12. Точность мех. Обработки. Методы ее достижения. Экономическая и достижимая точность.

Точностью мех. Обр-ки на станках называется степень соответствия реальной поверхности обработанной детали идеальной при схеме обработки, положенной в основу данного метода.

Следовательно, точность понятие комплексное, включающее всестороннюю оценку соответствия реальной детали по отношению к заданной.

Понятие точности детали включает в себя следующие параметры: точность размеров, точность формы поверхностей, точность относительного расположения поверхностей, шероховатость поверхностей, волнистость, физико-механические свойства поверхностного слоя

Точность обработки, характерная для каждого метода:

Точение, фрезерование, зенкерование – 11-9 кв.

Сверление – 13-11 кв.

Развертывание – 6-7 кв.

Протягивание – 9-6 кв.

Шлифование – 8-6 кв.

Та или иная точность м.б. достигнута двумя способами:

1. метод индивидуального получения размеров (метод пробных проходов) – этот метод обеспечивается на универсальном ненастроенном оборудовании, т.е. на станках с ручным управлением: прим-ся метод в ед. и мелкосерийном произ-ве, связан с большими затратами времени, т.е метод непроизводителен, результат зависит от квалификации рабочего

2. метод автоматического получения формы и размеров на настроенных станках с автоматическим циклом обработки. Заключается в предварительном расчете и проектировании приспособления, обеспечивающего нужную установку детали. Применяется в серийном и массовом произ-ве. Точность обработки от рабочего не зависит. Производительность высокая. Полученные детали взаимозаменяемы. 3. автоматическая обработка на копировальных станках и станках с программным управлением, в которых точность зависит от точности действия системы управления.

Н о какой бы станок или способ обработки не применялся, несколько деталей, даже обработанных на одном и том же станке одним и тем же инструментом, будут немного отличаться друг от друга. Это объясняется появлением неизбежных погрешностей обработки, которые служат мерой точности обработанной детали.

Любой ТП реализуется в определенной технологической системе СПИД, включающей в себя средства технологического оснащения и заготовку.

С момента начала мех. обработки заготовки технологическая система действует как многофакторная автоматическая система, структурная схема на рис. 1

Таким образом, к причинам, вызывающим появление погрешностей при обработке резанием можно отнести следующие:

1. приближенность реальной кинем. схемы резания к реал.

2. приближенность реал. профиля реж. инстр-та к идеал.

3. неточности станка, приспособления и их износ в процессе эксплуатации

4. неточность исполнительного размера и размерный износ реж. инстр-та

5. деформации в системе СПИД от действия сил рез-я и усилий закрепления

6. температурные деформации станка, инстр-та и детали

7. деформации детали от действия внутр. напряжений

8. неточность настройки станка на размер

9. погрешность установки, определяемая погрешностями базирования и установки

10. погрешность измерения

Каждый метод обработки, применяемый при получении той или иной поверхности, характеризуется прежде всего точностью. Различают экономическую и достижимую точность.

Под экономической точностью механической обработки понимают такую точность, которая при минимальной себестоимости обработки достигается в нормальных производственных условиях: работа на исправных станках с применением необходимых приспособлений и инструментов при нормальной интенсивности труда.

Под достижимой точностью понимают такую точность, которую можно достичь при обработке в особых, благоприятных условиях с применением нового оборудования, качественного инструмента и высокой квалификации рабочих, не считаясь с затратами времени.

При проектировании технологических процессов в большинстве случаев руководствуются таблицами экономической точности, принятыми для конкретного предприятия. Лишь в редких, ответственных случаях могут выполнятся расчеты ожидаемой точности, включающие определение упругих и тепловых деформаций детали и инструмента, размерный износ инструмента, погрешности установки и закрепления, погрешности измерения и т.п.

