Качество продукции машиностроительного производства

скачать (106.5 kb.)

  1   2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Стратегия Ускорения социально-экономического развития страны предусматривает всемерную интенсификацию производства на основе научно-технического прогресса.

Одним из действенных путей решения проблемы интенсификации производства , повышения производительности труда , ускорения социально-экономического развития, является повсеместное улучшение качества продукции.

В промышленности накоплен большой опыт управления качеством продукции различными методами : организационными ,плановыми , экономическими , которые тесно взаимоувязаны между собой и только в совокупности обеспечивают высокое качество конечной продукции.

Вопросы качества продукции и производительности труда неразрывно связаны между собой , и на практике при решении конкретных вопросов совершенствовании технологий , оборудования , оснащения , механизации и автоматизации должны решаться одновременно


Точность обработки изделий в машиностроении и . методы ее достижения .
Основные погрешности при механической обработке и сборке
Качество продукции - это совокупность ее свойств , обуславливающих пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.

Свойства изделия и степень их соответствия аналогичным свойствам изделия определенного функционального назначения характеризуют его технический уровень.

В инженерной практике используются понятия абсолютный и относительный технический уровень. Понятие абсолютный технический уровень служит для количественной характеристики полезного свойства изделия . Абсолютный технический уровень характеризует качество изделия с точки зрения его технических возможностей .

Понятие относительного технического уровня используется для сравнительной оценки абсолютного технического уровня изделия . Исходя из разной базы , можно получить для одного и того же изделия разное значение его относительного уровня.

Высокое качество изделия при его изготовлении обеспечивается такими производственными факторами , как качество оборудования и инструмента , физико-химические и механические свойства материалов и заготовок , совершенство технологического прогресса , а также качество обработки и контроля.

Качество полученной после обработки детали характеризуется точностью обработки. От того , насколько точно будет выдержан размер и форма детали при обработке , зависит правильность сопряжения деталей в изделии и , как следствие , надежность изделия в целом . Так как обеспечить обсолютное соответствие геометрических размеров детали после обработки требуемым значениям невозможно, вводят допуски на возможные отклонения. Допуски принимаются в зависимости от условий работы детали в изделии . Допуск на погрешность обработки позволяет выполнять размеры сопрягаемых деталей в заранее установленных пределах. Погрешность обработки- это отклонение полученного размера детали от заданного.

Погрешность обработки является результатом смещения одного или нескольких элементов технологической системы под влиянием тех или иных факторов.

Технологическую систему характеризуют следующие основные погрешности :

у – Установки заготовок в приспособлении с учетом колебания размеров баз , контактных деформаций установочных баз заготовки и приспособления , точности изготовления и износа приспособления

у – Колебания упругих деформаций технологической системыпод влиянием нестабильных нагрузок , действующих с системе переменной жесткости.

н – Наладки технологической системы на выдерживаемой размер.

и – Износа режущего инстумента

 ст – Износа станка

t – Колебания упругих обьемных и контактных деформаций элементов технологической системы вследствие их нагрева при резании , трения подвижных элементов системы , изменения температуры в цехе.

Погрешности измерения обычно рассматриваются в составе погрешностей наладки, однако, при значительном их влиянии на общую погрешность данные погрешности можно рассматривать отдельно.

Погрешность y – является одной из основных величин , составляющих общую погрешность детали, Она определяется суммой погрешностей базирования и закрепления

Погрешность у – возникает в результате смещения элементов технологической системы под действием сил резания и является результатом упругих деформаций заготовок , резца, инструмента, изменения величины стыковых зазоров , положения режущей кромки инструмента относительно детали.

Погрешность H – При наладке приводится в рабочее состояние , Обеспечивается заданный режим обработки за счет применения сменных зубчатых колес. Зависит от погрешности регулирования положения инструмента и погрешности измерения размер .

Погрешность и – Определяется величиной его удельного износа на 1000 м. пути резания : = и L / 1000 , где и – износ резца за некоторый промежуток времени, L – путь резца по обрабатываемой поверхности .

Погрешность ст – Отклонения размеров, формы и расположения обработанных поверхностей возникают также в связи с неточностями станка.

