Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 178

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ва величин припусков на обработку, неодинаковости материала и термической обработки заготовок, случайных колебаний режимов резания (в частности, величин подач) и других случайных факто­ ров.

Собственно случайные погрешности обработки, как правило, подчиняются закону нормального распределения. Однако если рассеивание погрешностей не подчиняется закону Гаусса, это не может отразиться ни на методике вывода основных точностных за­ висимостей, ни на структуре погрешности подналадочных систем.

Суммарная кривая распределения погрешностей размеров пред­ ставляет собой композицию законов Гаусса и равной вероятности.

Процесс подналадки осуществляется следующим образом. Под влиянием изменения во времени усредненных функциональных по­ грешностей центр группирования собственно случайных погрешно­

стей перемещается по линии 2-2, приближаясь к линии

настрой­

ки 1-1. При переходе размера какой-либо

детали за линию на­

стройки датчик срабатывает, и возникает

подналадочный

импульс,

в результате которого исполнительный орган станка

перемещается

(по

стрелке) на величину

А.

Вследствие этого центр

группирова­

ния

смещается вниз также

на

величину А.

Затем процесс

переме­

щения центра группирования по направлению к линии настройки повторяется снова и происходит до тех пор, пока опять не появится деталь с активным размером, при котором датчик срабатывает и т. д.

Таким образом, технологические погрешности компенсируются периодически, что придает процессу подналадки дискретный харак­ тер.

Поскольку погрешность подналадки следует оценивать как поле рассеивания размеров деталей, обработанных на станке с участием подналадчика, т. е. как погрешность обработки, то на основании графика изменения размеров можно сделать вывод, что в состав по­ грешности подналадки входят величины А и 6а. Эти величины являются основными составляющими погрешности любой дис­ кретной подналадочной системы. Из графика следует, что состав­ ляющая А, равная величине подналадочного импульса, представ­ ляет собой величину изменения функциональных погрешностей за период между двумя подналадками, т. е. величину некомпенсируемых функциональных погрешностей. Параметр А в первом прибли­ жении можно рассматривать как систематическую составляющую погрешности подналадки. От него зависит частота возникновения подналадочных импульсов: с увеличением А подналадочные им­ пульсы возникают реже, с уменьшением — чаще.

Составляющая 6а характеризует собой мгновенное рассеивание размеров деталей, т. е. величину поля рассеивания собственно слу­ чайных погрешностей, которые также не компенсируются сущест­ вующими подналадочными системами.

Однако в состав погрешности подналадки входят не только ве­ личины А и 6а. Одной из составляющих погрешностей, характер­

на


ной для многих способов подналадки, является параметр В. Он имеет важное значение в теории точности подналадочных Систем, так как, помимо того, что представляет собой одну из наиболее ха­ рактерных составляющих погрешности подналадки, определяет так­ же построение схем настройки подналадочных систем. Как будет показано в дальнейшем, введение в теорию подналадки парамет­ ра В открывает большие возможности для анализа точности самых различных подналадочных устройств. Изменение величины сум­ марных погрешностей при разных методах подналадки в основном является следствием различия значений параметра В.

При возникновении подналадочного импульса центр

группиро­

вания случайных погрешностей практически находится

в пределах

интервала В. Для определения величины интервала В

необходимо

установить два предельных положения центра группирования: по­ ложение, при котором практически возникает вероятность подна­ ладки, и положение, при котором вероятность подналадки практи­

чески равна единице.

 

 

Как следует из рис. 47, б, можно принять, что вероятность

под­

наладки возникает в точке 1,

отстоящей от линии настройки на

величину З0 (пренебрегая

вероятностью подналадки,

мень­

шей 0,135%). Таким образом, первое предельное положение цент­ ра группирования, соответствующее появлению вероятности подна­ ладки, установлено.

Определим второе предельное положение центра группирования.

Вероятность неподналадки в точке /

равна

 

fc = l

- | L

(136)

Вероятности неподналадок в точка* 2, 3,. .., п можно опреде­ лить как вероятность сложных событий, исходя из закона умноже­ ния вероятностей. Следовательно, вероятность неподналадки в точке п можно выразить следующим образом:

«"-l'-SifK'\ /, -fH'Si\ /. -fJ"Ss\ -!!<.'-^sn - <I37>

Точка n соответствует числу деталей, обработанных за время изменения функциональной погрешности на величину В. Посколь­ ку неподналадка и подналадка являются событиями противопо­ ложными, то вероятность последней равна

« - » . - i - ( « - f ) ( ' - f ) x

X [ ' l - f ) . . . ( l - y j - .

