КР №2 «Обработка отверстий»
Вариант -1
(1 вопрос – 1 балл)
А1.Какие требования предъявляются к цилиндрическим поверхностям?1) цилиндричность, параллельность;2) цилиндричность, круглость, соосность; 3) круглость, конусность;
А2. Сверло служит:
3) для обработки отверстий после отливки и ковки.
А3. Что влияет на выбор способа обработки отверстий?
1) длина отверстия;
2) чистота обработки;
3) диаметр отверстия.
А4. В каких случаях применяют сверление:
до 3 класса шероховатости;
2) для получения отверстий с точностью до 0,05 мм и чистотой до 5 класса шероховатости;
3) для получения отверстий с точностью до 0,01 мм и чистотой до 8 класса шероховатости;
А5. Определите точность обработки отверстия зенкерованием:
1) 0,01 мм;
2) 0,05 мм;
3) 0,1-0,2 мм.
А6. Какие виды резцом используются при обработке отверстий?
1) проходные резцы;
2) прорезные резцы;
3) расточные резцы.
А7. Из каких частей состоит развертка?
1) рабочая часть, шейка и хвостовик;
2) режущая часть и хвостовик;
3) режущая часть и калибрующая часть.
А8. Как крепятся сверла с цилиндрическим хвостовиком?1) в специальной оправке при помощи кулачков;2) в пиноли задней бабки при помощи сверлильного патрона;3) в пиноли задней бабки при помощи;
А9. В каких случаях следует растачивать:
1) для увеличения диаметра отверстия и получения точного размера с чистотой поверхности в соответствии с требованием чертежа;
2) для увеличения диаметра отверстия с небольшой шероховатостью обрабатываемой поверхности;
3) для увеличения диаметра отверстия.
А10. В каких случаях применяют зенкерование:
1) для получения отверстий с точностью до 0,1- 0,2 мм и чистотой
обработки до 3 класса шероховатости;
2) для получения отверстий с точностью до 0,05 мм и чистотой обработки до 5 класса шероховатости;
3) для получения отверстий с точностью до 0,01 мм и чистотой обработки до 8 класса шероховатости;
А11. В каких случаях применяют развертку?
1) для обработки отверстий с точностью до 0,05 мм;
2) для обработки отверстий с точностью до 0,1 мм;
3) для обработки отверстий с точностью до 0,01 мм.
А12. Сколько составляет припуск под зенкерование: 1) 0,5 – 1мм на диаметр; 2) 1 - 3 мм на диаметр; 3) 0,15 – 0,5 мм на диаметр.
А13. Какая чистота поверхности достигается при чистовом растачивании?
1) Ra 12,5-25 мкм;
2) Ra 6,3-12,5 мкм;
3) Ra 1,6-3,2 мкм;
А14. От чего зависит припуск, оставляемый под развертывание:
1) от диаметра развертки;
2) от диаметра отверстия, обрабатываемого материала;
3) от обрабатываемого материала;
А15. Укажите среди названных операций ту, которую можно выполнить только растачиванием:
1) изготовление отверстий малой глубины;
2) изготовление ступенчатых отверстий;
3) изготовление сквозных отверстий.
В1. Напишите названия элементов сверла
В2. Напишите названия инструментов
С1* Определите глубину резания, обороты шпинделя и подачу при сверлении для обработки отверстия диаметром 20 мм и длиной 80 мм в цельной заготовке со скоростью резания 20 м/мин, если сверло проходит этот путь за 2 мин.
ПМ04 «Выполнение работ по профессии токарь»
Эталоны ответов
КР №2 «Обработка отверстий»
Вариант 1
Часть А
А1
2
А9
1
А2
2
А10
2
А3
2
А11
3
А4
1
А12
2
А5
2
А13
3
А6
3
А14
2
А7
1
А15
2
В1
1 – рабочая часть
2 – лапка
3 – шейка
4 – режущая часть
5 –хвостовик
6 – задняя поверхность
7 – угол при вершине
8 – передняя поверхность
9 – ленточка
10 – угол наклона винтовой канавки
11 – угол наклона перемычки
12 – перемычка
13 – канавка
14 –режущие кромки
В2
1 – развертка машинная
2 – развертка сборная
3 – развертка с направляющим конусом
4 – развертка машинная
·развертка коническая черновая
6 – развертка коническая получистовая
7 – развертка коническая чистовая
С1
Глубина резания t = d/2= 20/2 = 10 мм
Обороты шпинделя n = 13 EMBED Equation.3 1415 ; n = 318 об/мин,
Подача S = L/n S= 80/318/2= 0,126 мм/об
ПМ04 «Выполнение работ по профессии токарь»
МДК 04.01 Выполнение токарных работ и наладка оборудования
КР №2 «Обработка отверстий»
Вариант 2
Часть А. К каждому заданию части А даны ответы, из которых один верный
(1 вопрос – 1 балл)
А1. Зенкер служит:
1) для чистовой обработки отверстия;
2) для получения отверстия в сплошном материале;
3) для получения отверстия большого диаметра.
А2. Определите, каким способом можно устранить биение просверленного отверстия:
1) зенкерованием;
2) развертыванием;
3) растачиванием.
А3. Определите точность обработки отверстия сверлением:
1) 0,1-0,2 мм;
2) 0,05 мм;
3) 0,01 мм.
А4. Как крепятся сверла с коническим хвостовиком?1) в специальной оправке при помощи кулачков;2) в пиноли задней бабки при помощи сверлильного патрона;3) в пиноли задней бабки;
А5. Определите класс шероховатости при зенкеровании:
1) 3 класс;
2) 4 класс;
3) 5 класс.
А6. По глубине отверстия подразделяются на:
1) Короткие /d 3
2) Короткие /d 5
3) короткие = d, глубокие > d
А7. Как устанавливаются резцы относительно оси отверстия заготовки?