Погрешность t – Нагрев станка, инструмента и детали в процессе резания, а также внешнее тепловое воздействие приводят к упругой деформации технологической системы и, как следствие, к появлению температурной погрешности .
Определение погрешностей обработки методом математической

. статистики
В процессе изготовления деталей машин качество их изготовления зависит от технологических факторов , в большей или меньшей степени влияющих на точность обработки .Часть из этих факторов является причиной систематических погрешностей , которые носят постоянный или переменный характер,

Другая часть факторов ,влияющих на точность обработки является причиной случайных погрешностей , приводящих к рассеянию размеров деталей в пределах поля допуска. Случайные погрешности возникают вследствие колебания величин припусков в различных деталях, различных параметров.

Если после измерения партию деталей разбить на группы с одинаковыми размерами , и отклонениями и построить графическую зависимость ,то получим кривую распределения размеров , которая характеризует точность обработки деталей . Случайные погрешности в размерах обрабатываемых деталей подчиняются закону нормального распределения ,который графически изображается кривой Гаусса.

Если разбить все детали партии на группы по интервалам размеров,то средний размер детали в партии L ср равен среднему арифметическому из размеров всех деталей .

Закон нормального распределения в большинстве случаев оказывается справедлив при механической обработке заготовок с точностью 8,9 и 10 квалитетов и грубее, а при обработке по 7,8 и 6 квалитетам распределение их размеров подчиняется закону Симпсона ,который графически выражается равнобедренным треугольником.

Если рассеивание размеров зависит от только от переменных систематических погрешностей ,то распределение действительных размеров партии обработанных заготовок подчиняется закону равной вероятности.

Закон равной вероятности распространяется на распределение размеров заготовок повышенной точности (5-6 квалитет и выше) , при их обработке по методу пробных ходов . Из-за сложности получения размеров высокой точности вероятности попадания размера заготовки в узкие допуска становится одинаковой.

Распределение таких величин ,как эксцентриситет, биение, разностенность, непараллельность, неперпендикулярность, овальность, конусообразность, и некоторых других, подчиняются закону распределения эксцентриситета ( закон Релея).

Распределение по закону Релея формируется в частности тогда,когда случайная величина R является радиус вектором при двухмерном гауссовом распределении, т.е. если на представляет собой геометрическую сумму двух случайных величин X и Y.

Определение погрешностей в процессе обработки
При механической обработке заготовок на настроенных станках точность получаемых размеров одновременно зависит как от близких по величине и независимых друг от друга случайных причин, обуславливающих распределение размеров по закону Гаусса ,так и от систематических погрешностей возникающих со временем вследствие равномерного износа режущего инструмента.

Композиция законов Гаусса и равной вероятности создает кривые распределения различной формы ,зависящей от степени воздействия на конечное распределение каждого из составляющих законов. Для расчетов точности обработки заготовок при подобной композиции законов распределения удобно пользоваться функцией распределения a (t).

Эта функция формируется законом Гаусса с его параметрами  и Lср зависящим от точности вида обработки и технологической системы, и законом равной вероятности с параметрами l =(b-a) на величину поля рассеяния которого оказывает влияние скорость и продолжительность процесса .Таким образом функция a (t) отражает не только точность, но и продолжительность процесса обработки.

Форма кривой распределения композиционной временной функции a (t) зависит от параметра a, определяемого отношением L к среднему квадратичному  мгновенного гауссова распределения ,т.е. а =L / .

Изложенные законы распределения размеров используются для установления надежности проектируемого технологического процесса в обеспечение обработки заготовок без брака ,определения количества вероятного брака при обработке, расчета настройки станков, сопоставления точности обработки заготовок при различном состоянии оборудования, инструмента, СОЖ, и .т.д.


Качество обработки заготовок на станках с программным

. управлением
Системы автоматического управления точностью обработки деталей.
Обработка заготовок на станках с ПУ обеспечивает высокую степень автоматизации и широкую универсальность выполняемой обработки, требует меньших затрат времени на перестройку станка с одной операции на другую. Значительно облегчается перевод производства на новую продукцию, т.к нет необходимости конструирования и изготовления сложных приспособлений и устройств.

При использовании станков с ЧПУ повышается точность обработки вследствие исключения влияния ошибок, вызванных недостаточной квалификаций рабочих. Особенно эффективно использование станков при обработке сложных деталей со сложными ступенчатыми или криволинейными контурами.

Системы управления программными станками выполняются дискретными, смешанными и непрерывными. Системы автоматического регулирования обеспечивают высокую точность обработки.

