ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ЗАГОТОВОК
Основные направления обеспечения точности
Современные орудия труда, непосредственно определяющие технологию производства, представляют собой высокоорганизованные системы. Надежность и качество их функционирования зависят от множества физических (в том числе механических), химических (в том числе энергетических) параметров, которые имеют одну общую для них интегральную характеристику - точность.
В машино- и приборостроении под точностью понимают соответствие реальных агрегатов, деталей и их элементов идеальным прообразам. История развития производства машин и приборов есть, по сути дела, история борьбы за достижение высокой точности, т.е. приближения реальных объектов к их идеальным прообразам.
Отличие реальных объектов от идеальных является результатом погрешностей, допущенных при их изготовлении. Именно поэтому очень часто, говоря о погрешностях и возможном их сокращении, имеют в виду точность (и наоборот).
Вопросы точности следует рассматривать по трем направлениям: конструкторском, метрологическом и технологическом.
1. При конструировании машин необходимо объективно определить ту точность, которая должна быть достигнута для обеспечения нормальной работы механизмов и отдельных деталей машин в соответствии с их служебным назначением.
Например, в подшипниковых узлах выполнение точностных требований должно обеспечить минимум потерь на трение, легкость хода, сохранение работоспособности в течение длительного времени.
2. Контроль точности и методы измерения необходимы для того, чтобы
объективно и достоверно оценить достигнутую точность.
Так, например, появление приборов для измерения круглоты позволило объективно выявить и оценить природу возникновения погрешностей формы при изготовлении цилиндрических деталей, что послужило стимулом для разработки новых технологических приемов и конструктивных усовершенствований, позволяющих повысить точность токарных и шлифовальных станков.
3. Наконец, технологи должны разрабатывать методы и средства для
обеспечения точности, заданной конструктором.
Вопросы конструирования, метрологии и технологии нельзя рассматривать изолированно. Только совместными усилиями работников трех направлений можно создать действительно технологичную конструкцию и обеспечить качественное и точное ее изготовление.
Таким образом, конструирование, метрологию и собственно технологию можно рассматривать как три составные части, обеспечивающие технологическое содержание современного производства.
Классификация производственных погрешностей при механической обработке
В производственных условиях источником возникновения погрешностей при изготовлении объектов (машин и приборов) является множество факторов. Из них можно выделить главные и второстепенные. Но и они в различных производственных условиях и при решении различных задач проявляются по-разному, т.е. имеют различный удельный вес в общей суммарной погрешности обработки.
К числу основных производственных погрешностей машиностроения обычно относят:
1. Неточность основной кинематической схемы формообразования.
2.Геометрическая неточность станка (в ненагруженном состоянии).
3. Неточность мерного и профильного режущего инструмента.
4.Неточность приспособлений.
5. Деформации упругой технологической системы под действием приложенных сил.
6. Температурные деформации технологической системы.
7.Деформации детали вследствие перераспределения остаточных напряжений, образующихся в процессе получения заготовки и ее обработки.
8. Размерный износ инструмента.
9. Неточность измерений в процессе обработки.
10.Неточность настройки станка на размер.
11.Погрешность базирования.
12.Погрешность закрепления.
Расчетно-аналитический подход установление количественных связей между теми или иными факторами, вызывающими погрешности обработки, и количественными значениями тех погрешностей, которые должны получиться в результате выполнения операции, весьма полезен с точки зрения обоснования мер, применяемых для локализации или полной ликвидации погрешности.
Погрешности обработки, вызванные изменением основной кинематической схемы формообразования
Отход от теоретически правильной схемы формообразования возможен и целесообразен в случаях:
а) когда необходимый состав движений для осуществления теоретически правильной схемы формообразования приводит к созданию весьма сложных механизмов и станков на их основе;
б) когда механика станка не позволяет обеспечить с заданной точностью необходимый состав движений;
в) когда по соображениям экономического характера (например, для повышения производительности) целесообразно заменить правильную теоретическую схему формообразования на более простую (при условии обеспечения заданных технических условий требуемой точности обработки).
Много примеров по приближенным схемам формообразования можно привести из области зубонарезания. Даже классический метод огибания (рис. 3.1,а), реализуемый при использовании червячных, реечных инструментов или долбяков, т.е. инструментов, имеющих комплект одинаковых лезвий, является приближенным.
От этого недостатка свободен метод копирования, например, шлифование зубчатого колеса фасонно-заправленным кругом (рис. 3.1,в)
|
Рис. 3.1. Профилирование зубьев, полученных методами огибания (а), (б) и копирования (в)
Рис. 3.2. Схема заправки шлифовального круга по дуге окруужности
Все практически используемые методы зубонарезания конических колес основаны на приближенных методах формообразования. В особенности же это относится к коническим колесам с криволинейными (круговыми) зубьями.
|