1) выше оси отверстия;
2) точно по оси отверстия;
3) ниже оси отверстия.
А8. Укажите преимущество зенкерования перед растачиванием:
1) более высокая производительность;
2) устраняет биение просверленного отверстия;
3) позволяет получить более высокую чистоту поверхности.
А9. Машинные развертки подразделяются на:
1) клиновые, шпоночные, вихревые;
2) хвостовые, насадные, со вставными ножами, регулирываемые;
3) ленточные, шнековые, ружейные.
А10. Какую точность и шероховатость поверхности можно получить сверлением?1) 5 класс точности, 3 шероховатости;2) 3 класс точности, 5 шероховатости;3) 4 класс точности, 2 шероховатости.
А11. В каких случаях применяют развертывание:
1) для получения отверстий с точностью до 0,1- 0,2 мм и чистотой
обработки до третьего класса шероховатости;
2) для получения отверстий с точностью до 0,05 мм и чистотой обработки до пятого класса шероховатости;
3) для получения отверстий с точностью до 0,01 мм и чистотой обработки до восьмого класса шероховатости;
А12. Какой инструмент используется для чистовой обработки отверстия?1) сверло;2) зенкер;3) развертка;
А13. Чему равна глубина резания при сверлении?1) t = D/2 мм;2) t = (D-d)/2 мм;3) t = (D-d)/ мм;.
А14. Какая чистота поверхности достигается при черновом растачивании?
1) Ra 12,5 -25 мкм;
2) Ra 6,3-12,5 мкм;
3) Ra 1,6-3,2 мкм.
А15. Что влияет на выбор способа обработки отверстий?
1) длина отверстия;
2) чистота обработки;
3) диаметр отверстия
Часть В. Ответьте на вопросы (1 вопрос – 2 балла)
В1. Напишите название элементов развертки
В2. Напишите название инструментов
Часть С. Решите задачу (1 вопрос – 3 балла)
С1* Определите глубину резания, обороты шпинделя и подачу при сверлении для обработки отверстия диаметром 15 мм и длиной 60 мм в цельной заготовке со скоростью резания 18 м/мин, если сверло проходит этот путь за 3 мин.
ПМ04 «Выполнение работ по профессии токарь»
Эталоны ответов
КР №2 «Обработка отверстий»
Вариант 2
Часть А
А1
1
А9
2
А2
3
А10
1
А3
1
А11
3
А4
3
А12
3
А5
3
А13
1
А6
2
А14
1
А7
2
А15
2
В1
1 – рабочая часть
2 – шейка
3 – хвостовик
4 – направляющий конус
5 –режущая часть
6 – калибрующая часть
7 – обратный конус
8 – угол при вершине
9 – шаг зубьев
10 – зуб
11 – передняя поверхность
В2
1 – сверло
2 – зенковка
3 – машинная развертка
4 – сборная развертка
5 –коническая развертка
6 – зенкер
С1
Глубина резания t = d/2= 15/2 = 7,5 мм
Обороты шпинделя n = 13 EMBED Equation.3 1415 ; n = 382 об/мин,
Подача S = L/n S= 60/382/3 = 0,052 мм/об
Приложенные файлы
Тема:«Графическое изображение деталей цилиндрической формы.»
Цель урока: - научить учащихся читать и выполнять эскиз, технический рисунок, чертёж, показать правила построения чертежей. Практический навык изготовления изделия. Развитие навыков работы с разметочными и режущими инструментами.
Зрительный ряд - образцы различных изделий цилиндрической формы, наглядные пособия по изображению изделий и их изготовлению.
Инструкции и наглядные пособия по технике безопасности.
Материал: - брусок сосновый.
Инструмент: - угольник, линейка, треугольник, тетрадь, ручка, карандаш, ластик, штангенциркуль, рубанок, рашпиль, бумага наждачная.
Ход урока.
Организационная часть – Проверка готовности к уроку.
Сообщение темы урока и его цели
На уроках технологии вы будете изготавливать изделия, которые наряду с плоскими прямоугольными деталями содержат и детали цилиндрической формы. Такую форму имеют, например, ручки киянок, лопат, граблей и др.
Сегодня мы с вами займемся рассмотрением чертежей изделий цилиндрической формы.
Самостоятельно произведем разметку заготовок и будем учиться их обрабатывать.
Повторение пройденного материала
- Какие формы деталей вы знаете? ( призматическая, цилиндрическая, коническая)
- Какие размеры проставляют на чертеже детали призматической формы?
- Какие чертежи называют сборочными?
- Что изображают на сборочном чертеже?
- Что содержит спецификация?
- Какие размеры проставляют на сборочном чертеже?
- Как следует читать сборочный чертеж?
Изложение нового материала
В конструкторской документации цилиндрические детали изображают так, как это показано на рисунке 10.
Рис. 10. Технический рисунок и чертеж простой цилиндрической детали.
При выполнении чертежей простых деталей, имеющих цилиндрическую форму, можно ограничиться одним главным видом. Знак диаметра Ø и осевая линия на изображении свидетельствуют о цилиндрической форме детали. Другие виды показывают только в том случае, если на деталях есть элементы, форму которых трудно показать по одному виду (рис. 11).
Детали цилиндрической формы (из древесины и металла) часто имеют такие конструктивные элементы, как фаски, галтели» пазы, буртики и др. (рис. 12), Размеры фаски на чертеже указывают записью типа ЗХ 45°, где 3-высота фаски (в мм), 45° - угол, подкоторым она выполнена.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ РУЧНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
Цилиндрическую деталь (см. рис. 10) можно сделать вручную. Сначала надо подготовить заготовку - брусок квадратного сечения. Если не удастся подобрать готовый брусок нужного размера, можно отпилить заготовку, от доски. Размеры заготовки должны предусматривать припуск на обработку. Сторона квадрата А должна быть примерно на 2 мм больше диаметра изготавливаемой детали, а длина бруска L - примерно на 20 мм больше ее длины (рис. 15). На обоих торцах заготовки находят центры (как точку пересечения диагоналей) и вычерчивают окружности, соответствующие диаметру детали.
