Технология машиностроения в 2 т. - Т.1 (Бурцев В.М., Васильев А.С. и др., 2001) (Бурцев Васильев Технология машиностроения), страница 4

Повышение точности изготовления заготовок снижает трудоемкость последующей обработки и сокращает расход материала из-за уменьшения кОличества стружки. Повышение тОчности изготовления деталей сокращает трудоемкость сборки машин вследствие частичного или полного устранения пригоночных работ, способствует достижению взаимозаменяемости элементов машин и обеспечивает возможность поточной сборки и сокращения срОкоВ ремонта машин, находящихся В эксплуатации. Точность изготовления заготовок, деталеЙ и собранноЙ машины или отдельных ее соединениЙ связаны между собоЙ и находятся в определенной зависимости.

Одним из примеров такой зависимости служит явление копирования. Оно состоит в том, что погрешности заготовки (овальность, отклонение от прямолинейности, отклонение От плоскостности и др.) в определенной степени переносятся на готовую деталь. Так, если заготовка вала в поперечном сечении Имела Овал, то и ГОТОВЫЙ вал в поперечном сечении Овал сохранит, но Только с другим соотношением боль- шоЙ и малой осеЙ. Это соотношение зависит От состояния используемой технологической системы. Увеличение Точности элементов машиностроительной продукции является ее характерной особенностью. На рис.

2.4 показаны графики изменения точности обработки в двадцатом столетии. Точность непрерывно ужесточается для трех основных категорий обработки: традиционной, точной и сверхточной. В среднем за столетие Точность сверхточных деталей выросла примерно в 2000 раз, чего не наблюдается ни с одним другим параметром машинОстрОения. Достижение требуемой точности обработки заготовок, деталей и готовых машин Всегда связано с затратами средств.

Чем меньше дОпуск, тем бОльше необходимо затратить средств на оборудование„инструмент и создание соответствующеЙ произ- Воспользуемся методом "максимум — ми нимум" для определения номинального раз мера замыкающего звена Ао, его допуска (ХХ)Ао, предельных отклонений Е5Ао и ЕХАО и коОрДинатЫ сереДины ПОЛЯ Допуска ЕСАУЛ для схемы, приведенной на рис. 2.14, а.

Размерная цепь показана на рис. 2.14, б. Значения составляющих звеньев, мм: А~ = 35+о'6.„ А2 = 60 о з,' Аз = 20+о 'з; А4 = 40+о'6. Номинальный размер определим по формуле (2,2): Ао = (60 + 20) — (35 + 40) = 5 мм . ДОпуск замыкающего звена, согласно выражению (2.3), составит (ХУ)АО = 0,16 + 0,3 + 0,13 + 0,16 = 0,75 мм. ц (о) При заданных условиях предельные от- клонения составляющих размеров будут иметь следующие значения, мм: Е535 = +0,16; Е560 = О; Е520 = +0,13; Е540 = +0,16; ЕХ35 = 0; ЕХ60 = — 0,3; ЕХ20 = О; .ЕХ40 = О. Из формул (2.4) и (2.5) получаем Е.зАО = (Е560 + Е520) — (ЕХ35 + ЕХ40) = Е = (О + 0,13) — (О + О) = +0,13 мм , ЕХАО = (ЕХ60 + ЕЛО) — (Е535 + ЕЮ40) = = ( — 0,3+ О) — (0,16+ 0,16) = — 0,62 мм .

Итак, замыкающий Размер Ао = 5 о'62 мм, а Координата середины поля допуска, вычисленная по формуле (2,6), Ао = Е5Ао — = 0,13 — " = -0,245 мм. (Хт)А 0,75 2 2 $, !фо (2.8) (ХТ)А, . (П')А„= (ХТ)АО— Р' ,~~ 2 1ф '.-". "~ЛИ 'А Д.: Координаты середины поля допуска увеличиваюшеГО реГу- руюшеГО зВена (2.9) Е,.А =Е,АО— Аналогично для уменьшаюшего регулируюшего звена П '% ЕА„=~ЕА,— ~=1 (2.10) и+1 5 Я качестве регулирующего может быть использоВанО любое размерной цепи однако чаше Всего вь~би!рают такое„на котором в данных производственных условиях ~7 7 Л )„Р3 — 2 Е, А,+ Е„А,.

