6.5. Өңдеу дәлдiгiн арттыру жолдары

Машина жасау үдерісiнiң дәлдiгiн өңдiрiстiң дайындамалар алу үдерісiнен бастап, құрастыру үдерісi бiткенде мейлiнше жоғары деңгейде болуын қамтамасыз етуге тырысу қажет.

Жасалған дайындамалардың дәлдiк параметрлерi жоғары болса, кейiн оларды механикалық өңдеудiң еңбек сыйымдылығы төмен болады; өйткенi дәл дайындамалардың тұрпайы және тазалай өңдеу көлемi аз болады.

Дайындаманы әрлеп өңдеудiң дәлдiгi жоғары болса, онда оларды құрастыру кезiндегi қиюластыру, жеткiзу жұмыстары аз болып, оны көбiне түгел өзара алмастыру тәсiлдерiмен жүргiзуге жол ашылады.

Өңдiрiстiң барлық белесiндегi дәлдiктi арттыру шаралары бұйымның еңбексыйымдылығы мен өзiндiк құнын кемiтуге мүмкіндiк беруi керек; бiрақ бұл мақсат бiржақты болып кетпей, сапа көтеру мәселелерiмен байланысты болып отыруы қажет. Дайындаманың дәлдiгiн арттыруға кеткен шығын бөлшектің жасалуынан түскен үнемнен кем болғаны жөн; ал бөлшектің жасалуын жақсартуға кеткен қосымша шығын тораптық және жалпы құрастыруға кеткен өзiндiк құнмен жабылғаны абзал.

Дәлдiктi арттыру мәселесiнiң жалпылама және жекеленген өзiндiк аспектiлерi болады.

Дәлдiктiң жалпылама аспектiлерi барлық машина жасау саласындағы өңдiрiстiк техникалар мен технологиялардың үздiксiз дамып отыруын талап етедi. Ғылыми зерттеу жұмыстарының нәтижелерiн және озат зауыттардың жетiстiктерiн машина жасау саласының басқа мекемелерi пайдаланады.

Дәлдiктiң жекеленген өзiндiк аспектiлерi нақты, көкейтестi мәселелерге бағытталады. Бұлар көбiне керектi бiр технологиялық үдерістi жобалауда, оларды өңдiрiске енгiзуде шешiледi. Бұл көкейтестегi жекелеген мәселелер ылғи актуалдылығын жоғалтпайды да, әрбiр өңдiрiс жағдайында өзiнше, нақты шешiлiп отырады. Әсiресе дәлдiктi көтеру мен оны технологиялық тұрғыда өңдiрiсте өте актуалды, автоматтандырылған өңдiрiстерде дәлдiк деңгейi арнайы технологиялық жүйелердiң сенiмдi және тұрақты жұмыс атқару ырғағымен қамтамасыз етiледi.

Өңдiрiстегi туатын дәлдiктi басқару мәселесi де өте актуалды. Олар технологиялық процестерді жобалау кезiндегi дәлдiктi есептеумен, құралдар мен саймандарға белгi қоюмен, станоктарды даярлаудағы ең аз келтiрулермен шешiледi.

Өңдеу үдерісiнiң дәлдiгiн, өнiмдiлiгiн, үнемдiлiгiн сол үдеріске өңдеу кезiнде бейiмделе алатын технологиялық жүйелердi қолдану арқылы да шешедi.

Өңдеу дәлдiгiн арттыру мүмкіншiлiгiн анықтау үшін жобаланған технологиялық үдерістi ұқыпты талдау керек. Технологиялық үдеріс операциясының жүру жағдайын жете зерттей келе, оған әсер ететiн бастапқы ауытқуларды анықтап, оның мәнiн есептеп, мүмкін болса мәнiн кемiту жолын, не басқа бiр элементтермен компенсациялау жайларын қарастырады.