Затем на каждой пласти заготовки проводят с помощью рейсмуса вдоль кромок две размёточные линии. Рейсмус устанавливают на размер 2⁄7 А (рис. 16). На торцах заготовки размечают восьмиугольник (рис. 17). Заготовку закрепляют на верстаке между клиньями. Рубанком строгают ребра до линий разметки и получают восьмигранник. Его ребра без разметки сострагивают до получения шестнадцатигранника (рис. 18). Для окончательного скругления заготовку зачищают рашпилем, снимая оставшиеся ребра. Эту операцию целесообразно осуществлять в приспособлении (рис. 19).
Полученную таким образом деталь зачищают шлифовальной шкуркой (рис. 20).
Нужную длину детали получают пилением ножовкой в приспособлении (рис. 21).
Соответствие диаметра цилиндрической детали заданному размеру проверяют кронциркулем или штангенциркулем. Это измерительный инструмент в виде циркуля с дугообразными ножками (рис. 22,а).
Его используют для сравнения диаметров деталей с размерами, взятыми по линейке (рис. 22,6, в).
Короткие цилиндрические детали (длиной до 100... 150 мм) целесообразно получать распиливанием на части длинной детали.
При разметке бруска квадратного сечения рейсмус устанавливают на размер, равный ²/
7
стороны квадрата.
Практическая работа
1. Обратить внимание учащихся на соблюдение правил техники безопасности и осторожности при изготовлении изделия.
2. Предостеречь от ошибок при разметке.
3. Показать ход работы, приемы, комментируя свои действия. Оградить от спешки, направить на продуманную работу.
Поведение итогов урока, просмотр работ, выставление оценок.
Давайте посмотрим, что и как мы изготовили, мысленно пройдем весь технологический процесс – что было и что стало!
Просмотр работ, их анализ, выставление оценок. Если кто не успел – доделает на следующем занятии.
Итог урока:
В общем, все молодцы! Теперь мы знаем, как изготовить изделие цилиндрической формы из бруска древесины, как творчески подойти к воплощению чертежа или эскиза в изделие.
На следующем занятии мы с вами рассмотрим основы конструирования и моделирования изделия.
Отклонение от круглости – наибольшее расстояние от точек реального профиля до прилегающей окружности Т круглости - наибольшее допускаемое значение отклонения от круглости.
Поле допуска круглости – область на плоскости, перпендикулярной оси поверхности вращения или проходящей через центр сферы, ограниченной двумя концентрическими окружностями, отстоящими одна от другой на расстоянии, равном допуску круглости Т .
Частные виды отклонения от круглости – овальность и огранка.
Овальность – реальный профиль представляет овальнообразную фигуру, max или min диаметры которого находится во взаимно перпендикулярных направлениях (биение шпинделя токарного или шлифовального станка, дисбаланс детали).
Огранка - реальный профиль представляет собой многогранную фигуру с четным или нечетным количеством граней. Возникает чаще всего при бесцентровом шлифовании - изменение положения мгновенного центра вращения детали.
Для определения отклонений от круглости применяют одно- , двух- и трехточечные приборы, кругломеры.
2. Продольное сечение.
Отклонение профиля продольного сечения – отклонение от прямолинейности и параллельности образующих.
Д
ифференциальные
параметры.
Конусообразность - отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны.
Бочкообразность
- отклонение профиля продольного
сечения, при котором образующие не
прямолинейны и диаметры увеличиваются
от краев к середине сечения.
С
едлообразность
- отклонение профиля продольного
сечения, при котором образующие не
прямолинейны и диаметры уменьшаются
от краев к середине сечения.
О
тклонение
от цилиндричности
– наибольшее расстояние от точек
реальной поверхности до прилегающего
цилиндра. Понятие отклонение от
цилиндричности характеризует совокупность
отклонений формы всей поверхности
детали.
Поле допуска – область в пространстве ограниченная двумя соосными цилиндрами.
Отклонение формы плоских деталей.
Отклонения от плоскостности - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка.
Частные случаи – выпуклость, вогнутость.
При
применении отклонений от прямолинейности
и плоскостности используют поверочные
линейки или концевые меры.
Различают два вида требований к форме поверхности:
1. Требование к форме поверхности на чертеже отдельно не указано. В этом случае следует считать, что все отклонения формы поверхности по своей величине не должны превышать допуск размера данного элемента детали.
2. Требование к форме поверхности указано на чертеже специальным знаком. Это означает, что форму поверхности данного элемента требуется выполнить точнее, чем его размер и величина отклонения формы будет меньше, чем величина допуска размера.
Комплексные параметры – параметры, предъявляющие требования одновременно ко всем видам отклонений формы поверхности.
Частные параметры - параметры, предъявляющие требования к отклонениям, имеющим конкретную геометрическую форму.
В процессе обработки деталей неточности станка и упругие отжатия вызывают случайные изменения размеров, поэтому отклонения формы носят не ярко выраженный характер (овальность, огранка, конусообразность и т.д.), а имеют сложный вид.
Профиль обработанной поверхности имеет случайный характер, т.к. размеры детали в различных сочетаниях имеют различные размеры. Эта разноразмерность и есть отклонение формы.
Подробности Машиностроение и материалообработка1.Какие требования предъявляются к цилиндрическим поверхностям?
