Точность и погрешность. Категории и виды точности

 

Говоря о точности детали, мы имеем в виду точность, которая достигается при обработке, т.е. точность обработки.

Под точностью обработки заготовки понимают степень соответствия её параметров на каждой стадии обработки тем, что установлены в технологической документации на этих стадиях.

Под точностью изготовления детали понимают степень соответствия (приближения) фактически полученных в результате её изготовления параметров тем, что заданы в рабочем чертеже.

Под т очностью обработки поверхности понимают степень её приближения к геометрическому прототипу.

Количественной мерой точности служит погрешность обработки, т.е. величина несоответствия между фактически полученными параметрами и заданными параметрами. Могут быть погрешности: формы, размеров поверхностей, координирующих размеров и соотношений.

Различают три категории точности:

1. Заданная (требуемая) точность - регламентируется допусками на соответствующий геометрический параметр, например 20_-0,1.

2. Действительная (фактическая) точность -характеризуется погрешностью, которая выявляется при измерении уже обработанных деталей.

Если имеется одна деталь (единичное производство), то обычно, о её погрешности судят, сравнивая полученный размер, с одним из заданных значений (в большинстве случаев со средним значением размера). Например: А_д = 19,97 мм, А_{ср .} =19,95 мм, тогда D = ½ А_д – А_ср. ½ = 0,03 мм; в сравнении с номиналом D = ½ А_ном. – А_д ½ = 0,02 мм.

В серийном производстве детали изготавливают партиями на станках, настроенных для данной операции. Погрешность здесь должна характеризовать точность обработки всей партии.

Особенность обработки на настроенных станках состоит в том, что результаты обработки проявляются в разбросе, рассеивании получаемых параметров (размеров, отклонений расположения), которые являются случайными величинами. Причинами рассеивания являются случайные погрешности, сопровождающие обработку. Их появление не подчиняется видимой закономерности и поэтому заранее не учитывается.

Законы рассеивания случайных величин изучает теория вероятности и математическая статистика.

Используя положения этих наук, можно определить величину поля рассеивания ω для бесконечно большого числа случаев и, т.о., охарактеризовать погрешность изготовления для партии деталей. Подчеркнем, что поле допуска, заданное в рабочем чертеже относится ко всем без исключения деталям, изготавливаемым по этому чертежу. Точно также обстоит дело и с полем рассеивания.

Полем рассеивания называется разность между максимальным А_{д max} и минимальным А_{д min} действительными размерами:

w = А_{д max} - A _{д min}.

Эта величина одна из характеристик точности действительного размера.

Условием обеспечения заданной точности является нахождение всех действительных предельных размеров, а, следовательно, и поля рассеяния, внутри заданных предельных размеров (т.е. внутри допуска) (рисунок 1).

w £ Т - условие обеспечения заданной точности.

Выдержать при обработке заготовки заданный размер означает сделать так, чтобы величина действительного размера оказалась внутри допустимых предельных значений.

3. Ожидаемая (расчётная) точность - точность, которую можно получить после обработки заготовки тем или иным методом (или можно ожидать). Эта точность определяется предположительно из опыта или расчёта.

Существуют следующие виды точности:

Достижимая точность - максимальная, физически достижимая точность для данного метода обработки без учёта затрат на её достижение.

Экономическая точность - точность, обеспечиваемая в нормальных условиях работы при использовании нормального оборудования, инструмента стандартного качества, соответствующей рабочей силы и затрат времени и средств, не превышающих затрат для других сопоставимых с рассматриваемым методом обработки.

В дальнейшем, говоря о точности обработки, мы будем иметь в виду только экономическую точность.

 

Виды совокупности деталей

В большинстве случаев понятие точности, допуска, погрешности связывают с определённой совокупностью детали. Например, требуемая по чертежу точность, заданная через допуск, относится ко всем без исключения деталям и узлам, которые будут изготавливаться по этому чертежу.

Надежность и достоверность расчета величины ω зависит от количества деталей, выбранных для статистического анализа. Применительно к автоматическому получению размеров различают следующие виды совокупностей деталей:

1. Партия - детали, обработанные одним мерным инструментом при одной наладке станка до смены инструмента (например, вследствие притупления).

2. Генеральная (складская) совокупность - объединяет детали различных партий, обработанные на разных станках, при разных наладках и в разное время. Понятие заданная точность и ожидаемая относится к генеральной совокупности.

3. Выборка - детали, извлекаемые из партии или генеральной совокупности для статистического анализа точности обработки или статистического контроля точности. Выборка может быть малой (5…20 деталей) и большой (свыше 50 деталей).

Так как количество деталей в генеральной совокупности больше, чем количество деталей в партии и больше, чем количество деталей в выборке, т.е. N _ген. > N _парт. > N _выб., то будет справедливо и неравенство:

Т ³ w _ген. ³ w _парт. ³ w _выб.

Отметим, что знание величины w _ген. позволяет оценить уже не точность конкретной операции, а точность данного метода обработки вообще.