Қосынды ауытқудың iшiндегi әрбiр бастапқы ауытқулардың дәлдiкке тигiзер әсерi қолданылатын операцияға /тұрпайы ма, әлде тазалау ма/, өңдеу тәсiлiне, станоктың тегi мен күйiне, олардың серпiмдi қатаңдығына, т.б. факторларға тығыз байланысты. Тұрпайы өңдеулерде қосынды ауытқуға көбiне технологиялық жүйенiң кесу күшінiң тұрақсыздығынан туатын серпiмдi ауытқуы әсер етедi. Кейбiр жағдайда бұл ауытқу берiлген өңдеу өлшемi шегiнiң 30 пайызына жетедi. Тазалай және әрлеп өңдеу жағдайларында бұл ауытқудың әсерi бәсеңдейдi. Қатты қоспалар пластинкасынан жасалған кескiш аспаптардың өлшемдiк тозуынан туған ауытқу өте мардымсыз; оның мәнi тұрпайы және тазалай өңдеулерде шамамен қосынды ауытқудың 10-20 пайызы. Тазалай өңдеуде станоктың келтiру ауытқуы – 30-40, тұрпайы өңдеуде – 20-30 пайыз. Станоктың геометриялық дәлсiздiгiнен туатын ауытқу 10-30 пайызға жетедi. Станок шығаратын зауыттарға бұл ауытқудың мәнiнiң берiлген өңдеу шегiнiң 10-15 пайыздан аспауын талап етедi; тозған станоктарға бұл мән, әрине, ептеп жоғарылау.

Технологиялық жүйенiң жылу деформацияларынан туатын ауытқу қосынды ауытқудың 10-15 пайызына жетедi. Жұқа қабырғалы және серпiмдi қатаңдықтары аз бөлшектерді өңдеуде iшкi-қалдық тартылыстарының әсерiнен туған ауытқу 40 пайызға дейiн барады. Егер қондырғыдағы дайындамаларды базалау және бекiту схемасы дұрыс болмаса, одан туатын ауытқу қосынды ауытқудың 20-30 пайызына жетедi.

Әрбiр технологиялық операцияға өзiне тән дәлдiктi арттыру шараларын белгiлеген жөн. Түбiнде дәлдiктi арттыру мәселесiне кешендi түрде қараған дұрыс.

Жобаланатын үдерістiң дәлдiгiн есептеу үшін төмендегiдей бiрнеше кезеңде жұмыс жайын талдайды:

1/ неше түрлi технологиялық факторлардың әсерiнен туатын бастапқы ауытқуды анықтау үшін технологиялық үдерістiң барлық күрделi операциялары мен әрекеттерiне талдау жасалады;

2/ өңделетiн дайындамалардың өлшемдер дәлдiгiне әсер ететiн барлық бастапқы ауытқуды анықтайды;

3/ әрбiр операцияның қосынды ауытқуын табу үшін анықталған бастапқы ауытқуды өзiнiң жөн-жосығы бойынша қосады;

4/ бастапқы ауытқудың кему жолдарын, компенсациялануын, болмаса мүлде жою жолдарын қарастырады. Осы жұмыстардың нәтижесi ретiнде әрбiр аралық және фиништiк әрекеттерге арнап, дәлдiктi арттыру шамаларын белгiлейдi.

Осы тараудың басында көрсетiлген формулаларды қолданып, бастапқы және қосынды ауытқуды есептейдi. Қосынды ауытқуды есептеп алғаннан кейiн дайындаманың аралық әрекеттерiн жүргiзу арқылы алынған өлшемдерiнiң шектерiне түзету жасалады. Есептелген қосынды ауытқудың мәнi дайындаманың аралық әрекетте алынған өлшемiнiң шегiнен аз болуы қажет. Осы жағдайда ептеген дәлдiк қоры пайда болады да, жұмыста ақау болмауы қадағаланады. Бұл өңдеу үдерісiн автоматтық құралдар пайдаланып жобалауда өте керектi жағдай.

Автоматты құралдарда өңделген беттердiң дәлдiгi өне бойы тұрақты болып тұрмайды; ол өңдеу уақытының өтеуiне қарай бәсеңси бередi.

6.17-суретте өңдеу ауытқуының уақытқа байланысты өзгеруi бейнеленген.

6.17–сурет. Өңдеу ауытқуының уақыт бойынша өзгеруi

Автоматты технологиялық жүйелердiң қосынды ауытқуы бiр жылға жуық уақыт мерзiмiнде ылғи ұлғайып отырады. Осы мерзiмнiң бiтуiне қарай, /А нүктесi/ қосынды ауытқудың ұлғаюы бәсеңсiп, бiрқалыпты жұмыс бабы пайда болады; бұл мерзiм бiрнеше жылға созылады. Содан кейiн /В нүктесi/ қосынды ауытқудың мәнi күрт өзгерiп, олардың мәнi 1,5-2 есеге дейiн өседi. Бұл үдемелi тозу құбылысына, технологиялық жүйенiң серпiмдi қатандықтарының төмендеуiне, оның салдырауына, қорапты немесе базалық бөлшектердің iшкi-қалдық деформацияларына, т.б. факторларға байланысты болады. Құралдарды жөндегеннен кейiн қосынды ауытқулардың мәнi кемидi, бiрақ бастапқы қалпына келмейдi /С нүктесi/.

