2. Погрешности статической настройки технологической системы, методы статической настройки, их преимущества и недостатки.

В крупносерийном и массовом производстве обработка заготовок осуществляется на настроенных станках, так что размеры деталей зависят от положения режущих инструментов относительно баз обрабатываемой заготовки. Задача настройки станка – придать такое положение режущему инструменту, которое обеспечило бы получение всех размеров партии деталей в пределах допуска и наибольшее время работы без подналадки станка.

Существуют три метода настройки станков:

1. по пробным деталям;

2. по эталону;

3. по методу взаимозаменяемых настроек.

Настройка станка по пробным деталям заключается в том, что положение режущего инструмента определяется по результатам пробных деталей (n = 4 9), обработанных на настроенном станке.

Настроечный размер – такой размер, который необходимо получить при настройке станка. За настроечный размер принимают среднее из результатов измерения размеров пробных деталей.

Для наружных поверхностей

,

где Δf – температурные деформации станка.

Для обработки внутренних поверхностей определить настроечный размер самостоятельно.

если одного порядка.

к – коэффициент, учитывающий отклонения действительного закона распределения размеров детали от нормального (К=12);

- погрешность измерения пробных деталей (принимается равной предельной погрешности измерительного инструмента);

- погрешность регулирования положения режущего инструмента (принимается равной погрешности регулированного устройства);

- погрешность расчета величины настроечного размера по пробным деталям.

где Δu – допустимый износ инструмента.

;

;

;

;

- погрешность расчета величины настроечного размера по пробным деталям.

Если (Δ_изм+Δ_рег)<<Δ_расч,

то .

Погрешности измерения зависят от точности измерительного инструмента и от метода измерения.

Погрешность позиционирования режущего инструмента зависит от способа перемещения его при настройки (винтом с отсчетом по лимбу, индикатором, средств активного контроля, миниметром или по жесткому упору).

При установки инструмента по лимбу погрешность установки зависит от цены деления лимба:

При цене деления 0,1–0,5 мкм погрешность составляет + 0,03-0,05 мм.

При цене деления 0,05 мкм погрешность составляет + 0,015-0,030 мм.

При цене деления 0,01 мкм погрешность составляет + 0,005-0,010 мм.

При использовании индикаторов

=±10-30 мкм

При использовании миниметров

=±5-10 мкм

Погрешность установки по жестким упорам

=±20-25 мкм

Погрешность метода расчета величины настроечного размера зависит от точности станка и числа пробных деталей n:

При установке настройка считается правильной.

Недостатки метода настройки по пробным деталям:

1. Высокая трудоемкость, особенно при обработке на много-инструментальных автоматах и полуавтоматах и с ПУ.

2. Часть деталей идет в брак.

3. Высокая квалификация наладчиков.

Применяется при обработке мелких деталей несложных конфигураций.

Настройка станка по эталону

Эталон представляет собой образец детали, изготовленный из закаленной стали с размерами, несколько отличными от заданных на рабочем чертеже..

Сначала изготавливается эталон с размером

После обработки пробных деталей вычисляет их средний размер

и среднее квадратическое отклонение

.

Если n не велико, то

где ;

d_n – коэффициент, зависящий от n (для n=10 d_n=3,078)

Определяют настоящий размер

.

Находят разность

.

На эту величину уменьшают размер эталона.

Точность эталона станка по эталону – 4 мкм (11квалитет). Погрешность 100-130 мкм. Основная причина погрешности – погрешность установки и закрепление резца. Эти погрешности можно снизить (до 20-30 мкм), если предусмотреть перемещения резца от винта и устанавливать его с помощью индикатора.

Одним и тем же эталоном нельзя пользоваться для настройки разных станков, т.к. жесткость их различна. В этом случае эталон изготавливают меньших размеров, а установку резца производят с помощью шупа (погрешность 7-10 мкм).

Для изготовления деталей больших размеров вместо эталона используют габариты или шаблоны.

Преимущество настройки станка по эталону:

1. Уменьшается расход материала на изготовление пробных деталей.

2. Уменьшается время на настройку станка.

3. Снижается квалификация наладчика.

Недостатки:

1. Увеличиваются затраты на изготовление эталона.

2. Увеличивается загрузка складских помещений.

Используется в крупносерийном и массовом производстве особенно при многоинструментальной обработке.

Взаимозаменяемые настройки

Если размер А = const, то за счет изменения размера В можно обеспечивать заданный размер R.

Если А и В – постоянные, то постоянный и размер R. Размер А определяет положение базы относительно оси шпинделя станка, а размер В – положение вершины резца от базы. Размер А замеряется с точностью + 0,05, где  - допуск на размер детали.

.

Допуск на R равен _R=0,25 и располагается не симметрично – в минус R^-0,25.

Допуск на размер В из условия, что R – замыкающий размер.

, откуда .

Принимают

В последующем вносят поправки в размер В после обработки пробных деталей.