книги из ГПНТБ / Куликов И.В. Технология изготовления и ремонта мебели по заказам населения учебник
.pdf•через -g-, то получим, что наиболее качественная настройка станка будет обеспечена в том случае, если разность между значениями М и будет равна нулю, т. е.
М |
Рцаиб' |
= 0 . |
|
|
|
||
где Р„айв — наибольший предельный |
размер деталей, мм; |
||
Рнаиы— наименьший предельный |
размер деталей, мм. |
||
Однако такая взаимосвязь встречается довольно редко. Гораздо чаще эта разность не равна нулю, т. е. наблюдается отклонение середины поля заданного допуска от центра группирования М. Это получается в том случае, если есть погрешность настройки станка на заданный допуск.
Отклонение середины поля допуска от центра группирования размеров деталей характеризует абсолютную точность настройки
станка, обозначаемую |
обычно |
М Е. |
М Е является для |
разных |
настроек величиной непостоянной, |
изменяющейся и может принимать как положительные, так и отри цательные значения.
Значение абсолютной погрешности настройки, выраженное в долях сг, т. е. отнесенное к точности работы станка, выражает относительную точность настройки:
f = JÜ!L.
а
Практически принято считать, что отличное качество настройки характеризуется неравенством
М с |
, |
%. |
----— -С 1 |
ИЛИ М Р - с сг, |
|
О |
|
с. ^ > |
т. е. отличное качество настройки станка достигается в том случае, если абсолютная точность настройки не превышает одной о.
Хорошее качество настройки станка характеризуется неравен ством
о |
с 2 или |
МЕ |
с 2сг; |
|
ь \ |
I |
удовлетворительное —
3 или AfEs^3a;
неудовлетворительное —■
- ^ - ^ 3 или М р ^ З а .
Практически могут быть следующие случаи взаимосвязи между о и б и погрешностью настройки станка t.
П о л е |
п о л н о г о |
р а с с е и в а н и я о т к л о н’е н и й |
р а з м е р о в |
д е т а л е й н а с т а н к е р а в н о з а д а н |
|
н о м у п о л ю д о п у с к а н а о б р а б о т к у д е т а л е й .
30
Этот случай характеризуется следующими основными параме-, трами.
1. Обработка деталей производится при полном соответствии точ ности станка заданному допуску б, т. е. 6а = б.
2. Центр группирования рассеивания отклонений размеров дета лей совпадает с серединой заданного поля допуска, т. е, абсолютная точность настройки станка М Е равна нулю.
При М Е — 0 относительная точность t настройки будет также
равна нулю: |
|
t = |
а |
|
3.Количество деталей с заниженными Ркб (неисправимый брак)
изавышенными Рпб (исправимый брак) против заданного допуска размерами одинаково:
рмб = рпб = о,135%,
т. е. 99,73% обработанных деталей годные и находятся в пределах заданного допуска.
4. Коэффициент использования точности станка равен единице; точность технологического процесса обработки деталей полностью отвечает заданному допуску.
Для рассматриваемого случая взаимосвязь поля рассеивания отклонения размеров деталей 6а и заданного допуска б определяется следующим условием: каждому заданному допуску должно соответ ствовать определенное значение полного рассеивания отклонений
размеров деталей, равное 6а. |
|
|
о т к л о н е н и й |
|||
П о л е |
п о л н о г о |
р а с с е и в а н и я |
|
|||
р а з м е р о в д е т а л е й о б р а б а т ы в а е м о й |
п а р т и и |
|||||
м е н ь ш е |
з а д а н н о г о |
д о п у с к а |
н а |
и х |
о б р а |
|
б о т к у . |
Обработка деталей в этом случае производится при избы |
|||||
точной точности станка.
Рассматриваемая взаимосвязь точности станка и заданного допу ска на обработку деталей может быть:
при несовпадении — смещение центра группирования относи тельно середины поля допуска в положительную сторону;
при несовпадении — смещение центра группирования относи тельно середины поля допуска в отрицательную сторону;
при совпадении центра группирования с серединой заданного поля допуска.
Эта взаимосвязь характеризуется следующими основными пара метрами:
6а << б,
МЕ = М - ± Ф О,
t = |
М р |
Ф О . |
|
а |
|
31
В этом случае возможный брак деталей с заниженными разме рами Р мб (неисправимый брак) или с завышенными размерами Р пб (исправимый брак) будет зависеть от соотношения 6а и б, величины и направления смещения центра группирования полного рассеива ния от середины заданного поля допуска М Е.
