7.2.2 Метод точностных диаграмм

Используются три вида диаграмм: точечные диаграммы, диаграммы групповых средних и точностные диаграммы хода технологического процесса.

Точечные диаграммы

По горизонтальной оси откладываются номера деталей, последовательно обрабатываемых на станке, по вертикали - получаемые размеры (рисунок 27). Диапазон колебаний размеров показывает степень влияния случайных факторов, а тенденция к изменению размеров говорит о наличии закономерно изменяющегося фактора.

Рисунок 27 – Точечная диаграмма

Определяя размах варьирования R=А_max-А_min, путём сопоставления с заданным допуском Т судят о стабильности хода технологического процесса.

Диаграммы групповых средних

Строится в тех же координатах, только по оси абсцисс откладываются номера групп обрабатываемых деталей, а по оси ординат - средние размеры заготовок, входящих в группу (рисунок 28):

,

где m –число заготовок, входящих в группу (4 и более заготовок).

Например, А_ср.1 = (А₁+А₂+ А₃+А₄) /4, А_ср.2 = (А₅+А₆+А₇+А₈)/4.

Рисунок 28 – Точностная диаграмма групповых средних

На этой диаграмме колебания случайных погрешностей резко уменьшаются за счёт осреднения, зато влияние закономерно изменяющихся погрешностей проявляется более наглядно и объективно.

По данной диаграмме можно определить тенденцию изменения размеров во времени под влиянием такого закономерно-изменяющегося фактора, как износ режущего инструмента.

Точностные диаграммы хода технологического процесса

Строятся в координатах: номера заготовок (время обработки) – размеры заготовок (рисунок 29). При этом для большей наглядности и для сокращения длины диаграммы, по одной вертикали откладываются размеры m заготовок группы. Размеры измеряются в процессе обработки.

Рисунок 29 – Точностная диаграмма хода технологического процесса

Порядок построения диаграммы:

-строится линия групповых средних размеров (см. выше);

- подбирается закон изменения средних размеров и по методу наименьших квадратов определяется положение средней линии;

- для каждой совокупности деталей рассчитываются границы мгновенного поля рассеивания.

Мгновенным называется рассеивание, которое имела бы совокупность деталей под воздействием случайных факторов, действующих в данный момент времени без учёта влияния систематических погрешностей.

- наносятся границы мгновенных полей рассеивания и строится кривая мгновенного рассеивания _мгн. =6_мгн.;

- определяется суммарная погрешность обработки партии заготовок

_парт. = _мгн. + _зак. ,

7.3 Технически достижимая и среднеэкономическая точность обработки

С повышением требований к точности обработки трудоёмкость и стоимость этой обработки увеличиваются. Это связано с тем, что для уменьшения погрешности необходимо использовать более точные станки и инструменты, снижать режимы резания, увеличивать число проходов. Выполнение этой работы требует использования рабочих высокой квалификации с более высокой оплатой труда. Зависимость времени (стоимости) обработки от точности для какого-либо метода описывается следующим уравнением:

,

где Т_о - постоянная, соответствующая минимально возможной для данного метода обработки затрате времени;  - суммарная погрешность; А, к - коэффициенты.

Эту зависимость можно условно разделит на три участка (рисунок 30).

Рисунок 29 – Схема к определению среднеэкономической точности обработки

Участок А – область технически достижимой точности метода обработки. На этом участке, затрачивая значительное время и средства, можно получить лишь небольшое повышение точности. _о- минимально достижимая для данного метода погрешность обработки. Работа с допусками _о <T<_А протекает неустойчиво, может привести к браку и является не экономичной.

Участок В- участок гарантированной точности. Здесь при небольшом увеличении времени можно значительно повысить точность. Область значений  > _Б называют гарантированной точностью метода. Работа на этом участке также не экономична.

Участок Б - участок экономической точности. Данная точность обеспечивается в нормальных производственных условиях и при затратах времени и средств, не превышающих затрат для других способов, сравнимых с рассматриваемым методом.

Погрешность между _А и _В называется среднеэкономической точностью обработки. Эта точность приведена для различных методов обработки в справочниках и другой литературе.

Нормированные данные по средне-экономической точности определяются на основании эксперимента путём сопоставления нескольких альтернативных методов обработки для получения фиксированной точности. Например: обработка отверстия – сверление 1, растачивание 2 и зенкерование 3 (рисунок 31).

Рисунок 31 – Сравнение методов обработки

График показывает, что для обеспечения точности на участке 1-2 наиболее выгодно растачивание отверстия.

С течением времени, т.е. с развитием технического прогресса, среднеэкономическая точность повышается.