1.9. Технологическая документация

Стандарты и другие нормативные документы определяют несколько видов технологических документов, которые регламентируют технологический процесс:

- маршрутная карта;

- операционная карта;

- карта эскизов;

- комплектовочная карта;

- ведомость оснастки;

- ведомость материалов и др.

Маршрутная карта – технологический документ, содержащий описание ТП изготовления (включая контроль) по всем операциям различных видов в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, приспособлениях, инструменте, материальных и трудовых нормативах. Маршрутная карта является обязательным документом в любом комплекте технологической документации.

Операционная карта - технологический документ, содержащий описание технологической операции с указанием переходов, режимов обработки и данных о технологическом оборудовании, приспособлениях и инструменте.

Карта эскизов - технологический документ, содержащий эскизы, схемы, таблицы, необходимые для выполнения технологического процесса, операции или перехода изготовления изделия.

Для сборочных и монтажных операций эскиз может быть заменен рабочим чертежом сборочной единицы или монтажной схемой. Таблицы и технические требования размещаются на свободном поле карты эскизов справа или внизу.

Документация ТП сборки обязательно включает в себя комплектовочную карту, в которую вносят данные о деталях, СЕ и материалах, входящих в комплект собираемого изделия. Запись данных производится в технологической последовательности выполнения операций.

Технологические инструкции составляются только на сложные операции, для которых недостаточно кратких указаний, помещаемых на картах эскизов. Например, по пропитке, заливке, склеивании, окраске, регулировке и др. Технологические инструкции содержат изложение последовательности технологических операций, описание производственных установок со схемами и эскизами, подробное описание каждой операции, переходов приемов работы, режимов эксплуатации оборудования, перечень всех применяемых материалов, а также мероприятия, обеспечивающие безопасность труда по ходу выполнения технологического процесса.

2. Качество поверхности деталей аэрокосмического приборостроения

2.1. Параметры шероховатости

Качество поверхности характеризуется шероховатостью, волнистостью и физико-механическими свойствами поверхностного слоя. Оно является результатом воздействия на этот слой технологических методов обработки. При обработке резанием величина, форма и направление шероховатостей зависят от методов обработки, материала детали, режимов и схем обработки, степени затупления инструмента.

Стандартами установлены следующие параметры шероховатости (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Определение параметров шероховатости поверхности

1. Среднеарифметическое отклонение профиля R_а определяется из абсолютных значений отклонений профиля от средней линии в пределах базовой длины

1 ℓ

R_а =---- ∫│y(x)│dx , или приближенно

ℓ 0

1 n

R_а =---- ∑ │y_i│

n i=1

Средняя линия проводится так, что среднеквадратическое отклонение профиля от этой линии на базовой длине ℓ должно быть минимальным.

Допустимые значения R_а = 0,008 – 100 мкм; ℓ = 0,01 – 25мм.

2. Высота неровностей профиля по 10 точкам R_z, представляющая собой сумму средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины

1 5 5

R_z = --- (∑│h_{i max}│ + ∑│ h_{i min}│.

5 i=1 i=1

Допустимые значения R_z = 0,025 – 1600 мкм.

3. Набольшая высота неровностей R_max - расстояние между линией выступов профиля и линией впадин в пределах базовой длины ℓ.

4. Средний шаг неровностей профиля S_m - среднеарифметическое значение шага неровностей в пределах базовой длины ℓ.

5. Средний шаг неровностей профиля по вершинам S – среднеарифметическое значение шага неровностей профиля по вершинам в пределах базовой длины ℓ.

6. Относительная опорная длина профиля t_p – отношение опорной длины профиля к базовой длине. Опорная длина профиля – сумма длин отрезков в пределах базовой длины, отсекаемая на заданном уровне.

Требования к шероховатости устанавливаются по одному или нескольким из шести указанных выше параметров. На практике наибольшее применение нашли R_а и R_z.

Рассмотрим структуру обозначения шероховатости на чертежах (Рис.2.2).

Рис. 2.2. Структура обозначения шероховатости на чертеже

Существует несколько методов измерения параметров шероховатости поверхности.

1. Профилометрами (R_z = 0,02 – 5 мкм) методом ощупывания поверхности алмазной иглой с определением R_z по шкале прибора.

2. Профилографами (R_z = 0,025 – 80 мкм) путем записи микропрофиля на профилограмме с последующей расшифровкой.

3. С помощью двойных микроскопов (МИС – 11, ПСС – 2 и др.), использующих метод светового сечения исследуемой поверхности (R_z = 0,8 – 80 мкм).

4. С помощью интерференционных микроскопов (МИИ – 4 и др.) в лабораторных условиях при контроле прецизионных деталей (R_z = 0,025 – 0,6 мкм).

5. Интегральными методами: по расходу пропускаемого воздуха; по количеству отраженного света; по износу графитовой палочки, прижимаемой с определенным усилием к перемещающейся с заданной скоростью измеряемой поверхностью.

6. Методами сравнения с образцовыми экземплярами поверхности. При этом используют микроскопы различной конструкции.

Волнистость. Волнистостью называют совокупность периодически чередующихся неровностей с относительно большим шагом, превышающим применяемую при измерении шероховатости базовую длину (рис. 2.3). Она занимает промежуточное положение между шероховатостью и макрогеометрией (погрешностями формы) поверхности.

Для шероховатости ℓ/H < 50, для волнистости L/H_в = 50 ÷ 1000, для макрогеометрии L/H_в > 1000.

Рис. 2.3. Разновидности дефектов поверхности

Волнистость измеряют профилографами с использованием алмазной иглы большого радиуса, чем при измерении шероховатости, а также приборами для измерения некруглости, индикаторами, другими специальными приборами.

Волнистость также как и шероховатость, в большинстве случаев, отрицательно влияет на эксплуатационные свойства деталей (износ, контактная жесткость, герметичность, ослабляет натяг в неподвижных посадках).

На возникновение волнистости влияют вибрации технологической системы СПИД (станок, приспособление, инструмент, деталь) с низкой частотой и большой амплитудой колебаний, возникающие из-за неточности составляющих технологической системы или ее неправильной эксплуатации.

Физико-механические свойства поверхностного слоя детали характеризуются его твердостью, структурой, величиной, знаком и глубиной деформации материала.

Физико-механические свойства поверхностного слоя детали зависят от выбора методов и режимов обработки детали. При обработке резцами, фрезами воздействуют в основном силовые и температурные нагрузки, при шлифовании – температурные.

Наклеп – уплотнение поверхностного слоя. Он возникает при накатывании поверхностей роликами и шариками, обеспечивающими пластическую деформацию поверхностного слоя, что снижает величину микронеровностей, и возникают сжимающие напряжения, увеличивающие прочность. Однако чрезмерный наклеп при накатывании ведет к разрушению (шелушению) поверхностного слоя.

Обеспечение требуемого качества поверхностного слоя достигается рациональным выбором видов, последовательности, режимов и условий обработки деталей, а также методов упрочнения поверхности.

Способы измерения физико-механических свойств деталей достаточно сложны и проводятся, как правило, в лабораторных условиях. Применяются прибор для измерения микротвердости ПМТ - 3 и другие методы, такие как рентгеновский, структурной электронографии, дефектоскопии и др.