Методы оценки погрешностей обработки

Факторы, вызывающие погрешности обработки могут по разному влиять на величину выдерживаемого размера у последовательно обрабатываемых деталей. В связи с этим различают систематические и случайные погрешности. Систематические – погрешности, которые остаются неизменными в процессе обработки (постоянная погрешность) или систематически изменяются при переходе от одной обрабатываемой детали к другой (переменные погрешности – износ р.и.).

Случайные – погрешности, величину и направление которых нельзя заранее предвидеть, т.к. ее появление не подчиняется какой либо видимой закономерности. Их нельзя определить точно предварительно и они действуют независимо друг от друга. Возникают вследствие колебания твердости, непостоянства припуска, погрешностей положения заготовки в приспособлении, колебаниями температурного режима, погрешности установки рабочих органов станка, состояния реж. кромки инструмента, непостоянства упругих перемещений из-за непостоянства сил резания.

Систематические - для всех деталей обраб. партии остаются постоянными или закономерно изменяющимися при переходе от одной обраб. заготовке к другой. Причины: неточность, износ и деформация приспособлений, станка, инструм., деформация заготовки под действием сил резания, тепловые процессы в технологической системе, погрешность теоретической схемы базирования.

Для оценки влияния той или иной погрешности на величину удерживаемого размера в практике используют вероятностно- статистические, расчетно- аналитические и расчетно-статистические методы.

1. В основе- использование кривых распределения. Применяется при изготовлении больших партий детали, позволяет оценивать первичные погрешности и общую погрешность. Не вскрывает физическую сущность явления, сего помощью трудно управлять процессом обработки.

2. Основан на зависимости эмпирических зависимостей и формул, устанавливает связь между параметрами процесса и точностью обработки, показывает физику процесса, используется в условиях мелкосерийного и серийного производства.

3. Объединяет достоинства первых двух, используется при любом типе поизводства. Первичные погрешности оцениваются расчетно- аналитическим или вероятностно- статистическим методом, общая рачитывается по правилам суммирования погрешностей.

Расчетным методом определяют систематические постоянные или переменные погрешности. Статистический метод используют для определения случайных погрешностей. Этим методом пользуются при обработке на настроенных станках. Для этого берут партию деталей в интервале 25-100 шт. мера и оценки случайной погрешности является среднеквадратичное отклонение s. Расчеты показывают, что в интервале ±3s лежат 99,73% годных деталей (закон нормального распределения) величину ±3s принимают за числовую характеристику данного метода. Поле рассеивания

Законы рассеивания:

1. Закон нормального распределения (ω = 6s).-на формирование точности влияет большое число случайных факторов, среди которых нет доминирующего.Обработка по 8-9 квалитету.

2. Закон равной вероятности (ω = 2 s). – есть доминирующая погрешность. Обработка по 5-6 квалитету.

3. Закон Симпсона(треугольника) (ω = 2 s). – погрешность обусловлена недостаточной жесткостью системы. Обработка по 7-8 квалитету.

4. Закон эксентритета(Релея) (ω = 3,44s)-биение, отклонение от соосности, овальность..

5. Композиция распределения- реальные кривые распределения.

Случайные погрешности складываются геометрически, систематические- алгебраически, систематические и случайные- арифметически(без учета знака). В общем случае при наличии случайной и систематической погрешности имеем суммарную погрешность обработки D_å = 6s +Е_станка +Е_уст. Для получения 100% годных деталей необходимо, чтобы допуск деталей был значительно больше D_å. Если условие не выполняется, то в первую очередь уменьшают систематические постоянные погрешности (погрешность базирования). Затем необходимо уменьшить систематические переменные погрешности за счет использования более износостойкого инструмента, Систематические погрешности можно уменьшить и даже свести к 0.

Случайные погрешности можно уменьшить, но полностью исключить нельзя. Для их уменьшения необходимо:

1)предъявлять повышенные требования к точности заготовки, ее физико-механических свойств;

2)применять зажимные приспособления с постоянным усилием зажатия;

3) использовать измерительные приборы с постоянным измерительным усилием;

4) вести обработку на станках повышенной жесткости более жестким инструментом.

4. Суммарная погрешность обработки и её составляющие.

Систематическая – погрешность, которая остается постоянной или систематически изменяется после обработки каждой детали (погрешность профиля фасонного инструмента – сист. постоянная погрешность, износ – сист. переменная погрешность)

Случайная погрешность – величину и направление нельзя заранее предвидеть, т.к. её появление не подчиняется законам (погрешность вызванная непостоянством припуска)

Для получения 100% годных деталей необходимо: Tдет > Då. Если Тдет< Då, то необходимо уменьшать Då.

В общем случае, при наличии систематических и случайных погрешностей, имеется суммарная погрешность обработки, которая определяется совокупностью всех факторов, имеющих место в процессе обработки:

,

где - мгновенное поле рассеивания размера: w_у- поле рассеивания вследствие упругих деформаций; w_из - износ режущего инструмента; w_ст- геометрическая неточность станка; w_т - тепловые процессы в тех. системе.

- погрешность установки заготовки, возник при каждом новом закреплении заготовки.

- погрешность настройки

w_см - смещение центра группирования относительно настроенного размера;

w_рег - связано с погрешностью регулирования положения реж. Инструмента, зависит от испол-х средств настройки.

w_изм - погрешность измерения.

1. В первую очередь уменьшают Dсист т.к. она заранее известна и известны пути её уменьшения. Сначала необходимо уменьшить погрешность базирования. Изменением базовых поверхностей можно сделать её равной нулю.

2. Выполняют подналадку станка, тем самым уменьшают смещение центра группирования

3.Уменьшают значение t за счет установки другого, более жесткого и точного станка, приспособления и инструмента.