АРАКТЕРИСТИКИ ТОЧНОСТИ. ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ

В силу нестабильности условий обработки, обуслов­ленной многими случайными факторами, сопутствующи­ми процессу резания, действительные значения парамет­ров Xj являются случайными величинами, подчиненными определенным законам распределения. Зная вид и пара­метры закона распределения по конкретному параметру, нетрудно определить требуемые характеристики точности обработки.

На практике наиболее часто для оценки точности вы­полнения размерного признака используются следующие характеристики: х — среднее значение суммарного или мгновенного распределения погрешности обработки; Ss, S — оценки среднеквадратических отклонений соответст­венно суммарного и мгновенного распределений; гл, г — квантили суммарного и мгновенного распределений (ве­личина практической зоны распределения погрешностей); Q — вероятностная доля брака (вероятность выхода кон­тролируемых параметров за границы допуска).

Положение мгновенного поля рассеивания погрешно­стей обработки определяется начальным значением уров­ня настройки станка в начальный момент времени t=0 и смещением этого уровня во времени под действием таких процессов, как износ режущего инструмента, тем­пературные деформации системы, разрегулирование ме­ханизма настройки и др. Рассеивание уровней начальной настройки станков и смещение их во времени при обра­ботке на предварительно настроенных станках, а также рассеивание приемочных уровней при обработке на стан­ках, оборудованных адаптивными системами управления, или при обработке деталей по методу пробных промеров значительно увеличивают зону распределения погреш­ностей обработки по сравнению с мгновенными. Поэтому при оценке точности обработки следует учитывать пока­затели, отражающие точность и чувствительность меха­низмов настройки станков (в том числе их адаптивных систем).

В качестве основных характеристик для оценки точ­ности и чувствительности механизмов настройки станков или систем подналадки станков могут быть использованы следующие: — средняя величина погрешности настрой­

ки при перемещении рабочих органов на определенную (требуемую) величину; 5Н — оценка среднеквадратиче­ского отклонения погрешностей настройки; zp — величи­на практической зоны распределения погрешностей на­стройки.

Значения данных показателей в реальных условиях эксплуатации в значительной степени будут определять­ся квалификацией наладчика или оператора, продолжи­тельностью процедуры настройки, количеством пробных деталей, обрабатываемых при настройке станка на раз­мер, и другими факторами, что вносит некоторый субъ­ективизм в полученные результаты. Это предопределяет необходимость проведения испытаний в строго нормиро­ванных условиях. В первую очередь следует обеспечить постоянство группы испытателей, измерительных прибо­ров и аппаратуры, а также методики проведения иссле­дований. Часто целесообразной оказывается замена на­турного резания контролем величины перемещения исполнительных органов станка с помощью измеритель­ных средств путем сопоставления их величины с требуе­мой, определенной по лимбу механизма настройки станка.

Для характеристики точности работы станка по таким параметрам, как погрешности формы и взаимного рас­положения поверхностей обрабатываемых деталей, вели­чина которых часто не зависит от уровня настройки, по­мимо приведенных выше характеристик наиболее часто используется средняя величина погрешности. Это обус­ловлено тем, что определение суммарной зоны рассеива­ния погрешности обработки производится с учетом не­стабильности средних предельных хтах, Хтп размеров деталей из-за возникновения погрешностей формы или
взаимного расположения поверхностей АФ, величины ко­торых учитываются как средние значения (рис. 1.2).

Использование этих характеристик позволяет сопо­ставить величину и положение зоны рассеивания погреш­ностей обработки с допуском и сделать заключение о точ­ности процесса обработки поданным суммарного распре­деления или же о точности станка по данным мгновенного распределения. В качестве показателя в этом случае мо-

жет быть использован коэффициент резерва точности, определяемый [39] по выражению

kT = 1 — А/б

где А — значение характеристики, используемой для оценки; б — допустимое значение характеристики.

Шероховатость обработанной поверхности является также важной характеристикой точности обработки на станках, обусловленной в первую очередь их динамиче­скими свойствами (уровнем вибрации, плавностью пере­мещений исполнительных органов и др.). Вместе с тем при определении данной характеристики необходимо помнить о значительной зависимости величины шерохо­ватости от условий использования стайка (обрабатывае­мости материала заготовки, качества режущего инстру­мента, свойств СОЖ, режимов резания и других фак­торов) .

Показатели точности обработки комплексно характе­ризуют качество станка применительно к определенным условиям его использования. Для характеристики отдель­ных узлов и систем, определяющих точностное состояние станка, оценка производится по параметрам геометриче —

ской точности и ряду других параметров, таких, как ста­тическая и динамическая жесткость, уровень вибраций отдельных узлов и станка в целом, скорость износа базо­вых поверхностей деталей, плавность перемещения по­движных узлов, температурные деформации деталей и узлов станка и др. Показатели и методы оценки геомет­рической точности и статической жесткости разработаны и нормированы в ГОСТ и ТУ на различные модели станков.

Использование параллельной оценки качества станков по точности обработки и по отдельным параметрам по­зволяет установить их связь и степень влияния показате­лей работоспособности различных узлов и систем на ка­чественные характеристики обработки.