Е, А; — Е,Ар. . \ 1. ,.:~ф„::Ч 1 ю! .)~,;:, ',',фаей ";ЗЛЕ , ':"Ф ~,'1~~ ~ Э, ~.;,:вы ;',: "':"СТЕ ! "ЯЕ ,'" ',(2. у,„:~( ~ '~ 1 ;;:;СТЗ "'Ъ$'. раз '"/'''" ф 'С Г '.83н 1 'ме Для практических целей очень важны расчеты допусков соВляюших звеньеВ по Величине допуска размера замыкаюшеГО на. Такие расчеты часто выполняют как пробные. На все соВляюшие звенья Оазмерной цепи назначают такие дОпуски, держивание которых не Вызывает технолоГических трудной. После этого определяют поле допуска размера замыкаю- ГО зВена и координату середины этОГО пОля по формулам 3) и (2.7).

Полученные значения сравнивают с требуемыми нструктОрскими допусками на размер замыкаюшеГО звена и Ординату середины поля его допуска. Если полученные паратры замыкаюшего звена превышают конструкторский допуск, ужестОчают дОпуски на размеры ОдноГО или нескольких соВляюших Звеньев. После этого проводят повторный расчет мерной цепи. Так, методом последовательных приближений анавливают искомые допуски. Изложенная методика может быть еше более усовершенствоа. При этом допуски несколько ужестОчаются для Всех разров (звеньев)„кроме одного. Последнее называют регулируюим звеном.

Допуск ('ГТ)АР регулирующего звена определяют по р муле Приведенный расчет выполнен по методу "максимум — минимум". Серьезным недостатком этого метода является необходимость ужесточения ДОпускОВ составляющих звеньеВ пропорционально их числу. Поэтому при большом числе звеньев допуск«1 Оказываются Весьма жесткими и их Соблюдение Вызывает большие технологические трудности. Расчет размерных цепей по метод~ "максимум — минимум" хо1зошо п1)оводить лишь для случая, когда имеется два — три составляющих звена. При более длинных размерных цепях этот расчет следует рассматривать как ориентировочный и пригодный для приближенных ТР. Отклонение от размера является Важнейшим показателем качества детали и всего изделия.

Оценка качества путем Определения фактических размеров занимает В технолоГии машиностроения Ведущее место. В случае изГОтОВления единичной детали или изделия размер и допустимые Отклонения Определяют непосредственным измерением. П1~и изготовлении ИзделиЙ сравнительно большими партиями на предварительно настроенных станках измерение каждой детали, тем более по многим параметрам, не представляется ВОзмОжным. Для анализа тОчнОсти в этом Случае использу1от аппарат математическоЙ Статистики. Аппарат математической Статистики может быть применен.

если исследователь имеет дело с массовым явлением. Процен1 положительных результатов в данной массовой операции называют вероятностью. В таких явлениях наблюдается рассеяние параметров. Например, обработка на предварительно настроенном станке партии заготовок в автоматическом режиме, т.е. без участия рабочего в каждом цикле работы станка, обязательно к рассеянию размеров. Это Объясняется Одновременным воздействием на технологическую систему большого коли- честВЙ факторов. Погрешности разделяют на Случайные, Систематические, н«~ закономерно изменяюшиеся, и постоянные.