1. цилиндричность, прямолинейность;2. прямолинейность образующей, цилиндричность, круглость, соосность;,
3. круглость, соосность, прямолинейность;
2. Что такое движение подачи?
1. это движение резца по заготовке;2. это поступательное движение резца, обеспечивающее непрерывное врезание в новые слои металла;
3. это поверхность резания при обработке;
3. Что называется передним углом?
1. угол между передней и задней поверхностью;2. угол между передней поверхностью и плоскостью перпендикулярной плоскости резания;
3. угол между передней поверхностью и плоскостью резания;
4. Какой инструмент используется для чистовой обработки отверстия?
1. сверло;2. зенкер;
3. развертка;
5. К классу валов относят детали, у которых:
1.длина значительно больше диаметра;2.длина значительно меньше диаметра;
3. длина равна диаметру;
6. Что необходимо учитывать при пользовании лимбами:
1. наличие смазки;2. количество рисок на лимбе;
3. наличие люфтов;
7.Какая резьба характеризуется шагом профиль треугольный,угол профиля 60˚
1. метрическая;2. дюймовая;
3. трапецеидальная,
8. Что такое припуск?
1. слой металла, снятый с заготовки;2. слой металла под обработку;
3. слой металла, который удаляют с заготовки, чтобы получить из нее деталь;
9. Что называется геометрией резца?
1. углы резца;2. форма передней поверхности;
3. величина углов головки резца и форма передней поверхности;
10.Какие стали называются легированными?
1. стали, выплавленные в электропечах;2. стали, содержащие легирующие элементы;
3. стали, выплавленные в мартеновских печах
11. Почему трехкулачковый патрон называют самоцентрирующим?
1. три кулачка одновременно сходятся к центру и расходятся и обеспечивают точное центрирование заготовки;2. базирование по наружной цилиндрической поверхности;
3. совпадение оси заготовки с осью вращения шпинделя;
12. Как крепятся сверла с цилиндрическим хвостовиком?
1. в пиноли задней бабки при помощи кулачков;2. в пиноли задней бабки при помощи сверлильного патрона;
3. в пиноли задней бабки при помощи шаблона;
13. Заготовки, каких деталей устанавливают и закрепляют на центрах?
1. заготовки валов при чистовом обтачивании;,2. заготовки валов, длина которых превышает диаметр в10 раз;
3. заготовки валов, длина которых превышает диаметр в 5 и более раз;
14.Как рассчитывают допустимый вылет резца из резцедержателя?
1. 1,2 Н (державки резца);2. 1,5 Н (державки резца);
3. 1 Н (державки резца);
15.Квалитет – это:
1. интервал размеров, изменяющихся по определенной зависимости;2. совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров в заданном интервале;
3. перечень размеров, имеющих одинаковую величину допуска;
16.Какой из перечисленных узлов станка преобразует вращательное движение ходового винта в прямолинейное поступательное движение суппорта?
1. гитара станка;2. фартук станка;
3. коробка подачи.
17.Каким должен быть зазор между подручником и кругом на заточном станке:
1. не более 6мм;2. не более 3 мм;
3. не менее 10 мм,
18.Каким из указанных способов целесообразнее получить коническую поверхность (фаску) на конус стержня под нарезание резьбыплашкой:
1. поворотом верхних салазок суппорта2. широким резцом;
3. смещением корпуса задней бабки;
19. Что влияет на стойкость резца:
1. качество СОЖ,геометрия инструмента;2. скорость резания;
3. материал инструмента, обрабатываемый материал, качество СОЖ;
20. Какую точность и шероховатость поверхности можно получить сверлением?
1. 5 класс точности, 3 шероховатости;2. 3 класс точности, 5 шероховатости;
3. 4 класс точности, 2 шероховатости;
21. Причины увода отверстия в сторону от оси вращения:
1. биение торца;2. режущие кромки различной длины;
3. смещение оси центров;
22. От чего зависит припуск, оставляемый под развертывание:
1. от диаметра развертки;2. от диаметра отверстия, обрабатываемого материала;
3. от обрабатываемого материала;
23. Чугун – сплав железа с углеродом, содержащий:
1. более 6,67% углерода;2. более 2,14% углерода;
3. менее 0,8% углерода;
24.Сколько размеров необходимо указать на чертеже для усеченного конуса:
1. два;2. три;
3. четыре;
25. Какие бывают валы по форме наружных поверхностей:
1. ступенчатые, овальные;2. гладкие, ступенчатые;
3. гладкие, конусные;
26. Определить допуск отверстия Æ 40 Н 7(0,025; -0,007):
1. 0,032;2. 40,025;
3.39,075;
27. Радиальное биение вала является результатом?:
1. биения шпинделя;2. неправильной установки резца;
3. неправильного выбора режимов резания;
28. Латунь это сплав:
1. меди с оловом;2. меди с цинком;
3. меди с хромом;
29. Какие элементы различают на рабочей части развертки:
1. режущая кромка, хвостовик, заборный конус;2. калибрующая часть, режущая кромка, хвостовик;
3. конус, заборный конус, калибрующая часть;
30. Определить угол заострения резца, если передний угол резания 15,главный задний угол 8:
1. 67 ;2. 82 ;
3. 75 ;
31. Гитара сменных колес предназначена:
1. для изменения числа оборотов шпинделя;2. для передачи вращения ходовому винту;
3. для настройки станка на требуемую подачу;
32. Что является, основным легирующим элементом быстрорежущей стали:
1. хром;2. кобальт;
3. вольфрам;
33. Какова смертельная сила тока:
1. 0,1 А;2. 0,5 А;
3. 1 А;
34.Какую поверхность используют в качестве установочной базы при изготовлении сложных дисков:
1. внутреннюю поверхность;2. наружную поверхность;
3. наружную поверхность, а также уступы и выемки;
35. Что понимается под основными размерами станка:
1. диаметр обрабатываемой детали;2. габаритные размеры станка;
3. высота центров и расстояние между центрами;
36. Какие различают типы стружек:
1. надлома, скалывания, сливная;2. надлома, скалывания, деформации;
3. скалывания, надлома, среза;
37. Чему соответствует подача при нарезании резьбы:
1. шагу нарезаемой резьбы;2. диаметру под нарезание резьбы;
3. длине резьбы;
38. Сколько углерода содержится в стали У12?
