8.2. Принципиальные возможности управления технологическим размером

Управление технологическим размером во время обработки в технологической системе сводится к достижению двух целей:

1) создание в технологической системе начальных условий, при которых обеспечивается требуемая точность технологического размера;

2) поддержание (сохранение) в технологической системе условий, при которых обеспечивается требуемая точность технологического размера в течение всего времени обработки заданного количества деталей

В главе 3 были сформулированы условия, которым должен удовлетворить технологический процесс для достижения требуемого качества производимого изделия. Повторим их здесь:

ωА ≤ ТА; (3.5)

ESω ≤ ES; (3.6)

EIω ≥ EI. (3.7)

Если в правую часть этих условий поставить поле допуска, верхнее и нижнее отклонения технологического размера, то получим требования, которым должен отвечать технологический размер в партии обрабатываемых на любом технологическом переходе деталей. Этот технологический размер и его допуск рассчитан и назначен, исходя из требуемой точности конструкторского размера, по правилам, приведенным в главе 6. С учетом уравнений (8.2) и (8.3) эти требования принимают вид:

(8.4)

(8.5)

(8.6)

Рис. 8.3. Схема сопоставления заданных и полученных в партии обработанных деталей характеристик точности технологического размера

Графически эти требования применительно к охватываемому размеру иллюстрируются схемой на рис.8.3. Анализ уравнений (8.4), (8.5), (8.6) показывает, что есть три принципиальных возможности управления характеристиками точности технологического размера в обрабатываемой партии деталей:

1). Управлять величиной ΔС постоянных систематических погрешностей, которые не влияют на поле рассеяния размера, но участвуют в формировании верхнего и нижнего отклонений, т.е. влияют на положение этого поля относительно номинального значения. Поскольку эти погрешности длительное время сохраняют свою величину и направление, формированием их допустимой или требуемой величины управляют в начальный момент обработки партии деталей, обеспечивая выполнение условия (8.6), как это показано на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Точечные диаграммы, показывающие эффект воздействия на величину постоянных систематических погрешностей

Условия обработки двух партий из п деталей каждая на рис. 8.4а и 8.4б различались только величинами постоянных систематических погрешностей , сформированных в начальный момент обработки каждой партии. В результате при одной и той же величине поля рассеяния ωА его положение относительно номинального размера А₀ оказалось существенно разным. Эту часть управления называют наладкой технологической системы.

2). Управлять накапливающейся величиной ΔV = f (№) переменных систематических погрешностей. Управляя этими погрешностями можно влиять как на величину поля рассеяния, добиваясь выполнения условия (8.4), так и на верхнее отклонение, добиваясь выполнения условия (8.5). Поскольку величина ΔV накапливается за время обработки некоторого количества деталей управлять нею, т.е. компенсировать ее, необходимо периодически в течение всего времени обработки партии деталей. Управление сводится к периодическому внесению поправки в размер статической настройки, величина которой равна ΔVi, но имеет противоположный знак, как это показано на рис. 8.5. Условия обработки двух партий из п деталей каждая, точечные диаграммы которых приведены на рис.8.5а и 8.5б, отличались только тем, что при обработке второй партии после обработки i-ой детали в размер статической настройки была внесена поправка, равная накопленной величине переменных систематических погрешностей ΔVi. В результате уменьшилось поле рассеяния получаемого размера за счет уменьшения верхнего отклонения. Этот вид управления называют подналадкой технологической системы.

Рис. 8.5. Точечные диаграммы, показывающие эффект воздействия

на величину переменных систематических погрешностей

3). Управлять величиной поля «мгновенного» рассеяния случайных погрешностей ω_Т, добиваясь выполнения всех трех условий (8.4), (8.5) и (8.6). Поскольку отклонение Ω_i, вызванное совокупностью случайных погрешностей, формируется по величине и направлению своё при обработке каждой следующей детали, управлять ним необходимо непрерывно во время обработки каждой детали. В результате такого управления можно добиться «сужения» поля, и, как результат, влиять как на поле рассеяния технологического размера, так и на его положение относительно номинального значения, как это показано на рис. 8.6. Условия обработки двух партий, точечные

диаграммы которых приведены на рис. 8.6а и 8.6б, отличались только величиной полей «мгновенного» рассеяния, причем . В результате оказались разными как поля рассеяния , так и координаты их середин ЕСω и , а, следовательно, и их верхние и нижние отклонения. Сегодня такому управлению с помощью систем адаптивного управления поддается только часть погрешности динамической настройки, вызванная конечной величиной жесткости технологической системы, рассмотренная в главе 7 (см. 7.4.1 и 7.4.2).

Рис. 8.6. Точечные диаграммы, показывающие эффект воздействия на поле «мгновенного» рассеяния ω_Т случайных погрешностей