|
Статистические методы в технологии машиностроения
Понятие о случайных погрешностях и законах их распределения. С л у ч а й н о й называют такую погрешность, которая для различных заготовок рассматриваемой партии имеет разные значения, причем ее появление не подчиняется никакой видимой закономерности. Случайные погрешности проявляются в рассеянии размеров деталей, обрабатываемых при неизменных условиях, в рассеянии параметров твердости поверхностей заготовок, полученных одним и тем же способом, и т.д. К причинам рассеяния размеров относятся: неточность установки положения суппортов по упорам и лимбам; колебания теплового состояния и упругих отжатий элементов технологической системы под влиянием нестабильных сил резания; изменение положений исходной заготовки в приспособлении, связанное с погрешностями се базирования и закрепления или обусловленное неточностью приспособления; колебания твердости обрабатываемого материала и величины снимаемого припуска; ошибки в настройке станка на размер, ослабление крепящих элементов и многие другие факторы. Для выявления и анализа закономерностей рассеяния (распределения) размеров применяют методы математической статистики. Совокупность значений действительных размеров деталей, обработанных при неизменных условиях и расположенных в возрастающем порядке с указанием частоты f повторения этих размеров ил и частостей, называют распределением размеров деталей. Под частостью понимают отношение частоты f повторения размера (числа деталей одного размера) к общему числу деталей партии q. Распределение размеров представляют в виде таблиц или графиков. В результате построения получается ступенчатая линия I, называемая г и с т о г р а м м о й распределения. Если последовательно соединить между собой точки, соответствующие середине каждого интервала, то образуется ломаная кривая 2, которую называют э м п р и ческой кривой распредел е н и я, или полигоном распределения.При разных условиях обработки заготовок формы кривых эмпирического распределения получаются разными. Это свидетельствует о том, что рассеяния действительных размеров деталей подчиняются разным математическим законам. Наиболее часто встречаются распределения размеров, близкие к закону нормального распределения (закону Гаусса). Этому закону подчиняется распределение деталей, обработанных на предварительно настроенных станках, когда влияние каждого случайного фактора на сумму ничтожно мало и примерно одинаково по своей величине, т.е. среди слагаемых нет доминирующих, а сама погрешность складывается из суммы большого числа взаимно независимых случайных величин. Кривая Гаусса описывается уравнением где d — среднее квадратическое отклонение аргумента; е — основание натурального логарифма (е = 2,71828); d — значение абсциссы, при которой ордината кривой достигает максимума.
где d — среднее квадратическое отклонение значений х и z. Закон Симпсона графически изображается равнобедренным треугольником с полем рассеяния
Где d — среднее квадратическое отклонение определяют по такой же формуле, как и при законе Гаусса. На практике могут встретиться и другие законы распределения погрешностей обработки.
Точечные диаграммы и их применение для исследования точности обработки. Статистический метод точечных диаграмм: на контрольной карте по оси абсцисс откладывают номера последовательно обработанных деталей или групп деталей, или другие величины, характеризующие течение процесса, например, время, обрабатываемую длину и пр.; а по оси ординат — размеры этих деталей или групповые средние размеры рис. Подобные графики получили название точечных диаграмм.
группы деталей Рис. I. II — верхнее и нижнее предельные отклонении размеров деталей. Метод точечных диаграмм хорошо отражает динамику изменения хода технологического процесса и позволяет своевременно предупреждать брак. К недостаткам метода относят необходимость выполнения сравнительно большого числа наблюдений и то, что метод не позволяет учесть степень влияния отдельных факторов при комплексном их воздействии.
Выбор экономичного варианта технологического процесса Наиболее экономичный вариант технологического процесса чаще всего выбирают по результатам сравнения себестоимости обработки заготовок, в которой отражаются затраты живого и овеществленного труда. Существуют различные методы расчета себестоимости. метод прямого калькулирования — элементный метод, — при котором сравнивают технологическую себестоимость где Нормативный метод. В этом случае Элементы себестоимости, отнесенные к единице времени, складывают, а затем умножают на фактическое время работы станка и получают приближенное значение технологической себестоимости операции. Нормативный метод значительно сокращает объем расчетов. При бухгалтерском методе расчета технологической себестоимости обработки
Более точную оценку вариантов технологических процессов можно получить, сравнивая их по трудоемкости механической обработки и коэффициентам основного времени, использования материала и загрузки оборудования. Трудоемкость всего технологического процесса равна сумме трудоемкости Технологическая документация. Разработка технологической документации является заключительным этапом проектирования технологического процесса. Стандартами ЕСТД предусмотрены следующие виды технологической документации. Mapшрутная карта (МК) — технологический документ, содержащий описание всех технологических операций в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов. МК применяют в серийном, мелкосерийном и опытном производстве в качестве основного самостоятельного документа. Вместо МК технологический маршрут можно указывать в картах технологического процесса (КТП). МК или заменяющие его КТП являются обязательным документом любого технологического процесса. Операционная карта (ОК) содержит полное описание технологических операций с указанием переходов и технологических режимов. Операционное описание технологического процесса предусматривает описание всех технологических операций в последовательности их выполнения; его применяют в серийном и массовом производстве, а для особо сложных деталей — в мелкосерийном и даже единичном. Взамен ОК могут использоваться КТП. Карты эскизов (КЭ) — документы, содержащие графическую информацию о технологическом процессе в целом и об отдельных его элементах. Разработка типовых технологических процессов. Типовой технологический процесс — это технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Устранение многообразия технологических процессов обоснованным сведением их к ограниченному числу типов — одна из главных задач типизации. Типизация является базой для разработки стандартов на типовые технологические процессы (ГОСТ 14.303-82). Типизация технологических процессов осуществляется в трех направлениях: 1) обработка отдельных поверхностей; 2) обработка отдельных (типовых) сочетаний поверхностей; 3) обработка деталей. Первым этапом типизации является классификация— приведение всего многообразия деталей, поверхностей и их сочетаний к минимальному количеству типов, для которых можно разработать типовые технологические процессы обработки. Все многообразие деталей в технологической классификации разбито на классы. Каждый класс делится на подклассы, затем на группы и подгруппы, при этом учитываются определенные конструктивные признаки деталей. Разбивка классов на подклассы, группы и подгруппы заканчивается типом. Под типом подразумевают совокупность деталей одного класса, имеющих в определенных производственных условиях одинаковый маршрут типовых операций. Таким образом, типовая деталь объединяет признаки совокупности деталей, имеющих одинаковый маршрут типовых операций, осуществляемых на однотипном оборудовании с использованием однотипных приспособлений и инструментов. Заключительным этапом типизации является разработка общего технологического процесса. В условиях предприятия (завода) типовой технологический процесс рекомендуется разрабатывать в двух вариантах: рабочем, и перспективном. Типовые технологические процессы оформляют в виде технологических карт.