1. 0,12%;2. 12%;
3. 1,2%;
39. Цементация – это:
1. процесс насыщениястали цинком;2. процесс насыщения стали углеродом;
3. процесс насыщения стали углеродом и азотом;
45. Скорость резания увеличивается если:
1. увеличить подачу;2. увеличить частоту вращения шпинделя;
3. увеличить глубину резания;
4. уменьшить подачу и увеличить глубину резания
46. Определить скорость резания при обтачивании деталидиаметром D=60мм и число оборотов шпинделя n=500об/мин
1. 94,2 м/мин;2. 83,6 м/мин;
3. 125,7 м/мин;
47. В единичном производстве при обработке фасонных поверхностей применяют:
1. обработку при помощи конусной линейки;2. обработку проходными резцами при одновременном использовании продольнойи поперечной подачи;
3. обработку при помощи копира;
48. Укажите, чем ограничен наибольший возможный диаметр обрабатываемой заготовки:
1. диаметром отверстия шпинделя;2.расстоянием от линии центров до станины;
3. расстоянием раздвижения кулачков патрона от центров;
49. Благодаря какому виду обработки достигается упрочнение поверхностного слоя детали
1. шлифовка;2. обкатка, раскатка, выглаживание;
3. наклепывание;
50. Сколько составляет припуск под развертывание:
1. 0,5 – 1мм на строну;2. 0,08 – 0,2 мм на сторону;
3. 0,5 – 0,8 мм на сторону;
Опыт отечественного и зарубежного машиностроения показывает, что целесообразно повышать точность изготовления прецизионных деталей до уровня, обеспечивающего их бесподгоночную сборку. Наиболее сложен в изготовлении распылитель, имеющий цилиндрические и конические прецизионные поверхности. Для обеспечения требований к плавности перемещения иглы в корпусе (подвижности) диаметральный зазор в этой паре должен превы шать суммарное сочетание отклонений от правильной Геометрической формы цилиндрических направляющих поверхностей и величин изогнутостей их осей. Достигнутые в практике изготовления значения отклонений от геометрической формы цилиндра и изогнутости его оси составляют раздельно по анализируемым параметрам для отверстия корпуса 0,2 -0,6 мкм, для направляющей иглы 0,1-0,3 мкм. Учитывая возможные деформационные изменения этих геометрических параметров в корпусе в сторону увеличения до 0,2 -0,5 мкм от сил монтажного нагружения, минимальный диаметральный зазор в распылителях форсунок тепловозных дизелей должен быть не менее 3 мкм. В этом случае будет обеспечиваться наибольшая вероятность собираемости 1 распылителя с исключением прихватов и зависания иглы.
Максимальный диаметральный зазор для распылителей при изготовлении не должен превышать 4,5-5,0 мкм, в эксплуатации в распылителях, работающих в топливных системах без разгрузки нагнетательных топливопроводов от остаточного давления от 6,5 до 7,5 мкм и в системах с полной разгрузкой 11 - 15 мкм. Следует отметить, что увеличение диаметрального зазора не должно сопровождаться расширением допусков на геометрическую точность формы цилиндрических поверхностей распылителя, так как эти поверхности являются к тому же базовыми при обработке конусной прецизионной поверхности.
Работоспособность и собираемость распылителя зависят и от соотношения суммарного значения радиального биения конических запирающих поверхностей и диаметрального зазора. Для конструктивных
1 Обеспечение требований работоспособности при размерной комплектации прецизионных деталей в пару.
типоразмеров распылителей форсунок тепловозных дизелей суммарное значение радиального биения не должно превышать диаметральный зазор. В противном случае нарушается герметичность конического уплотнения распылителя вследствие несовпадения центров уплотняющих сечений, и появляется вероятность увеличения неравномерности на режимах малых подач. Это обстоятельство связано с изменением при малых подъемах иглы формы щели конической проточной части (от кольцевой до серповидной), вызванным установкой иглы с перекосом в направляющем отверстии корпуса. Суммарное биение конусов 2-4 мкм (в корпусе 1 - 3 мкм, в игле 1 мкм) практически достижимо в серийном производстве.
Радиальное биение - это комплексный геометрический параметр, представляющий векторную сумму отклонений от соосности и круглости. При совпадении центров сечений по уплотняющему пояску отклонения от круглости, определяя площадь зазора в месте контакта, самостоятельно влияют на качество герметичности конуса распылителя. В соответствии с экспериментальными данными в распылителях форсунок тепловозных дизелей полное отсутствие увлажнения, оцениваемого по методике ГОСТ 9928 - 71, достигается при отклонениях от круглости уплотняющего сечения конической поверхности одной из деталей не более 0,8-1,0 мкм, а их суммарное сочетание отклонений круглости по месту контакта не должно превышать 1,6 мкм при давлении начала впрыскивания р 0 = 30...32 МПа и 2 мкм при р 0 = 20...22 МПа.
