Виды погрешностей при механической обработке.

Различают систематические и случайные погрешности.

Систематическая погрешность – это постоянная или закономерно изменяющаяся погрешность, характерная для каждой заготовки из всей обработанной партии. (Δсист, Δп. сист)

Случайная погрешность имеет различные значения для различных заготовок из всей партии. Ее проявление заранее предсказать нельзя. Причин ее возникновения множество. Описать эти погрешности можно лишь с помощью законов математическом статистики.

Причины возникновения систематических погрешностей.

1. Неточность, износ и деформация станков (напр. при точении вала за 2 установа).

2. Неточность настройки инструмента и его износ (начальный, прогназируемый и катастрофический изно).

3. Деформация заготовки под действием сил закрепления.

4. Деформация технологической системы под влиянием нагрева.

5. Влияние внутренних напряжений на форму заготовки. Внутренние напряжения (остаточные напряжения) образуются в заготовках, получаемых: литьем, ковкой, штамповкой, сваркой, в результате термообработки и пр. Перед обработкой заготовка находится в равновесии, но в процессе обработки снимаются слои металла, неравномерные или, напр., с одной стороны. В результате возникает систематическая погрешность.

6. Теоритическая погрешность схемы обработки. Упрощение конструкции режущего инструмента, кинематики станков при изготовлении деталей сложной формы (фасонных) вызывает появление систематической погрешности, которая часто приводит к искажению формы детали.

Случайные погрешности.

В результате возникновения случайных погрешностей происходит рассеяние размеров заготовок, обрабатываемых в одних и тех же условиях. Причин возникновения этих погрешностей множество. Предварительно предсказать возникновение этих погрешностей нельзя. Предсказать их величину тоже нельзя. Распределение (рассеяние) размеров заготовок в партии деталей описывают с помощью законов математической статистики.

Законы распределения размеров.

1. Закон нормального распределения. При износе инструмента кривая смещается вправо, но ее форма останется прежней. ω = 6σ

σ – средне квадратическое отклонение размеров.

JT12...9 – нормальная точность.

2. Закон равнобедренного треугольника (з-н Симпсона).

JT8...7 – более высокая точность.

ω = 4,9σ – рассеяние

3. закон равной вероятности.

JT6...5(редко 4) – еще более высокая точность. ω = 3,46σ

Для каждого из этих законов можно определить рассеяние, σ и т.д.

Суммирование погрешностей.

Систематические и случайные погрешности суммируются арифметически.

Систематические погрешности суммируются между собой геометрически, т.е. векторно.

Случайные погрешности суммируются по правилу квадратного корня.

к – коэффициент, показывающий несоответствие законов.

к(Δ) = 1,22; к(Π) = 1, 73;

к(норм. распр) = 1.

Δ_Σсист – постоянная систематическая погрешность, Δ_{Σп.сист} – переменная систематическая погрешность.

Методы анализа точности.

1. Расчетно-аналитический. Заключается в составлении зависимостей, описывающих влияние элементарных погрешностей на суммарную погрешность обработки. Значения элементарных погрешностей или известны или определяются в результате ститистических исследований.

Δ_Σ < T_f – фактический допуск,

Δ_Σ ≤0,75 T_f – лучше.

ω_Н – поле мгновенного рассеяния размеров, присущее данному виду обработки на конкретном оборудовании в момент времени t. Зависит от состояния технол. системы (зазоры, качество подшипниковых узлов, острота инструмента, колебания твердости заготовки).

ω_У – рассеяние размеров, зависящее от погрешности установки заготовки на станке. Зависит от погрешностей: базирования, закрепления приспособленимы базовой поверхности.

Δ_У = Δ_Б + Δ_З + Δ_ПР + Δ_Ф

ω_Н – рассеяние размеров, определяемое погрешностью настройки технологической системы на размер.

(погрешности измерений и регулировки)

ω_Н может быть постоянной систематической погрешностью и зависеть от применяемых измерительных устройств. Любое измерительное устройство должно быть проверено. Погрешность измерений может быть случайной величиной и иметь поле рассеяния ω_ИЗМ, аналогично и с погрешностью регулирования (ω_РЕГ). Уменьшения суммарной погрешности обработки начинают добиваться, в первую очередь воздействуя на систематические погрешности.

2. Опытно-статистический. Основан на использовании результатов измерений параметров качества, полученных в процессе специальных исследований технол. системы.

Позволяет определить: надежность процесса обработки по коэффициенту точности, процент вероятного брака, колическтво исправимого и неисправимого брака, настроечные размеры и моменты времени поднастройки станка, относительную точность обработки при различном состоянии технол. оборудования, а также стабильность и устойчивость технол. процесса. К – кооэффициент точности. К = ω/T. При К<0,8 можно создавать операцию на данном оборудовании. S2/S1 = % брака.