Настройка станков по пробным деталям

Этот метод настройки станков распространён преимущественно в ус­ловиях единичного и мелкосерийного производства. Сущность способа за­ключается в том, что с помощью метода пробных ходов и промеров уста­навливают положение режущих инструментов и упоров станка, обеспечи­вающее получение заданных размеров детали. Последовательной обработ­кой нескольких пробных деталей, сопровождаемой необходимыми измере­ниями удаётся установить рабочие настроечные размеры, гарантирующие точность обработки деталей всей партии. Точность выполнения разме­ров (длин и диаметров), при этом способе настройки, а также располо­жение поверхностей (например, осей при расточке отверстий) зависит от тщательности установки инструментов и заготовки и определяется квалификацией и добросовестностью рабочего наладчика. На эти погреш­ности доминирующее влияние оказывает субъективный фактор - рабочий.

Погрешности формы связаны преимущественно с силовыми и температу­рными деформациями технологической системы, с размерным износом инс­трумента, с копированием погрешностей формы заготовок и их деформа­циями при закреплении. При обработке перечисленные и другие факторы нарушают кинематические связи относительных движений инструментов и заготовки. В случае образования погрешностей формы определяющим яв­ляется объективный фактор. Например, при обработке крупногабаритных валов гидротурбин и стационарных двигателей внутреннего сгорания по­грешность формы - конусность составляет до 60% поля допуска на диа­метр.

При динамической настройке станков - настройке по пробным ходам и промером с использованием универсальных измерительных средств или калибров - на расчётный настроечный размер устанавливают допуск . Одновременно самим настроечным размером учитывается, в ос­новном, влияние на точность обработки всех перечисленных выше факто­ров, т.е. силовых и температурных деформаций системы, износа инстру­мента и пр.

Для настройки станка без учета переменных систематических погреш­ностей в качестве настроечного принимают средний между предельными размерами (по чертежу) или, в целях увеличения продолжительности ра­боты станка без подналадки, близкий к наименьшему при обработке ва­лов и наибольшему при обработке отверстий (рис. 75):

,

где и - предельные размеры по чертежу. Знак перед допуском на настроечный размер зависит от обрабатываемого объекта. При растачи­вании отверстий проставляют "+", а при обтачивании валов – " – " .

Для настройки станка с учётом пере­менных систематических погрешностей в расчётную формулу вводят поправки (во­прос излагается в специальной литературе).

Величина настройки погрешности зависит от квалификации настройщика, возможности регулировки станка: цены деления по лимбу, качества сборки соединений ходовой винт – гайка, наличия люфтов, величины перемещаемых масс (инертности системы), например, каретки стола и других, точности измерительных инструментов и пр. Во всех случаях она не должна превышать допуска на настройку, т.е. должно выполняться .

О точности динамической настройки судят по результатам измерения обработанных (пробных) деталей. Обычно среднее арифметическое полученных размеров принимают за центр группирования размеров партии деталей, обрабатываемых при данной настройке. При разности между из­меренным и расчетным значениями настроечных размеров, пре­вышающей допуск на настроечный размер , выполняют поднастройку станка (корректируют или регулируют положение инструментов).

Погрешности измерения пробных заготовок и погрешности регулирования положения инструмента приводят к тому, что центр группирования кривой распределения для каждой партии заготовок смещается относительно настроечного размера. С учетом того, что зна­чения и обусловлены влиянием случайных погрешностей, величину погрешности настройки рассчитывают по правилу квадратного корня. При точении

,

где К – коэффициент, учитывающий отклонение закона распределения погрешностей измерения и регулирования от нормального закона, .

Расчёт центра группирования размеров по данным небольшой выборки (обычно n = 5…10 обработанных деталей) ненадёжен.

Если учесть, что определение величины необходимого смещения инс­трумента связано с погрешностью самого метода её расчёта, то погре­шность настойки возрастает до

.

Здесь - погрешность метода расчета смещения инструмента. Вели­чина этой погрешности определяется погрешностью вычисления среднего арифметического размера для пробных деталей. Как известно, эта по­грешность

,

где - среднее квадратическое отклонение, характеризующее точ­ность данного метода обработки. Если неизвестно, то приближённо принимают

,

где Т_d – допуск на выдерживаемый размер с учётом значений име­ем:

при n = 5 деталей ;

при n =10 – .

С ростом n погрешность вычисления среднего арифметического для пробных деталей уменьшается, а точность настройки станка (точность определения ) соответственно возрастает.

Разновидностью этого способа является способ настройки станков с применением жестких предельных и нормальных калибров. С помощью калибров также удаётся установить центр группирования , т.е. необходимый настроечный размер. Последний способ настройки более сло­жен и оказывается эффективным при большом количестве проверяемых деталей.