П о л е |
п о л н о г о |
р а с с е и в а н и я |
|
о т к л о н е н и й |
||
р а з м е р о в |
д е т а л е й |
|
о б р а б а т ы в а е м о й п а р т и и |
|||
б о л ь ш е |
з а д а н н о г о |
д о п у с к а |
н а |
и х |
о б р а |
|
б о т к у . Обработка деталей в этом случае производится при недо статочной точности станка. Рассматриваемая взаимосвязь между 6а и б и МЕ и t может быть:
при несовпадении центра группирования отклонений размеров деталей с серединой заданного поля допуска и смещении их относи тельно друг друга в положительную сторону;
при несовпадении центра группирования отклонений размеров деталей с серединой заданного поля допуска и смещении их относи тельно друг друга в отрицательную сторону;
при совпадении центра группирования с серединой заданного поля допуска.
Взаимосвязь между точностью станка и величиной заданного поля допуска характеризуется следующими основными параметрами:
6а > б,
і = ^ - Ф 0.
Ha станках, работающих с недостаточной точностью, бракован ные детали неизбежны, причем в зависимости от соотношения 6а, б и М Е может иметь место как неисправимый, так и исправимый брак. Выбор станков по точности обработки, их наладка должны произво диться таким образом, чтобы по возможности не получалось деталей с браком.
Таким образом, из рассмотренной выше взаимосвязи точности работы станка и допуска на обработку детали видно, что наилучшая взаимосвязь их устанавливается тогда, когда
6а = б,
или
6а < б при МЕ = 0,
т. е. когда точность станка, равная 6а (диапазон рассеивания размеров партии деталей), равна допуску на обработку детали или меньше его, а абсолютная точность настройки равна нулю. В этом случае центр группирования размеров деталей должен совпадать с серединой поля допуска. Однако полного совпадения достичь весьма трудно. Таким образом, в условиях производства возникает необходимость приближения по возможности к этому положению.
32
Это выполняется настройкой станка на заданный размер деталей обрабатываемой партии.
Настройка станка на заданный размер или заданную форму состоит из настройки станка вначале запуска партии деталей и из промежуточных настроек для поддержания и обеспечения заданных условий обработки деталей.
Рассмотрим метод настройки станков на заданный допуск путем обработки пробных деталей, так как он наиболее широко приме
няется |
в деревообработке. |
|
|
|
|
||
М е т о д ’ н а с т р о й к и |
д е р е в о о б р а б а т ы в а ю |
||||||
щ и х |
с т а н к о в |
н а |
з а д а н н ы й |
д о п у с к |
п у т е м |
||
о б р а б о т к и |
п р о б н ы х |
д е т а л е й |
заключается |
в регу |
|||
лировании взаимного расположения режущего инструмента и базо вых поверхностей направляющих и поддерживающих элементов станка. Настройка станка производится на основании обработки пробных (опытных) деталей, причем имеется в виду, что режим работы станка в процессе обработки деталей всей партии и точность обра ботки не будут изменяться. Таким образом, возникает необходимость определения числа пробных деталей, которые могли бы надежно представлять детали всей обрабатываемой партии.
§ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ПРОБНЫХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СЛУЧАЕВ ВЗАИМОСВЯЗИ о и б
Настройка станков методом пробных деталей базируется на изве стном положении теории вероятности, на основании которой среднее квадратическое отклонение размеров деталей для отдельных выбороч ных групп, взятых из общей партии обрабатываемых деталей со сред ним квадратическим отклонением размеров деталей о, равно
ст
где ан — среднее квадратическое отклонение размеров деталей проб ной группы, мм;
пя — число деталей пробной группы.
Из формулы видно, что сгн всегда меньше а партии деталей, т. е. ан << а. При этом рассеивание размеров деталей пробной группы в обе стороны от центра будет в пределах
При увеличении числа деталей в пробной группе повышается точность настройки станка. Наименьшую точность дает настройка станка на одной детали.
При совпадении центра группирования размеров деталей для всей обрабатываемой партии с серединой поля допуска на их обра
3 И- В- Куликрд |
33 |
ботку и с серединой поля допуска настройки пробной (настроечной) партии, т. е. при работе без брака, допуск должен быть равен: при пн = 1 (рис. 10, а)
При увеличении числа деталей пробной группы выражение ■
V «И (погрешность настройки) стремится к нулю и допуск будет соответ
ствовать б„ = 6а.
