Ткачёв А.Г., Шубин И.Н. - Технология машиностроения (1043154), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1. Влияние точности на себестоимость:1 – чистовое точение; 2 – предварительное шлифование;3 – чистовое шлифованиеРис. 2. Зоны экономической точности:А – зона достижимой точности для развёртывания; В – зона экономической точности для развёртывания; С – зона экономической точности для зенкерования; 1 – развёртывание; 2 – зенкерованиеНаряду со среднеэкономической точностью различают также достижимую точность, обеспечение которойсвязано с большими затратами, так как требует специальных приемов, высокой квалификации рабочего, тщательной подготовки инструмента.1.5.
ВИДЫ ПОГРЕШНОСТЕЙВсе первичные (элементарные) погрешности разделяют на:1) систематические постоянные – которые при обработке партии заготовок постоянны во времени позначению и знаку.П р и м е р: погрешность размера режущего инструмента (зенкера, развёртки, сверла), неточность формыфасонного резца, неперпендикулярность оси шпинделя и плоскости стола вертикально-сверлильного станка идр.
Эти погрешности могут быть выявлены путём пробных замеров нескольких деталей.2) систематические функциональные переменные – которые в процессе обрабатывания закономерно меняются по времени, т.е. в зависимости от числа обрабатываемых изделий.П р и м е р: износ режущего инструмента, тепловые деформации 03ПИ до момента теплового равновесия идр.Выявляются путём пробных замеров.
Установив закон изменения можно снизить и даже устранить указанные погрешности.3) случайные погрешности – которые для партии деталей имеют различные значения, предсказать их появление и характеризовать невозможно (делятся на непрерывные и дискретные).П р и м е р: погрешности установки детали и инструмента; упругое отжатие СПИД (03ПИ), определяемоенеравномерностью твёрдости заготовки, погрешности из-за неравномерности припуска на обработку и т.д.
Основная масса случайных погрешностей – непрерывные, имеющие значения в пределах определённого интервала. Дискретные встречаются редко (п р и м е р: погрешность регулировки при использовании устройств ступенчатого типа).Для получения результирующей погрешности необходимо суммировать погрешности по размеру и знаку,причём делают это различными методами:а) систематические постоянные – алгебраически (с учётом их знаков);б) систематические переменные – арифметически;в) случайные – по правилу квадратного корня.1.6.
ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОДОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ1.6.1. ЗАКОН НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯУказанный метод используется для установления наиболее вероятного значения размеров обрабатываемойзаготовки при данных условиях обработки. Метод основан на проведении обработки опытной партии заготовокс замерами требуемого параметра (размера). В полученном ряде размеров l i выявляются предельные значенияи определяется размах распределения ∆P .∆P = l max − l min .Значения ∆P разбивают на равные интервалы и определяют частность повторений ω отклонения размеров в каждом интервалеω=m,nгде m – число заготовок, фактический размер которых находится в переделах данного интервала; n – общеечисло деталей в партии.Далее строят график (полигон) распределения размеров (рис.
3).П р и м е р: n = 100 шт., ∆P = 0,16 мм, интервал – 0,02 мм.I – размерная группа – 5 дет.ω = 0,05ω = 13 и т.д.II – размерная группа – 13 дет.Известно, что распределение суммы большого числа взаимно независимых случайных слагаемых величинс малым влиянием каждой на общую сумму при отсутствии доминирующих факторов подчиняется закону нормального распределения.Рис. 3. Экспериментальная криваяДля повышения плавности ломанной линии увеличивают число деталей (n) и уменьшают интервал (например, принимают 0,01 мм).Установлено, что при обработке заготовок способом автоматического получения размеров точность обработки подчиняется закону нормального распределения (рис. 4), который изображается математической кривойГаусса с уравнением:y=1σ 2πe−( x − a) 22σ 2,где σ – среднеквадратичное отклонение аргумента; l – основание натурального логарифма; a – центр группирования значений аргумента и в то же время среднеарифметическое отклонение аргумента.Среднеквадратичное отклонение:σ=1 n∑ ( xi − xср )2 ,n i =1где n – число измерений; xi – текущее значение измерения; xср – среднее арифметическое данных измерений.xср =x1 + x2 + ...
+ xn 1=nnn∑ xi .i =1Число n необходимо брать 50 и более.Рис. 4. Кривая ГауссаКривая нормального распределения симметрична. Ордината вершины Ymax будет при x = aYmax =1σ 2π≈0,4.σТочка перегиба находится на расстоянии:YA = YB =Ymaxl≈ 0,6Ymax .Величина σ характеризует форму кривой распределения и является мерой точности данного метода обработки.
С увеличением точности обработки σ уменьшается.На рисунке 5 показаны кривые распределения: σ – после предварительного точения; σ1 – после чистовоготочения; σ2 – после шлифования.При правильном построении технологического маршрута обработки σ > σ1 > σ 2 .Изучение кривых распределения погрешностей позволяет выявить соотношения между числом годных ибракованных изделий. Если на обработку установлен допуск δ , который определяется величинами x1 и x2 отцентра группирования, то заштрихованный участок соответствует числу заготовок, входящих в поле допуска.Рис.
