В.П.Приходько, канд.техн.наук, Є.О. Демченко, магістрант

Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Київ, Україна

ОСОБЛИВОСТІ ТА ПЕРЕДУМОВИ Прогнозування (оцінки) точності, одержуваних при обробці, розмірів

Забезпечення якісного прогнозування точності розмірів для одержання високої економічної ефективності оброблення деталей є актуальною проблемою сучасного машинобудування, а також однією із задач від розв'язання якої залежить ефективність розмірного моделювання технологічних процесів (ТП), якість та ефективність рішень щодо можливого корегування ТП.

Її вирішення може досягатись різними шляхами, що ґрунтуються на найбільш повному використанні можливостей сучасних технологічних оброблювальних систем, у тому числі, формуванні раціональних структур операцій на основі використання ефективних схем прямого формування розмірів для мінімізації похибок оброблення, за умови їх розуміння, виявлення, оцінки величин та раціонального використання механізмів формування розмірів.

Точність розмірів, що оцінюється величиною їх поля розсіювання , залежить від багатьох факторів (рис.1), вплив яких необхідно врахувати при прогнозуванні.

Використання дослідно-статистичних даних, зокрема , в певній мірі відображає вплив багатьох факторів, навіть тих факторів, вплив яких важко оцінити аналітичними методами, в силу зміни та невизначеності умов одержання чи недосконалості або відсутності методик їх визначення.

Врахування специфіки формування технологічних розмірів, на основі їх поділу на 2 типи та використання відповідних залежностей для визначення [1,2], не означає і не завжди забезпечує врахування впливу всіх основних факторів. Фактори впливу можна розділити на 2 групи (рис.1): внутрішні, що залежать від стану та умов функціонування технологічної оброблювальної системи (ТОС) та зовнішні, що визначаються структурою технологічного процесу оброблення, зокрема мається на увазі вплив на точність ТР значного розсіювання (коливання) величин припусків, а також взаємокомпенсації похибок [2,3].

Рис.1. Схема впливу різних факторів на величину поля розсіювання технологічних розмірів

Похибки, що виникли в результаті дії внутрішніх факторів: = – похибки внаслідок пружних деформації в системі; = – похибки внаслідок температурних деформацій; = – похибки зносу інструменту; = – похибки установки заготовок та інші. Ці похибки, в певній мірі враховуються при визначенні величини , що характеризує середню економічну точність оброблення. Очевидно, що величини не можуть в повній мірі враховувати особливості конкретної ТОС. Крім того, з урахуванням умов, за яких одержані статистичні дані щодо величини , додатково необхідно враховувати вплив на точність одержуваного розміру можливої похибки базування і величини просторового відхилення технологічної бази. Зазначені похибки враховуються введенням у формулу додаткових складових [2,3]: (3)

Щодо урахування зовнішніх факторів необхідно відзначити, що одним із чинників, які мають значний вплив на реальну (фактичну) точність розмірів, а також і на прогнозну оцінку точності є надмірне коливання (розсіювання) величини припуску на обробку певної поверхні, внаслідок виникнення відповідних розмірних зв`язків при реалізації технологічного процесу. Зазначений вплив можна представити таким чином . При оцінці точності вважають і укрупнено приймають, що (4)

При цьому величину коливання припуску на виконуваній операції або у більшості розрахунків вважають тотожною і залежною від величини розсіювання розмірів на попередньому етапі обробки тобто . При розрахунках припусків може враховуватись вплив і для конкретних переходів, але, навіть при використанні розрахунково- аналітичного методу, не враховується вплив розмірних зв`язків при реалізації ТП внаслідок чого прогнозні значення припусків будуть значно меншими від фактичних (рис.2), що буде означати заниження величин розсіювання одержуваних розмірів, а отже завищення прогнозної точності у порівнянні з фактичною.

Рис.2. Графік залежності розсіювання величини розміру від сили різання ( величини припуску)

Коливання припуску (величину розсіювання припуску) можна вважати оцінкою точності розміру . Отже, наприклад, якщо виконується обробка поверхні, одержаної на заготівельній операції (штампуванням чи литвом), то передбачається, що точність розміру буде відповідати 14 квалітету точності (ІТ 14) з відповідною величиною поля розсіювання = ІТ14, наприклад для розміру 200мм. ІТ14= =1,2 мм. Виходячи з цього, можна вважати, що = у той же час з урахуванням розмірних зв`язків, після розрахунку відповідних РЛ було встановлено, що . З урахуванням того, що , а для чорнової обробки приймається , тоді, наприклад при =4 після обробки одержимо:

Цілком очевидно, що одержаний результат свідчить про значне відхилення прогнозних величин , розрахованих без урахування впливу розмірних зв`язків на коливання припуску і з урахуванням. Аналогічний вплив буде мати місце при неврахуванні взаємокомпенсації похибок [2,3].

Висновки: 1.При прогнозуванні точності розмірів, крім внутрішніх факторів, пов’язаних із функціонуванням ТОС, необхідно, у відповідних випадках, додатково враховувати вплив на точність коливання припусків та взаємокомпенсацію похибок.

2.Неврахування фактичного коливання припусків та взаємо- компенсації похибок може призвести до завищення прогнозної точності, а отже при практичній реалізації ТП у виробничих умовах - до необхідності додаткового коригування ТП і введення додаткової обробки поверхонь.

Література:

1. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов - М.:Машиностроение, 1997. - 592с.

2. Приходько В.П. Оцінка величини взаємокомпенсації похибок при токарній обробці на основі експериментально-статистичних даних. Материалы Международной научно - практической конференции «Научный прогресс на рубеже тысячелетий -2013»., 27.05-05.06.13.Чехия.

3. Приходько В.П. Визначення величини взаємокомпенсації похибок при обробленні набором інструментів на токарних верстатах. Materialy 9 miedzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji “Aktualne problemy nowoczesnych nauk-2013”, Volume 33, Techniczne nauki. Budownictwo i architektura.: Perzemysl. Nauka i studia,2013, с.18-22