4.4 Методи налагодження. Похибка розмірного налагодження

Налагодження - процес підготовки технологічного обладнання і оснастки до виконання технологічної операції [13].

Задачі налагодження:

1 Установка різальних інструментів і пристроїв в оптимальні положення з точки зору умов різання, продуктивності, стійкості інструмента і якості поверхні виробу.

2 Забезпечення точності взаємного розташування інструментів відносно виробу - розмірне налагодження.

3 Установка оптимальних режимів різання.

Розглянемо детальніше задачу розмірного налагодження. В дрібносерійному виробництві використовують індивідуальний метод досягнення точності (верстат налагоджується методом пробних ходів і вимірювань для кожної деталі). В великосерійному виробництві використовується автоматичний метод досягнення точності (верстат налагоджується для обробки партії деталей попередньо). Оскільки в процесі обробки матимуть місце різноманітні похибки обробки, то проблемою є налагодити інструмент на такий розмір, щоб розміри всіх деталей партії знаходились в межах поля допуску. Для цього використовують наступні методи.

Методи налагодження верстата для автоматичного отримання розміру:

1 Статичне налагодження.

2 Налагодження за пробними заготовками за допомогою робочого калібру.

3 Налагодження за пробними заготовками за допомогою універсального вимірного інструмента.

Статичне налагодження полягає в налагодженні різальних інструментів за калібрами чи еталонами на нерухомому верстаті. Налагоджувальний розмір (рис.4.18) визначається так:

, (4.2)

де L_ет – розмір еталона, L_дет – розмір деталі, Δ_попр – поправка: «-» - для обробки вала, «+» - для обробки отвору:

,

Δ₁ – поправка, яка враховує дію сил різання P_у і жорсткість системи j: Δ₁=P_у/j, Δ₂ – поправка, яка враховує шорсткість деталі R_z: Δ₂=R_z, Δ₃ – поправка, яка враховує зазор у підшипниках шпинделя.

Рисунок 4.18 – Статичне налагодження токарного верстата

Налагодження за пробними заготовками за допомогою робочого калібру полягає в тому, що після налагодження за еталоном робітник повинен виготовити одну або декілька деталей і, якщо їх розміри знаходяться в межах допуску T (що перевіряється калібром) налагодження вважається правильним (рис.4.19). Недолік методу – пробна заготовка може відповідати точці А, яка належать до кривої, поле розсіювання якої виходить за межі поля допуску, що стане причиною браку. Потрібно, щоб центр групування (середнє пробних заготовок Em) лежав межах від Em_min до Em_max. Для точного визначення Em кількість пробних заготовок повинна бути досить великою. На рисунку штриховою лінією показано допустиме положення кривої розсіювання значень Em.

Рисунок 4.19 - Налагодження за пробними заготовками за допомогою робочого калібру

Налагодження за пробними заготовками за допомогою універсального вимірного інструмента полягає в тому, що правильність налагодження перевіряється обробкою m пробних заготовок і, якщо середнє арифметичне їх розмірів знаходиться в межах поля допуску на налагодження T_н, то налагодження вважається правильним.

Цей метод оснований на тому, що якщо розміри деталей партії (з n штук) підлягають нормальному закону розподілу з шириною поля розсіювання , то середні розміри n/m груп пробних деталей (по m штук кожна) також підлягатимуть нормальному закону розподілу з шириною поля розсіювання і таким самим математичним сподіванням.

Без врахування змінних систематичних похибок (рис.4.20):

, (4.3)

де мінімальний налагоджувальний розмір:, максимальний налагоджувальний розмір:, L_min – мінімальний розмір деталі, L_max – максимальний розмір деталі, Т – допуск деталі, 6σ – поле розсіювання розмірів деталей, - поле розсіювання середніх розмірів груп пробних деталей.

Рисунок 4.20 - Налагодження за пробними заготовками за допомогою універсального вимірного інструмента

З врахуванням змінних систематичних похибок (рис.4.21):

, (4.4)

де ,, b – величина, яка використовується для компенсації систематичних змінних похибок обробки.

Рисунок 4.21 - Налагодження за пробними заготовками за допомогою універсального вимірного інструмента з врахуванням змінної систематичної похибки

Похибка розмірного налагодження (Δ_н) – поле розсіювання положень інструмента, яке виникає при налагодженні технологічної системи (рис.4.20).

При статичному налагодженні:

, (4.5)

де Δ_ет – похибка еталона, Δ_рег – похибка регулювання.

При налагодженні за пробними заготовками за допомогою універсального вимірного інструмента:

, (4.6)

де Δ_розр – похибка розрахунку (зміщення), яка являє собою зміщення центру групування групових середніх розмірів пробних заготовок:

,

де ω_м – поле миттєвого розсіювання розмірів, яке залежить від виду обробки,

Δ_рег – похибка регулювання,

Δ_вим – похибка вимірювання.

Похибка регулювання (Δ_рег) – похибка засобів регулювання положення інструмента на верстаті (лімбів, індикаторів, упорів) (рис.4.22).

Рисунок 4.22 - Похибка регулювання

Похибка вимірювання (Δ_вим) – це гранична похибка вимірного інструмента.