Арнайы жаңа станоктарды қабылдауда қосынды ауытқудың мүмкін мөлшерiн сол станокта өңделетiн бет өлшемiнiң шегiнiң бiр бөлiгiне тең етiп алады; осындай шартпен станоктың жұмыс iстеу мерзiмiндегi жөнделмеуi белгiленедi. Қосынды ауытқуды есептеп, дәлдiктi арттыру жолдарын тұжырымдағаннан кейiн жасалған технологиялық түзетуге кiрiседi. Кейде технологиялық үдерістер күрт өзгерiп кетуi мүмкін, өйткенi кейбiр артық операциялар алынып қалуы, болмаса қосымша операциялар қажет болуы ғажап емес. Барлық өңдiрiлетiн өзгерiстер есеппен расталып және арнайы технологиялық құжаттармен бекiтiлуi тиiс.

Көбiнесе ауытқуды эмпирикалық байланыстарды қолданып, есептейдi. Бұл жағдайда арнайы кестелердi, графиктердi, номограммаларды және жаңа заманымызға сәйкес есептеу техникаларын қолдану өте тиiмдi және орынды. Күрделi құбылыстарды математикалық модельдер арқылы берген жөн.

Технологиялық жүйе элементтернiң серпiмдi ығысуымен туған өңдеу ауытқуының пайда болуын модельдеудi төменгi консольдi бекiтiлген дайындаманы жону үдерісiмен қарастырайық /6.18, а-сурет/. Токарь станогының айналдырығын консольдi қатты бiтеп тасталған өлшемдерi D және L арқалығымен айырбастап, дайындаманың принциптi жүктеу сызбасына келемiз /6.18, б-сурет/.

6.8 -сурет.

Шартты консольдi арқалықтың диаметрi D және ұзындығы -дi, оның иiлуi «у» және бұрылу бұрышы «ө»-нi өлшеу арқылы алынған сараптамалық мәнге негiздеп табады; «у» және «ө» мәнi радиалды түсірiлген күшінiң әсерiнен туады.

(6.76)

Мұндағы, Е – өңделетiн дайындама материалының серпiмдiлiк модулi.

Технологиялық жүйенiң серпiмдi ығысуынан туатын өңделетiн диаметрдiң ауытқуы дайындаманың бос ұшында өте жоғары болады.

_(6.77)

Мұндағы, – айналдырық-станок-патрон-дайындама жүйесiнiң бос ұшына жуық кесiндiсiнiң серпiмдi қатаңдығы. 2∆у мәнiн дайындаманың кез келген Х аралығындағы кесiндiсi үшін орнына А/Е мәнiн қойып табуға болады.

(6.78)

Мұндағы, – өңделетiн дайындаманың көлденең кесiндiсiнiң инерциялық моментi;

– шартты консольдi бекiтiлген балканың инерциялық моментi;

– материалдың серпiмдiлiк модулi.

Егер дайындаманың шығар ұшының ұзындығы l болса, онда “А” мәнiн табарда, Х-ті l-ге ауыстыру қажет.

Өңдеу ауытқуын ЭЕМ-ды пайдаланып есептеуге келтiрiлген формулалардың алар орны зор. Осындай күрделi айналдырық тораптарын қарапайым модельмен сәйкестеу технологиялық есптердiң шығуын оңайлатады; мұндағы жiберiлген есептеу қателiгi 10 пайыздан аспайды.

Сонымен өлшемдердi еркiн алу жүйесiнде өңдеу дәлдiгiне әсер ететiн бастапқы ауытқуды екi топқа бөлуге болады.

