II.2.2 Условия обеспечения заданной точности

Существует 2 условия обеспечения заданной точности, которые напрямую связаны с допуском, заданным конструктором, диапазоном рассеивания заданного параметра и положением среднеарифметического параметра относительно поля допуска.

Для определения условий берём числовую ось, откладываем размеры (текущие), допуск и предварительные размеры: L_min.зад., L_max.зад..

[рисунок «а»]

[рисунок «б»]

На рис. «б» показана схема токарной обработки валика 1 диаметра L, обработка ведётся токарно-проходным резцом 2, установленным на суппорте 3, A – вершина резца. Через точку A проведена ось, касательная к образующей поверхности. Она является центром группирования размеров. Относительно точки A, которая определяет настроечный размер станка, происходит разброс параметров в пределах партии обрабатываемых деталей. Δд – действительный диапазон разброса параметров в партии. Таким образом, при обработке вершина режущих кромок инструментов, которые формообразуют поверхность, являются центром группирования параметров, как показано на рис. «б» для токарной обработки. Перед началом обработки станок настраивается на заданный размер наладчиком.

[рисунок «в»]

Желательно настраивать в пределах середины поля допуска: I – первая настройка станка. В результате обработки партии деталей мы получим кривую рассеивания действительных размеров в партии. В данном случае – кривая нормального распределения, наиболее широко проявляющаяся в таких процессах. Здесь L_max.д1, L_min.д1 – максимальный и минимальный действительные размеры деталей из партии, которую обработали. В данном случае действительный диапазон рассеивания Δд₁ является технологическим допуском на партию изготовляемых деталей. Расположение закона Гаусса на числовой оси говорит о том, что данный технологический процесс токарной обработки (токарной операции) является точным, т.к. все изготовляемые детали располагаются внутри поля допуска, заданного конструктором. Отсюда вытекает 1-е условие – условие точности технологического процесса: Δд ≤ δ действительный диапазон рассеивания должен быть меньше или равен допуску на выдерживаемый параметр. Это – условие точности технологического процесса или операции.

В процессе обработки партии деталей мы ещё не успели обработать всю партию, но нам требуется из-за износа резца (либо по какой-то другой причине) сменить инструмент и заново поднастроить станок. Рабочий выставил резец, и в результате последующей обработки партии деталей кривая рассеивания σ₂ оказалась сдвинутой вправо, и часть размеров распределилась иным образом: часть кривой вышла за пределы поля допуска => детали под этой частью кривой – брак.

Вопрос: при 2-й настройке (поднастройке) получился точный процесс или нет?

Ответ: процесс неточный.

Что необходимо сделать? Для получения точного процесса (для исключения брака, как показано на рисунке) необходимо сдвинуть кривую рассеивания влево минимум на величину: L_max.д2 - L_max.з, или сдвинуть дальше влево на несколько бОльшую величину с таким расчётом, чтобы кривая рассеивания снова вошла в пределы поля допуска. Исходя из сказанного, необходимо вывести 2-е условие обеспечения заданной точности – условие точности настройки станка, которое гласит, что любой текущий параметр при изготовлении детали должен находиться в пределах минимального и максимального заданного конструктором параметров.

В реальных условиях, когда ведётся какая-то обработка, и ещё не известна ни точность процесса изготовления, ни точность самого станка, ни точность настройки, может случиться, что при обработке партии деталей получили (рис. «в») брак₃ слева и справа. В случае, если закон рассеивания параметров будет иметь вид σ₃,то у нас получится брак в пределах максимально допустимого параметра и брак в пределах минимально допустимого параметра, заданного конструктором. Если при 2-й настройке (σ₂) брак был исправимый, то при 3-м случае брак неисправимый: всё равно будет брак, в какую бы сторону ни поднастраивали станок. Вывод: необходимо взять более точное оборудование (станок), которое обеспечит действительный диапазон рассеивания Δд меньше допуска на выдерживаемый параметр, заданный конструктором.