Точность обработки деталей на станках: определение понятия, характеристики отклонений от заданных параметров

Точность обработки деталей на станках: определение понятия, характеристики отклонений от заданных параметров

точность детали определяется отклонениями от заданныхточность обрабатываемых деталей

Отверстия в деталях приборов бывают цилиндрические (Рис. 64 а, в, г), ступенчатые (Рис. 64 б, д), конические и фасонные (Рис. 64, е).
Цилиндрические отверстия бывают гладкими (Рис. 64, а) и с канавкой (Рис. 64, в).

Под ступенчатыми подразумевают отверстия разных диаметров, расположенные на одной оси последовательно одно за другим.

Отверстия могут быть открытыми с двух сторон или с одной стороны – последние называются глухими (Рис. 64 г, д).

В деталях приборов чаще всего встречаются отверстия цилиндри­ческие.

Читайте также: Элемент Калло Предисловие или кому адресована данная запись.

Данная запись предназначена в первую очередь для меня самого и тех 1,5 человека которым интересна наука, в частно

Обработка отверстий — одна из сложных и трудоемких технологи­ческих операций. Получить отверстие необходимой точности труднее, чем наружные поверхности тел вращения. Поэтому допуски отверстий шестого и седьмого квалитетов больше, чем допуски на наружные цилиндрические поверхности тех же размеров и квалитетов.

Обрабатывать отверстия можно снятием и без снятия стружки. Сни­мать стружку можно лезвийным и абразивным инструментом или абразив­ным порошком.

В зависимости от требуемых точности размера и шероховатости поверхности отверстия лезвийным инструментом можно выполнять сверление, зенкерование, развертывание, растачивание и протягивание;

Абразивным инструментом осуществляют шлифование, хонингование, суперфиниширование; абразивным порошком — доводку.

Обработка отверстий без снятия стружки производится калиброванием при помощи выглаживающих прошивок и шариков, а также раскатыванием.

Неточные отверстия (H12-H13 квалитетов) обрабатывают за одну операцию путем сверления или чернового растачивания. При образовании точных отверстий (H7-H8 квалитетов) обработка делится на черновую, чистовую и отделочную.

При черновой обработке удаляется основная величина припуска и обеспечивается точность относительного положения оси отверстия.

Чистовая обработка обеспечивает точность размеров, геометриче­ской формы и относительного положения отверстия, а также точность положения и прямолинейность его оси.

Для повышения точности отверстия и уменьшения шероховатости поверхности применяют отделочную операцию.

понятие точности обработки деталейСверление косых отверстийОбработка отверстийТочность изготовления зубчатых колёс по способу МаагСредняя экономическая точность обработки валов в мм на диаметр валаСредняя экономическая точность обработки отверстий в мм на диаметр отверстияСверление длинных отверстийСредняя экономическая точность обработки плоскостиСредняя экономическая точность обработки торцевых плоскостей (при измерении от обработанной параллельной плоскости) в мм

Допуски и посадки, точность обработки на станках

Требования в отношении точности обработки детали могут быть весьма различными; они зависят от назначения детали в конструкции машины и от тех технических условий, которым должна удовлетворять машина в целом.

Нет никакой необходимости изготовлять точно поверхности деталей, которые не сопрягаются с другими деталями, например: наружные поверхности станин, рам и т. п.; размеры этих поверхностей могут колебаться в значительных пределах.

Наоборот, поверхности сопряжения с совместно работающей деталью должны обрабатываться весьма точно.

Но высокие требования в отношении точности деталей снижают производительность оборудования, увеличивают брак в производстве и значительно повышают себестоимость деталей.

Поэтому следует предъявлять требования высокой точности обработки только в тех случаях, когда это вызывается условиями работы машины, и ограничиваться точностью, необходимой для нормальной работы детали в собранной машине.

Недостаточная точность ухудшает качество машины, но в то же время излишняя точность удорожает машину, и в тех случаях, где это не требуется по характеру конструкции, получится отрицательный результат: выпуск продукции за тот же период будет меньше и стоимость её выше.

Сверление, зенкерование, развертывание

— один из распространенных способов получения глухих и сквозных цилиндрических отверстий в сплошном материале с точностью H12-H13 квалитетов и шероховатостью поверхности Rr20 — Rr80.

Режущим инструментом здесь служит сверло, которое дает возмож­ность получать отверстия в сплошном материале и увеличивать диаметр ранее полученного отверстия (рассверливание). Главное движение при сверлении — вращательное, движение подачи поступательное.

