9.1.3. Точность обработки

Одним из важнейших показателей качества изделий является точность, представляющая собой степень приближения действительных параметров к идеальным. Точность обработкив машиностроении - степень соответствия геометрических параметров обработанной детали и параметров, заданных чертежом. Чтобы оценить степень точности детали, необходимо установить: точность размеров, отклонение формы и расположения, класс чистоты обработанной поверхности. Для этих целей применяются различные методы и технические средства измерений.

Для нормирования требуемых уровней или классов (степеней) точности изготовления деталей и изделий установлены квалитеты (по аналогии с франц.qualité- качество, немец.qualität). В единой системе допусков и посадок (ЕСДП) их установлено 19: 01, 0, 1, 2, ..., 17. Точность в пределах одного квалитета зависит только от номинального размера.

Допуском размера называют разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами. Допуск всегда положителен. Он определяет допускаемое поле рассеяния действительных размеров годных деталей в партии, т.е. заданную точность изготовления. Положение поля задается относительно нулевой линии, соответствующей номинальному размеру.

В ЕСДП для типовых деталей машин предусмотрены посадки в системе отверстия (СА) и в системе вала (СВ).

Посадки в системе отверстия- посадки, в которых различные зазоры и натяги, получают соединением различных валов с основным отверстием, которое обозначают Н.

Посадки в системе вала- посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом, который обозначаютh.

Основными причинами, влияющими на точность механической обработки, являются: неточность установки обрабатываемой заготовки на станке, деформации заготовки и других элементов оснастки при креплении заготовки, размерный износ инструмента, погрешности установки на глубину резания, неточность станка (биение шпинделя, погрешности перемещения суппорта и т. д.), температурные деформации обрабатываемой детали и инструмента, метод и технические средства измерений и др.

Техническими измеренияминазываются измерения физических величин, проводимые опытным путем с помощью определенных методов и средств.

Техническое измерение может быть: прямое,косвенное,абсолютное иотносительное,

При прямом измерении численное значение определяемой величины находят непосредственно из опытных данных (например, измерение температуры термометром; размера — линейкой и др.); при косвенном - на основании известной зависимости между этой ве­личиной и величиной, подвергаемой прямому измерению; при абсолютном - на прямых измерениях одной или нескольких основных величин; при относительном - на измерении величины, относящейся к одноименной величине, принимаемой за единицу.

В машиностроении к техническим измерениям относят лишь линейные и угловые, т. е. измерения геометрических параметров деталей, сборочных единиц и изделий; отклонения расположения и формы, волнистость и шероховатость поверхностей.

Под измерением деталипонимают процесс (опыт), в результате которого получают количественную характеристику детали с погрешностью, не превышающей допустимую. Поэтому выбор методов и средств измерений, условий их выполнения всегда ограничен требованиями обеспечения установленной точности.

Основными причинами, влияющими на точность механической обработки, являются погрешности, представляющие собой отступления геометрических либо других параметров от идеальных запроектированных значений. При механической обработке такими погрешностями являются:

-неточность установки обрабатываемой заготовки на станке;

-упругие деформации технологической системы СПИД под действием силы резания;

-деформации заготовки и других элементов оснастки при креплении заготовки;

-размерный износ инструмента;

-погрешности установки на глубину резания, погрешности пробных промеров и т. д.;

-неточность станка (биение шпинделя, погрешности перемещения суппорта и т. д.);

-температурные деформации обрабатываемой детали, станка и инструмента;

-остаточные напряжения в материале заготовок и готовых деталях;

-метод и технические средства измерений.

В условиях единичного изготовления детали точность обработки обеспечивается индивидуальной выверкой устанавливаемой на станок заготовки и последовательным снятием стружки пробными проходами, сопровождаемыми пробными промерами. Заданный размер получается методом последовательного приближения. Точность обработки в этом случае зависит в значительной мере от квалификации рабочего и выбранных методов и средств измерений.

Требуемый класс чистоты (шероховатость) обработанной поверхности проставляется на рабочем чертеже с учетом назначения и условий работы данной детали в сопряжении (изделии).

К основным метрологическим показателям средств измерений относятся: цена деленияшкалы прибора - значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы;точность измерений -качество измерений, отражающее близость результатов к истинному значению измеряемой величины;пределы измерений -наибольшее и наименьшее значения диапазона измерений;измерительное усилие -усилие, возникающее в процессе измерения между контактирующими поверхностями изделия и прибора;погрешность показаний -разность между показаниями прибора и действительным значением измеряемой величины.

Универсальные технические средства измерений разделяются на ручные, механизированные приспособления, автоматизированные (полуавтоматические) и автоматические системы.

К группе ручных измерительных инструментов относят штангенинструменты, снабженные нониусной шкалой, и микрометрические инструменты, в которых для увеличения передаточного отношения использована винтовая пара. Они широко используются для контроля наружных и внутренних размеров (штангенциркули, микрометры, микрометрические штихмассы), глубин и высот пазов (штангенглубиномеры, микрометрические глубиномеры).

Вопрос выбора точности средств измерения приобретает первостепенное значение. Так, предельные погрешности измерения наружных линейных размеров контактными средствами в диапазоне 80-120мм составляют: для штангенциркуля 100-200мкм, для индикаторов часового типа 10-20мкм, для гладких микрометров и скоб 5-15мкм, для узкопредельных индикаторов 2-4 мкм, для рычажно-зубчатых головок 2,5мкм, для пружинных головок 1мкм, для оптиметров 0,5-1мкм, для длинномеров 0,1-1мкм, для интерферометров0,05-0,2мкм, для лазерных интерферометров до 10^-7мкм.

Чтобы изготовить деталь наиболее производительно и экономично, необходимо предусмотреть целесообразный порядок обработки, выбрать станок, на котором вести обработку, необходимые для обработки режущие и измерительные инструменты, приспособления, наиболее производительные режимы резания.

Эти данные, определяющие процесс превращения заготовки в деталь, установленные заранее техническим документом, составляют технологический процесс.

На практических занятиях планируется выполнение четырех работ: определение погрешности при измерении штангенинструментами, микрометрическими инструментами, индикаторными приборами и выбор измерительных инструментов в зависимости от размеров и допусков контролируемых изделий.