В системе автоматического регулирования параметров обрабатываемой детали блок управления имеет два измерительных суппорта , снабженных датчиками вариации функции профиля, и один силовой, который имеет приводы поступательных движений и возвратно-поступательных перемещений. Система снабжена фильтрами, блоками задержки, сумматором, преобразователем управления возвратно-поступательным приводом.

Для одновременного автоматического увеличения точности продольного сечения система снабжена согласующим элементом, суммирующим устройством.

Применение систем автоматического управления процессом резания позволяет значительно увеличить точность обработки. Это достигается за счет компенсации влияния на точность не только силовых упругих деформаций, но и износа инструмента , увеличения производительности, обработки путем поддержания оптимальной скорости износа инструмента, расширения диапазона регулирования скорости резания , в котором точность работы не снижается.


Особенности инструмента и инструментальной оснастки

для станков с ЧПУ и типа “Обрабатывающий центр “


На станках с ЧПУ с автоматической сменой инструментальных блоков , состоящих из режущего и вспомогательного инструмента , применяют инструментальную оснастку, основой которой служит универсальная унифицированная подсистема вспомогательного инструмента, предназначенного для станков различных моделей.

Режущий инструмент применяют стандартный и специальный, к которому предъявляются повышенные требования по точности, жесткости, быстроте смены и наладки на размер, стойкости, стабильному стружкоотводу, надежности. Вспомогательный инструмент в основном используют сборный, который хотя и имеет немного меньшую жесткость по сравнению со сплошным, но хорошо гасит возникшие при обработке вибрации.

Стойкость инструмента , в частности размерная стойкость, является комплексной характеристикой технологического процесса ,учитывающей не только конструкцию, геометрию, материал режущей части, точность, жесткость системы СПИД , допуски на обработку. Размерная стойкость инструмента составляющая долю его общей стойкости при обработке деталей на станках с ЧПУ , должна обеспечивать полную обработку одной или партии деталей а пределах установленного поля допуска.

На станках типа “обрабатывающий центр” размерная стойкость инструмента должна обеспечивать полную обработку одной поверхности или определенного количества поверхностей, относящихся к одной группе.

При разработке технологического процесса для деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ размерную стойкость инструмента целесообразней определять заранее. В этом случае можно больше внимания уделять операциям механообработки и принимать меры по повышению стойкости инструмента на этих операциях.

При работе на станках с ЧПУ нужно больше внимания уделять жесткости инструмента, т.к. обработка осуществляется без специальных приспособлений, поэтому инструмент должен быть максимально жестким и как можно более коротким.

На станах с ЧПУ при обработке не желательно образование длинной сливной, и мелко дробленой стружки. Наиболее рациональной формой является завитая в короткие спирали (200-300 мм) стружка. Поэтому на инструменте для станков с ЧПУ делают стружкозавивающие канавки или порожки, получаемые шлифованием или прессованием на передних поверхностях инструмента , а также накладные регулируемые и нерегулируемые стружкозавиватели.

Широкое распространение получили неперетачиваемые твердосплавные пластины со стружкозавивающими канавками на передней поверхности.

В последнее время появились трех и четырехгранные пластины со сложной формой передней поверхности. Такие пластины расширяют диапазон эффективного дробления и завивания стружки на область малых глубин резания (0,5-0,8 мм )и более широкий интервал подач (0,25-0,3 мм/об.).Также применяется инструмент со стружколомом. Он жестко закрепляется на неподвижной оси чашечного резца.

Для исключения торцового биения на оси чашечного резца выполнен направляющий поясок, диаметр которого не превышает диаметр рабочей части оси.

Режущие инструменты для станков типа ОЦ должны иметь определенные габариты. Это связано с типом применяемого инструментального магазина и работой автооператора.

Быстросменность и взаимозаменяемость инструмента обеспечивают сокращение простоев оборудования при замене инструмента и перенастройке станка. Это обеспечивается специальным вспомогательным инструментом с прецизионными поверхностями.

Для обеспечения быстросменности инструменты заранее настраиваются на размер вне станка.

Фрезы - Рекомендуется применять торцовые насадные фрезы со вставными ножами из быстрорежущей стали твердого сплава. Такая конструкция исключает напайку и заточку пластин твердого сплава, тем самым обеспечивая повышенную стойкость режущих кромок.