5. Влияние точности механической обработки на σРис. 6. Оценка соотношения бракованных и годных деталейДля определения площади (заштрихованной) необходимо проинтегрировать функцию y в пределах граничных значений x1 и x2 .Установлено, что в интервале x = ±3σ площадь, ограниченная этим участком, составляет 0,9973 всей площади, т.е. 99,73 % обработанных заготовок будут годными. Процент брака – 0,27. Таким образом точность любогоспособа обработки можно установить по величине 6σ (правило шести σ ), что достаточно точно для практическихрасчетов (рис. 6).Закону Гаусса подчиняются многие непрерывные случайные величины: размеры детали; вес заготовок идеталей машин; твёрдость и другие характеристики механических свойств; высота микронеровностей на обработанных поверхностях; погрешности измерения и другие величины.Метод оценки точности на основе кривых распределения универсален, позволяет объективно оценить точность механической обработки и других механических операций, но не позволяет оценить изменения параметраво времени, нельзя отличить переменные систематические погрешности от случайных – и, как результат, – отсутствует возможность активного воздействия на технологический процесс обработки заготовки.1.6.2.
СТАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССАПод статическим регулированием технологического процесса понимается корректировка параметров процессав ходе производства с помощью выборочного контроля из изготовляемой продукции. Применяют:а) метод медиан и индивидуальных значений (используется при отсутствии автоматических измерительных средств);б) метод средних арифметических значений и размеров (используется при автоматических устройствахдля контроля).Методы применимы в случае если распределение размеров подчиняется законам Гаусса и Максвелла.
Рассмотрим подробнее оба метода.Метод медиан и индивидуальных значений (рис. 7).Из потока продукции через определённые промежутки времени отбирают выборку объёмом от 3 – 10 единиц (чаще 5). Время между двумя отборами устанавливается в зависимости от стабильности ТП (обычно 1–2часа).Значения размеров наносят на специальную карту.П р и м е р: 38 − 0,035Рис. 7. Карта индивидуальных значенийКарта имеет две сплошные линии Tв и Tн , ограничивающие поле допуска, и четыре предупредительные:Pв и Pн – границы регулирования модели, Рвр и Рнр – границы регулирования крайних значений.Положение предупредительных границ определяется по формулам не основе теоретических положенийстатического контроля.Далее на карту наносятся результаты замеров, причём выделяют третье.При выборе баз необходимо чётко представлять общий план обработки заготовки, который на последующих этапах проектирования детализируется и уточняется.При n = 5 значение: 37,99; 37,98; 37,975; 37,975.
х = 37,98 – медиана, среднее значение упорядоченного повозрастанию или убыванию ряда чисел.Протекание процесса нормальное, если х не выходит за рамки Pв и Pн , а крайнее значение выборок заРвр и Рнр . Если имеются выходы за границу (выборки 5, 6, 7) на карте делают отметку в виде стрелок и устраняют причину, вызывающую отклонение процесса. Продукцию между двумя выборками подвергают сплошному контролю.Метод средних арифметических значений и размеров.При использовании автоматических измерительных средств используют метод в целом схожий с описанxным, но в качестве статических характеристик является среднее арифметическое значение х = ∑ i и размахnR = xi наиб − xi наим из i-й выборки.1.7. БАЗИРОВАНИЕ1.7.1.
ПОНЯТИЕ О БАЗАХ, ИХ КЛАССИФИКАЦИИ И НАЗНАЧЕНИЕКачество изготовленного изделия во многом зависит от того, насколько правильно оно установлено и закреплено в процессе механической обработки, т.е. произведено её базирование.При обработке заготовок на станках различают следующие поверхности (рис.
8):а) основные (А) – с помощью которых определяют положение детали в изделии;б) вспомогательные (В) – определяющие положение присоединяемых деталей относительно данной;в) исполнительные (С) – поверхности, выполняющие служебное (функциональное) назначение (здесь –поверхность зуба колеса);г) свободные (Д) – не соприкасающиеся с другими деталями и служащие для придания необходимойформы всей конструкции.12АВАDРис.
8. Виды поверхностейРис. 9. Технологические базыБаза – поверхность (сочетание поверхностей, ось, точка) принадлежащие заготовке (изделию), используемая для базирования.Базирование – придание заготовке (изделию) требуемого положения относительно выбранной системы координат. По назначению базы делятся на:1) конструкторские – определяющие положение детали (сборочные единицы) в изделии. Делятся на:а) основные – определяющие положение самой детали в изделии.б) вспомогательные – определяющие положение присоединяемой деталь относительно данной.2) технологические – используемые при определении положения заготовки или изделия при изготовленииили ремонте.Различают основные и вспомогательные (искусственные) технологические базы.Основные – являются неотъемлемым элементом конструкции, например: поверхность отверстия 1 и торецзаготовки 2, используемые для базирования при нарезании зубьев, являются основными технологическими базами (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
