Практичне заняття № 6. ?) похибки, що спричиняються пружними деформаціями технологічної системи під дією сил різання (error caused by elastic deformation of technological system. ?НАЛІЗ МОЖЛИВОСТІ ВПЛИВУ ЕЛЕМЕНТАРНИХ ПОХИБОК НА ТОЧНІСТЬ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ

АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТІ ВПЛИВУ ЕЛЕМЕНТАРНИХ ПОХИБОК
НА ТОЧНІСТЬ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ

 

Мета заняття – набуття практичних навиків аналізу можливості впливу елементарних похибок на точність механічної обробки партії заготовок на настроєному верстаті.

 

6.1. Основні положення

Похибки, які впливають на точність механічної обробки заготовок деталей машин на настроєних на розмір обробки металорізальних верстатах, поділяють на три групи:

- похибки встановлення заготовок у верстатний пристрій (далі – похибка встановлення (setting error);

- похибки настроєння верстата (далі – похибка настроєння) (error of tuning) ;

- похибки, що зумовлені самим процесом обробки; до них відносяться:

а) похибки, що спричиняються пружними деформаціями технологічної системи під дією сил різання (error caused by elastic deformation of technological system under the influence of cutting forces) ;

б) похибки, що спричиняються розмірним зносом різального інструмента (error caused by dimensional drift of a cutting tool) ;

в) похибки, що спричиняються геометричною неточністю верстата (error caused by geometric inaccuracy of a machine-tool) ;

г) похибки, що спричиняються тепловими деформаціями технологічної системи (error caused by thermal deformation of a technological system) .

Згідно з [14, с. 23] сумарна похибка механічної обробки на всі розміри, окрім діаметральних, визначається за формулою

 

. (6.1)

Оскільки на точність діаметральних розмірів похибка встановлення не впливає, то сумарна похибка на такі розміри складатиме

 

. (6.2)

 

У формулах (6.1) і (6.2) – коефіцієнт, який залежить від бажаної імовірності роботи без браку.

Важливим є те, що під час аналізу точності механічної обробки сумарна похибка завжди має визначатися на конкретний розмір (між поверхнями чи діаметральний) або на іншу вимогу точності (відхилення від співвісності, перпендикулярності, паралельності, циліндричності, площинності, прямолінійності тощо).

Перед тим як розраховувати кількісне значення певної елементарної похибки, потрібно спочатку переконатись, що ця похибка за даних технологічних умов впливатиме на точність обробки і, відповідно, на величину сумарної похибки.

Таким чином, зміст цього практичного заняття полягає у проведенні якісного аналізу наявності чи відсутності впливу заданих у вихідних умовах задачі елементарних похибок на точність певного розміру або на іншу вимогу точності.

Розв’язуючи задачу слід, враховувати таке.

1. Похибка встановлення і, відповідно, всі її складові – похибка базування, похибка закріплення, похибка пристрою (і, відповідно, складові похибки пристрою – похибка виготовлення та складання установних елементів пристрою; похибка, що спричиняється неточністю встановлення пристрою на верстат; похибка, що спричиняється зносом установних елементів пристрою) – за будь-яких технологічних умов не впливають на точність діаметральних розмірів і розмірів (як лінійних, так і кутових), що визначають відносне розташування поверхонь, отримуваних обробкою з одного установа.

2. Виконання принципу суміщення баз (технологічної з вимірювальною) запобігає появі лише похибки базування. На інші складові похибки встановлення дотримання цього принципу ніяк не впливає.

3. Вид схеми базування і, відповідно, сама похибка базування не впливає на показники точності форми поверхонь (площинності, прямолінійності, циліндричності, круглості тощо).

4. Похибка закріплення не впливає на точність розмірів, які направлені перпендикулярно до напряму сили закріплення.

5. Похибка настроєння впливає на точність певного розміру тільки тоді, коли перед обробкою партії заготовок передбачене настроювання верстата або різального інструмента на цей розмір. Наприклад, якщо оцінюється вплив похибки настроєння на діаметральний розмір отвору, то слід враховувати, яким саме різальним інструментом цей отвір обробляється – якщо нерегульованим (свердлом, зенкером, розверткою тощо), то похибка настроєння не виникатиме, бо відсутній сам процес настроювання; якщо ж регульованим (настроюваним), наприклад, розточувальною головкою або оправкою, то похибка настроєння впливатиме на точність діаметрального розміру. Похибка настроєння, таким чином, не впливає на забезпечення вимог відносного розташування (співвісності, биття, паралельності, перпендикулярності тощо) і на показники точності форми поверхонь (площинності, прямолінійності, циліндричності, круглості тощо).

6. Похибка, що спричиняється пружними деформаціями технологічної системи під дією сил різання практично не впливає на точність діаметральних розмірів отворів у заготовках з достатньою товщиною стінок у випадках, якщо ці отвори обробляються інструментами з декількома різальними кромками (спіральними свердлами, зенкерами, розвертками, розточувальними головками тощо).

7. Похибка, що спричиняється розмірним зносом різального інструмента, не впливає на міжосьові розміри і, відповідно, на співвісність циліндричних поверхонь.

8. Оскільки механічна обробка супроводжується змінними в часі і просторі температурними полями в усіх елементах технологічної системи, то похибки, що спричиняються температурними деформаціями цієї системи, практично завжди впливають на точність лінійних і кутових розмірів, показники точності геометричної форми поверхонь та інші вимоги точності. На переходах попередньої обробки цим впливом зазвичай нехтують. Якщо ж механічна обробка має забезпечувати жорсткі допуски, то у відповідності з [14, с. 76] величину можна наближено знайти за формулами:

 

(6.3)

для обробки лезовим інструментом,

 

(6.4)

 

для шліфування.

У формулах (6.3 – 6.4) – сумарна похибка механічної обробки без урахування похибки базування і самої похибки, що спричиняється температурними деформаціями.