Спиральное сверло (Рис. 65, а) — инструмент цилиндрической фор­мы, на поверхности которого имеются две винтовые канавки, образующие режущие кромки. Сверло состоит из рабочей части и хвостовика, сое­диненных между собой шейкой. Хвостовик служит для закрепления свер­ла в патроне или шпинделе станка. Хвостовики бывают конические и цилиндрические.

Рабочая часть сверла выполняет основную работу резания. Режущие кромки образуются пересечением передних поверхностей спиральных ка­навок с торцевыми поверхностями сверла.

Поперечная кромка (перемычка) образуется пересечением двух зад­них (торцевых) поверхностей сверла. Наличие ее отрицательно влияет на процесс резания, затрудняя проникновение сверла в металл.

Основным углом, определяющим форму режущей кромки сверла явля­ется угол при вершине 2φ. Он оказывает влияние на правильность работы и производительность сверла. Величина угла при вершине свер­ла 2φ зависит от свойств обрабатываемого материала: например для стали 2φ = 116-120°, а для латуни и алюминиевых сплавов 2φ = 130-140°.

Отклонения

Разность между каким-либо предельным размером и номинальным размером называется отклонением.

Верхним отклонением называется разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером.

Нижним отклонением называется разность между наименьшим размером и номинальным размером (ОСТ 1001).

В приведённом примере, на странице допусков, верхнее отклонение будет равно

65,030-65=0,030 мм, нижнее отклонение будет равно 65,000—65=0.

Сопряжение

Еще один важный аспект. Точность обработки поверхностей детали демонстрирует свою важность как раз в сопрягаемых элементах — тех, что соприкасаются друг с другом поверхностями на определенной площади. Помимо того, что они обязаны быть взаимозаменяемыми, стоит понимать, что сопряжение требует идеально подобранной поверхности. В противном случае появится повышенное трение, неучтенный расход энергии, ведь метизы будут тормозить ход. А также сильно пострадает эксплуатационный срок. При интенсивной работе особенно. В этом ракурсе срок службе может быть снижен в десятки раз. Что опять же, ударит по экономике предприятия.

Как видно, практически все изменения в первую очередь наносят урон экономической составляющей. Корректное соблюдение параметров – это отличный способ сократить издержки. Да и стоит понимать, что сильные отклонения – это шанс получить санкции от контролирующих органов, в частности, Роспотребнадзора. Ведь полученная продукция не будет соответствовать заявленной по начальной сделке. А это скажется в форме нарушений прав конечного потребителя.

Системы расположения допусков

Величина допуска по отношению номинального размера может быть расположена по-разному.

Допуск может идти на увеличение или уменьшение номинального размера, т. е. идти в одну сторону от номинального размера (фиг. 22);

например, номинальный размер — 66 мм., наибольший предельный размер — 65,030 мм, наименьший предельный размер 66,000 мм, допуск 0,030 мм идёт в одну сторону от номинального размера.

Такая система расположения допусков называется несимметричной односторонней (так как допуск откладывается несимметрично по отношению номинального размера и в одну сторону от него).

В графическом изображении расположения допусков линия номинальных размеров называется нулевой линией.

Та же величина допуска может идти по обе стороны от номинального размера, причём она может быть расположена равными частями по обе стороны номинального размера (фиг. 23), или неравным (фиг.24);

в том же примере величина допуска 0,030 мм может быть расположена поровну от номинального размера — 66 мм, таким образом 0,015 мм идёт в сторону увеличения и 0,016 мм в сторону уменьшения номинального размера, т. е. наибольший предельный размер будет 65,015 мм и наименьший — 64,985 мм. Та же величина допуска 0,030 мм может быть расположена и не поровну от номинального размера — 65 мм — следующим образом:

0,020 мм идёт в сторону увеличения номинального размера, а 0,010 мм — в сторону уменьшения, т. е. наибольший предельный размер будет 65,020 мм и наименьший — 64,990 мм.

Несимметричная односторонняя система допусков

Фиг. 22. Несимметричная односторонняя система допусков.

Симметричная система допусков

Фиг. 23. Симметричная система допусков.

Несимметричная двусторонняя система допусков

Фиг. 24. Несимметричная двусторонняя система допусков.

Если величина допуска располагается по обе стороны от номинального размера равными частями, то такая система расположения допусков называется симметричной системой; если же величина допуска располагается неравными частями по обе стороны от номинального размера, то такая система расположения допусков называется несимметричной двусторонней системой.

Различное расположение величины допуска не влияет на трудность работы; трудность выполнения размеров зависит не от расположения допуска по отношению номинального размера, а от абсолютной величины допуска.

