ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ

1.1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ

Факторы, влияющие на точность обработки на стан­ках, весьма многочисленны и разнообразны. К ним от­носятся упругие деформации системы СПИД, размерный износ режущего инструмента, температурные деформа­ции, погрешности настройки, неоднородность свойств ма­териала заготовок, геометрические погрешности, динами­ческое состояние станков и т. д. (рис. 1.1). Перечислен­ные факторы являются наиболее общими для различных видов обработки. В то же время каждый вид имеет свои специфические особенности.

При анализе точности обработки влияющие на нее факторы должны определяться на основании предвари­тельного анализа рассматриваемых процессов резания с учетом известных физических представлений о причинах возникновения погрешностей. Обычно процесс обработки на металлорежущем станке представляют в виде слож­ной замкнутой системы. Например, применительно к об­работке на шлифовальных станках рассматривают [1] эквивалентную упругую систему (ЭУС), включающую в себя систему СПИД с протекающими в ней рабочими процессами и непосредственно шлифование, и полагают, что ввиду колебаний формообразующих узлов система СПИД изменяет параметры процесса обработки: глубину шлифования, скорость врезания шлифовального круга в деталь, мгновенные характеристики снимаемого слоя ме­талла.

В зависимости от того, какие значения принимают исходные факторы при каждом последующем цикле об­работки, их можно разделить на систематические (не­случайные) и случайные. Систематические факторы в свою очередь подразделяются на постоянные, принимаю­щие вполне определенное значение при обработке каж-

погрешностей обработки и определяющих их факторов

дой последующей детали, и переменные, закономерно из­меняющиеся в процессе обработки.

Случайные факторы могут принимать то или иное численное значение при повторном воспроизведении комплекса условий их возникновения. Они выражаются случайными величинами или случайными функциями.

При анализе точности обработки устанавливаются области определения факторов, что связано с назначени­ем интервалов их варьирования. При этом необходимо учитывать изменение отдельных факторов во времени, например износ режущего инструмента и характер про­цесса его затупления, закономерности утраты норм гео­метрической точности станков вследствие изнашивания рабочих поверхностей отдельных их узлов и механизмов.

При изучении взаимосвязей погрешностей обработки с определяющими их факторами можно выделить два основных типа зависимостей: функциональную и вероят­ностную. В случае функциональной зависимости каждо­му значению исходного фактора соответствует строго определенное значение погрешности обработки, а при вероятностной зависимости исходные факторы оказыва­ют влияние на изменение параметров и законов распре­деления погрешностей обработки. Отдельными видами вероятностной зависимости являются корреляционная и регрессионная связи: регрессионная определяет вид свя­зи между неслучайными факторами и случайной величи­ной погрешности, а корреляционная — ее наличие и тесноту.

При анализе закономерностей образования погреш­ностей обработки на станках следует учитывать наличие функциональной зависимости между обусловливающими их факторами. В этом случае каждому значению одного фактора соответствует строго определенное значение другого. Существование функциональной или близкой к ней связи между отдельными причинами образования погрешностей показывает, что они характеризуют одни и те же закономерности обработки и, следовательно, дуб­лируют друг друга. Кроме того, наличие функциональ­ной зависимости между отдельными факторами затруд­няет проведение расчетов и приводит к недостоверности полученных результатов.

Функциональная связь может существовать как меж­ду неслучайными, так и случайными величинами. При функциональной зависимости между случайными пере­менными каждое значение функции имеет определенную вероятность, находящуюся в соответствии с вероятностью определенного значения аргумента.