8.4. Погрешность настройки технологической системы
на заданный размер
При обработке партии заготовок режущий инструмент предварительно настраивается на заданный размер на каждой выполняемой операции. Существуют два способа: настройка по пробным деталям, настройка по эталону и автоматическое получение размеров на настроенных станках.
8.4.1. Настройка по пробным деталям.
Сущность метода заключается в последовательном снятии слоев металла с пробных деталей. После каждого прохода режущего инструмента размер детали контролируется измерительным инструментом. По результатам измерений определяют величину и направление смещения режущего инструмента. Количество пробных деталей обычно составляет 5-10 штук. Разность между минимальным и максимальным размерами называется полем рассеяния размеров. За настроечный размер обычно принимают середину поля рассеяния размера при обработке пробных деталей (рис. 8.5).
■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■
Рис. 8.5. Поле рассеяния размеров пробных деталей
При обработке партии деталей инструмент невозможно установить в одинаковое положение. Расстояние между предельными положениями инструмента или поле рассеяния размеров называется погрешностью настройки инструмента на заданный размер ΔН. Эта величина зависит от метода настройки и представляет по существу разность между максимальным и минимальным настроечными размерами.
При настройке инструмента на заданный размер по пробным деталям точность настройки определяется результатами измерений. Обычно принимают среднее арифметическое (или медиану) за центр группирования размеров партии заготовок, обрабатываемых при данной настройке станка. Задача настройщика (наладчика) станка заключается в совмещении режущей кромки инструмента с центром группирования размеров, полученного при обработке пробных деталей (рис. 8.5). Центр группирования, чаще всего, определяется по лимбу механизма перемещения инструмента. Величина погрешности настройки инструмента на заданный размер обработки (ΔН) определяется по формуле
,
(8.16)
где k – коэффициент, учитывающий отклонение закона распределения погрешностей измерения и регулирования от нормального распределения (закона нормального распределения Гаусса), обычно k = 1 – 1,2; Δизм – погрешность измерения при обработке пробных деталей; Δрег – погрешность регулирования положения инструмента относительно центра группирования;
При более точных расчетах необходимо учитывать погрешность, связанную с точностью расчетов установочного размера. С учетом погрешности расчетов формула (8.16) принимает вид
,
(8.17)
где Δрасч – погрешность расчетов центра группирования размеров, котрая рассчитывается по формуле
,
(8.18)
где σ – среднее квадратическое отклонение размеров при обработке пробных деталей (обычно σ =Т / 6; n – число пробных деталей (n = 5 − 10).
В приближенных технологических расчетах погрешность настройки принимают: ΔН = 2σ = 0,1Т. По такой приближенной формуле определяют ΔН для деталей, в которых размеры выполняют по 7 – 9 квалитета. Для менее точных размером детали (10 квалитет и грубее) погрешность настройки ΔН увеличивают в 1,5 – 2 раза.
8.4.2. Настройка на размер по эталону.
Сущность метода состоит в том, что настройка инструмента ведется по эталону, который является точной копией обрабатываемой детали. Расстояние между поверхностью эталона и зубом фрезы проверяют щупом. Точность настройки с применение щупов зависит от квалификации рабочего. Погрешность настройки инструмента на заданный размер по эталону определяется по формуле
,
(8.19)
где Δизг.эт – погрешность изготовления эталона, обычно она составляет 10 – 20 мкм (0,01 … 0,02 мм); Δуст.инст – погрешность установки инструмента по щупу (эта погрешность составляет 20 − 50 мкм).
Поскольку настройка по эталону ведется в статическом положении, то упругие отжатия в технологической системе корректируются размерами эталона или щупа.