Л11 Теоретичні основи точності

Контроль шліцьових евольвентних з’єднань

Шліцьовы з'єднання контролюють комплексними прохідними калібрами, при цьому поелементний контроль здыйснюють непрохідними калібрами. Контроль шліцьового вала чи втулки комплексним калібром достатній в одному положенні, без перестановки калібру. Контроль по елементним непрохідним калібром необхідний не менш чим у трьох різних положеннях. Якщо по елементний непрохідний калібр проходить в одному з цих положень, контрольовану деталь вважають бракованою. Комплексний калібр контролює сумарний допуск Т, що включає власне ширини западини (товщини зуба), відхилення форми і розташування елементів профілю западини (зуба). Коли комплексний калібру не застосовується, окремо контролюють допуск власне ширини западини втулки T_e чи товщини зуба вала T_s, причому T_e = T_s.

Допуски калібрів для контролю шліцьових прямобічних з'єднань регламентовані ДСТ 7951–80 (СТ СЭВ 355–76), допуски і види калібрів для контролю шліцьових евольвентних з'єднань – ДСТ 24969–81 (СТ СЭВ 2646–80).

При виготовленні і при вимірюванні деталей завжди має місце похибка, яка залежить від багатьох факторів (знос обладнання, не точне виготовлення та збирання обладнання, наладка, СПИД). В результаті серія однакових деталей може мати різні розміри. Під точністю виготовлення деталей розуміють ступінь відповідності розміру, форми, розташування і шорсткості певної поверхні в партії виготовлених деталей до параметрів заданих на креслені деталі.

Найголовніші причини неточності виготовлення деталей такі:

- не жорсткість (податливість) елементів технологічної системи: верстата - пристосування - інструмента - деталі, яка призво­дить до деформації та відносного переміщення окремих елементів цієї системи;

- неточність виготовлення, ремонту та знос окремих деталей верстатів та іншого металообробного обладнання, пристосувань та інструментів;

- неточність базування та закріплення деталей у пристосуваннях для механічної обробки;

- коливання розмірів і механічних характеристик матеріалу кожної із заготовок, що обробляються;

- зміна розмірів окремих елементів технологічної системи під впливом коливань температури;

- вібрації, що виникають під час обробки деталей, та інші менш суттєві причини.

Для оцінки точності виготовлення, та якості деталей велике значення має точність форми і розташування поверхонь, а також їхня шорсткість.

Як при виготовлені так і при вимірюваннях можливо виникнення двох категорії похибок: систематичні і випадкові.

Систематичні похибки – це похибки постійні або ті похибки, які змінюються по певному закону, в залежності від характеру невипадкових факторів. Поділяються на ті що можливо усунуть та ті що ні.

Виникають у результаті дії обмеженої кількості домінуючих факторів: неточного настроювання обладнання, похибки вимірювального пристрою, відхилення робочої температури від нормальної, силових деформацій. Системну похибку можна виявити і її позбутися.

Систематична похибка вимірювання виникає від: зносу інструменту, неправильна градуювання шкали. По мірі зносу ріжучого інструменту погрішність збільшується.

В більшості випадків систематичні похибки можуть бути виявлені та усунуті. А ті що важко усунути (неточність станка, знос інструмента) вводять допуск на розмір деталі.

Наприклад: обточується партія валиків на рево­льверному верстаті. Якщо є якась похибка в настроюванні різця на розмір, то вона призведе до подвоєної систематичної похибки в діа­метрі деталей, а випадкові похибки коливатимуться навколо неї.

Помилки при вимірюванні частково або повністю усувають шляхом визначення їх величини та введення поправочного коефіцієнта.

Випадкові похибки – не постійні по величині та знаку похибки які виникають при виготовлені або вимірюванні від випадково діючих факторів.

Характерна ознака– зміна значень, при повторних дослідах. Причина випадкових похибок – це численність (множина) факторів, які випадково змінюються, таких як: припуск на обробку, механічні властивості матеріалу, сила різання, різна точність установлення деталей на вимірювальну позицію, причому, взагалі, жоден з цих факторів не є домінуючим.

Випадкові похибки виготовлення проявляються в розсіяні розмірів деталей (одинакові деталі в одному і тому ж перерізі мають різні розміри). Виявляють при повторному вимірювані однієї і тієїж величини.

Випадкові похибки виникають внаслідок випадкових змін умов обробки деталей чи умов вимірювання. Наприклад, якщо механічні характеристики заготовки певної деталі відрізняються від таких самих характеристик решти заготовок певної партії, то при інших незмінних умовах розмір даної деталі дещо зміниться, тобто з'явиться відповідна випадкова похибка. На появу випадко­вих похибок можуть також впливати зміна кількості охолоджува­льної рідини, що потрапляє на інструмент і деталь, величина при­пуску на даній заготовці, зміна хімічного складу заготовки, тем­ператури інструмента, верстата чи деталі тощо. Ці самі причини можуть викликати й систематичні похибки, але це буде тоді, коли даний фактор впливає однаково при обробці всієї партії деталей.

Повністю усунути випадкові похибки неможливо, але можливо їх зменшити. Їх вплив враховується допуском на розмір.

В інженерній практиці часто виникає необхідність у визначені поля розсіювання розмірів (параметрів), визначенні їх середнього значення, імовірності одержання браку та інших статистичних показників. Оскільки дійсні значення параметрів, а також їхніх похибок найчастіше є випадковими величинами, то для їхнього аналізу використовують теорію ймовірностей і математичну статистику.

Появу того чи іншого відхилення розглядають як випадкову величину (може бути, а може і небути). Такою подією може бути похибка певного розміру деталей, що виготовляють з заданим допуском. (наприклад деталь Ø10±0,1. з партії N випробованих n випадках виявлено деталь з відхиленнями +0,05 це подія А. Відношення n випадків до N називають відносною частотою) . При великій кількості випадків частота подій буде коливатись біля деякого уявного числа меншого 1 – вирогідності події Р(А)=.

Наприклад, якщо в партії деталей кількістю N= 100 шт. дві деталі браковані, то яка ймовірність, що перша-ліпша деталь, взята довільно з цієї партії, буде бракованою.

Ймовірність

Ймовірність того, що деталь, взята випадково з цієї партії, не буде бракованою .

При вивченні масових явищ призначають певну кількість випробувань N, яку називають вибіркою. Якщо під час цих ви­пробувань мають п випадків (наприклад, деталей з відхиленнями більшими, ніж за кресленням), то число п називають частотою даної події.