Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

сеивания. Грубые погрешности измерения могут являться следстви­ ем грубых просчетов операторов при измерении деталей, перекосов деталей на позиции измерения или обработки (грубые погрешно­ сти базирования), наличия на поверхности измеряемой детали зау­ сенцев или грязи, а также следствием резких толчков и ударов при измерении деталей.

Грубые погрешности обработки часто возникают из-за грубых погрешностей заготовок, которые могут привести к значительным перекосам детали на позиции обработки, к появлению «черных», т. е. необработанных деталей в результате попадания заготовок с размерами, меньше допустимых, или к появлению деталей с разме­ рами, намного больше допустимых (при обработке заготовок с рез­ ко завышенными припусками или вследствие попадания на пози­ цию измерения необработанных заготовок). Грубые погрешности могут также являться следствием того, что в зоне обработки будет находиться различное количество деталей (например, при сквозном бесцентровом шлифовании). При шлифовании конических роликов грубые погрешности диаметров часто появляются из-за уменьшен-

43

ной (по сравнению с допустимой) длины заготовок, что оказывает существенное влияние на точность базирования роликов при обра­ ботке. Нередко грубые погрешности обработки возникают из-за плохой рихтовки заготовок, некачественной подрезки торцов и дру­ гих грубых нарушений элементарных предпосылок для получения; необходимой точности.

Для выявления грубых погрешностей используются различные критерии (Райта, Шовине, Романовского). Грубые погрешности из­ мерения обычно исключают из результатов измерения, после чего снова определяют значение а. Однако устранение влияния на ре­ зультаты измерения грубых погрешностей значительно усложняет­ ся при активном контроле размеров, т. е. при их получении. Наибо­ лее радикальное решение этого вопроса заключается, очевидно, в

ботки и измерения. Таким образом, если при измерении грубые по­ грешности часто носят субъективный характер, т. е. вызываются утомлением контролера, то грубые погрешности обработки имеют объективный характер.

44

§ 9. Р А З Д Е Л Е Н И Е СОБСТВЕННО СЛУЧАЙНЫХ И Ф У Н К Ц И О Н А Л Ь Н Ы Х П О Г Р Е Ш Н О С Т Е Й

Изменение размеров деталей, обрабатываемых на металлоре­ жущих станках, носит характер случайных, в общем случае неста­ ционарных процессов. Эти процессы чаще всего дискретны вследст­ вие дискретности самих процессов обработки. При различных реа­ лизациях случайных размерных функций обычно изменяется не только математическое ожидание, но и величина поля рассеивания собственно случайных погрешностей. Однако, как показывают ис­ следования, поля рассеивания собственно случайных погрешностей обработки при различных реализациях случайных размерных функ­ ций примерно постоянны. Таким образом, с точки зрения величины полей мгновенного рассеивания отдельные реализации случайных размерных Функций являются достаточно представительными.

Причина постоянства полей рассеивания собственно случайных погрешностей обработки заключается в том, что одним из основных факторов, вызывающим появление этих погрешностей, является колебание величин припусков на обработку, которое ограничивает­ ся сравнительно «жесткими» допусками. При достаточной стабиль­ ности технологического процесса, т. е. при условии, что установ­ ленные на все параметры нормы строго выдерживаются (в особен­ ности нормы точности заготовок и нормы на параметры режущего инструмента), а также при условии, что такие нормы не являются слишком «широкими», нельзя ожидать значительного изменения параметров рассеивания случайных размерных функций.

В качестве примера относительного постоянства полей рассеи­ вания собственно случайных погрешностей обработки можно при­ вести данные о рассеивании размеров роликов при чистовом шли­ фовании на бесцентрово-шлифовальных станках. В этом случае от­ носительное изменение среднего квадратического отклонения соб­ ственно случайных погрешностей обработки при различных реа­ лизациях случайной размерной функции не превышает ± 3 0 % *• Приведенные данные являются результатом измерений многих пар­ тий роликов, обработанных в разные дни и в различное время дня. В состав партии входило обычно от 50 до 100 роликов. Изменение величины а оценивалось по отношению к 0 с р . Эксперименты прово­ дились на одинаковых станках с использованием шлифовальных кругов одной и той же марки.

О практическом постоянстве величины полей мгновенного рас­ сеивания размеров роликов свидетельствуют графики, приведен­ ные на рис. 9. Ролики были прошлифованы в различных условиях: одна партия обрабатывалась после стабилизации тепловых дефор­ маций шлифовальной бабки (рис. 9, а ) , другая — до стабилизации (рис. 9 , 6 ) . В первом случае функциональные погрешности приво-

* В указанное значение входит также средняя квадратическая погрешность

а

среднего квадратического отклонения Аз = —гггг •

V2N

45

дили к постепенному увеличению размеров роликов, во втором — изменение тепловых деформаций шлифовальной бабки вызывало уменьшение размеров деталей.

Приведенные графики свидетельствуют также о том, что вели­ чина мгновенного рассеивания не зависит от тепловых деформации станка и, следовательно, от закона изменения функциональных по­ грешностей в той его части, которая определяется влиянием указан-

Рис. 9. Графики изменения размеров роликов:

/ — конические ролики; 2 — цилиндрические ролики

ных тепловых деформаций. В этом заключается своеобразие рас­ сматриваемых случайных размерных функций, которое объясняется тем, что собственно случайные погрешности обработки возникают в основном под влиянием колебания величин припусков на обра­ ботку.

Таким образом, точность обработки на металлорежущих стан­ ках формируется уже на стадии заготовительных и предваритель­ ных операций.

46

Вместе с тем, после стабилизации тепловых деформаций шлифо­ вальной бабки между собственно случайными и усредненными функциональными погрешностями может существовать определен­ ная корреляционная зависимость. В табл. 4 приведены значения па­ раметров а и а, полученные при сквозном бесцентровом шлифо­ вании различных деталей на различных заводах и станках. Пара­ метр а представляет собой изменение усредненных функциональ­ ных погрешностей, приходящееся на одну деталь. Коэффициент корреляции

VD{1) .D (т)

Врассматриваемом случае

Существенное изменение величин полей мгновенного рассеива­ ния размеров возможно только при чрезмерном затуплении режу­ щего инструмента или в период его приработки, а также при резком изменении качества поступающих на станок заготовок или под влиянием каких-либо других причин, нарушающих стабильность технологического процесса. Следует отметить тенденцию к некото­ рому увеличению поля мгновенного рассеивания размеров деталей по мере затупления режущей кромки инструмента в том случае, когда собственно случайные погрешности обусловлены в основном влиянием силовых и тепловых деформаций, а также тенденцию к уменьшению поля мгновенного рассеивания после приработки режу­ щей кромки инструмента (последнее проявляется и при приработ­ ке контактов электроконтактных датчиков).

При оценке изменения во времени полей мгновенного рассеива­ ния под влиянием колебания припусков на обработку необходимо учитывать два противоположных фактора.

По мере затупления режущей кромки инструмента влияние на

чески равным нулю. Влияние же силовых и тепловых деформаций технологической системы, наоборот, непрерывно увеличивается. При полной утрате инструментом его режущих свойств поле мгно­

кромки инструмента стремится к единице. При остром режущем инструменте на поле мгновенного рассеивания значительное вли-

47