Однако практически совпадение параметров М и у почти невоз
можно, ввиду чего предусматривается допуск настройки. В этом случае величина допуска будет равна:
при |
пн = |
1 |
|
|
So = 6а ^1 -J- у ~ j + SH= 12а + 6Н; |
при |
пн > |
1 (рис. 10, в) |
|
|
Ьо = 6 а { 1 + т У + 6н> |
34
где
6а < 6tf.
При заданном допуске
6 > ö0 > 6а ^l -f y==-j -f бн
Рис. И. Схемы настройки станка:
а — при ба -< Ö и 6Н Ф 0; б — при 6а > 6 и 6Н ^ 0, т. е. при допустимом равном ко
личестве неисправимого и исправимого брака; в — при 6а > 6 и 6Н Ф 0, т. е. при
допустимом количестве исправимого брака
детали можно обрабатывать без брака, т. е. без выхода их размеров за пределы допуска. И, наоборот, при заданном допуске
6 <1 б0 < 6а ^1 + у — ] + 0Н
будет выход деталей с размерами, выходящими за пределы поля допуска, т. е. с исправимым и неисправимым браком.
Для определения числа пробных деталей в зависимости от диа
пазона рассеивания размеров |
деталей и заданного поля допуска |
|||
рассмотрим следующие три случая соотношения 6а и 6. |
П о л е |
|||
ф а к т и ч е с к о г о р а с с е и в а н и я |
р а з м е р о в |
д е т а |
||
л е й п а р т и и |
м е н ь ш е |
п о л я |
з а д а н н о г о д о п у |
|
с к а (рис. 11, а). |
|
|
|
|
3* |
35 |
Обработка деталей производится при избыточной точности станка. Все размеры деталей лежат в пределах поля заданного допуска на обработку.
Величина допуска настройки бн для рассматриваемого случая взаимосвязи о и б может быть определена, неравенством бн > 0, или
6„ = « - 6 о ( і + р = ) Х > ,
а количество пробных деталей неравенством
Для этого случая взаимосвязь между М — центром группирования размеров деталей обрабатываемой партии, средним количеством проб ных деталей пп в группе, наименьшим Днаим и наибольшим Р наиб предельными размерами поля заданного допуска определяется сле дующим неравенством:
Рнайм + З а I 1 |
— За(^1 |
V n J ’
Наибольший и наименьший настроечные размеры, в пределах которых должны находиться средние размеры деталей обрабатывае мой партии и пробной настроечной группы, определяются из следую щих уравнений:
б |
— Р'1 |
рн |
• |
ин -- Г ннаиб |
г найм? |
||
^наиб = |
^наиб ~ За ( ^ t |
V n J ' |
|
Рнаймн |
За |
|
Vns ) ’ |
|
|
|
|
Пример. На рейсмусовом станке |
необходимо обработать деталь |
||
толщиной 40 мм. Размер детали несопрягаемый. Для второго ряда точности обработки б Р ~ ± 0 ,4 = 0,8 мм. Точность станка равна ба = 0,54 мм, или а = 0,09 мм. Требуется определить условия настройки станка по методу обработки пробных деталей.
Случай характеризуется симметричным расположением поля допуска настройки соответственно середине поля допуска на обра ботку деталей.
1. Определяем предельные размеры обрабатываемой детали. НаибоЛьший предельный размер
Рпа„б = р яо„ + во 6Р = 40 + (0,4) = 40,4 мм;
наименьший предельный размер
РпаИМ= Рпом + НО 6Р = 40 + ( - 0 ,4 ) = 39,6 мм.
36
2. Определяем количество контрольных пробных деталей пи:
или
. |
6-0,09 |
. |
„ |
Пн ^ 0 ,8 -6 - 0 ,0 9 ^ |
' |
||
Принимаем число контрольных деталей равным 4. В этом случае условия настройки станка должны соответствовать неравенству
Л;аим + 3(Т (1 + Y T H ) < М < Р " аиб ~ З а [ 1 + ] 7 + ) '
Подставив значения Р„аим, |
Р наиб, |
о и пи, получим: |
39,6 + 3-0,09(1 + |
< Л4 < |
40,4 — 3• 0,09(1 т у - у |
или после соответствующих |
преобразований |
|
40,005 |
< 4 0 ,0 <39,995, |
|
т. е. число контрольных деталей для настройки станка подобрано неправильно.
Далее для уменьшения величины Зо (l + -^L=-’j и получения
необходимого настроечного допуска увеличим количество пробных контрольных деталей до 9, тогда критерий правильности настройки будет иметь следующий вид:
39,6 + 3-0,09(1 +■ |
< 40,0 < 40,4 — 3-0,09(l + ^ = ) , |
или
39,96 < 4 0 ,0 <40,04,
т. е. число деталей для настройки станка выбрано правильно. 3. Определяем допуск 6Н настройки:
бог 1
1
V n J ’
или
бн = 0,8 — 6-0,09(і + уг=) = 0,08 мм.
