Методы снижения величин погрешностей и пути повышения точности обработки

Повышение точности необходимо на всех этапах производства

от выполнения заготовок до сборки машин. Повышение точности за- готовок снижает трудоемкость механической обработки в результате устранения предварительной и сокращения объема чистовой обработ-

ки. Повышение точности отделочной обработки способствует ликви-

дации пригоночных работ и выполнению сборки по принципу полной взаимозаменяемости.

На всех этапах производственного процесса точность должна повышаться так, чтобы трудоемкость и себестоимость изготовления машин снижались без ухудшения их качества. Затраты на повышение точности изготовления заготовок должны быть меньше той экономии, которая получается в результате соответствующего снижения трудо- емкости механической обработки, а дополнительные затраты на по- вышение точности изготовления деталей должны перекрываться сни- жением себестоимости узловой и общей сборки.

Задачи повышения точности можно разбить на общую и част- ные.

Общая задача повышения точности одновременно решается для всех отраслей машиностроения вследствие непрерывного развития производственной техники и технологии машиностроения в целом. Результаты научных исследований и достижений передовых заводов используют остальные предприятия машиностроения.

Частные задачи носят конкретный характер. Они решаются в каждом отдельном случае при проектировании технологических про- цессов, их внедрении и отладке. Эти задачи всегда актуальны, но их постановка, содержание и методы решения видоизменяются в зави- симости от условий производства. Задачи повышения и технологиче- ского обеспечения точности более актуальны в поточно-массовом, нежели в единичном и серийном производстве. Еще большее значе- ние они имеют в автоматизированном производстве, где заданная точность должна обеспечиваться надежной и устойчивой работой технологического оборудования. Актуальна задача управления точно- стью. Она должна решаться выполнением расчетов точности при про- ектировании технологических процессов, установлением регламентов на оборудование и оснастку и определением условий работы с мини- мальной подналадкой станков. Целесообразна разработка адаптивных систем, повышающих точность, производительность и экономичность обработки.

Погрешности, вызываемые размерным износом режущего инст- румента с пластинками из твердых сплавов, сравнительно невелики; их величина для чистовой и предварительной обработки находится в пределах 1*-*0% суммарной погрешности. Погрешности настройки станка составляют 30-40% при чистовой обработке, 20-30% при пред- варительной обработке. Погрешности обработки, возникающие в ре- зультате геометрических неточностей станка, достигают 10-3*%. Для заводов, изготовляющих станочное оборудование, устанавливают до- пустимую геометрическую погрешность станков в пределах 1*-15% заданного допуска на обработку. Для изношенных станков эта по- грешность несколько возрастает.

Погрешности, возникающие из-за тепловых деформаций техно- логической системы, достигают в отдельных случаях 10-15% суммар- ной погрешности. При обработке тонкостенных и маложестких заго- товок погрешности в результате действия остаточных напряжений достигают 40%. При нерациональных схемах базирования и закреп- ления заготовок в приспособлениях погрешности установки могут достигать 20-30% суммарной погрешности.

Для каждой конкретной технологической операции целесооб- разно выявлять наиболее эффективные возможности повышения точ- ности. Подобный анализ может носить комплексный характер, если исследованию подвергают не отдельные операции, а процесс в целом. Проектируемый процесс рассчитывают в несколько этапов.

На первом этапе подробно анализируют технологический про- цесс по всем основным операциям и переходам для выявления пер- вичных погрешностей, вызываемых отдельными технологическими факторами.

На втором этапе устанавливают первичные погрешности и их влияние на точность выдерживаемых размеров и другие точностные характеристики обрабатываемой заготовки.

На третьем этапе суммируют первичные погрешности для опре-

деления общей (результативной) погрешности обработки по каждой операции.

На четвертом этапе выявляют возможности устранения, умень- шения или взаимной компенсации первичных погрешностей. В ре- зультате этого намечают конкретные мероприятия по повышению точности выполнения отдельных промежуточных или финишных операций.

В технологии машиностроения расчеты точности нередко за- трудняются из-за отсутствия явно выраженной связи между отдель- ными погрешностями, носящих случайный характер и возникающих на смежных технологических переходах. В этом случае для решения частных задач применяют корреляционный анализ технологических процессов. Он позволяет выявить наличие и связь исследуемых по- грешностей. Установив эту связь, путем воздействия на предыдущую операцию можно повысить точность обработки на данной операции. В каждом случае эта связь носит конкретный частный характер. При незначительном изменении условий обработки изменяется и связь между погрешностями обработки. Корреляционный анализ нельзя применять там, где нет физической взаимосвязи исследуемых явле- ний; формально установленная связь между исследуемыми величи- нами в этом случае не имеет практического смысла.