Служебное назначение

При проектировании технологического процесса изготовления деталей листовой штамповкой основной задачей является выбор наиболее рациональных операций и последовательности их применения, позволяющих получить детали с заданными служебными свойствами при минимальной себестоимости и хороших условиях труда.

2. Критерии оценки конструктивной прочности материала, которые находятся в наибольшей корреляции со служебными свойствами данного изделия, характеризуют работоспособность материала в условиях эксплуатации.

Закрны синергетики позволяют направленно конструировать активные насыщающие среды, процессы самоорганизации в которых обеспечивают получение с минимальными энергетическими затратами микроструктуру упрочняемых покрытий 6 заданными служебными свойствами.

При выборе технологического процесса изготовления отливок учитывают назначение и конструкцию изделия, серийность производства и марку сплава. Например, детали из жаропрочного сплава (чугуна) - "Седла клапанов" для двигателей внутреннего сгорания можно отливать двумя способами: в оболочковые формы и по выплавляемым моделям. Лопатки ГТД возможно получать только способом по выплавляемым моделям. Поэтому прежде чем приступить к проектированию технологического процесса изготовления жаропрочной отливки, необходимо выбрать наиболее рациональный способ ее производства, который наряду с требующимися служебными свойствами изделия обеспечил бы наиболее высокие технико-экономические показатели производства и экономный расход материалов.

Получить высокие защитные и эксплуатационные свойства при использовании одного вида покрытия не всегда возможно. Эффективный способ расширения комплекса полезных свойств покрытий — их нанесение в виде нескольких слоев с различными электрохимическими и служебными свойствами. Для коррозионно-активных сред эффективными могут быть системы двухслойных покрытий из одного или разных металлов с постепенным переходом потенциала поверхности от более положительного значения к отрицательному. Заслуживают внимания трехслойные покрытия, где между двумя слоями находится слой активного анода, в котором локализуется разрушение, при этом водород разряжается на более электроположительном верхнем слое, не проникая к покрываемому металлу. Следует также отметить, что, сообщая верхнему слою необходимые свойства (износостойкость, пористость и др.), можно обеспечить системе необходимые свойства, наиболее рационально используя дефицитные материалы.

5) материал обладает такими служебными свойствами, которых не имеют его компоненты, взятые в отдельности;

В табл. 28 приведены данные о технологических и эксплуатационных возможностях некоторых способов обработки. В зависимости от выбранного процесса чистовой и отделочной обработки получается поверхность с различными служебными свойствами. Одна из задач технологии машиностроения заключается в изыскании технологических процессов, которые обеспечивают ^изготовление деталей машин с наилучшими эксплуатационными свойствами. В соответствии с техническими условиями на изготовление машин и уровнем техники производства каждая отрасль машиностроения в специальных руководящих материалах уточняет области применения различных технологических процессов для достижения определенной шероховатости поверхности по ГОСТу 2789—59.

Технологические свойства — часть общих, присущих данному веществу, физико-химических свойств, знание которых позволяет более обоснованно и интенсифицированно вести технологический процесс и получать изделия с наилучшими, потенциально возможными для данного металла служебными свойствами.

• Анализ полученных результатов показывает, что в зависимости от содержания хрома износостойкие белые чугуны могут быть разделены на четыре группы сплавов, отличающиеся строением , и служебными свойствами. К первой группе можно отнести сплавы, содержащие 1—6% Сг, ко второй — сплавы, содержащие Ю— 15% Сг, к третьей группе — сплавы, содержащие 17—23% Сг, а к четвертой -т- сплавы с 25—30% Сг. Предложенная классификация износостойких хромистых чугунов основана на зависимости физико-механических Свойств от морфологии и структурного состава карбидной фазы, а также фазового ^состава металлической основы сплавов.

Распределительные валы (табл. 39). Тенденция к замене стальных распределительных валов литыми чугунными связана с высокими служебными свойствами низколегированного чугуна по сравнению со сталью, которые определяются особенностями структуры. Наличие графита в чугунных кулачках способствует удержанию смазки, что само по себе уменьшает износ кулачков. Меньший модуль упругости чугуна обусловливает и меньшие контактные напряжения в нем. Наилучшей износостойкостью обладают распределительные валы из низколегированного чугуна, в структуре которого содержатся первичные карбиды в виде игл, строчек или ячеек. При" этом игольчатая структура карбидов наиболее желательна. Последующая термическая обработка (закалка) кулачков должна обеспечить максимальную твердость, не изменяя структуры первичных карбидов. Недопустимо содержание остаточного аустенита свыше 10%. Металлическая матрица закаленного чугуна состоит из игольчатого мартенсита и обеспечивает надежное удерживание карбидных зерен при воздействии на них циклических нагрузок. Химический состав чугуна должен обеспечить получение оптимальной исходной структуры в отливке и его хорошую прокаливаемость и закаливаемость. Высокая твердость кулачков Может быть получена и в литье (отбеленные кулачки), при этом носки кулачков оформляются кокилем. Следует заметить, что чугунные закаленные распределительные валы более технологичны и обладают более высокими эксплуатационными свойствами. .-

Но, кроме этого, необходимо рассмотреть макрокартину процессов, происходящих на поверхности трения, и установить зависимости, которым подчиняется распределение удельных давлений и линейного износа на поверхности трения, выяснить изменение взаимного положения сопряженных деталей, которое произошло в результате их изнашивания. Именно эти данные, которые являются следствием микроявлений на поверхности трения, нужны конструкторам и эксплуатационникам машин для решения инженерных задач, так как они связывают износ материалов с износом деталей и служебными свойствами механизмов и машин, а также с конструкцией и размерами сопряжений.

