Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

53

6) композиционный закон Гаусса и рав­

где Е - смещение центра группирования от­

номерно возрастающей вероятности наблюда­

носительно

середины

поля

допуска

Ло =

ется в тех случаях, когда наряду со множест­

вом случайных факторов, дающих в совокуп­

Настройка

считается

точной,

если

ности нормальный закон, на погрешность

Ан ^ Ан.д, где Кн.д - допустимое

значение ко­

размеров оказывает влияние

систематический

эффициента точности настройки

доминирующий

фактор,

замедленно

изме­

няющийся во времени (износ режущего инст­

^н л = —::::— = 1 - А'^.

румента);

Релея;

ему подчиняются

слу­

7)

закон

Таким образом, условия работы без бра­

чайные

погрешности,

принимающие

только

ка

определяются

неравенствами:

Kj < 1;

неотрицательные

значения: радиальное

бие­

ние двух номинально соосных цилиндриче­

Кн < Лн.д. Если одно из этих условий не вы­

ских поверхностей; отклонение от параллель­

полняется, неизбежно появляется брак. Веро­

ности двух плоскостей; отклонение от пер­

ятный процент брака заготовок при распреде­

пендикулярности двух плоскостей

или оси к

лении погрешностей по нормальному закону

плоскости; овальность, огранка, конусообраз-

0,5Т - Е

ность и др.;

^ = 0,5-Ф

•100%,

8) закон арксинуса является характер­

ным для таких случайных погрешностей как

где Ф(0 - функция Лапласа.

ованьность, огранка с трех-, четырех- и мно­

технологического

говершинным профилем, на которые оказы­

Оценка

стабильности

вают влияние две независимые группы

фак­

процесса. Под стабильностью

процесса

пони­

торов; первая группа вызывает рассеяние фа­

мают постоянство во времени его точностных

зового угла VJ/K, вторая - приводит к неслучай­

характеристик: среднего значения

Зс и эмпи­

ной величине амплитуды

Хк отклонения от

рического среднего квадратического отклоне­

круглости;

ния S размеров партии обработанных загото­

9) композиционный закон Гаусса и арк­

вок.

синуса характеризует

распределение

суммар­

Непостоянство параметра

х

свидетель­

ной погрешности размеров с учетом

диффе­

ствует о смещении

центра настройки во вре­

ренцированных

отклонений

формы

в

попе­

мени,

обусловленное влиянием

систематиче­

речном сечении деталей типа тел вращения.

ских

факторов;

непостоянство

параметра S

Оценка точности процесса. Поле

рассея­

свидетельствует об изменении рассеяния раз­

ния размеров для нормального закона распре­

меров

заготовок

вследствие действия

множе­

деления при обработке партии заготовок ог­

ства случайных факторов, изменяющихся с

раничено величиной

(О = бст / /Г,

где К - ко­

эффициент относительного рассеяния распре­

течением времени.

Для оценки стабильности процессов об­

деления погрешностей размеров. Для оценки

работки со станка берутся в разное

время

точности процесса необходимо сравнить фак­

тическое поле рассеяния © с полем допуска Т

выборки заготовок, вычисляются их характе­

на размер детали. Точность процесса считает­

ристики x\,S[,X2yS2'y^.'

и сравниваются ме­

ся достаточной или избыточной, если удовле­

жду собой. Если расхождение между ними

творяется неравенство со < Т. Для сравнитель­

случайно, несущественно, то можно сделать

ной оценки точности

операций вводится ко­

вывод, что центр

рассеяния

размеров

х не

эффициент точности Kj = 6G/(KT)

= ю/Т. При

смещается и величина среднего квадратиче­

условии правильной настройки станка обра­

ского отклонения S не изменяется во време­

ботка

заготовок

может

осуществляться

без

ни,

т.е. процесс

является стабильным. Срав­

брака, если Kj < 1,0. При Kj > 1,0 весьма ве­

нение

выборочных

средних проводится с по­

роятно появление бракованных заготовок.

мощью критерия Стьюдента, а сравнение

Оценка точности настройки станка. По­

выборочных

средних

квадратических

откло­

явление брака возможно и при избыточной

нений S - с помощью критерия Фишера.