Наибольший и наименьший настроечные размеры, в пределах которых должен находиться средний размер М деталей обрабаты ваемой партии и соответственно средний размер Мн деталей настроеч ной группы, следующие:
наибольший предельный размер
Рнаиб = Рнаиб — За (l + + + rj >
37
или
^наиб = 40,4 — 3-0,09 ^l + -Lj = 40,04 мм;
наименьший предельный размер
^наим = Р найм Ч- Зо> ( 1 |
|
|
||
|
|
Ѵпн |
|
|
ИЛИ |
|
|
|
|
Рнаиы = 39,6 -f- 3-0,09 |
+ - p L j = |
39,96 мм. |
|
|
Допуск настройки |
равен: |
|
|
|
Sa = -Рнаиб — Рнаим = 40,04 — 39,96 = 0,08 ММ, |
|
|||
что соответствует значению, найденному выше. |
|
|||
П о л е ф а к т и ч е с к о г о |
р а с с е и в а н и я |
р а з м е |
||
р о в д е т а л е й |
п а р т и и |
б о л ь ш е |
п о л я |
з а д а н |
н о г о д о п у с к а , |
п р и э т о м п р е д у с м а т р и в а е т с я |
|||
о д и н а к о в ы й в ы х о д ( з а п р е д е л ы п о л я д о п у с к а ) к а к н е и с п р а в и м о г о , т а к и и с п р а в и м о г о б р а к а , т. е. Х г = Х 2 (рис. 11, б).
Обработка деталей для данного случая производится при недо статочной точности станка, при этом бст > 6.
Величина допуска настройки станка для рассматриваемого слу чая взаимосвязи а и 6 может быть определена из неравенства
öH> 0 ,
при этом
6н = 6 + 2 Х - 6 о ( і + - p L ) > 0 ,
а количество пробных деталей для настройки станка определяется из неравенства
> (б + 2Х — 60 ) -
Неравенство, характеризующее правильность настройки станка, имеет следующий вид:
^ н аи м + Зст^І + ~Yw) — М < Р наиб — Зо^І -f L = j + X2,
где
Pнайм ~ PaoKi HO SP,
^наиб = Раоіл + PO бP.
Наибольший и наименьший настроечные размеры деталей, в пре делах которых должны находиться средние размеры деталей обра
зе
батываемой партии и пробной настроечной группы, определяются по формулам:
,Рначб — Р наиб ~Ь -^2 — З а ^ 1 -)- 'у — 'j >
рн |
- Х і + За 1 + |
г найм |
|
|
ѴпяГ |
Пример. Требуется настроить шипорезный станок, на котором обрабатывается шип толщиной 12дП. При обработке шипа по 2-му
классу точности допуск равен |
0,3 мм; |
Р%аиб = 12,15 мм, а Р%аим = |
|
= 11,85 мм; а = 0,06 мм, 6а = |
0,36 мм, Х 1 = Х 2 — 2а. Значение X |
||
дано в долях а. |
контрольных пробных деталей: |
||
1. Определяем число пн |
|||
^ |
/ |
60 |
\ 2 |
пн> \б + 2Х — 60 ) ’ |
|||
«н > 0,3 + |
6-0,06 |
|
|
2-0,12 — 6-0,06 |
|||
+ > 22 > 4.
Принимаем для настройки станка 9 деталей. Правильность настройки станка проверяется неравенством
Рнайм — Xi + 3ofl + |
s— \ |
наиб 4~ X2 — За ( 1 + |
V. |
V |
V «и / |
\ |
V пн / |
Подставив значение а, nH, Рнаим и Рнаиб, получим:
11,85 -0,12 + 0,18 (і + - ^ )< :1 2 ,0 < 1 2 ,1 5 +
+ 0 ,1 2 -0 ,1 8 1 +
ѴЪ)
или
11,97 < 12,0 12,03 мм.
Настройка станка запроектирована правильно. 2. Определяем величину настроечного допуска:
SH= 6 + 2 X - 6 a ( l + - J = ) > 0 ,
или
бн = 0,3 + 0,24 — 0,48 = 0,06 мм.
Предельные наибольшие и наименьшие настроечные размеры дета лей пробной партии находим по следующим формулам:
Р ңаиб — Р наиб + X — З а ^1 + |
I , |
39