Случайные погреш- ти возникают при изготовлении конкретной детали в резулье КЙЖДЫЙ раз ОсобоЙ компоновки большого числа факторов, ствующих на технологическую систему. Систематические пошнОсти моГут Возникнуть, например, Вследствие изнашивая режущеГО инструмента или ВозникнОВения теплОвых дефор- ЦИЙ ТСХНОЛОГИЧССКОЙ СИСТЕМЫ ДО ДОСТИЖЕНИЯ СЮ СОСТОЯНИЯ лОВОГО равноВесия. ПОстоянные поГрешнОсти проявляются В наковоЙ мере при изготовлении каждой детали или изделия. имером может быть любая геометрическая погрешность мел Орежуще ГО ОбОрудова н ия.

Вероятностный подход к явлениям позволяет осуществлять гнозы, очень полезные для производства. Предположим, что некотором заводе при изготовлении 1ООО деталей 1,5 % их зались бракованными. Если не изменить общие условия обОтки, тО ВО ВтороЙ тысяче деталей будет примернО этОт же цент брака. Этот процент каждый раз будет колебаться вог цифры 1,5. Поэтому можно сделать прогноз о браке и в случае, когда обработку еще не проводили. Процесс рассеяния параметров качества, в частности размеНаилучшим Образом характеризуется ~«Оли~О««о~~«,«~йс««~~д~леЕго Легко можно построить для Любого массового явления. детали (т.е. совокупность измерений) по результатам измеий разбивают на группы.

При этом необходимо выполнить овие, чтобы точность измерений не была ниже О,! Допуска исследуемьй параметр. В каждую группу входят значения, Орые находятся В Определенных„Выбранных интервалах. ычно принимают порядка десяти интервалов. Их откладывана Оси абсцисс. ЧислО измерений, пОпавших В данныЙ инвал, откладывают по оси ординат. После соединения полуных точек получают ломаную линию, которая и является по- ОКОМ распределения.

Предположим, что по условиям измерений получены данные, едставленые в табл. 2.4. Все измеренные размеры разбиты на интервалов с шагом 0,01 мм. Всего измерено п деталей (в ном случае — 52 детали), В каждый же интервал попало и е Й . П О Ос и Ординат м Ож н О Откладывать к а к «'« „тс1 к и От н О- ие и/««„ называемое частостью. Полигон распределения разов показан на рис.

2.16. Наибольшее число деталей прихося на интервал, расположенный ближе к середине всего диа- !с,а Я ДОТЗЛ Фен ,;мер 'Лит Ф~'' ~~':;;~4, Ф.' :1Э,,~:.~ЗТ ~'~', ~~ ф.„"Л е и ', '" ~:,.:МЗ " ':„'-'7СП ''1 ~ОДИ '!Пр 1 '.";БАЯЛ 1"' ~~~. РО '.Ца !,4;,ОКО ';.„~':.раб ':,ПРО «",кру "ХОМ !' ' „'РОВ 'Ц1«~Я «Все «ре н 'усл ;,на ~,КОТ .;Об '~'Ют 1те р 1чен 'ЛИГ 1. ~ажно учесть, что при ~ = + За функция Ф(~) = 0,9973. Это ;, значает что В партии деталей, изГотовленных данным методом В одинакОВых услоВиях, тОлькО 0,27 % деталей Выходит за пре ! ЕЛЫ ДОПУСКа Х = ба.

ИЗЛОЖенная методика оказывается очень удобной для прак,, тических целей. При изготовлении деталей измеряют только ', "., асть партии (например, 50 шт.), определяют х и а. Значение а множают на,б, и полученное число достаточно полно характе'ризует точность ВсеЙ партии деталей.

Вычисление 7а и опредепо этому Значению точности Партии деталеЙ не дает Ошу: имых результатов. Поэтому используют правило "шести сиГм", зложенное Выше. Следовательно, кривые распределения в про;,изводственных условиях строить не обязательно. Однако для ' нализа ТП и установления прогнозов рассмотрение форм кри' ых и их расположения может Оказаться Весьма полезным.