Высоколегированные стали и сплавы по сравнению с менее легированными обладают высокой хладостойкостыо, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и жаростойкостью. Эти важнейшие материалы для химического, нефтяного, энергетического машиностроения и ряда других отраслей промышленности используют при изготовлении конструкций, работающих в широком диапазоне температур: от отрицательных до положительных. Несмотря на общие высокие свойства высоколегированных сталей, соответствующий подбор состава легирования определяет их основное служебное назначение. В соответствии с этим их можно разделить на три группы: коррозионно-стойкие, жаропрочные и жаростойкие (окалиностойкие). Благодаря их высоким механическим свойствам при отрицательных темнературах высоколегированные стали и сплавы применяют в ряде случаев и как хладостойкие.

исполнительные поверхности — поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение;

Комплекс автоматических линий для обработки вагонных осей. Комплекс АЛ (рис. 26) предназначен для механической обработки сложной, крупногабаритной детали повышенной точности—вагонной оси (рис. 27). По своим геометрическим характеристикам вагонная ось относится к симметричным ступенчатым валам. Основными частями, определяющими служебное назначение вагонной оси, являются шейки под роликовые подшипники и предподступич-ные и подступичные части (несущие элементы колесной пары в сборе). Поверхности вагонной оси сопрягаются переходными поверхностями и разгружающими канавками, образующими плавные переходы. Точность обработанных поверхностей должна быть 8—9-го ква-литета, параметр шероховатости поверхности Ra = 2,5-ь 1,25 мкм. Масса готовой детали 400 кг. Материал — сталь 40. Заготовка получается на станках поперечно-винтового проката. Коэффициент использования металла равен 0,82. В некоторых случаях используют поковки, имеющие существенно большие припуски и коэффициент использования металла 0,78.

Наряду с выборочным контролем по параметрам, определяемым техническими требованиями и чертежами, в объеме и с периодичностью, о которых было сказано выше, в некоторых случаях на АЛ создают специальные пункты сплошного приемочного контроля, расположенные по ходу технологического процесса. На этих пунктах контролируемые параметры выбирают с учетом следующих соображений: а) после операций, повторное проведение которых для устранения дефектов обработанных поверхностей становится невозможным в случае обработки детали на последующей операции (в связи с отсутствием имевшихся ранее технологических баз); б) перед операциями, требующими аварийной блокировки от попадания на них изделий, не соответствующих операционному чертежу; в) после операций окончательной обработки некоторых поверхностей детали (это ликвидирует непроизводительные затраты, связанные с дальнейшей обработкой заведомо бракованных деталей, и уменьшает объем приемочного контроля изделий в конце АЛ); г) после окончательной обработки деталей в конце АЛ по параметрам, служебное назначение которых требует высокой гарантии их качества.

Выполнение машиной определенных функций, обусловленных ее назначением, в значительной мере зависит от достигнутой при сборке точности относительного движения исполнительных поверхностей. Под исполнительными поверхностями при этом подразумеваются те поверхности (или их сочетания) деталей и узлов, с помощью которых машина выполняет свое служебное назначение.

Наименование параметров "Обозначение Связь с другими параметрами Служебное назначение параметра

Наименование • параметров Обозначение Связь с другими параметрами Служебное назначение параметра

2) изучение, критический анализ и уточнение технических условий и норм точности, описывающих служебное назначение объекта;

Наиболее распространенная ошибка —неумение выбрать метод и базу для простановки размеров. Это объясняется тем, что многие конструкторы слабо знают технологию производства, практические условия обработки деталей,, а иногда и их служебное'назначение. Потому и возникают такие, например, ошибки: размер, определяющий данную' поверхность, ставят на разных проекциях; некоторые размеры проставляют от невидимого контура; включают в размерные цепи величины проточек и выточек.

Машины и сборочные единицы собирают из отдельных деталей, не имеющих разъемных и неразъемных соединений. Конструкцию детали с позиции системного подхода рассматривают как совокупность функциональных и структурных частей, принимаемых за подсистемы, которые находятся в определенной взаимосвязи и обеспечивают служебное назначение детали как системы.

Взаимосвязь VII—X. Исходным положением при выборе материала детали является ее служебное назначение. При этом должна быть обеспечена соответствующая надежность конструкции и минимальные затраты труда и средств на ее изготовление и ремонт.