Виды производственных погрешностей

В процессе изготовления изделия, практически все детали подвергаются механической обработке. Естественно, что применение того или иного технологического процесса изготовления детали зависит от физико-механических свойств используемого материала и её конструктивных особенностей. Обеспечение выходных параметров узла, агрегата и изделия зависит от точности изготовления входящих в них деталей и качества сопрягаемых поверхностей. Точностью обработки называется степень соответствия полученного изделия заданным геометрическим параметрам. Для оценки точности изготовления принято 19 квалитетов точности, каждый квалитет имеет свой диапазон отклонений, в зависимости от размера.

Погрешностью изготовленияназывается отклонение фактических параметров от теоретических.

Допустимая погрешность геометрических параметров на деталь или изделие называется допуском на изготовлениеи обозначается символом . Погрешности, которые образуются в процессе изготовления, называются производственными погрешностями и возникают вследствие влияния большого количества различных производственных факторов.

Точность, получаемого в процессе механической обработки размера детали, зависит от величины назначенного на данный размер допуска. В случае если размер детали выходит за пределы допуска, такая деталь считается бракованной. Брак бывает двух видов: исправимый и неисправимый. Исправимый брак может быть устранён за счёт дополнительной механической обработки, в отличие от брака неисправимого, когда деталь не подлежит дальнейшему использованию.

Снижение величина брака может быть обеспечено за счёт изменения технологического процесса и в частности, переходом на новое оборудование, дающее более высокую точность изготовления, или за счёт изменения режимов резания ( V_htp., h, S).

Назначение допусков на сопрягаемые размеры должно быть экономически обоснованным, так как их величины влияют на себестоимость изготовления изделия. Изменение относительной себестоимости Сизготовления валика от величины допуска , установленного на его диаметр, показано на графике Рис.3.1.

Рис.3.1 Как видно из графика, относительная

себестоимость изготовления возрастает по гиперболической кривой. Объясняется это тем, что по мере повышения точности (уменьшение величины допуска) приходится изменять технологический процесс и вводить дополнительное оборудование, обычно более дорогое или изменять режимы обработки.

Действительно, обработка валика с допуском =0,1 мм чрезвычайно проста. Пруток путём холодного волочения калибруется или обтачивается на токарном

станке резцом за один проход до заданного размера и нарезается на образцы требуемой длины.

При допуске на диаметр 0,05мм валик необходимо обтачивать на токарном станке в несколько проходов резца, вследствие чего относительная себестоимость валика возрастает. При ещё более жёстком допуске в 0,02мм валик после обтачивания требуется шлифовать, что ещё более увеличивает его относительную себестоимость. При допуске 0,005 мм валик дополнительно приходится притирать. Процесс притирки отличается низкой производительностью, что приводит к ещё большему повышению относительной себестоимости. При этом решающее значение имеет также и количество изделий, подлежащих изготовлению. С увеличением количества изделий возрастают возможности экономического использования более дорогого, но зато и более производительного и точного оборудования, инструмента и другой технологической оснастки.

Все погрешности, возникающие при обработке на металлорежущих станках, делятся на три группы: систематические, закономерно изменяющиеся и случайные.

Систематические погрешности возникают вследствие: 1)ошибок конструктора, технолога или настройщика станка на выполнение требуемого размера;

2) неправильного выбора технологических базовых поверхностей;

3) неправильного силового замыкания (создание недостаточной величины фиксирующей силы и неправильный выбор количества и расположения опорных точек);

4) неправильная установка и закрепление приспособлений, служащих для определения положения обрабатываемой детали и режущего инструмента, а также погрешности изготовления приспособлений и инструмента.

Закономерно изменяющиеся погрешности изменяются по определённому закону и возникают вследствие: 1) износа инструмента, зависящего от физико-механических свойств материала обрабатываемой детали и инструмента;

2) изменения температуры по определённому закону.

Случайные погрешностивозникают вследствие: 1) деформации системы СПИД (станок, приспособление, инструмент, деталь) возникающей от сил резания;

2) неоднородности материала обрабатываемой детали и колебание припуска на механическую обработку; 3) изменение направления и величины сил резания, действующих в процессе обработки; 4) колебание температуры обрабатываемой детали, оборудования, приспособления, режущего инструмента; 5) свойства, способ применения и количество смазывающе-охлаждающей жидкости; 6) вибрации системы СПИД.

В процессе обработки заготовки, в зависимости от величины снимаемого слоя

материала, силы резания оказывают влияние на деформацию, как заготовки ,так и всех элементов оборудования. Упругие деформации системы СПИД вызывают рассеивание размеров деталей при обработке. В результате влияния различных производственных факторов форма готовой детали может отличаться от теоретической.

Погрешность, которая выявляется в процессе измерения готовой детали, является суммарной. Суммарная погрешность получается в результате суммирования ряда составляющих погрешностей, каждая из которых обусловлена каким-либо отдельным первичным фактором. Для обеспечения требуемой точности необходимо чтобы суммарная погрешность изготовления была меньше или равна полю допуска.

å (3.1)