V точність механічної обробки деталей на верстатах

Конструктивні допуски і технічні вимоги для виготовлення деталей призначають виходячи з умов роботи деталей в машинах. Якість же виготовлення деталей (розміри, форми, їх відхилення, шорсткість і фізико-хімічні властивості поверхонь) визначається досконалістю ТП і його відповідністю встановленим нормам і вимогам. У машинобудуванні якість тісно пов’язана з точністю. Отримані при обробці форми поверхонь, їх розміри і відхилення визначають фактичні зазори і натяги в сполученнях, тобто технічні параметри виробів – потужність, надійність, точність і довговічність.

Необхідна точність забезпечуються фінішними методами обробки, але їх результати багато в чому залежать від попередніх переходів обробки.

Повний аналіз точності з урахуванням всіх діючих факторів, які впливають на точність механічної обробки деталей на верстатах, неможливий. Тому розглядаються тільки ті фактори, які найбільш суттєво впливають на точність обробки.

Такими факторами, являються:

1. ст - неточність верстатів;

2. і - точність виготовлення ріжучого і допоміжного інструменту і його зношування;

3. у - погрішність установлення деталі при обробці;

4. н - неточність встановлення інструменту і налагодження верстату;

5. д - деформації технологічної системи під дією сили різання;

6. т - теплові деформації в процесі обробки і деформації від внутрішніх напружень;

7. к - якість поверхні після обробки, яка може впливати на покази вимірювань;

8. м - похибки вимірювань внаслідок неточності вимірювальних засобів;

9. р - помилки виконавця роботи.

Якщо елементарні погрішності взаємно не залежні, сумарну погрішність знаходять як :

(1)

де k_р–коефіцієнт ризику, приймається залежно від ризикуР, який прийнято допустимим;.

₁,₂…₉- коефіцієнти, що враховують закон розподілення елементарних погрішностей.

При законі нормального розподілу погрішностей і їх рівною ймовірністю значення _і= 0,111. При обробці деталей розкид погрішностей зазвичай відрізняється від закону Гаусса. В цьому випадку слід поставити інші значення_і. Якщо передбачається, що розсіяння розмірів близьке до закону Сімпсона, то _і= 1/6, а при невідомому характері розсіяння розмірів рекомендується приймати закон рівної імовірності _і= 1/3.

Ряд значень коефіцієнт ризикуk_рзалежно від відсотку ризику наступний:

Р,% 10,00 4,50 1,00 0, 30 0,10 0,01

k_p1,65 2,00 2,57 3,00 3,29 3,89

Для забезпечення надійності технологічної операції по точності обробки необхідно, щоб загальна погрішність обробки не перевищувала допуску - ≤ T_д. Коефіцієнт точності технологічної операції К_тявляє собою відношення сумарної погрішності обробки до величини допуску:

(2)

При виборі маршруту обробки деталі перевагу віддають найкоротшому шляху досягнення необхідних параметрів якості, бажана повторюваність методів обробки (росте продуктивність, можливе поєднання переходів, зменшується номенклатура інструменту і пристроїв). Чистові операції бажано виконувати на окремих верстатах.

5.1 Геометричнінеточності верстатів ст

Ці неточності визначаються у ненавантаженому стані верстата. Вони залежать від точності виготовлення основних деталей і вузлів і точності їх складання, а також можуть бути наслідком неправильного установлення верстатів на фундаменті. Ці неточності впливають головним чином на форму і розташування поверхонь деталей, що обробляються – овальність, конуснiсть тощо.

Геометричні неточності можуть також бути результатом зношування. В першу чергу зношуються деталі, на які при їх взаємному переміщенні діють найбільші навантаження. Суттєве значення має підтримання чистоти і регулярне змащування верстата, оскільки абразивний пил значно підвищує зношування деталей, що труться.

Внаслідок зношування шпинделю і підшипників у токарних верстатах виникає биття шпинделю, яке придає геометричну неточність деталі при обробці. Зношування направляючих верстатів визиває неспівпадання центрів, непаралельність переміщень, тощо, що також призводить до геометричних неточностей обробки деталей.

Геометричні погрішності визначають шляхом перевірки верстату у стані нерухомості без навантаження і при повільному переміщенні його частин від руки. При перевірці використовують точні лінійки, рівні, нівеліри, прилади з індикаторами, вимірювальні комплекти тощо.

Норми точності і методи перевірки верстатів регламентовані стандартами. В довідниках приведені дані про норми точності в залежності від степені точності, типу і призначення верстатів. Наприклад, радіальне биття біля кінців шпинделів токарних і фрезерних верстатів класу "Н" допускається не більше ніж 0,010– 0,015 мм. Погрішності прямолінійності і паралельності направляючих верстатів на довжині 1000 мм не більше 0,02 мм, а на всій довжині – не більш 0,05 мм.

Норми точності обробки завжди менші норм точності відповідних верстатів. Для верстатів після ремонту норми точності нижчі.

Неточність верстатів збільшують неточності оснащення. Для технологічного оснащення головними являються вимоги по забезпеченню необхідної точності і найменших затрат часу на установку і закріплення заготовок. Погрішності пристроїв пр виникають в результаті неточностей при їх виготовленні і зношування в процесі експлуатації і вона не повинна перевищувати 0,1 – 0,3 допуску на розмір деталі.