2. Суммарная погрешность при обработке методом пробных ходов и промеров

При обработке индивидуальных заготовок методом пробных ходов и промеров суммарная погрешность выполняемого размера

,

где - погрешность формы обрабатываемой поверхности, получае­мая в. результате копирования первичных погрешностей заготовки в ус­ловиях упругой технологической системы, жёсткость которой различна в отдельных сечениях; - погрешность установки режущего инстру­мента на размер (погрешность проверки), зависящая от квалификации рабочего к вида применяемого измерительного инструмента; - погрешность формы обрабатываемой поверхности или погрешность её поло­жения относительно измерительной базы в результате деформации тех­нологической системы от сил зажима; - погрешность формы повер­хности в результате размерного износа режущего инструмента; -погрешности формы, вызываемые температурными деформациями техноло­гической системы в процессе обработки одной детали; - погре­шность формы обрабатываемой поверхности, возникающая из-за геомет­рических неточностей станка.

В данном случае суммирование первичных погрешностей выполняют алгебраически, учитывая возможность их частичного или полного пере­крытия и взаимной компенсации.

11. Пути повышения точности механической обработки

    1. Задачи технологических служб

Повышение точности обработки желательно на всех этапах производ­ства: от выполнения заготовок до сборки изделий. Весьма важна повы­шение и технологическое обеспечение точности в поточно-массовом производстве. Ещё большее значение и актуальность приобретает зада­чи повышения точности в условиях автоматизированного производства, где заданная точность должна обеспечиваться надёжной и устойчивой работой технологического оборудования. Для выявления возможности повышения точности обработки спроектированный технологический про­цесс анализируют. Зная условия выполнения операции технологического процесса, можно определить и оценить значения первичных погрешнос­тей, а также установить возможность их уменьшения или взаимной ком­пенсации. В производственных условиях точность обработки удаётся повысить путём:

- расчётов с последующей экспериментальной проверкой первонача­льной настройки станков (см. п. 6.7);

- определения для конкретных условий оптимальных режимов обрабо­тки;

- сокращения или исключения первичных погрешностей, и как след­ствие, суммарной погрешности обработки;

- ручного или автоматизированного управления процессом обработки со своевременной точной поднастройкой станка;

- жёсткого постоянного контроля за ходом технологического проце­сса и соблюдением технологической дисциплины.

Последний пункт относится в большей степени к администрвтивно-технической деятельности и зависит от уровня организации производ­ства на предприятии, в цехе или на участке. Другие пути достижения точности рассмотрим подробнее.

2. Расчёт режимов резания, обеспечивающих необходимую точность и высокую производительность обработки

Важным элементом настройки металлорежущих станков является вы­бор оптимальных режимов резания, т.е. таких режимов, которые кроме обеспечения высокой производительности и экономичности обработки позволяли бы вести её с требуемой точностью.

Ранее отмечалось (см. п. 6.4) что фактическая точность размеров и геометрической формы поверхностей обработанных заготовок зависит от отжатий в упругой технологической системе, связанных с колеба­ниями нормальной составляющей силы резания . Колебания в пределах в свою очередь зависят от величины колебания при­пуска (или глубины резания t ), твёрдости поверхности (в единицах НВ), пределов изменения подачи (S, мм/об) и других факторов. Например, проф. А.А. Маталин указывает, что при обработке стали твёрдостью НВ 170 и при одинаковой степени затупления резца вслед­ствие износа абсолютная величина приращения при t = 0,2 мм и S = 0,06 мм/об почти в 30 раз меньше, чем при t = 2 мм и S=0,3 мм/об. Аналогично этому при повышении твёрдости заготовки на 30 единиц НВ и точении с подачей S = 0,06 мм/об приращение в 4,5 раза меньше, чем при точении с подачей S = 0,2 мм/об.

Эти и другие исследования позволяют сделать вывод о том, что для получения точных (с минимальным рассеиванием) размеров обработку следует вести с минимальными значениями t и S . При этих условиях наименьшей будет и переменная систематическая погрешность, связан­ная с затуплением режущего инструмента.

Однако для обеспечения роста производительности обработки и сни­жения её себестоимости требуется всемерное повышение режимов реза­ния. Примером успешного решения этой задачи применительно к токар­ной обработке служит формула проф. А.П. Соколовского для расчёта подачи в зависимости от требуемой точности детали и жёсткости системы J_c

где при точении = 0,4 (см. п.6.4.3).

По расчётам проф. К.С. Колева оптимальную величину подачи можно рассчитать по формуле

где - заданная (допустимая) величина погрешности размера детали, равная , а - коэффициент динами­чности (отношение отжатий технологической системы в работе к отжатиям в статическом состоянии при одних и тех же силах, см. п. 6.4.4 ), равный .

В технической литературе приводятся математические зависимости других авторов, связывавшие точность и производительность разных методов обработки с жёсткостью технологической системы, элементами режимов резания и другими факторами. Исследования в этом направле­нии продолжаются.