Файл: Стандартизация и качество машин учеб. пособие.pdf

широкое применение нашли специальные приборы, называемые подналадчнками.

При использовании подналадчиков измерение детали произво­ дится после их обработки. Если величина контролируемого разме­ ра находится в заданных пределах, измерительный прибор не по­ дает команд и станок работает как и ранее. Если размер детали достигает предельного, измерительный прибор подает команду на подналадку, т. е. на такое перемещение режущего инструмента, которое обеспечит смещение размеров последующих деталей на се­ редину поля допуска.

На токарных и расточных станках подналадка производится пе­ ред обработкой следующей детали, на плоско- и бесцеитрошлифо-

подводится и контролирует ее диаметр. Если диаметр достиг уста­ новленного предела, подналадчик подает резец вперед, подготав­ ливая станок к обработке следующей детали.

Имеются подналадчики, которые подают команды на переме­ щение резца не только вперед, но и назад.

Автостопы. Применение подналадчиков на многорезцовых то­ карных станках затруднено в силу того, что резцы изнашиваются по-разному, и одновременное перемещение при подналадке не имеет смысла, а подналадка каждого резца требует сложных конструк­ тивных изменений станков. В этом случае широкое применение на­ шли автостопы, останавливающие станки, если размеры обрабаты­ ваемых деталей достигают предельных значений.

Подналадка станка производится вручную.

На рис. 54 показана схема многорезцового станка, обрабаты­ вающего трехступенчатые валики. Станок оснащен автостопами и автоматическим загрузочно-разгрузочным устройством с двумя автоматическими захватами (руками), перемещающимися в гори­ зонтальном и вертикальном направлениях. Эти захваты устанавли­

трех измерительных скоб, снабженных электроконтактными датчи­ ками. Если размер детали выходит за пределы допуска, датчики автоматически останавливают станок. При этом загораются лампоч­ ки, указывающие, какие из размеров детали выходят за поле допу­ ска.

Система автоматического регулирования погрешностей системы СПИД. В последние годы разработан ряд систем автоматического регулирования погрешностей системы станок — приспособление — инструмент — деталь.

138

Так, «а кафедре «Технология машиностроения» Станкин создана система автоматического регулирования (САР) для стаби­ лизации упругих перемещений в системе СПИД, т. е. компенсации погрешностей, вызываемых силовыми деформациями технологиче­ ской системы.

Рис. 54. Механические руки и автостоп на автоматической линии токарных станков:

1 — подъемный столик: 2 — датчики; 3 — механические руки; 4 — станок

На рис. 55 приведена структурная схема САР. Датчик Д выра­ батывает сигнал, пропорциональный отклонению регулируемой ве-

Рис. 55. Схема системы автоматического ре­ гулирования

личины от заданного значения. Сигнал поступает в усилитель У и после усиления — в исполнительное устройство ИУ, которое осуще­ ствляет поперечное перемещение стола станка. Для наблюдения за ходом обработки установлен показывающий прибор.

13Э

Принцип работы САР, основанный на изменении размера ста­ тической настройки системы СПИД, позволяет использовать ее для компенсации размерного износа. Для этого необходимо измерять детали, прошедшие обработку, и по результатам измерений выход­ ных данных деталей вносить коррективы в первоначальную на­ стройку САР.

Для компенсации упругих перемещений системы СПИД исполь­ зуется метод регулирования продольной подачи. В этих системах отклонение суппорта от настроечного положения фиксируется дат­ чиком, который выдает напряжение прямого или обратного направ­ ления. Направление сравнивается с опорным напряжением в срав­ нивающем устройстве, усиливается и в виде сигнала управления поступает на обмотку электродвигателя. Электродвигатель вращает управляющий шпиндель гидравлического регулятора; направление вращения зависит от знака поданного напряжения. В результате этого происходит изменение скорости вращения ходового валика и подачи.

Эти системы являются типовыми системами автоматического регулирования.