На качество распыливания топлива и характеристики впрыскивания распылителя помимо отклонений в размерах оказывают влияние и геометрические пара-
метры, определяющие форму проточной конусной части распылителя. К таким параметрам следует отнести разность углов уплотняющих конусов и отклонения от линейности их образующих. По экспериментальным данным оптимальная разность углов, обеспечивающая качественное рас-пыливание, начиная с малых давлений начала впрыскивания, составляет 30- 50". При уменьшении разницы угловых соотношений до слияния углов (на длине конуса более 0,6 -0,8 мм) или увеличении разницы углов до 1°40"-1°50" наблюдается резкое ухудшение качества распыливания. Допускаемые значения отклонений от линейности образующих конусов, измеренные на длине 1,5 -2,0 мм ниже сечения большого диаметра, не оказывающие влияние на качество распыливания и отклонения расходных характеристик в зоне минимальных подач, составляют 1,5 - 2,0 мкм.
Следует отметить, что рассмотренные геометрические параметры конусов обеспечивают качественную работу распылителей только в сочетании с правильно выбранны ми параметрами шероховатости, которые для конического уплотнения должны быть не выше Яа = 0,100 мкм.
В табл. 22 приведены основные технические требования, предъявляемые к геометрии и шероховатости прецизионных поверхностей распылителей в соответствии с ГОСТ 9928 - 71, а также рекомендуемые на основании данных экспериментальных исследований для использования при изготовлении и восстановлении распылителей форсунок тепловозных дизелей с применением технологии бесподго-ночной сборки. Для сравнения в табл. 22 приведены и аналогичные параметры, достигнутые при серийном изготовлении распылителей форсунок дизелей типа Д49 и полученные в результате выборочных измерений распылителей некоторых ведущих зарубежных фирм.
Государственным стандартом 9927 - 71 предусмотрены следующие требования к точности исполнения геометрии прецизионных поверхностей деталей плунжерной пары:
поверхностей распылителя
| Радиальное биение конуса, мкм | Отклонение от круглос-ти цилиндра, мкм | Средний диаметральный зазор, мкм | Шероховатость Яа, | МКМ | ||||
| цилиндра | конуса | |||||||
| иглы | корпуса | иглы | корпуса | иглы | иглы | корпуса | ||
| 2 | 3 | 0,5 | 0,5 | Не менее 2 | 0,040 | 0,160 | 0,32 | |
| 1 | 2 | 0,3 | 0,5 | 3,5-4,5 | 0,040 | 0,080 | 0,100 | |
| 1,0-1,3 | 1,2-2,0 | 0,3-0,6 | 0,3-0,5 | 2,5-3,5 | 0,040-0,050 | 0,145-0,18 | 0,040-0,065 | |
| 0,4-0,8 | 1,0-1,4 | 0,2-0,3 | 0,2 | 3,3-4,2 | 0,034-0,052 | 0,078-0,090 | 0,052 | |
| 0,8-1,0 | 0,9-1,6 | 0,3-0,6 | 0,2-0,5 | 4,0-4,8 | 0,038 | 0,040 | 0,045 | |
| 0,6 | 1,4-3,1 | 0,2-0,3 | 0,1-0,4 | 4,2-4,8 | 0,034-0,040 | 0,063-0,070 | 0,042-0,059 | |
| - | - | 0,3-0,4 | 0,2 | _ | 0,044 | 0,075 | - | |
| 0,8-1,2 | 1,2-2,0 | 0,1-0,3 | 0,3-1,0 | - | 0,060 | 0,088 | - |
Отклонения формы рабочих поверхностей, плунжер/втулка:
Аналогичные требования предусматриваются и для клапанной пары:
Отклонения формы цилиндрических рабочих поверхностей, (клапан/корпус клапана):
от круглости, мкм 3/3
конусообразность, мкм 3/3
Радиальное биение конической и на- 5
ружной цилиндрической поверхностей относительно оси клапана, мкм
Радиальное биение конуса корпуса 4
клапана относительно цилиндрической направляющей поверхности, мкм
При изготовлении плунжерных пар по технологии бесподгоночной сборки (парное шлифование) допуск на конусообразность может быть уменьшен в 1,5 - 2 раза. Технологический диаметральный зазор для пар с диаметром плунжера 13 - 20 мм составляет 2,5 -3,5 мкм, шероховатость сопрягающихся поверхностей не более: для цилиндра Яа =0,04 мкм, для уплотнительного торца Яа = 0,125 мкм. Для клапанных пар диаметральный зазор по пояску и направляющей цилиндрической части составляет 10-15 мкм, шероховатость цилиндрических и конических поверхностей не более 7?д = 0,16 мкм.
Существенное влияние на повышение точности изготовления и сборки преци зионных пар оказывает совершенствование средств метрологического контроля. Измерительные средства должны обеспечивать не только заградительный контроль, но и оперативное управление технологическими процессами, что позволяет стабильно получать изделия высокого качества. На отечественных заводах широкое применение нашли измерительные приборы приемочного контроля унифицированных рядов типа ЦНИТА-82 и ЦНИТА-36. Во ВНИИЖТе разработаны с использованием созданных в ЦНИТА принципиальных схем приборы приемочного и инспекционного контроля применительно к типоразмерам деталей топливной аппаратуры тепловозных дизелей.
При измерении диаметральных размеров, отклонений формы и изогнутости осей цилиндров применяются: для наружных прецизионных поверхностей стойки типа С-1 (ГОСТ 10197 - 70) с пружинно-
Рис. 109. Принципиальная схема измерительного устройства прибора ЦНИТА-8243:
1 - измеряемая деталь; 2 - измерительный рычаг; 3 - регулировочный сектор; 4 - пружина; 5 - шкала; б - оптическая система; 7 - чувствительный элемент; 8 - опора оптической измерительной головкой (опти-катором) типа 01-П или 02-П, имеющие цену деления соответственно 0,1 и 0,2 мкм; для внутренних прецизионных поверхностей - приборы типа ЦНИТА-8243 (рис. 109) или пневматические длиномеры (ротаметры) ДП.
