- •А.И. Болдырев в.П. Смоленцев в.В. Бородкин технологические методы повышения качества изделий
- •Введение
- •1. Управление обеспечением качества и конкурентоспособности изделий
- •1.1. Понятие качества изделий
- •1.2. Система управления качеством в машиностроении
- •1.3. Оценка качества изделий в машиностроении
- •1.3.1. Показатели качества
- •1.3.2. Структура управления качеством
- •1.4. Технический контроль качества
- •1.5. Обеспечение качества в процессе жизненного цикла изделий
- •2.1.2. Чугуны
- •2.2. Материалы высокой прочности, упругости и пластичности
- •2.2.1. Высокопрочные сплавы
- •2.2.2. Сплавы с высокими упругими характеристиками
- •2.2.3. Сплавы, обладающие эффектом памяти формы
- •2.2.4. Сверхпластичные сплавы
- •2.3. Материалы малой плотности и высокой удельной прочности
- •2.3.1. Алюминиевые сплавы
- •2.3.2. Магниевые сплавы
- •2.3.3. Титановые сплавы
- •3. Обеспечение качества литых заготовок
- •3.1. Технология изготовления отливки
- •3.2. Обеспечение технологичности отливок
- •3.3. Точность изготовления отливок
- •3.3.1. Факторы, вызывающие погрешность размеров геометрической формы и массы отливок
- •3.3.2. Размерная точность и шероховатость поверхности отливок
- •3.3.3. Точность конфигурации и пространственные отклонения отливок
- •3.3.4. Массовая точность отливок
- •4.2. Качество заготовок, получаемых ковкой
- •4.3. Качество заготовок, получаемых объемной штамповкой
- •4.4. Качество заготовок, получаемых листовой штамповкой
- •4.5. Качество заготовок, получаемых прокаткой
- •4.6. Качество заготовок, получаемых комбинированными способами
- •4.7. Качество заготовок, получаемых электрофизическими способами
- •4.8. Качество заготовок, получаемых штамповкой из порошков и пористых материалов
- •5. Обеспечение качества сварочных процессов
- •5.1. Характеристика сварочных процессов
- •5.2. Типовые дефекты сварных соединений и конструкций
- •5.3. Энергетические характеристики высококонцентрированного лазерного излучения
- •5.4. Высокопроизводительная прецизионная лазерная резка
- •5.5. Лазерная сварка
- •5.6. Контроль качества сварных соединений
- •6.2. Химико-термическая обработка поверхностей
- •6.3. Лазерное поверхностное упрочнение
- •6.4. Лазерное легирование и наплавка
- •6.5. Ионная имплантация
- •6.6. Упрочнение поверхностным пластическим деформированием
- •6.6.1. Методы механического упрочнения непрерывным силовым контактом инструмента с обрабатываемой деталью
- •6.6.2. Методы механического упрочнения прерывистым ударным контактом инструмента с обрабатываемой деталью
- •7. Технологическое формирование показателей качества деталей
- •7.1. Основные показатели качества деталей машин
- •7.1.1. Геометрические показатели
- •7.1.2. Физико-механические показатели
- •7.2. Технологическая наследственность
- •7.3. Методы обработки заготовок
- •7.3.1. Механические методы обработки
- •7.3.2. Физико-химические методы обработки
- •7.3.3. Комбинированные методы обработки
- •8. Обеспечение качества изделий на операциях сборки
- •9. Роль испытаний в обеспечении качества изделий
- •9.1. Основные задачи испытаний
- •9.2. Научно-исследовательские испытания
- •9.3. Опытные испытания
- •9.4. Серийные испытания
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
7. Технологическое формирование показателей качества деталей
7.1. Основные показатели качества деталей машин
Заготовки в своей массе не могут играть роль деталей машин, т.к. не обладают необходимой геометрической точностью, их поверхности не могут образовывать качественное сопряжение двух объектов, а качество поверхностных слоев не обеспечивает заданные эксплуатационные требования. Поэтому качество детали, выраженное через определенные параметры, представляет собой совокупный результат, как формообразования заготовок, так и последующей обработки (резанием, пластическим деформированием, электрическими методами, комбинированными методами и др.). Обеспечение этих параметров технологическими методами связано с регламентированием двух групп показателей [35]. К первой относятся показатели геометрического, ко второй – физико-механического характера.
7.1.1. Геометрические показатели
При любой обработке заготовок большое внимание уделяется точности геометрических показателей. Сравнительно часто качество деталей оценивается по точности размера. Однако выдерживание заданного размера с жесткими допусками не представляет таких технологических затруднений, как обеспечение точности формы.
В процессе реальной обработки условия формообразования деталей оказываются настолько сложным, что одновременно возникает ряд отклонений геометрического характера: отклонение от цилиндричности, перпендикулярности, параллельности и др. Технологическое обеспечение геометрических параметров в заданных пределах является обеспечением качества машин.
В центре внимания и другая геометрическая характеристика, связанная с высотой микронеровности поверхностей деталей. Микронеровности поверхностей, решающим образом определяют качество соединения и машины в целом. Они являются важной составной частью понятия «качества поверхностного слоя» и наиболее существенным образом влияют на такой показатель качества, как износостойкость.
Назначение параметров шероховатости, проводимое конструктором, непосредственно связано с качеством деталей машин. Современная система оценки шероховатости в соответствии с ГОСТом позволяет назначать шероховатость в зависимости от эксплуатационного свойства детали. Для деталей, работающих в условиях изнашивания, наиболее важными оказываются среднее арифметическое отклонение профиля, средний шаг неровностей профиля по средней линии и относительная опорная длина профиля. Для деталей, работающих в условиях знакопеременной нагрузки, наиболее важной является наибольшая высота профиля, а для обеспечения высокой прочности сцепления с покрытием – высота неровностей профиля по десяти точкам. Особо предусматривается направление следов обработки на поверхностях деталей, а также взаимное расположение этих следов на сопрягаемых поверхностях.
7.1.2. Физико-механические показатели
Современные технологические методы позволяют воздействовать на поверхность так, что принципиально изменяются ее свойства. Этого добиваются созданием защитных оксидных пленок, а также введением микродобавок легирующих элементов для получения особых защитных свойств поверхностей, например, путем ионной имплантации.
Важнейшим показателем физико-механических свойств поверхностных слоев являются остаточные напряжения. Вид и режимы технологического воздействия определяют знак, величину и картину распределения остаточных напряжений. Растягивающие напряжения обычно отрицательно влияют на эксплуатационные характеристики. В этом случае качество деталей, работающих в условиях знакопеременной нагрузки и имеющих растягивающие напряжения поверхностных слоев, оказывается особенно низким. Для таких деталей необходимо технологическое формирование сжимающих остаточных напряжений, что обеспечивается специальной упрочняющей технологией.
Важным показателем качества деталей является их твердость. Она может существенно изменяться в процессе обработки, т.к. поверхностный слой упрочняется или разупрочняется, и его твердость, соответственно, изменяется. Вследствие упруго-пластической деформации и нагрева поверхностных слоев происходят структурные и фазовые превращения. Последние также являются важным показателем качества.
Качество поверхностного слоя наряду с топографией связано с его элементным составом, а также с градиентом этого состава, молекулярным составом и структурой. С практической точки зрения необходимо установление связей и количественных соотношений показателей поверхностного слоя и режимов его обработки тем или иным методом.