Статистическое регулирование технологического процесса. На базе математической статистики основан еще один метод контроля^ отличный от статистического приемочного контроля качества про­ дукции. Это метод статистического регулирования технологическо­ го процесса, в основе которого лежит текущий контроль за произ­ водством с целью предупреждения возможности появления бракана контролируемом станке, участке, в цехе, на заводе.

Как показывает практика, даже в тщательно настроенной и от­ лаженной технологической линии с течением времени происходят отклонения размеров (или других параметров) обрабатываемых деталей, обусловленные случайными и систематическими ошибками. К систематическим ошибкам можно отнести, например, износ ин­ струмента, направляющих станка, тепловую деформацию обраба­ тываемой детали, различие в сырье.

Впроцессе работы станка через установленные равные проме­ жутки времени или после обработки определенного количества де­ талей выборка из п штук деталей подвергается контролю. После несложной математической обработки результаты измерений нано­ сятся на контрольную карту, позволяющую наглядно отразить ход производственного процесса и намечающиеся отклонения в наст­ ройке и регулировке станков.

Внастоящее время в производственной практике применяются несколько видов контрольных карт, из которых наибольшее рас­ пространение получили карты средних значений, карты медиан, карты размахов и различные их комбинации.

140

контролируемого параметра х, подсчитанное по результатам конт­ роля выборки п:

На контрольную карту наносят среднюю линию, характеризую­

щую центр рассеивания или среднюю величину х средних значений контролируемого параметра, а также верхнюю и нижнюю грани­

цы допустимых отклонений значений х — г р а н и ц ы р е г у л и р о ­ в а н и я .

Рис. 56. Карта средних значений (х-карта)

Положение средней линии и границ устанавливают по резуль­ татам ранее проводившихся измерений (прошлый месяц, .квартал, год) по формулам

по результатам т выборок.

Если величина a~i неизвестна, положение границ регулирования можно определить по формулам:

К в = X - f Аа; К„ = X — Аа,

где А — коэффициент, который выбирается из таблиц и определяет ширину «поля естественного допуска» (расстояние между границами);

141

■0 — среднее квадратическое отклонение всех значений контро­ лируемого параметра.

В ГОСТ 15894—70 и в стандартах США коэффициент А выби­

рается таким, чтобы 99,73% всех ожидаемых значений х находи­ лось в пределах ограниченной зоны. Английские статистики раздви­ гают границы регулирования с тем, чтобы между ними ожидалось

появление 99% значений х.

Объем выборки п должен быть постоянным, так как его изме­ нение ведет к перестройке всей карты и вычислению новых конт­ рольных границ.

Когда технологический процесс находится в нормальном состоя­ нии, очередные точки на контрольной карте ложатся вблизи сред­

ней линии. Если точка х вышла за границу регулирования, необхо­ димо срочно производить регулировку процесса. Однако еще до

выхода х за контрольную границу карта дает возможность заранее до появления дефектных деталей судить о намечающихся наруше­ ниях технологического процесса по следующим признакам:

появление нескольких последовательных значений х вблизи контрольной границы; _

расположение всех значений х по одну сторону от средней ли­

наметившаяся тенденция приближения х к одной из контроль­ ных границ.

К а р т а м е д и а н (х-карта) имеет те же значение и смысл, что и карта средних значений, но значительно упрощает вычисления. Если несколько значений х разместить в возрастающей степени, то м е д и а н о й этой случайной величины будет называться значе­ ние величины, занимающей в ряду среднее положение.

Принцип построения карты такой же: определяют среднее зна­ чение медиан и две границы регулирования. На карту наносят зна­ чения медиан, определяемые для каждой выборки. Для построения

х-карты число п деталей в выборке желательно брать нечетным. К а р т а с р е д н и х к в а д р а т и ч е с к и х о т к л о н е н и й

{S-карта) применяется для более глубокого анализа совершенства технологического процесса. В этом случае на карту наносят средние квадратические отклонения случайной величины х в каждой вы­ борке. Карта имеет нулевую линию и одну верхнюю контрольную

•границу. Положение точек на карте характеризует степень рассея­ ния случайной величины х.

вается разность между наибольшим и наименьшим значениями х в выборке: 7?=хmax—Хщт- Значения размахов откладывают на

142