Зависимость стоимости изготовления от погрешности обработки:

1 - притирка

2 – шлиф-е

3 – точение

Т1 – наименьш. допускаемая точность, при которой целесообразно применять обр-ку точением

Т2 – наименьш. Допускаемая точ-ть шлиф-я

∆ - интервал, характеризующий экономическую точность шлиф-я

Методы прогнозирования точности обработки:

1. расчетно-аналитический

Заключается в установлении степени влияния на точность обработки каждого из рассмотренных выше факторов в отдельности с последующим определением суммарной погрешности обраб-ки

2. статистический

Позволяет оценить влияние всей совокупности факторов, действующей в данной операции, этот метод широко использ-ся в произ-ых условиях

13. Определение припусков на механическую обработку заготовок. Факторы, влияющие на величину припуска, на механическую обработку.

Припуск на обработку - слой материала, удаляемый с поверхности заго­товки в процессе ее обработки для обеспечения заданного качества детали.

Промежуточный припуск (операционный) - слой материала, удаляемый при выполнении отдельного технологического перехода.

– размер на предшествующей операции (переходе)

– размер на выполняемом переходе

Общий припуск - слой материала, необходимый для выполнения всей со­вокупности технологических переходов, т.е. всего процесса обработки данной поверхности от черной заготовки до готовой детали.

,

n – число операций для данной поверхности.

Припуск назначают для компенсации погрешностей, возникающих в про­цессе предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса изготовления детали. Величину припуска для элементарной поверхности дета­ли определяют расчетно-аналитическим методом (Разработчик Кован В.М.; базируется на анализе факторов, влияющих на величину припуска и конкретных условий выполнения ТП. Этим методом определяется минимальный припуск ), или ориентировочно назна­чают по соответствующим справочным таблицам (опытно-статистический метод – этому методу свойствен недостаток, т.к. припуски назначаются без учёта конкретных условий ТП изготовления деталей. Во многих случаях являются завышенными во избежании брака).

Величины припусков на обработку и допуски на размеры заготовок зависят от следующих факторов:

- материал исходной заготовки

- метод получения заготовки (её конфигурация и размеры)

- требования в отношении мех. обработки

- технич. требования в отношении качества поверхности и точности размеров детали.

Расчетно-аналитический метод определения припусков

Расчетный припуск - минимальный промежуточный припуск при обра­ботке наружных поверхностей - определяют как разность между наименьшими предельными размерами, а при обработке внутренних поверхностей - между наибольшими предельными размерами заготовок на смежных технологических переходах, т.е. для наружных поверхностей:

(2.1)

(2.2)

для внутренних поверхностей:

(2.3)

(2.4)

где z_{i min} - минимальный припуск на сторону на выполняемый технологический переход;

2z_{i min} - минимальный припуск на обе стороны или по диаметру;

a_{i-1 min}, D_{i-1 min}, a_{i-1 max}, D_{i-1 max} - соответственно наименьшие и наибольшие предельные размеры для партии заготовок на предшествующем технологическом переходе;

a_{i min}, D_{i min}, a_{i max}, D_{i max} - соответственно наименьшие и наибольшие пре­дельные размеры для партии заготовок на выполняемом техно­логическом переходе.

Минимальный припуск при последовательной обработке противолежа­щих поверхностей:

, (2.5)

При параллельной обработке противолежащих поверхностей:

, (2.6)

При обработке наружных и внутренних поверхностей вращения:

, (2.7)

где Rz_i-1, T_i-1, ρ_i-1 - соответственно высота микронеровностей, глубина дефект­ного поверхностного слоя и суммарное значение пространственных отклонений для элементарных поверхностей на предшествующем переходе;

ε_yi - погрешность установки заготовки при выполняемом переходе;

, - по правилу квадратного корня, когда пред­видеть направление векторов затруднительно.

Максимальный припуск на обработку:

, (2.8)

(2.9)

где - допуск по размеру на предшествующем переходе;

- допуск по размеру на выполняемом переходе.

Глубину резания принимают равной максимальному припуску, т.е. t_i= z_{i max}

Номинальный припуск на обработку для наружных поверхностей

,

, (2.10)

для внутренних поверхностей

,

, (2.11)

Где - нижнее отклонение по размерам на предшествующем и выполняемом переходах;

- верхнее отклонения по размерам на предшествующем и выполняемом переходах. При этом относятся к диаметрам.