МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ

Требования к прецизионности станков занимают пер­востепенное значение по сравнению с требованиями даже к таким важным показателям, как производительность или стоимость обработки на них. Несоответствие реаль­ной точности обработки предъявляемым к конкретной ситуации требованиям делает бессмысленной эксплуата­цию станка, тогда как недостаточная производительность или высокая себестоимость обработки деталей могут быть либо скомпенсированы, либо в крайнем случае до­пущены.

Необходимость определения фактических погрешно­стей обработки уже на стадии проектирования станков обусловила развитие теоретических методов расчета. При проведении расчетов наиболее желательным является установление соответствующих функциональных зависи­мостей между принимаемыми в расчет факторами и по­грешностями обработки на станках. В основу таких расчетов [2, 3] закладываются конкретные схемы и опре­деленные физические представления о механизме воздей­ствия рассматриваемых факторов. Расчетные методы предполагают полную детерминированность процесса об­работки, для которого точно известно влияние всех сопут­ствующих факторов. При этом зависимости могут быть заданы в виде систем различных уравнений (алгебраи­ческих, дифференциальных, интегральных и т. д.). В ре­зультате решений детерминированных-систем, описыва­ющих закономерности образования погрешностей обра­ботки, однозначно определяется искомая точность.

В ряде случаев погрешности некоторых элементов станков и обрабатываемых деталей действительно нахо­дятся в прямой функциональной зависимости. Например, биение переднего подшипника шпинделя токарного стан­ка вызывает строго определенную величину отклонения от круглости обрабатываемой поверхности, а смещение центров передней и задней бабок •— конусность. В каж­дом отдельном случае путем геометрических преобрат зований можно установить конкретную величину погреш —

постой. Расчетным путем определяются погрешности, обусловленные методическими ошибками принятого спо­соба обработки. К ним относятся погрешности вследствие использования инструмента приближенного профиля (на­резание зубчатых колес червячными фрезами), примене­ния зубчатых колес с фактическим передаточным отно­шением вместо расчетного и т. д.

Детерминированный подход при определении точнос­ти обработки возможен при строго регламентированных расчетных величинах. В реальных условиях учет их с тре­буемой точностью не всегда возможен. Поэтому извест­ные в технологии формулы для расчета погрешностей обработки, как правило, не удается непосредственно ис­пользовать для оценки фактической точности обработки. В реальных процессах, наблюдаемых при обработке де­талей па металлорежущих станках, можно рассчитать три составляющие:

детерм и и и рова иную, поддающуюся аналитическому расчету;

вероятностную, определяемую вероятностными зако­номерностями реализации тех или иных значений по­грешностей;

чисто случайную, принципиально не поддающуюся никакому предсказанию.

Наличие чисто случайной и вероятностной составля­ющих приводит к необходимости рассматривать станоч­ную систему как «плохо организованную», в которой физические процессы, определяемые влиянием, возмущаю­щих факторов, не поддаются раздельному функциональ­ному описанию. В связи с этим широкое распространение получили статистические методы анализа точности обра­ботки на станках [4, 12].

Величины погрешностей отдельных параметров каче­ства деталей, изготовленных на предварительно настро­енном станке в одинаковых условиях, не совпадают, что является результатом действия многих случайных фак­торов, по-разному взаимодействующих в каждом рабо­чем цикле. Изменение погрешностей параметров обраба­тываемых деталей носит характер случайных, в общем случае нестационарных процессов. Однако при достаточ­ной стабильности технологического процесса, т. е. при постоянстве режимов и условий обработки на станках, не наблюдается значительного изменения характеристик рассеивания случайных значений погрешностей. Это дает возможность оценивать точность обработки на станках при нормированных условиях эксплуатации с помощью параметров распределений погрешностей обрабатывае­мых изделий.

Недостаток этого метода в том, что для определения точностных характеристик необходимы результаты об­работки деталей на уже существующем оборудовании, что не позволяет использовать его на стадии проектиро­вания.

Наибольший интерес представляют методы расче­та вероятностных характеристик точности, которые могут быть использованы на стадии создания оборудования, один из которых будет рассмотрен ниже.

Updated: 28.03.2016 — 16:35