Настройка станков Настройкой (наладкой) станка называют процесс установки и закрепления режущих инструментов, приспособлений и устройств станка (упоров, установок. кулачков, сменных шестерен, программоносителей и др.), определяющих взаимное расположение обрабатываемой заготовки и режущих инструментов, а также процесс установки режимов работы станка. Периодическая смена затупившегося инструмента вызывает необходимость каждый раз настраивать станок на выполняемый размер заново. При узких технологических допусках приходится делать одну или несколько поднастроек за время стойкости инст- румента путем регулирования положения его режущей кромки относительно баз заготовки в целях компенсации размерного износа. Задача настройки и поднастройки заключается в том, чтобы выполняемые размеры всех деталей данной партии находились в пределах поля допуска. При каждой смене режущего инструмента или при каждом его регулировании невозможно, чтобы инструмент занимал одно и то же постоянное положение на станке. Для каждой последующей партии заготовок положение инструмента будет другим. Расстояние между предельными положениями инструмента, или поле рассеяния его положений, называют погрешностью настройки станка. Эту величину, создающую дополнительную погрешность выдерживаемого размера при обработке нескольких партий деталей, обозначают Величина Настройка станков по пробным деталям. Сущность метода заключается в том, что с помощью пробных ходов и промеров устанавливают положение режущих инструментов и упоров станка, обеспечивающее получение заданных размеров детали. Последовательной обработкой нескольких пробных деталей, сопровождаемой необходимыми измерениями, удается установить рабочие настроечные размеры, гарантирующие точность обработки деталей всей партии. Точность выполнения размеров (длин и диаметров) при этом методе настройки, а также расположение поверхностей (например, осей при растачивании отверстий) зависит от тщательности установки инструмента и заготовки и определяется квалификацией и добросовестностью рабочего-наладчика. Величина погрешности настройки О точности динамической настройки судят по результатам измерения обработанных (пробных) деталей. Настройка по пробным деталям обеспечивает высокую точность, но трудоемкость. Менее трудоемкой является настройка станка по эталонам, которая позволяет более рационально использовать оборудование. Настройка станков но эталонам. В серийном и массовом производстве обработка деталей ведется методом автоматического получения размеров на настроенных станках. В этих условиях широко распространена статическая настройка, при которой режущий инструмент выставляют по эталонным деталям (эталонам), используя угловые и высотные установочные устройства и специальные калибры, на неработающем станке. Эталон располагают на станке вместо заготовки Инструмент доводится до соприкосновения с поверхностью эталона и закрепляется. При настройке между поверхностями установочных устройств или эталонов и режущих инструментов часто устанавливают щупы, плитки концевых мер или просто листы тонкой плотной бумаги (типа кальки), исключающие возможность порчи поверхностей эталона во время работы инструмента. При статической настройке станка в связи с упругими и тепловыми деформациями технологической системы и другими факторами размеры обрабатываемых охватываемых поверхностей (валов) получаются больше, а охватывающих поверхностей (отверстий) — меньше требуемых. Для компенсации изменения действительных размеров обрабатываемых деталей эталоны и калибры для статической настройки изготовляют с отступлениями от чертежа детали на величину некоторой поправки Точность настройки станка по эталону зависит от точности изготовления самого эталона, степени его износа и точности установки инструмента. Настройка станка по эталону занимает минимальное время и особенно эффективна для многорезцовых автоматов и полуавтоматов, револьверных и агрегатных станков, а также для автоматических линий. Точность статической настройки обеспечивает стабильное получение размеров деталей с допусками по 8 —9-му квалитетам. Настройка станка по эталону надежно обеспечивает стабильную точность обработки, исключая расход пробных заготовок. Этот метод проще метода настройки по пробным деталям, не требует высокой квалификации наладчика. Статическую настройку можно выполнять вне станка при наличии сменных резцедержателей, инструментальных блоков, суппортов, револьверных головок и т.п.
Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
![]() ![]() Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... ![]() Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... ![]() Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... ![]() Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|