Взаимосвязь между погрешностями геометрических параметров

Различают геометрические параметры: форма поверхности, размер, координирующий размер и соотношения размеров. Между погрешностями геометрических параметров существует определённая взаимосвязь.

Погрешность формы любой поверхности (цилиндрической, плоской и т.п.) влияет прямо, непосредственно как на точность размеров, так и на точность координирующих размеров (рисунок 2).

Рисунок 2 – Погрешности формы и соотношений

 

Погрешность формы w _ф. = D _А – D _Б и w _ф. =А_А – А_Б будет влиять на точность размера поверхности D и точность координирующего размера А. Для компенсации этой погрешности потребуется затратить часть допуска на соответствующий размер. Это обстоятельство приводит к тому, что в рабочих чертежах и в операционных картах допустимая погрешность формы оговаривается не всегда, а лишь в том случае, когда эта погрешность по служебному назначению детали должна быть меньше допуска на соответствующий размер. Например, конусность не более 0,01.

Рассмотрим взаимосвязь между погрешностями соотношений и точностью размера.

Несоосность (е) не оказывает влияния на точность размеров D и d, т.е. несоосность не может быть косвенно регламентирована через допуски на диаметральные размеры. Поэтому во всех случаях на рабочих чертежах и операционных картах необходимо проставлять допустимую величину несоосности (радиальное биение).

Непараллельность осей и плоскостей не влияет на точность диаметральных размеров, но непосредственно влияет на точность координирующих размеров.

Непараллельность осей (рисунок 3)не влияет на точность D ₁ и D ₂, но оказывает прямое воздействие на размеры А₁ и А₂. Т.е. непараллельность может быть косвенно регламентирована (ограниченна) через допуск на размеры А₁ и А₂. Поэтому на рабочих чертежах и в операционных картах непараллельность оговаривается не всегда, а только в тех случаях, когда она, исходя из служебного назначения детали, должна быть меньше допуска (например, А₁ = 30±0,02, // более 0,04 оговаривать не надо, а если необходима // не более 0,04, то её необходимо оговорить в технических требованиях).

 

4. Структура (состав) погрешностей геометрического параметра

Для решения многих технологических задач необходимо знать, как образуются погрешности, из каких частей и элементов они состоят. Вопрос о структуре погрешностей неразрывно связан с классификацией причин, обуславливающих их появление. В общем случае геометрические параметры детали (форма, размеры, координирующие размеры и соотношения) могут выполняться прямо (непосредственно) и косвенно (через другие геометрические параметры).

Рисунок 4 – Схема формирование размеров при обработке детали

а) эскиз детали, б) технологический процесс, в) размерная схема

Заданные по чертежу размеры d, L ₁, и L ₃ выдерживаются непосредственно, а размер L ₂ - косвенно, т.е. за счёт выдерживания размеров А₁ и А₂.

На схеме показана размерная цепь, в которой замыкающим звеном является размер А _D. Определим предельные размеры замыкающего звена:

А _{D max} = А_{1 max} – А_{3 min},

А _{D min} = А_{1 min} – А_{3 max .}

w _D = А _{D max} - А _{D min} = (А_{1 max} - А_{1 min}) + (А_{3 max} – А_{3 min}) = w ₁ + w ₃.

В общем случае можно записать, что w = å w _i, т.е. погрешность размера при косвенном его выдерживании будет равна сумме операционных погрешностей. При непосредственном выдерживании размера его погрешность будет равна погрешности соответствующей операции (метода обработки).

Для повышения точности и снижения стоимости обработки необходимо стремиться к непосредственному выдерживанию заданных размеров.

Рассмотрим состав операционной погрешности.

Обрабатываемая поверхность у различных заготовок партии будет занимать относительно базы станка (приспособления) различные положения (рисунок 5). Это обусловлено воздействием многих факторов, связанных с методом обработки (деформация узлов станка, износ инструмента, температурная деформация и т.п.) и установкой и базированием заготовок (схема установки, шероховатость базовой поверхности, воздействие усилия закрепления и др.).

Операционная погрешность размера будет равна:

w _i = А_{3 max} – А_{3 min}.= w _{о i} + w _{у i}

В общем случае можно записать

w _i = w _{о i} + w _{у i},

где w _{о i} - часть операционной погрешности, связанная с методом обработки;

w _{у i} - часть операционной погрешности, связанная с установкой и базированием заготовки (погрешность установки).

Для случая двухсторонней обработки, а также для внутриоперационных размеров w _{у i} = 0 и  w _i = w _{о i}. Например, для размеров А₁ и А₃ погрешность равна w _i = w _{о i} + w _{у i}, а для размеров А₂, D - w _i = w _{о i} (рисунок 6).

В свою очередь, каждый их составляющих w _{о i} и w _{у i} представляет собой сумму первичных или частных погрешностей.

Первичной называют погрешность, обусловленную действием какого-либо одного производственного фактора (износ инструмента, температурные деформации, деформации технологической системы и т.п.). Классификацию можно представить в виде схемы представленной на (рисунке 7).

Рисунок 7 – Схема классификации погрешностей