Технологическое обеспечение точности механической обработки

Мосле изучения данной главы студент должен:

знать

• • параметры, характеризующие точность деталей машин;
• • причины образования погрешностей обработки;
• • методы обеспечения точности механической обработки, их достоинства и недостатки;
• • методы настройки металлорежущих станков;
• • методы анализа данных о качестве продукции и способы анализа причин брака, в частности, при механической обработке;
• • пути и резервы повышения точности механической обработки;

уметь

• • оценивать точность технологических операций механической обработки;
• • выбирать рациональные технологические процессы механической обработки заготовок по критерию обеспечения показателей их качества и предотвращения появления брака;
• • рассчитывать суммарную погрешность механической обработки;

владеть

• • навыками определения экономической точности обработки;
• • навыками анализа технологических процессов на основе применения статистических методов управления точностью обработки.

В данной главе рассматриваются параметры, характеризующие точность деталей машин, причины образования погрешностей обработки, методы обеспечения точности механической обработки, методы настройки металлорежущих станков, пути и резервы повышения точности механической обработки.

Общие положения

Точность изготовления деталей в большинстве случаев существенно влияет на качество машин. Чем точнее требуется изготовить деталь, тем дороже будет обходиться данная продукция. Поэтому не следует повышать требования к точности детали больше, чем это требуется для ее нормальной работы в узле или машине.

• Точностью обработки называют степень приближения действительных значений размеров, отклонений формы поверхности и расположения поверхностей и (или) осей к их требуемым значениям, которые заданы чертежом.

Таким образом, точность обработки поверхности (или поверхностей) детали определяется точностью размера (или размеров), точностью формы поверхности и точностью расположения поверхностей и (или) осей детали.

Для количественной оценки точности обработки определяют погрешность обработки, т. е. отклонения размеров, геометрической формы поверхности и расположения поверхностей и (или) осей от требуемых значений.

Если на чертеже нет указания о допустимых отклонениях от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей и (или) осей детали, то это свидетельствует, что указанные отклонения не должны выходить за пределы поля допуска на соответствующий размер.

На стадии проектирования технологических процессов механической обработки применяют расчетно-аналитический метод определения погрешности обработки, на стадии изготовления продукции — опытно-статистические методы оценки.

Количественные показатели точности, допускаемые отклонения и методы их контроля регламентируются «Единой системой допусков и посадок» и ее стандартами.

В настоящее время применяют следующие методы обеспечения точности механической обработки.

• 1. Метод пробных рабочих ходов заключается в следующем. К установленной на станке заготовке подводят инструмент, придают ему с помощью лимба или другого отсчетного устройства такое положение, при котором риск получить бракованную заготовку сводится к нулю, и обрабатывают небольшой участок поверхности (при небольшой заготовке обрабатывают всю поверхность). После этого станок останавливают, измеряют полученный размер, определяют его отклонение от требуемого значения и вносят поправку в положение инструмента. Затем вновь выполняют пробный рабочий ход, измеряют полученный размер и при необходимости вносят новую поправку в положение инструмента. Данную процедуру повторяют до тех пор, пока не обеспечивается требуемая точность обработки. Метод применяется в основном в единичном и мелкосерийном производствах, а также в серийном производстве, например на шлифовальных станках, оснащенных приборами активного контроля точности. Он позволяет достичь высокой точности обработки, но отличается значительной трудоемкостью, что повышает себестоимость продукции.
• 2. Метод автоматического получения размеров на предварительно настроенных станках. Его сущность состоит в том, что заготовка устанавливается на станке без выверки ее положения. Обработка осуществляется за один или несколько рабочих ходов, установленным заранее на настроечный размер (или размеры) инструментом (или группой инструментов). Метод применяется в серийном и массовом производствах при многоинструментальной обработке на станках-автоматах. При этом трудоемкой является процедура настройки станка по пробным заготовкам. Точность обработки зависит от квалификации наладчика станка и нс зависит от квалификации и внимания станочника.
• 3. Метод автоматического регулирования точности с помощью подналадчиков. В станок встраиваются измерительное и регулирующее устройства (подналадчик), способные менять положение режущего инструмента или инструментов. В случае выхода параметров точности за пределы допустимых отклонений автоматически происходит подналадка станочной системы, и процесс обработки стабилизируется. Наибольшее распространение метод получил в крупносерийном и массовом производствах, например при непрерывной обработке заготовок на торцешлифовальных и плоскошлифовальных станках-автоматах.

Следует отметить, что в единичном и мелкосерийном производствах иногда обработку заготовок (например, сверление отверстий) осуществляют по разметке. При этом станочник обрабатывает заготовку по линиям и точкам разметки, нанесенным разметчиком. На точность обработки влияет квалификация станочника и разметчика.