Инструмент для обработки отверстий – Отверстия могут быть получены сверлением, растачивание, зенкерованием, фрезерованием. Литые отверстия сначала растачивают, т.к. уменьшается увод оси отверстия. При зенкерование используют инструмент с главным углом в плане равным или близким 90 градусам. При этом осевые силы меньше деформируют стержень инструмента.

Расточной инструмент – Как правило состоит из оправки и режущих элементов в виде резца или резцовой вставки. Он должен иметь небольшой допускаемый размерами отверстия диаметр, и наименьшую длину.Увеличение длины уменьшает жесткость и понижает производительность и качество поверхности.


Качество обработки заготовок на агрегатных и специальных

станках


Особенности использования агрегатных и специальных станков
В условиях массового производства повышение производительности труда достигается автоматизацией технологических процессов, внедрением в производство специализированных станков, предназначенных для выполнения какой-либо одной операции

Серийное и мелкосерийное производство характеризуется частой сменяемостью выпускаемых изделий, поэтому лишено возможности, применять эти станки.

Агрегатные станки объединяют лучшие качества специальных и универсальных станков: простоту конструкции и высокую производительность, возможность быстрой переналадки, возможность многократного использования одних и тех же узлов для создания станков различной конструкции.

На агрегатных станках осуществляется сверление, нарезание резьб, растачивание ,фрезерование.

Обеспечение качества обработки при сверлении

Сверление отверстий с параллельными осями
В зависимости от характера производства одновременная обработка этих отверстий производится либо на многошпиндельных станках с регулируемым положением шпинделей, либо многошпиндельными головками, установленными на одно-шпиндельных станках или силовых головках агрегатного станка. При сверлении с применением многошпиндельных головок сверло направляется по кондукторным втулкам, устанавливаемым в кондукторе или в прижимной кондукторной плите. В последнем случае обрабатываемую деталь устанавливают на столе станка в приспособлении, которое ориентируется с многошпиндельной головкой при помощи направляющих колонок.
Сверление боковых отверстий
При обработке на многошпиндельных станках четырех и более отверстий , применение ручной подачи оказывается нерациональным, в виду увеличения осевых усилий и неравномерности подач. В связи с этим получили распространение специальные многопозиционные станки с пневмогидравлическим приводом. На таком станке возможна обработка деталей, имеющих радиально расположенные отверстия в различных по высоте плоскостях Переналадка станка заключается в смене кондуктора, зажимных цанг, сверл и установке сверлильных головок под соответствующим углом.

Быстрая переналадка, небольшие потери времени, совмещение машинного времени при сверлении дают возможность применять этот станок в условиях серийного и даже мелкосерийного производства.
Сверление отверстий расположенных во взаимно перпендикулярных областях.
Одновременно такие отверстия можно обрабатывать на агрегатных станках, скомпонованных из нормализованных узлов.

Конструктивные особенности режущего, вспомогательного

инструмента и приспособления.
К инструменту, применяемому на агрегатных станках предъявляют повышенные требования, связанные с конструктивными особенностями обрабатываемых деталей и спецификой работы на этих станках.

Инструмент должен иметь малые габариты, что обусловлено близким расположением обрабатываемых поверхностей друг к другу, малыми размерами обрабатываемых деталей и наличием у них конструктивных элементов, затрудняющих доступ инструмента к зоне обработки, а также достаточные жесткость и виброустойчивость, особенно при малых диаметрах и относительно больших длинных инструмента.

Конструкция инструмента не должна препятствовать эффективному удалению стружки из зоны обработки, а также обеспечивать минимум потерь времени на установку и выверку. Также должна быть обеспечена высокая точность под настройки инструмента на размер.
Способы направления инструмент
Применение того или иного метода направления инструмента объясняется соображениями точности и от большого числа технологических факторов

Направление инструмента по кондукторной втулке более распространено в приборостроении. Но применение такого метода ограничивается небольшой глубиной резания (2-3 ) с увеличением которой инструмент теряет жесткость.

Переднее направление по обработанному отверстию применяется при соосной обработке длинным, нежестким инструментом отверстия, ранее обработанного с другой стороны , в случаях когда неприемлем другой вид направления.
  1   2



Рефераты Практические задания Лекции
Учебный контент

© ref.rushkolnik.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации