Тема 2: Точність механічної обробки. Якість поверхонь деталей машин.

1. Чинники, які впливають на точність.

2. Точність при різноманітних способах обробки.

3. Жорсткість технологічної системи ВПІД

4. Підвищення точності обробки на верстатах з ЧПК та ГВС

5. Статистичний метод визначення точності

6. Досягаєма та економічна точність. Умовні познаки точності форми та взаємного розміщення поверхонь по ГОСТ 2308-79

7. Поняття про якість поверхонь, чинники, що впливають на неї та залежать від неї

8. Критерії оцінки шорсткості

9. Методи та засоби оцінки шорсткості

10. Хвилястість поверхонь

Знати: Класи точності та шорхності, их взаємозв’язок, досягаєму точність при різних способах механічної обробки.

Вміти: Вибирати раціональний метод обробки та обладнання для забезпечення точності й якості деталі згідно вимогам креслення.

Література : Л2 ст.74-126; Л4 ст.13-45; Л5 ст.6-89, ст.89-114; Л8 ст.23-45,ст.57-71;

Л10 ст.63-78-97;

І. Точність обробки - це ступінь відповідності виготовленої деталі вимогам креслення.

Критерії оцінки точності:

1. Дотримання розмірів поверхонь.

2. Дотримання вимог шорсткості поверхонь.

3. Дотримання допусків форми та взаємного розташування.

4. Дотримування вимог твердості поверхонь.

Методи забезпечення точності розмірів:

1. Метод знімання пробних стружок (одиничне, мілкосерійне виробництво)

2. Метод налаштування верстату та інструменту на автоматичнее одержання розміру

Чинники, впливаючі на точність:

1. Точність інструменту; заточка, ступлення, точність установки

2. Жорсткість системи ВПІД

3. Теплові явища – деформується

4. Похибки встановлення деталі

Існує 19 квалітетів точності 01, 0, 1, 2, … , 16, 17

01 – 7 – засоби вимірювання, калібри

4 – 12 – допуски розмірів в посадках

12 – 17 – допуски невідповідальних розмірів

Порівнялна таблиця квалітетів з классами точності ОСТ (р.р 1-500мм)

Класс по ОСТ	Квалітет
	Вал	Отвір
09	────	5
1	5 6	6
2	6 7 8	7 8
2а	7 8	8
3	8 9	8 9
3а	10	10
4	11	11
5	12 13	12 13
7	14	14
8	15	15
9	16	16
10	17	17

ІІ. СТМ том І ст.8 табл 4

ІІІ. Здатність системи протистояти діям сил, виникаючих деформацій характеризує її жорсткість.

Жорсткість технологічної системи ( j ) – це відношення радіальної сили Р_у, направленної перпендикулярно до обробляємої поверхні, до зміщення У ріжучої кромки інструменту відносно обробляємої поверхні заготівки у тому-ж напрямі.

(1)

Р_х – вісьова

Р_у – радиальна

Р_z – тангенціальна

Складаючі сили різця

Якщо-б під дією складаючих Р_х, Р_у, Р_z система не деформувалася, то гаготівка після обробки мала-б розмір d. Адже система деформується і діаметр заготівки буде відрізнятисяч від d на Δd – похибка заданного діаметру. Чим більші Р_х, Р_у, Р_z, тим більший Δd.

Різна жорсткість окремих ланок системи ВПІД.

Жорсткість верстату – це здатність його протистояти діям сил деформації ( при цьому інструмент, пристосування та заготівка вважаються абсолютно жорсткими).

Жорсткість інструменту чи пристосування – здатність того й другого протистояти діям сил деформації при абсолютно жорстких верстату та деталі.

Жорсткість деталі визначається з курсу “Опір матеріалів”

Для жорсткості інструменту необхідно грамотно підібрати: розмір, матеріал, заточка, режим різання.

IV. Верстат з ЧПУ не виробляє деталь точніше аніж універсальний верстат. Підвищення точності при переводі обробки з універсальної на ЧПУ досягається завдяки відсутності в процесі виготовлення деталі модельного психологічного фактору. Одну й ту саму деталь виготовляє однаково токар високого класу й оператор ЧПУ, одна партія цих деталей в 1000шт. буде виготовлена точніше й швидше (а це значить дешевше) на верстаті з ЧПУ чи ГВС. Чим деталь складніше, тим більше складних фасонних поверхонь вона має, чим жорсткіше її допуск, тип ефективніше її перевод на верстат з ЧПУ.