1/ Объективтi түрде әсер етушiлер –

2/ Субъективтi түрде әсер етушiлер –

/Бұл келтiрiлген бастапқы ауытқудың аты мен мәнi /25.1/ формулада көрсетiлген./

Өлшемдердi еркiн алу жүйесiнде өңделетiн өлшемнiң дәлдiгi және дайындама беттерiнiң өзара орналасу дәлдiктерi кескiш аспапты өлшемге келтiру ауытқуымен және дайындаманы станокқа немесе қондырғыға орнатудағы дұрыстау ауытқуымен байланысты болады. Ал дайындама пiшiнiнiң дәлдiгi бұл екi ауытқуға байланыссыз, демек, келтiрушiнiң бiлiктiлiгiне тәуелдi болмай, басқа қалған төрт объективтi ауытқумен сипатталады. Осы мағлұматтарды ескере отырып, өлшемдердi еркiн алу жүйесiндегi дәлдiктi арттырудың бiрнеше жолына көңiл аудармақпыз:

1/ жұмысшының /келтiрушiнiң/ бiлiктiлiгiн жоғарылату

2/ станоктың жаңа, дәлiрегiн пайдалану;

3/ СҚАБ жүйесiнiң серпiмдi қатаңдығын көтеру;

6.19-сурет. Өңдеудiң қосынды ауытқуының бөлшектер санына байланысты графиктерi

4/ берiстiң мәнiн азайту немесе жұмыс қимылдарының саның көбейту;

5/ тозуға төзiмдi кескiш аспаптарды пайдалану;

6/ жауапты технологиялық әрекеттердi жүргiзуде станокты жұмыс температурасына дейiн алдын ала қыздыру.

Өлшемдер автоматты алу жүйесiнде жұмысшының iскерлiгi өңдеу дәлдiгiне әсер етпейдi. Жалпы алғанда, механикалық өңдеу дәлдiгiн көтерудегi сара және түзу жол – қосынды ауытқуының iшiне кiретiн барлық бастапқы ауытқудың мәнiн азайту немесе амалын тауып жою.

Осы тұрғыда профессор Б.С.Балакшин дәлдiктi арттырудың күрделi үш жолына нұсқау берген:

1/ СҚАБ жүйесiн келтiру өлшемiне түсіре беру.

6.19, а-суретте өңдеу ауытқуының өңделген бөлшектердің санына байланысты графигi берiлген. Егер СҚАД жүйесiн жиi келтiру өлшемiне түсіре берсек онда бөлшек өлшемдерiнiң шашырау арнасы болады. Бұл жол машина жасау практикасында автоматты подналадчиктердi қолдануға себепшi болды.

2/ тозуға төзiмдi кескiш аспаптарды пайдалану;

3/ ауытқудың шашырау арнасының лездiк мәнiн қысқарту арқылы.

6.19, б-суретте болса, болады. Ауытқудың шашырау арнасының лездiк мәнiн қысқартудың үш жолы белгiлi:

а/ бiр топ дайындамалар әдiптерiнiң шашырау арнасын қысқарту арқылы /ωZ/;

б/ бiр топ дайындамалар қаттылығының шашырау арнасын қысқарту арқылы

в/ СҚАД жүйесiнiң серпiмдi қатаңдығын арттыру арқылы.

Ауытқудың шашырау арнасының лездiк мәнiн СҚАД жүйесiнiң серпiмдi жылжуын басқару арқылы да қысқартуға болады /Б.С.Балакшин тәсiлi/.

Автоматты подналадчиктермен жұмыс iстейтiн активтi өлшем құралдары автоматтандырылған өңдеулерде өте кең қолданылады.

Мұндай подналадчиктердiң жұмыс iстеуiнiң екi сызбасы белгiлi:

1/ керi байланыспен /6,20. а-сурет/;

2/ алдын ала келтiрiп реттеумен /6.20, б-сурет/.

Бiрiншi сызбада өңделген бөлшек станок 1-ден 2-өлшем торабына берiледi. Ондағы өлшем нәтижелерi команда ретiнде 3-келтiрушi торапқа берiледi; осы келтiрушi торап станоктың келтiру өлшемiне түзету бередi.

Екiншi сызбада дайындама ең алғаш өлшеу торабына (1) түседi, онда оның не әдiбi, не қаттылығы өлшенедi. Өлшем нәтижелерi команда ретiнде келтiрушi (3) торабына түседi; осы 3-торабы станоктың статикалық келтiру өлшемiнiң мәнiн немесе станоктың берiсiн өзгертедi.

6.20-сурет. Подналадчиктердің жұмыс істеу сызбалары