В измерительном устройстве прибора ЦНИТА-8243 используется дифференциальная схема измерения с использованием упругого чувствительного элемента 7 пружинно-оптического преобразователя, аналогичного применяемому в оптикаторе и закрепленного на измерительных рычагах 2. Рычаги установлены на опорах 8 и перемещаются в одной плоскости, контактируя с поверхностью измеряемой детали 1 в противоположных точках. Отклонение рычагов от положения, соответствующего настройке на размер, приводит к срабатыванию упругого элемента преобразователя и отклонению закрепленного на нем зеркала. Оптическая система 6 с осветителем проецирует отраженный от зеркала луч на шкалу 5. Постоянство передаточного отношения пружинно-оптического преобразователя позволяет настраивать прибор на размер по одному кольцу с корректировкой положения луча на шкале регулировочным сектором 3. Введение в конструкцию прибора компенсирующего устройства снижает систематическую температурную погрешность. Среднее квадратичное отклонение при измерениях на приборе ЦНИТА-8243 не превышает 0,1 мкм с диапазоном измерения до 30 мкм.
Разобранная схема применима и для измерения наружных поверхностей. При размещении в одном корпусе прибора двух измерительных механизмов для внутренних и наружных измерений, работающих на общую шкалу, появляется возможность непосредственного получения информации о диаметральном зазоре в паре. Такое конструктивное решение реализовано в приборе ЦНИТА-8295, который позволяет комплектовать прецизионные пары без предварительной сортировки на размерные группы. Для повышения точности и автоматизации сборки прецизионных пар в ЦНИТА предложен метод автоматизированного индивидуального подбора деталей для сборки с использованием ЭВМ.
При измерении внутренних отверстий особенно важно исключить погрешность аттестации действительных размеров образцовых установочных колец. Наиболее удобным, позволяющим проверять образцовые кольца непосредственно в условиях заводских лабораторий, является метод, основанный на измерении зазора между цилиндрическим валом известного диаметра и измерительной поверхностью кольца. Метод реализован в приборе ЦНИТА-3840, где кольцо и вал поочередно контактируют с противоположными образующими цилиндра, лежащими в одной диаметральной плоскости. Измерение производится оптикаторной головкой с погрешностью, не превышающей 0,2 мкм.
Для выборочного измерения отклонений от круглости цилиндрических и конических прецизионных поверхностей используют универсальные измерительные ма-шины-кругломеры, в том числе модели 218 заводов «Калибр» и «Талерунд» (Англия). Круглограммы реального профиля записывают в сечении, ось которого предварительно совмещается с осью прецизионного шпинделя кругломера. Сравнение отклонений точек круглограммы от прилегающей окружности выполняется наложением на запись шаблона. Схема прибора приемочной операционной оценки отклонений круглости конических поверхностей (рис. 110) имеет основную базовую поверхность,
Рис. ПО. Принципиальная схема прибора для измерения отклонений от круглости конической поверхности иглы распылителя представляющую собой прилегающий профиль (окружность), контактирующий с проверяемой конической поверхностью детали. Базовая поверхность выполнена в твердосплавном кольце 4, имеющем прорезь для измерительного наконечника, соприкасающегося с измеряемой поверхностью в том же сечении контакта. Цилиндрическая поверхность детали 7 базируется на поддерживающей кольцевой опоре 2, укрепленной так же, как и кольцо с прилегающим профилем, в установочном корпусе 3. Механизм привода 1 служит для вращения детали и прижима ее через телескопический карданный валик к базовой поверхности. При проворачивании детали наконечник с измерительным рычагом 5 будет иметь отклонения на значение не-круглости в измеряемом сечении. В качестве регистратора отклонений 6 используется оптикаторная головка или регистрирующая часть профилографа.
Схема (рис. 111) устройства для измерения радиального биения конуса корпуса распылителя предусматривает базирование корпуса 1 цилиндрическим отверстием на жестко закрепленной в корпусе прибора
Рис. 111. Принципиальная схема прибора ЦНИИ-7003 для измерения радиального биения конуса корпуса распылителя призматической оправке 2. Деталь вращается механизмом привода с помощью бесшовного ремня, создающего усилие в вертикальной плоскости, при этом продольное смещение корпуса распылителя ограничивается сферическим наконечником подвижного упора 3, упирающимся в конус. Наконечник упора укреплен в трубчатом стержне, подвешенном на" шарнире, имеющем две степени свободы. Наконечник измерительного рычага 4 проходит через паз в сферическом наконечнике (упоре) и контактирует с конической поверхностью в горизонтальной плоскости. Конструкция прибора позволяет производить измерения в любом сечении конуса смещением на роликовых салазках 5 всего измерительного блока параллельно образующей конуса. Механические амплитудные колебания измерительного рычага, вызванные рассогласованием формы и положения (биения) измеряемой конической поверхности относительно цилиндрической поверхности корпуса распылителя, с помощью индуктивного датчика 6 и электронного блока 7 преобразуются в электрические сигналы, которые регистрируются на показывающем 9 и записывающем 8 приборах. Разобранная схема применима для измерения биения конусной поверхности иглы и реализована в приборах операционного контроля ЦНИТА-3613-ЦНИИ-7007 с регистрацией отклонений на оптикаторную головку.