Взаимозаменяемость деталей

При современных темпах производства на сбор конструкций отводятся максимально урезанные сроки. Машины работают в активном ритме. Это характерно для сбора велосипедных, мотоконструкций, машиностроения, двигателей и во множестве иных областей. И для проведения подобных процессов нужно огромное внимание уделить тому, подходят ли метизы по уровню квалитета. В противном случае это скажется на скорости. Останавливать производственный процесс для подгонки изделий никому не захочется.

И по итогу, точность обработки детали – это:

  • • Возможность удешевить финальный и смежный этап сбора конструкций.
  • • Способ снизить конечную себестоимость продукции.
  • • Метод повышения скорости деятельности в десятки раз.
  • • Экономия человеческих ресурсов с помощью уменьшения работы, направленной на подгонку.

Также этот аспект исключительно важен в вопросах ремонта. Ведь взаимозаменяемость тут тоже становится центральным фактором. Если сломанную деталь невозможно заменить на новую без подгонки, значит:

  • • Процедура окажется значительно дольше.
  • • Стоимость работы вырастет в разы.
  • • Деталь теоретически может настолько отклониться, что даже после подгонки не встанет нормально.
  • • Процесс не сможет провести непрофессионал. А по статистике, очень часто замену производит владелец самостоятельно. И если такой возможности у него не будет, то он крайне неохотно будет приобретать подобный товар.

как определить точность обработки детали на станке

Причины неточностей

Мы уже частично упоминали эти факторы. Но давайте скомпилируем полученные знания. Неточность зачастую возникает:

  • • При ошибках, халатном отношении сотрудника.
  • • Ввиду недостатка квалификации работника. Он просто не способен работать с данным классом.
  • • Из-за серьезных погрешностей станка. Обычно, если на нем пытаются выполнить более тонкую работу, чем та, на которую он рассчитан.
  • • При банальной экономии на расходниках.
  • • Ошибки в начальной документации, некорректный чертеж.
  • • Неправильные условия производства, нарушен температурный режим, уровень влажности.

точность обработки поверхностей

Классы точности

Для того чтобы иметь возможность производить обработку деталей одного и того же размера с различными допусками в зависимости от характера и назначения этих деталей, системы допусков составляют из нескольких классов точности обработки.

Классам точности придают названия и порядковый номер; номер возрастает по мере убывания степени точности.

Таким образом первый класс является самым точным (весьма точный, очень точный), второй класс служит для точных работ (точный), третий класс — для работ средней или обыкновенной точности (средний); для более грубых работ применяются классы точности 4, 5, 6, 7, 8, 9 в порядке убывания степеней точности. Число классов в разных системах допусков бывает различное. В нашей системе ОСТ — 9 классов точности, причём 6-й класс временно не установлен; в германской системе DIN — 4 класса точности.

Каждый класс охватывает несколько посадок; число посадок в низших классах обычно меньше, чем в высших, исходя из того, что точность большого количества градаций не имеет смысла.

Второй класс является основным и в него входят все посадки. Это особое значение данного класса отмечено тем, что условное обозначение его на чертежах не ставится.

Точность обработки по тому или другому классу достигается на различных станках и разными способами.

Посадка изделий

Это способ соединения метизов. Он характеризуется как наличием свободы движения, так и ее отсутствием. Все зависит от того, насколько габариты двух составных частей соответствуют друг другу. Обычно подразумевается один метиз, который помещается в паз или слот.

Посмотрим, как у нас будет меняться посадка, если изначальные размеры не соответствуют объектам. То есть, появляется зазор или натяг. И каким образом это может сказать на дальнейшем процессе сбора.

Посадка с зазором

В части случаев это строго необходимое требование. Как вариант, шпиндель на подшипниках во фрезерном станке. Тут зазор положен по регламенту. Но небольшой. А вот при размещении колец на отправке в том же агрегате, положен серьезная свобода. И если поменять их местами, то шпиндель не сможет нормально работать на скорости. А кольца не дадут ход, слишком туго затянувшись.

Получается, что, отклоняясь от норм зазора, проблемы становятся еще неприятнее, чем при обычном выходе метиза за пределы допуска.

Посадка с натягом

Обратная ситуация. Тут значение расхождений не так важно, при работе ощущается гораздо менее явно. Но есть свой нюанс. Ведь если натяг в итоге получится слишком крупным, то поместить изделие в паз будет невозможно. Подогнать пару десятых миллиметра – это вполне реализуемо даже без специальных приспособлений. А вот справиться с расхождением в 0.7-1 мм, просто нереально. Придется заново снимать стружку, иначе оба объекта при прессовке деформируются или треснут. Зависит от материала, который был задействован при их создании.

