Погрешность из-за остаточных

Напряжений в заготовке

Остаточные напряжения возникают при:

- неравномерном остывании заготовок при литье;

- ковке и штамповке;

- сварке;

- механической обработке;

- гальванопокрытиях.

Особенно характерны внутренние напряжения для крупных, нежестких и тонкостенных заготовок.

После снятия напряженных слоев металла при обработке происходит перераспределение остаточных напряжений до нового равновесного состояния. Перераспределение напряжений вызывает деформацию заготовок, приводящую к погрешности формы и относительного расположения поверхностей. Расчеты и определение погрешностей из-за остаточных напряжений весьма трудоемки, поэтому они проводятся лишь для ответственных и особо точных обработок.

Остаточные напряжения и их влияние на точность деталей могут быть уменьшены следующими мерами:

- выравниванием толщины стенок и температуры охлаждения заготовок (например, охлаждение вместе с печью);

- естественным старением;

- искусственным старением;

- отжигом и отпуском поковок, штамповок и сварных заготовок;

- дробеструйной обработкой заготовок;

- применением виброобработки;

- выбором рациональных способов и режимов обработки, последовательности и сочетания операций, переходов и рабочих ходов;

- применением после предварительной и черновой обработок заготовок термообработки;

- применением для изготовления ответственных деталей специальных искусственных материалов, не имеющих внутренних деформаций (синтегран и др.).

 

Определение суммарной погрешности

Механической обработки

Суммарная погрешность обработки заготовок в приспособлении на настроенном станке за большое число настроек включает в себя:

- погрешность из-за упругих отжатий в технологической системе. Подчиняется нормальному закону распределения случайных величин;

- погрешность установки. Складывается из случайных величин и представляет величину случайную, подчиняется нормальному закону распределения;

- погрешность настройки. При большом числе настроек является величиной случайной, подчиняется нормальному закону распределения. Если обработки партии заготовок ведется за одну настройку, то величина постоянная, равная фактической погрешности установки инструмента на размер;

- погрешность из-за износа режущего инструмента, в период установившегося нормального износа подчиняется закону равной вероятности (распределение деталей по размерам вследствие ее влияния имеет вид прямоугольника);

- погрешность из-за температурных деформаций звеньев технологической системы. После достижения теплового равновесия – величина постоянная, при перерывах в работе и до достижения теплового равновесия – величина недостаточно определенная;

- сумма погрешностей формы, вызываемых геометрическими неточностями станка, деформациями заготовки при закреплении, неравномерными отжатиями упругой системы. При работе на одном станке – величина систематическая постоянная.

Суммарная погрешность обработки:

, (2.18)

где - коэффициент, определяющий процент риска получения брака (при он равен 0,27);

- коэффициенты, зависящие от законов распределения погрешностей (при нормальном - , при равной вероятности и неизвестном - );

- допуск на выполняемом переходе.

С учетом коэффициентов

+ . (2.19)

При обработке методом пробных рабочих ходов

+ , (2.20)

где - погрешность формы заготовки из-за копирования первичных погрешностей формы, полученных на предшествующем переходе и операции;

- погрешность установки инструмента на размер;

- погрешность формы из-за деформации заготовки при ее зажиме;

- погрешность формы из-за износа режущего инструмента;

- погрешность из-за тепловых деформаций системы при обработке одной заготовки;

- погрешность формы из-за геометрической неточности станка.

Погрешности суммируются алгебраически с учетом их частичной или полной компенсации.

 

Анализ точности методами математической

Статистики

Погрешности, возникающие при обработке разделяют на:

- систематические постоянные;

- систематические закономерно изменяющиеся;

- случайные.

Систематические погрешности – погрешности, постоянные по значению и знаку или изменяющиеся по определенному закону.

Систематические постоянные погрешности – погрешности из-за неточности приспособления, станка, инструмента и др.

Систематические закономерно изменяющиеся погрешности – погрешности из-за износа инструмента, температурных деформаций системы и др.

Случайные погрешности – погрешности, не постоянные по значению и знаку.

Случайные погрешности – погрешности, вызванные неравномерной твердостью материала, колебаниями припуска, температурного режима, силой зажима заготовки в приспособлении и др.