<| 3 8 >

Как следует из выражения (137), вероятность неподналадки qn при увеличении п может достичь очень малой величины. Следова­ тельно, определив число п, начиная с которого вероятность непод-

119


каладки практически

равна нулю

(пренебрегая

вероятностью не-

подналадки, меньшей

0,135%), а

вероятность

подналадки

равна

единице, можно установить второе предельное положение

центра

группирования, а вместе с тем и величину параметра В.

Значе­

ние п можно определить по таблице функции Лапласа. Для

нахож­

дения п необходимо

знать изменение функциональной погрешно­

сти обработки а, приходящееся на одну деталь. При известных зна­ чениях а и п величина В определяется по формуле

В

= а(п—\).

(139)

На рис. 47 изображены

интегральная

(и) и дифференциальная

(д) кривые распределения функции Рп- Распределение подналадочных импульсов в пределах интервала В примерно соответствует за­ кону Гаусса.

Определение величины В по формуле (139) является весьма трудоемким, особенно когда при малом значении а число п состав-

Рис. 48. Графическое изображение составляющих погрешностей подналадки при Л > 0

ляет несколько сот единиц. Поэтому для определения величины В

целесообразно пользоваться

приближенной

(интерполяционной)

зависимостью,

установленной

на

основе

теоретической

В X бет0 '7 5 0 '2 5 .

 

 

 

 

 

 

 

Параметр В увеличивает поле рассеивания размеров при подна-

ладке и, следовательно, должен входить в состав

суммарной по­

грешности подналадочных систем.

 

 

 

 

 

Д л я доказательства того, что составляющие

суммарной

погреш­

ности подналадки

Л, 6а и В можно при

определенных

условиях

складывать арифметически

и что они не перекрывают друг друга,

рассмотрим схему, изображенную на рис. 48. Точка J характеризу­

ет положение центра группирования в момент

появления вероят­

ности подналадки,

а точка

п — положение центра

группирования,

при котором вероятность подналадки практически

равна

единице.

120


При обработке большой партии деталей погрешности должны определяться за большое число подналадочных импульсов. Поэтому среди подналадок могут появиться и такие, при которых центр группирования в момент возникновения импульса находится в точ­

ке / или п. Из схемы следует, что величина поля рассеивания

раз­

меров ô складывается из трех слагаемых: А, 6а и В.

 

Проанализируем, как должна оцениваться величина суммарной

погрешности при подналадке большими импульсами (при

А>В).

Из рис. 48 следует, что при большом количестве подналадочных импульсов величина предельной погрешности подналадки о, оцени­

ваемая как поле рассеивания размеров

деталей, обработанных

на

станке с участием подналадчика,

будет

составлять

 

о да Л +

- т - Д .

(140)

На основании закона больших чисел достоверность выражения

(140) повышается с увеличением

количества подналадочных

им­

пульсов. При большом числе подналадок все составляющие вы­ ражения (140) по существу представляют собой систематические погрешности, которые, как было сказано выше, должны склады­ ваться алгебраически (в данном случае арифметически). Эти составляющие представляют собой некомпенсируемые подналадочной системой технологические погрешности. Формулу (140) можно считать наиболее подходящей для прогнозной, ориентировочной оценки суммарных погрешностей при подналадке большими им­ пульсами. Она характеризует структуру погрешностей большинства существующих в настоящее время подналадочных систем.

Точность подналадки должна зависеть и от точности того изме­ рительного прибора, который используется в качестве чувствитель­ ного элемента подналадочной системы. Можно ли в принципе скла­ дывать при активном контроле погрешности обработки и измере­ ния? Очевидно, можно, поскольку при активном контроле погреш­ ности самих измерительных приборов (например, погрешности срабатывания датчиков) приводят в конечном счете к увеличению полей рассеивания размеров деталей, т. е. к увеличению суммарных погрешностей активного контроля. Может возникнуть вопрос, как должны складываться погрешности обработки и измерения.

Для подналадочных систем погрешность самого измерительно­ го прибора Е должна учитываться величиной параметра В. Однако учитывая небольшой удельный вес погрешности самого измери­ тельного прибора в общем объеме погрешности подналадки (обыч­ но не более 4—10%) и невозможность при прогнозной оценке ве­ личины ô учета влияния всех определяющих факторов, при боль­ шом количестве подналадок величину Е можно в первом прибли­ жении складывать с другими составляющими арифметически. При этом наиболее полно и наглядно выявляется структура погрешно­ сти подналадочных систем. Таким образом, при большом числе подналадок величина предельной погрешности размеров в первом приближении равна