точности процесса (Kj < 1), если

настройка

станка была выполнена с погрешностью, ве­

1.2,5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ

личина которой превышала допустимое зна­

РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

чение. Для оценки точности настройки станка

Суммарная

погрешность

является ре­

пользуются

коэффициентом

точности

на­

стройки

зультатом возникновения при обработке сис­

тематических и

случайных

погрешностей,

вызванных

многочисленными

факторами,

л р^ = — =

рассмотренными в п. 1.2.3.

Различают систематические

постоянные

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ т о ч н о с т и ОБРАБОТКИ

55

Пользуясь

этой

зависимостью,

опреде­

перехода. Точность на каждом последующем

ляют суммарную погрешность обработки пар­

переходе обработки поверхности обычно по­

тии заготовок на настроенных станках для

вышается на черновых переходах на один -

линейных размеров

три квалитета или одну - три степени точно­

сти, на чистовых - на один -два квалитета или

одну - две степени точности формы обраба­

тываемой поверхности.

Точность обработки наружных и внут­

ренних поверхностей вращения, плоских по­

верхностей при различных методах обработки

где Aiy - погрешность установки заготовок в

приведены в табл. 1.2.2 и 1.2.3. Таблицы со­

приспособлении,

включающая

погрешность

держат ориентировочные данные по точности

базирования, погрешность

закрепления, точ­

обработки, полученные систематизацией не­

посредственных

наблюдений

в

производст­

ность изготовления и износ

приспособления;

венных

условиях. Приведенные

в

таблицах

А У - погрешность из-за упругих деформаций

технологической

системы

под

действием

не­

данные

относятся к

деталям

из стали. Для

деталей из чугуна или цветных сплавов разме­

стабильности силы

резания;

А д -

погреш­

ры

обрабатываемых

поверхностей

можно

ность настройки

станка на

заданный

размер;

принимать на один квалитет, а отклонения

Д и - погрешность

от размерного износа

ре­

формы и расположения поверхностей - на

жущего

инструмента;

S А ст

-

погрешность,

одну степень выше. Квалитеты и степень точ­

возникающая вследствие

геометрических

не­

ности формы действительны для поверхно­

точностей станка;

Е А j

- погрешности из-за

стей тел вращения с l/d < 2. При l/d

< 2 ^ \0;

температурных деформаций элементов техно­

допуски можно принимать соответственно на

логической системы.

один - два квалитета и одну - две степени

После определения

суммарной

погреш­

точности

формы

грубее. Степени

точности

формы и расположения поверхностей указаны

ности проверяется возможность обработки без

для уровней С-В-А (С - высокий, В -

повы­

брака Az < Td, где Td - допуск на

операци­

шенный и А - нормальный) относительной

онный размер. В случае

несоблюдения этого

геометрической точности.

условия необходимо предложить конкретные

мероприятия по сокращению

А i.

1.2.6. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ

Доля первичных погрешностей в их об­

Все способы повышения точности обра­

щем ба^тансе (суммарной погрешности) непо­

стоянна и зависит от выполняемой

операции

ботки можно сгруппировать по трем направ­

(предварительной или окончательной), метода

лениям: повышение качества технологической

обработки, типа и состояния станка, его же­

системы,

подавление

действующих факторов,

сткости и других факторов. Так, например,

управление ходом технологического процесса.

при предварительной обработке погрешности,

Повышение

качества

технологической

обусловленные упругими

деформациями

тех­

системы осуществляют повышением ее жест­

нологической системы составляют 30 %, раз­

кости,

геометрической

точности,

износостой­

мерным

износом

режущего

инструмента

-

кости, теплостойкости, виброустойчивости.

10 ... 20

%,

неточностью

настройки

станка

-

Повышение

жесткости

технологической

20... 30

%,

геометрическими

неточностями

системы можно достичь сокращением

числа

станка -

10 ... 30 %,

температурными

дефор­

стыков и звеньев в размерных и кинематиче­

мациями

технологической

системы

ских цепях, увеличением жесткости,

создани­

10 ... 15 %,

неточностью

установки

заготовок

ем

предварительного

натяга,

введением до­

- 20 ... 30 %, остаточными напряжениями

при

полнительных опор при обработке нежесткой

обработке тонкостенных

и маложестких заго­

заготовки.

