Определение погрешности обработки

Определение погрешностей обработки производится одним из следующих способов:

- расчетно-аналитическим или статистическим, к которому относится

метод кривых распределения и метод точечных диаграмм.

Теоретически (путем расчета) определить суммарную погрешность обработки весьма сложно, т.к. необходимо выявить влияние каждого фактора, порождающего погрешность. Поэтому расчеты по предлагаемым многими авторами формулам для определения суммарной погрешностей не совпадают с экспериментальными данными. Если каждому из видов погрешностей придать буквенное обозначение, то общий вид формулы, выражающей суммарную погрешность можно представить как алгебраическую сумму отдельных видов погрешностей:

где α_ст - неточность станка; β_ин - неточность инструмента; γ_н.с - неточность настройки станка; ε_уст -погрешность установки; λ_тд – температурные деформации; ω_к - неточность измерения; ψ_исп - ошибки исполнителя; χ_ост -остальные погрешности.

Закон распределения Гаусса

Чаще для выявления закономерности погрешностей, возникающих при обработке, пользуются методами математической статистики (статистическими).

Измерив все детали партии, разбивают их на группы с одинаковыми размерами Результаты изображают графически. Для этого по оси ординат (Y) откладывают число деталей с одинаковыми размерами (частота случаев), а по оси абсцисс (X) - их размеры или отклонения. После соединения точек получают ломаную линию. При большом количестве измерений эта ломаная линия приближается к кривой, которая называется кривой рассеяния или кривой распределения (Рисунок 1.11).

Рисунок 1.11 Рисунок 1.12

Если при обработке детали имеются только случайные погрешности, кривая рассеяния принимает симметричную форму. Систематическая погрешность форму кривой рассеяния не меняет, но положение кривой смещается в направлении оси абсцисс (Рисунок 1.12).

Кривые рассеяния характеризуют точность обработки деталей. Случайные погрешности подчиняются в основном закону нормального распределения, который называют закон Гаусса.

Уравнение кривой нормального распределения имеет вид:

где у - частота появления погрешности; δ - среднее квадратичное отклонение аргумента; е - основание натуральных логарифмов; х -отклонение

действительных размеров от средних.

Метод точечных диаграмм

Метод определения вероятной точности обработки на основании кривых рассеяния для партии деталей, обрабатываемых в одних и тех же условиях, не отражает последовательности обработки деталей. Метод, предусматривающий построение точечных диаграмм, не имеет этого недостатка.

Состояние технологического процесса и качество изготовленных деталей можно определить по характеру расположения на графике точек, соответствующих действительным размерам, измеренным на нескольких деталях подряд. Результаты измерения каждого образца отмечают на графике.

График на рисунке 1.13(a) характеризует устойчивый технологический процесс, т.к. все точки размещаются в пределах допуска, причем центр кривой рассеяния находится в середине поля допуска. На рисунке 1.13 (б) поле рассеяния симметрично, но сильно смещено в сторону, это свидетельствует о том, что технологический процесс обработки является устойчивым, но требует подналадки. На рисунке 1.13 (в) показан график с большим разбросом точек, выходящих даже за пределы поля допуска. Этот график свидетельствует о том, что метод изготовления должен быть изменен. На рисунке 1.13(г) показан график, характеризующий наличие какой-то постоянной причины, вызывающей смещение центра рассеяния, что требует наладки станка для устранения этой причины.

Рисунок 1.13

1.2.6 Экономическая и достижимая точности обработки

Одну и ту же точность при выполнении какого-либо размера на одном оборудовании можно достичь в нормальных производственных условиях (шлифование), а на другом оборудовании (токарные станок) - только с применением дополнительных затрат времени и средств.

При проектировании технологического процесса обработки детали технолог обычно ориентируется на нормальные условия труда и получает экономическую точность.

Таким образом экономическая точность - это точность, при которой затраты на обработку одной и той же поверхности данным способом будут ниже, чем любым другим. Экономическая точность указана в «Справочнике технолога-машиностроителя» под ред. Косиловой.

Достижимая точность обработки - это точность, которая может быть получена на исправном станке рабочим высокой квалификации при неограниченных затратах труда и времени.

Достижима точность обработки применяется в основном в единичном и мелкосерийном производстве, хотя применение той или иной точности весьма относительно и в значительной мере зависит от условий производства.