Погрешность обработки

сеяния размеров, полученных при обработке другой партии деталей на том же станке, но при второй настройке станка, то получим две одинаковые кривые, но смещенные одна относительно другой по оси абсцисс (рис. 24). Величина этого смещения AL характеризует погрешность настройки станка, которая определяется разницей в положении установленного на размер инструмента при первой и второй настройке.

Геометрическую погрешность станка AI = 30 мкм; погрешность базирования Л2 = 0 (вследствие совпадения измерительной и установочной баз); погрешность закрепления Д3 = 20 мкм; погрешность изсотовления приспособления Д4 = 20 мкм; погрешность изготовления инструмента ДБ = 0 (предполагаем что настройку на размер ведут по наиболее выступающему зубу фрезы, а следовательно, биение зубьев не влияет на контролируемый параметр); погрешность настройки фрезы на размер Д, = 40 мкм; погрешность, связанная с размерным износом инструмента, Д, = 0 (считаем, что ее можно компенсировать поднастройкой фрезы); погрешность измерений Д8 = 90 мкм; погрешность, вызванная отжатием фрезы от заготовки под действием сил резания, Д8 = 30 мкм.

а) погрешность настройки;

В условиях серийного производства применяется несколько отличный метод получения заданных размеров. Он заключается в том, что при обработке каждой детали режущий инструмент устанавливают в исходное положение по лимбу, а обрабатывают деталь за один проход. В данном случае на точность обработки влияют субъективные факторы двух видов: один из них связан с погрешностью установки необходимого деления лимба (погрешность настройки), другой — с повторяющейся для каждой детали погрешностью установки режущего инструмента по найденному делению лимба.

где До,, — погрешность из-за поперечных вибраций инструмента. Возникает при сообщении инструменту полезных продольных колебаний, совпадающих С направлением подачи; Акост — погрешность настройки (установки и выверки инструмента относительно детали; установки режима обработки); Дш — погрешность, возникающая при нагреве инструмента и детали в процессе обработки; Д„/> — погрешность в результате износа инструмента и образования зазора между инструментом И деталью.

Погрешность настройки характеризуется некоторым смещением срабатываний по отношению к настроечному размеру за счет несовершенства узла настройки и опыта наладчика.

Погрешность настройки X характеризуется смещением X по отношению к настроечному размеру за счет несовершенства узла настройки и ощлта наладчика.

Погрешность настройки практически может быть сведена к нулю, если при многократном арретировании измерительного стержня прибора добиваться такого положения настроечного узла, при котором срабатывание команды происходит не менее чем в 50% случаев.

Предельная скорость арре-тирования в мм/сек Погрешность настройки в в статическом режиме » динамическом режи-

Погрешность настройки контактов в статиче-

Для каждой настройки определяют погрешность срабатывания и из 25 срабатываний определяют среднее значение. Таким образом, будет получено несколько средних значений, например Xlt X2, Х$, Xt к Х5. Тогда погрешность настройки будет

Допускаемая погрешность обработки (класс точности)

Суммарная погрешность обработки

Как видно, отклонения действительных размеров от среднего размера почти всех обработанных деталей находятся в пределах от + За до —За, т. е. абсолютная величина отклонения равна 6а. Следовательно, если допуск на обработку больше 6а, то поле рассеяния размеров и погрешность обработки меньше допуска, т. е. все детали по размерам пригодны. Другими словами, величина 6з или ±3о определяет наибольшее рассеяние размеров, которое следует практически учитывать.

Суммарная погрешность обработки........... 62

где ./Vpe3 — мощность, расходуемая на резание; Pz, PY, Px — составляющие силы резания; Л?, — суммарная погрешность обработки; SP — заданный допуск на обрабатываемую поверхность; Л/элТ) — мощность электропривода оборудования; Ряоп.и„ —

Для направляющих станков основной причиной потери работоспособности является износ [146]. Повреждение поверхности в результате износа приводит к искажению начальной формы направляющих, что влияет на точность обработки детали. Поэтому выходной параметр станка — погрешность обработки Д, — функционально связан с износом направляющих С/, т. е. Д = / (?/). Однако, если Д не превосходит допустимого (по требованиям точности к станку) значения ДДОП, то отказ не возникнет.

Например, известно, что точность обработки на станке должна находиться в пределах ±0,05 мм, т. е. допустимая погрешность Хшах = 0,1 мм. Надо ли восстанавливать точность станка, если перед третьим плановым ремонтом фактическая погрешность обработки находилась в пределах Хф = 0,08 мм. Рассчитаем Хдоп по формуле (75):

2. Пример функциональных связей, определяющих параметрическую надежность изделия* В качестве примера оценки изменения выходного параметра рассмотрим погрешность обработки на револьверном станке-автомате (рис. 63), Обрабатываемая заготовка (пруток) вращается с частотой вращениям в, шпинделе станка 7, а инструмент закреплен в шестипозиционной револьверной головке 2 и последовательно подводится к изделию. На рисунке изображена обточка прутка при подаче головки со скоростью s, причем диаметр детали d должен быть обработан с заданной точностью.« Выходным параметром является погрешность

обработки Д, которая должна находиться в пределах допуска. Автомат предназначен для обработки деталей 2-го и 3-го классов точности, что и регламентирует допустимые значения Д. Точность обработки, как основной показатель качества функционирования станка, характеризуется рядом выходных параметров ~ погрешностью обработки в поперечном и продольном сечениях, несоос-ностыб обработанных цилиндрических поверхностей и др. Рассмотрим для примера изменение одного выходного параметра — погрешность диаметрального размера при обработке детали е револьверного суппорта. Начальные геометрические и кинематические характеристики станка, которые определяют точность обработки (например, параллельность направления подачи револьверного суппорта и оси шпинделя), изменяются под влиянием энергии, действующей на станок, при его эксплуатации. Следствием механической энергии являются упругие деформации системы и износ направляющих, а тепловая энергия приводит к деформациям корпусных деталей. В результате всех этих процессов происходит из* мененйе взаимного положения заготовки и инструмента, и погрешность обработки возрастает. Влияние этих факторов может быть выражено определенными аналитическими зависимостями, полученными из эксперимента или на основании расчета. Упругие деформации технологической системы зависят от ее жесткости и в данном случае в первую очередь от жесткости стыков [104 ]. Поскольку погрешности от деформации могут быть компенсированы подналадкой положения резца, на точности обработки отразится лишь та их часть Дь которая зависит от колебания силы резания Р на некоторую величину ДР (из-за неоднородности припуска и твердости заготовки, из-за затупления резца и т. д.) и от изменения жесткости Д/ револьверного суппорта и шпинделя при различных их положениях:

Суммарная погрешность обработки Д зависит от составляющих А-!, А 2 и А3, однако в общем случае будет иметь место не алгебраическое, а геометрическое их суммирование. Изменение составляющих во времени протекает с различной скоростью. Суммарная погрешность А =/ (Д^, А2; А3) будет также изменяться во времени, что было рассмотрено при анализе моделей отказов (см. гл. 3).

Анализ результатов расчета для базовой наработки пути трения, равной 1000 км, показал, что конструктивные факторы оказывают значительное влияние на неравномерность износа направляющих и погрешность обработки. Наибольшее влияние оказывают длина направляющих стола и суппорта и ширина граней. Из эксплуатационных факторов наибольшее влияние на долговечность оказывают концентрация абразивных частиц в смазке и длина обрабатываемых деталей. Узел трения, имеющий оптимальные параметры, менее чувствителен к воздействию эксплуатацион-