товок - 40 %.

Повышение

геометрической

точности

Заданная

точность

обработки

может

технологической

системы осуществляют, уст­

быть обеспечена

различными

технологиче­

раняя

или сведя

к

минимуму

неопределен­

скими методами. Каждому

методу обработки

ность

базирования

заготовки

посредством

соответствует определенный

диапазон

квали-

создания

баз, отвечающих правилам базиро­

тетов точности

размеров,

степеней

точности

вания,

соблюдением

правил

приложения си­

формы и расположения

поверхностей.

Для

лового

замыкания.

Технологическими

мето­

предварительных переходов обработки это в

первую очередь связано с точностью исходной

дами решение этой задачи возможно главным

заготовки, для чистовых - с точностью вы­

образом в результате повышения точности

полнения предшествующих

переходов обра­

установки

сменных

элементов

технологиче­

ботки и с условиями

осуществления

данного

ской системы.

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ т о ч н о с т и ОБРАБОТКИ

57

Продолэн:ение табл. 1.2.2.

Метод обработки

Квалитет допуска размера

Степень точности формы и

при обработке

расположения поверхностей

по ГОСТ 24643-60

Протягивание:

черновое

11

8-9-10

то же

1

10

7-8-9

чистовое

9

6-7-8

то же

8

5-6-7

))

7

4-5-6

))

6

3-4-5

Растачивание:

черновое

14

11-12-13

то же

13

10-11-12

-"-

12

9-10-11

получистовое

13

10-11-12

то же

12

9-10-11

j >

11

8-9-10

чистовое

10

7-8-9

то же

9

6-7-8

-"-

8

5-6-7

тонкое (алмазное)

7

4-5-6

то же

6

3-4-5

Шлифование:

предварительное

10

7-8-9

то же

9

6-7-8

-"-

8

5-6-7

чистовое

7

4-5-6

то же

6

3-4-5

тонкое

5

2-3-4

Притирка,

5

2-3-4

хонингование

4

1-2-3

10

7-8-9

Раскатывание

9

6-7-8

8

5-6-7

8

j

5-6-7

Калибрование

7

4-5-6

6

[

3-4-5

Алмазное выглаживание

6

3-4-5

5

2-3-4

Метод обработки

Квалитет допуска размера

Степень точности формы и

при обработке

расположения поверхностей

по ГОСТ 24643-60

Торцовое фрезерование:

черновое

14

11-12-13

то же

13

10-11-12

5 >

12

9-10-11

чистовое

12

9-10-11

то же

11

8-9-10

-"-

10

7-8-9

тонкое

9

6-7-8

8

5-6-7

Цилиндрическое

7

4-5-6

фрезерование:

14

11-12-13

черновое

то же

13

10-11-12

-"-

12

9-10-11

чистовое

12

9-10-11

то же

11

8-9-10

)>

10

7-8-9

тонкое

9

6-7-8

то же

8

5-6-7

Строгание и долбление:

черновое

14

10-11-12

то же

13

10-11-12

чистовое

12

9-10-11

13

10-11-12

то же

12

9-10-11

)»

И

8-9-10

тонкое

10

7-8-9

то же

9

6-7-8

-"-

8

5±J_

Торцовое точение:

черновое

15

11-12-13

то же

14

11-12-13

чистовое

13

10-11-12

то же

12

9-10-11

>5

11

8-9-10

тонкое

10

7-8-9

то же

9

6-7-8

^

8

5-6-7

Протягивание:

черновое

9

6-7-8

то же

8

5-6-7

чистовое

7

4-5-6

то же

6

3-4-5

Шлифование:

предварительное

И

8-9-10

то же

10

7-8-9

5 »

9

6-7-8

чистовое

8

5-6-7

то же

7

1

4-5-6

-"_

6

3-4-5

тонкое

;

6

i

3-4-5

то же

5

2-3-4

Притирка:

чистовая

7

4-5-6

то же

6

3-4-5

тонкая

5

2-3-4