дайте определение понятию точность обработки

Значение приспособлений для точности обработки

Для точности обработки деталей имеют большое значение приспособления широко применяемые в серийном и массовом производстве.

При пользовании приспособлением для обработки исключается необходимость в разметке деталей — операции дорогой, вносящей погрешности и зависящей от индивидуальных качеств разметчика.

Применение приспособлений обеспечивает точность обработки, и притом наиболее одинаковую для всех деталей, обрабатываемых с их помощью; благодаря этому в наибольшей степени обеспечивается соблюдение принципа взаимозаменяемости.

Помимо этого применение приспособлений, ускоряющих установку деталей и сокращающих время на измерение деталей, даёт возможность значительно сократить вспомогательное время, которое иногда достигает больших размеров и превышает основное время.

Для получения надлежащей точности размеров детали, обрабатываемой при помощи приспособления, необходимо, чтобы само приспособление было изготовлено весьма точно и чтобы нарастания погрешностей при обработке не происходило из-за неточности отдельных элементов приспособления.

В связи с этим необходимо при назначении допусков на размеры приспособлений давать такие пределы отклонений для размеров приспособлений, которые будут в два раза меньше соответственных пределов отклонений для обрабатываемой детали.

Точность обрабатываемых деталей по классам

Мы уже поняли, насколько важно, чтобы вышедшее из-под станка изделие соответствовало параметрам, заявленным чертежом. Но эта значимость в различных случаях отличается. Легко понять, что черенок от граблей не обязан быть подходящим по размеру под стальную часть до сотой Мкм. И при этом составляющие станка должны быть очень точно подобраны, не выходить за размерные рамки. А ювелирные весы имеют и еще более высокие требования. Все подстраивается под конечную цель финального прибора. И в зависимости от этого фактора, принято выявлять классы. И их сейчас по современным регламентам ровной десять штук. И к высокоточным относится ровно половина — с первого по пятый. К диапазону среднего уровня принадлежат шестой и седьмой класс. А оставшиеся три считаются неточными.

Перед установкой настроек для работы важно не только обращать внимание на схему, точные значения, но и класс. Хотя этот фактор зачастую учитывается при формировании чертежа. Но уточнить на всякий случай все же стоит. То есть, получается новый алгоритм, как определить точность обработки детали на станке. Не только указанные диапазоны изменений в чертеже имеют значение, но и характеристика по классу.

Применение по областям

Указанные выше группы используются повсеместно. Сейчас чуть меньше, ведь появились и иные ориентиры. А вот еще 25-30 лет назад это были главные факторы, на которые все ориентировались при определении отклонений.

Посмотрим, где сейчас используются классы:

  • • 1 – это высокоточные и измерительные приборы. Обычно в сфере работают только лучшие специалисты с высокой квалификацией.
  • • 2-3 – зачастую машиностроение и создание различных станков.
  • • 4-5 – техника для сельского хозяйства, крупная строительная.
  • • Грубые метизы. В основном литые.

В чем суть операции рассверливания?

Обработка больших отверстий предполагает высокое усилие подачи, а это сильно утомляет станочника. Иногда при использовании сверл, подходящих для такого вида работ, попросту не хватает мощности станка. Рациональный выход в этой ситуации — обработка отверстия несколькими сверлами, имеющими разный диаметр. Причем длина поперечной кромки одного инструмента должна быть меньше диаметра другого. Поперечная кромка не принимает участия в резании, следовательно, усилие, которое требуется для подачи, уменьшается. Это помогает сократить риск увода сверла.

Диаметр второго инструмента соответствует половине первого. Только так можно равномерно распределить силы, возникающие при подаче двух сверл и обеспечить оптимальные условия их износа.

Рассверливание — метод механообработки, позволяющий получить точные отверстия и минимизировать увод инструмента от оси заготовки. Режимы резания для подобных операций рассчитываются так же, как при сверлении.

Таблица допусков

При работе с деревом обычно заявленные требования становятся ниже, чем для стали. Ведь этот материал подразумевает наличие различных неровностей после процедур, шероховатостей, деформаций по годовым кольцам или возможных микротрещин. Диапазоны у них более щадящие. Да и доработка проводится легче. При этом существует определенный запас для натяга. Деформация древесных волокон происходит проще, чем стальных элементов.

В данной таблице приведены значения исключительно для древесного материала, шпона, массива. Для финальной сверки используются различные измерительные инструменты. Линейки, штангенциркули и обычные метры.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий