологии

представляет  собой основу повышения качества деталей.

Конструктивные  элементы деталей в виде отверстий, пазов порождают

отклонения  формы на ответственных поверхностях. Такие отклонения следует

преодолевать  на основе расчета возникающих упругих  перемещений под

действием сил резания. Последние выбирают исходя из соображения того, что

перемещения должны быть меньше допуска на отклонение формы.

В деталях  указанного типа, изготовленных по неизмененным технологическим

маршрутам, одного и того же химического состава, но из заготовок,

полученных  разными методами, получается в итоге  различный уровень

остаточных  напряжений. Термическая обработка меняет уровень напряжений,

даже  изменяется их знак, но общий вывод  остается неизменным и должен

приниматься в расчет при технологическом  обеспечении качества.

Эффект  технологического наследования особенно следует учитывать при

изготовлении типа колец. Заготовки колец, изготовленные на горизонтально-

ковочных  машинах, неизменно получают отклонение формы наружной поверхности

в виде овала. Указанная погрешность оказывается  исключительно устойчивой,

на всех операциях технологического процесса она уменьшается. Ставя задачу

повышения качества, нельзя игнорировать форму  заготовки. Для качественных

колец необходимо ограничить отклонение формы  заготовок. Вторым условием 
 

повышения качества следует считать использование  зажимных устройств с

закреплением заготовок по торцам. Этими мероприятиями вполне можно

предотвратить передачу вредных наследственных свойств.

Проблема  обеспечения качества деталей типа колец, втулок и гильз

непосредственно связана с особенностями закрепления  их при обработке

резанием. Даже при закреплении заготовок распределенными нагрузками

передача  погрешностей с наружной поверхности  на внутреннюю оказывается

ощутимой. Поэтому крайне важно обеспечить малые отклонения формы

установочных  поверхностей.

Указанные детали часто работают в условиях изнашивания, и в связи с этим

в поверхностных  слоях предпочтительнее напряжение сжатия. Однако

вследствие  разнообразия методов обработки, различных  сочетаний силовых и тепловых факторов воздействия инструмента на обрабатываемую поверхность

возникают остаточные тангенциальные напряжения, различные по величине и по знаку, что следует учитывать при технологическом формировании такого

показателя  качества, как износостойкость.

Вопрос  о напряжениях непосредственно  связан с отклонениями формы

поверхностей колец, втулок, гильз. Реальные поверхности всегда имеют

волнистость  (гранность). После токарной обработки  заготовок  диаметром 50-80 мм под такой  поверхностью возникает слой со структурой, отличной от

структуры основного материала. Глубина этого  слоя составляет 25-50 мкм.

После термической обработки на операции шлифования можно достичь очень

малых отклонений формы. Однако установлено, что на глубине 10-12 мкм от

поверхности прошлифованного образца располагается  пояс аустенитных  зерен.

Толщина этого пояса оказывается различной и периодически повторяющейся. С

течением  времени нестабильный по структуре  слой аустенита превращается в

мартенсит. При этом, естественно, изменяется (увеличивается) объем

материала. В тех местах, где слой аустенита  был шире, происходит большее

изменение объема (увеличение), и наоборот. Поэтому  деталь, имевшая после

шлифования  весьма малые отклонения формы, получает наследственную

волнистость. Для  уменьшения отклонений формы  необходимо рассматриваемую

поверхность обработать дополнительно с помощью методов, создающих сжимающие

напряжения, так как они замедляют процесс  превращения аустенита в

мартенсит. Одним из таких методов является алмазное выглаживание. В

результате  такой обработки отклонение формы  за один и тот же промежуток

времени оказывается почти в 3 раза меньше, чем после шлифования  эль бором. 
 

Конструктивные  формы корпусных деталей непосредственно  влияют на

теплоотвод  при растачивании основных отверстий. Следствием его является

отклонение  от соосности. При последовательном  растачивании показатели

качества  более низкие, чем при одновременном. Наилучшие результаты получены

при одновременном  растачивании симметричных частей корпусов.

Особо следует отметить опасность искажения  формы главных отверстий

корпусных деталей при их закреплении на металлорежущих станках. Для

технологического  обеспечения качества корпусных  деталей в связи с

использованием  технологической оснастки необходима экспериментальная

отработка  в условиях заводских лабораторий  схемы закрепления с указанием

сил закрепления и координат их приложения. Наивысшую точность обеспечивает

схема закрепления, соответствующая схеме  закрепления корпуса после сборки

его в  готовой машине.

Для деталей  других типов существуют свои технологические  приемы

повышения качества, и вопрос решается аналогично тому, как он решается

применительно к деталям, рассматриваемым выше.

В различных  отраслях машиностроения наблюдается  повышенный интерес к

гибкому производству, в том числе автоматизированному,  использованию

станков с программным управлением. В связи с этим иногда полают, что

вопросы технического обеспечения качества продукции можно решить только

благодаря этой, так называемой новой технике. Такая точка зрения,

безусловно, ошибочна. Во-первых, указанные технологические  системы обладают

практически теми же недостатками, что и системы  обычные, во-вторых,

масштабы  их применения малы и пока не играют ощутимой роли в общей массе

изготавливаемых деталей машин, в-третьих, надежность их находится не на

таком уровне, чтобы можно говорить об устойчивых технологических процессах.

Вместе  с тем тенденция развития и  совершенствования таких технологических

систем  очевидна. Проблема технического обеспечения  качества деталей машин

должна  решаться с применением любых  технологических систем в первую очередь

- автоматических.

С увеличением  точности на сборке требуется особый подход к оценке баз

как геометрических образов. Производственные погрешности и деформации на

сборке  вызывают существенные отклонения от плоскостности, цилиндричности, конусности, перпендикулярности и пр.  
 

4.ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА МАШИН НА ОПЕРАЦИЯХ СБОРКИ.

  Сборка является заключительным этапом производства. Но этот этап

принципиально отличается от других этапов тем, что  именно в нем проявляются

различные связи деталей, особенности их взаимодействия. После сборки

совокупность  свойств представляется как показатель качества машины. Машина

может считаться качественной, если погрешность  лежит в заданных

пределах.

Большое разнообразие машин не позволяет  дать единой картины повышения

качества  машин на сборке. Сборка по методу полной взаимозаменяемости,

применяемая в массовом и серийном производствах, не допускает подбора