Для верстатів з ЧПУ застосовують пристосування з пневмо(гідро) приводом, стандартним РІ.

V.

Систематичні – знос та неточність направляючих, хід гвинта, радіальне биття шпінделя і т.д.

Систематичні закономірно повторюються – знос РІ, непрогріті вузли верстату і т.д.

Випадкові – неоднорідність матеріалу, тріщини, пустоти, розналадка верстату, поломка РІ.

Дослідно–статистичний метод оцінки похибок

(для крупносерійного та массового виробництва)

Ø

а)

		Розмір	№ проби					Сумарна хар-ка по всім пробам
			1	2	3	4	5
		14
		13
		12
Поле допуску	50,04	11
	50,03	10	·			·		··
	50,02	9	·	··	·	·	·	· ·· · · ·
	50,01	8		··	··	··	···	·· ·· ·· ···	< центр розсіювання крапок посередині
	50,00	7	··	·	··	·	·	·· · ·· · ·
	49,99	6	·					·
	49,98	5
		4
		3
		2
		1

по 5 деталей в одній пробі

Приклад стабільно-відладженого ТП.

б) Якщо всі крапки зміщенні рівномірно вгору чи вниз – тех. процесс стійкий, але потребує переналадки для загального збільшення чи зменшення розміру.

в) Якщо існує великий роздріб крапок з виходом з поля допуску, то треба змінювати метод виготовлення. Наприклад: змінити токарну на шліфувальну операції, перевірити программу, можливо помилився наладчик.

VI. Досягаєма точність – це точність котра досягається на справному обладнанні, кваліфікованими робітниками, внеобмежений час (експереминтальне, дослідне виробництво).

Економічна точність - точність, яка досягається на справному обладнанні, робітником відповідної кваліфікації в обмежений нормою час.

VII. Якість поверхні – це сукупність характеристик поверхні: шорхності та хвилястості, фізичних, механічних та хімічних властивостей та мікроструктури поверхневого шару.

Чинники впливаючі на якість:

1. Матеріал деталі (Сталь20 та А20 – автоматна; завдяки сірі S та фосфору Р краще обробляється на 2 кваліт.)

2. Вид обробки

3. Геометрія РІ

4. Жорсткість системи ВПІД

5. Режим різання

6. ЗОР змазуюча-охолоджуюча рідина

7. Матеріал РІ

8. Режими хіміко-термічної обробки

Якість впливає на:

1) Характер посадок

- з зазором чим більший шорхність, тим більший зазор

- з натугою чим більша шорхність, тим менша натуга

2) На знос поверхонь що труться

3) На корозійностійкість

4) На межу витривалості ( межа витривалості). На деталь діє 3 види навантаження: статична-тяга, динамічна-тяга, удар тазнакоперемінна тяга.

5) На аеродинамічні властивості.

VIII. Критерії оцінки шорхності поверхні.

Згідно ГОСТ 2789-73 встановленно 6 параметрів шорхності: Ra, Rz, R_max, S_m, S, t_p.

1) Ra – середньоарифметичне відхилення профілю

де: n – кількість виміряних відхилень

у_і – абсолютна відстань до середньої лінії

На l = 25мм у_і виміряно 500 разів, тоді

2) Rz – висота нерівностей профілю по 10-ти крапкам або висота нерівностей, котра характеризуєсередню відстань між п’ятьма найвищими крапками виступів та п’ятьма найнижчими крапками впадин, котрі знаходяться в межах базової довжини, зміряну від лінії, паралельної середньої лінії.

3) R_max – найбільша висота нерівностей профілю.

4) S_m – середнє значення кроків виступів профілю, котрі знаходяться в межах базової довжини.

5) S – середній крок місцевих виступів профілю.

6) t_p – відносна опорна довжина профілю

ІХ. 1) Якісний – порівняння шорхності поверхні з еталоном. Еталони виготовляють по видам обробки.

2) Кількисний – виконують в лабораторних умовах з приладами для визначення параметру шорхності.

Х. Хвилястість – це сукупність періодично повторюючихся нерівностей у яких відстань між проміжними височинами або впадинами перевищують базову довжину L.

Хвилястість є проміжне положення між шорхністю та відхиленням форми.

S_w – крок нерівностей

W_z – висота нерівностей

L_w – Базова довжина

Відхилення, у яких: а) відношення є шорхність

б) є хвилястість

в) є відхилення форми