1.1. Лабораторная работа № 1

«Статистическое исследование точности обработки

партии деталей в условиях серийного производства»

Цель работы - ознакомление с практикой проведения статистических обследований точности обработки партии деталей и определение момента подналадки металлорежущего станка на заданный размер.

Содержание работы - установление вида кривой практического рассеяния размеров по результатам обмеров партии обработанных деталей, ее соответствия кривой нормального распределения и принятие решения о необходимости подналадки станка.

1.1.1. Теоретические основы

Для обеспечения требуемой точности обработки партии деталей недостаточно правильно рассчитать и осуществить только первоначальную настройку станка. Под влиянием переменных систематических погрешностей, связанных с износом и затуплением режущего инструмента, нагреванием элементов системы в процессе обработки и т.п., происходит смещение поля рассеяния размеров заготовок внутри поля допуска из положения I в положение II (рис. 2), т.е. через некоторый промежуток времени обработки возникает опасность выхода части заготовок за пределы поля допуска и появления брака. Для предотвращения появления брака через определенный промежуток времени необходимо произвести поднастройку (подналадку) станка относительно поля допуска партии деталей .

При обработке детали типа «вал» для компенсации влияния износа резца (вследствие его затупления и упругих отжатий в технологической системе) производят перемещение резца на величину равную половине смещения вершины кривой рассеяния ( А/2), вызванного воздействием переменных систематических погрешностей.

Рис.2. Влияние переменных систематических погрешностей

на форму и положение кривой рассеяния

В результате такой поднастройки поле рассеяния размеров заготовок возвращается из положения II в положение I и опасность появления брака ликвидируется (см. рис. 2).

Для уменьшения риска появления брака при обработке партии деталей за счет влияния систематических погрешностей необходимо своевременно вводить коррекцию в настройку системы СПИД. В условиях крупносерийного производства этот момент выявляется посредством систематических замеров через определенные промежутки времени обработанных заготовок. Момент поднастройки возможно успешно определить при использовании статического контроля точности обработки в период обработки всей партии деталей.

При осуществлении поднастройки станка через определенные промежуток времени t₂ суммарное рассеяние размеров партии заготовок

ω = 6σ + А, (13)

где 6σ - поле рассеяния размеров заготовок под влиянием случайных погрешностей; А - смещение вершины кривой за время под влиянием переменных систематических погрешностей

А = nc = t₂tg α. (14)

Сокращение времени с до уменьшает смещение А вершины кривой рассеяния до величины А₁, а суммарное рассеяние размеров в партии заготовок, обработанных между поднастройками станка, снижается до ω`

ω` = 6σ + А₁ . (15)

При повышении частоты поднастроек суммарное рассеяние размеров партии обработанных заготовок уменьшается, стремясь к величине 6σ.

В условиях крупносерийного и массового производства для сокращения времени подналадки применяются различные устройства, получившие названия автоподналадчиков. Момент необходимой поднастройки в большинстве случаев определяется в период работы станка без его остановки либо путем отсчета машинного времени или фактического пути резания, либо устанавливается с помощью регулярных измерений истинных размеров обрабатываемых заготовок.

В первом случае через определенные, заранее установленные, промежутки времени автоподналадчик дает исполнительным органам станка сигнал для перемещения инструмента на определенную величину, компенсирующую влияние переменных систематических погрешностей. Эта величина зависит от средней интенсивности износа или затупления инструмента.

Во втором случае момент поднастройки определяется на основе измерений действительных размеров обрабатываемых деталей, при этом точность обработки повышается и метод подналадки становится более универсальным. Этот случай используется при проведении лабораторной работы для последних десяти обработанных деталей по L_ср, У_max,  для определения направления и величины подналадки.