Глава 2
2. Точность в машиностроении
2.1. Понятие точности
Одним из главных параметров, обеспечивающих высокое качество и длительный срок службы машин, является точность их изготовления. Машины или механизмы, изготовленные из более точных деталей, обеспечивают более высокие эксплуатационные показатели, т. е. они могут быть более быстроходными, более долговечными и надежными в работе. Повышение точности изготовления отдельных деталей машины позволяет повысить не только рабочие скорости этих деталей, но и удельные нагрузки, воспринимаемые ими.
Под точностью изготовления (обработки) следует понимать степень соответствия детали данным чертежа. Точность реальной детали можно оценить по ее геометрическим параметрам: точность формы, точность размеров, точность взаимного расположения поверхностей. Точность изготовления детали зависит от комплекса технологических процессов, применяемых в данном производстве. Повышение точности изготовления заготовок позволяет снизить припуски на обработку, что определяет структуру процесса механической обработки и снижает его стоимость. Повышение точности изготовления деталей при механической обработке снижает трудоемкость сборочных работ.
Каждая деталь машины представляет собой сочетание поверхностей. Это – цилиндрические, конические, плоские и фасонные поверхности. Точность механической обработки заготовок связана с действием замкнутой технологической системы, проявляющейся в точности размера, точности формы и точности расположения поверхностей.
Точность размера различных поверхностей деталей должна соответствовать допуску. Так, возникающие отклонения диаметров шеек валов, глубин отверстий и их диаметров и т.п. могут колебаться в соответствии со значениями допусков. Точность размера в значительной степени определяет качество продукции.
Д
остижение
требуемой точности связано с затратами
средств. Чем меньше допуск, тем больше
необходимо затратить средств на
оборудование, инструмент, заработную
плату и т.д. При этом не наблюдается
линейная зависимость затрат и достигаемой
точности (рис 2.1). Себестоимость
изготовления значительно возрастает
при обработке, соответствующей 5-6
квалитетам точности.
Рис. 2.1 Зависимость затрат от точности обработки
В ходе изготовления детали действительный размер в каждый момент времени оказывается различным. Это связано с функционированием технологической системы, которая имеет погрешности собственного изготовления, работает в условиях постоянного изнашивания инструмента и, следовательно, постоянно изменяющихся силовых факторов, воспринимает действие тепловых факторов. На точность размеров влияют также погрешности настройки инструмента, установки обрабатываемой заготовки и ряд других факторов.
Точность формы и взаимного положения поверхностей обеспечить гораздо труднее, чем точность размеров. В частности, в производственных условиях возникают отклонения от круглости. Они непосредственно сказываются на качестве соединений, имеющих цилиндрические поверхности, например, подшипники качения. Подшипники вследствие отклонения формы колец могут быстрее утратить свои первоначальные характеристики. Возникающее отклонение от цилиндричности у вала пары « вал-корпус » при поступательном движении не позволяет перемещаться по прямолинейной траектории. Следовательно, такая пара из-за отклонения формы не обеспечивает необходимого качества соединения.