Для измерения смещения конуса применяются приборы, выполненные по метрологической схеме ЦНИТА (рис. 112). Распылитель проворачивается на жесткой цилиндрической оправке 6 с упором поверхности конуса в круговой щуп-наконечник 8. Вертикальное перемещение укрепленного на рычаге 5 наконечника 8, вызванное смещением центра конуса относительно базовой цилиндрической прецизионной поверхности, фиксируется измерительной голов-
Рис. 112. Конструктивная схема (а) прибора ЦНИТА-3611 для измерения смещения конуса корпуса с круговым (б) и треугольным (в) измерительным наконечником:
1,2 - подстроечные винты; 3 - измерительная головка; 4 - шарнир; 5 - измерительный рычаг; 6 - оправка; 7 - пасик; 8 - наконечник; 9 - корпус распылителя; 10- рукоятка; 11- механизм привода кой 3. Горизонтальное смещение рычага локализуется пластинчатым крестовым шарниром 4. Диаметр кругового наконечника, как правило, соответствует диаметру совмещения конусов при сборке распылителя. В этом случае фиксируется условное смещение конуса по центру вписанной в реальный профиль окружности. Если круговой наконечник заменить треугольным (см. рис. 112, в), то будет фиксироваться значение, среднее между биением и смещением, дающее более широкую информацию о геометрии и положении конуса. Такие приборы при быстродействии 400 - 600 измерений в 1 ч имеют доверительную погрешность 0,5 -0,6 мкм (без учета погрешности, вносимой наложением отклонений формы базовой цилиндрической поверхности на измеряемый параметр).
Для измерения угла конических поверхностей распылителя широко используются телескопические приспособления (рис. 113). Принцип измерения таким приспособлением основан на фиксации разницы Н катетов для двух сечений конуса с известными величинами диаметра (3 и /X Этот способ при отклонениях формы поверхности, например нелинейности более 3 - 5 мкм, может дать существенную ошибку измерения, превышающую 15 - 30".
Для повышения точности угловых измерений в деталях топливной аппаратуры в ЦНИТА и ЦНИИ МПС был разработан новый способ Г Способ основан на сравнении геометрических параметров конуса и его положения при сравнении изображе-
1 А. с. 279065 [СССР]. Способ измерения угла внутреннего конуса и непрямолинейности образующей этого конуса. Г. Б. Федотов, Л. В. Сегалович и др., всего 17 авторов. За-явл. 01 - 08. 68. № 1262056/25 - 28. Опубл. в Б. И., 1970, № 26. УДК 53.083.8(088.8).
ния продольного профиля образующей с масштабом линейных и угловых отклонений от профиля эталона, роль которого при измерениях выполняет геометрическая прямая. На основе этого метода были изготовлены приставки к профилографу модели 201 и автономные приборы ЦНИТА-3821 и ЦНИИ-7004 для измерения углов..и линейности конусов распылительных и клапанных пар.
Приставка (рис. 114) состоит из стойки 3, на которой в подшипнике 7 подвешена люлька 10. В траверсу люльки устанавливают сменные призмы 8, на которых своей прецизионной цилиндрической частью базируются измеряемые детали. Длина А рычага люльки рассчитана таким образом, что перемещение микровинта 1 на 0,01 мм дает угловой поворот призмы на 30".
Приставку устанавливают на универсальном столе профилографа - профилометра и совмещают ось трассы движения щупа датчика с вертикальной плоскостью, проходящей через ось измеряемого изделия. Параллельность образующих конусов эталонного и монтируемого изделия, трассу движения наконечника щупа выставляют микровинтом 1. Использование стандартного профилографа позволяет производить с помощью приставки оценку не только углов конусов с относительной ошибкой для пары не более 2", но и волнистости (нелинейности) и шероховатости образующих.
Автономный прибор (рис. 115) состоит из механического и электронного блоков. Механический блок предназначен для установки измеряемой детали и обеспечения
Рис 114 Схема приставки к профилографу - профилометру для измерения угла и оценки профиля образующих конусов распылителей 1 - микрометрический винт, 2 - пружина, 3 - стойка, 4 - оправка, 5 - корпус распылителя, 6 - датчик про-филографа, 7 - подшипник 8 - игла распылителя, 9 - сменная призма, 10 - люлька перемещения измерительного рычага вдоль образующей конуса. Электронный блок преобразовывает механические колебания измерительного рычага в электрические сигналы, которые фиксируются на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и ленте записывающего устройства 9. Измерительный рычаг 3 механического блока соединен беззазорным пружинным шарниром с направляющей подвижной каретки 14, которая подвешена к корпусу механического блока на плоскопружинном параллелограмме и получает перемещение от кулачка механизма 13 возвратно-поступательного движения; привод механизма осуществляется при помощи электродвигателей и редуктора 5. Ход направляющей каретки изменяется с помощью кулисного механизма 12.
Измеряемую деталь устанавливают на базовую оправку 2, которая имеет опорное кольцо и сферический наконечник для одновременного базирования по цилиндрической и конической поверхностям. При помощи универсального стола с механизмом установки 1, перемещающегося в трех плоскостях, образующая конуса выставляется в плоскости измерения и вводится в контакт с наконечником измерительного рычага 3. Второй конец измерительного рычага, противоположный контактирующему с измеряемой поверхностью, является якорем индуктивного датчика 6. Датчик питается напряжением с частотой 970 Гц от генератора 7. Магнитная система балансируется с помощью рычагов и микровинтов измерительного блока 4. Электрический сигнал, снятый с индуктивного датчика, через измерительный мост поступает в усилители электронного блока 8. Усиленный сигнал подается на горизонтальные пластины ЭЛТ показывающего устройства 10. Горизонтальное перемеще-
Рис. 115. Принципиальная схема автономного прибора для контроля угла и профиля образующих конусов деталей топливной аппаратуры ние луча на экране ЭЛТ через электронный блок связано с продольным перемещением подвижной каретки с помощью механизма горизонтальной развертки 11, который включает в себя флажок, осветитель и фоторезистор. Схема электронного блока разработана на базе осциллографа С1-19Б.
Важнейшее условие надежной и точной работы рассмотренных приборов - безупречно выполненные эталоны, методики их аттестации и использования.