Точность механической обработки деталей

Точность обработки деталей на станках: определение понятия, характеристики отклонений от заданных параметров

Любое производство всегда должно соответствовать определенным параметрам. И одно из них – это точность обработки деталей. От этого аспекта зависит сразу множество факторов. Эксплуатационный срок продукции, возможность осуществления замены, темпы и эффективность финальной сборки машинным методом. Без соответствия нормам обеспечить процесс бесперебойного производства просто невозможно. Ведь при темпах выпуска готовых агрегатов детали проходят через машину даже не за минуты, а за секунды. И любое изменение станет критичным, особенно если для установки метиза придется его дополнительно подгонять слесарным методом.

Виды технологий механической обработки деталей

Классифицировать разновидности механической обработки металлов можно в соответствии с характером выполняемых работ и видом режущих инструментов.

• Точение. Эта технология механической обработки деталей применяется к элементам цилиндрической, спиралевидной или винтовой формы. Точению подвергаются все режущие кромки инструментов. В процессе обрабатываемое тело получает вращательное движение, а сам режущий инструмент – медленное поступательное перемещение. Движения резца могут совершаться как вдоль, так и поперек заготовки.



• Фрезерование. Один из наиболее распространенных видов работы с заготовками. Технология механической обработки деталей заключается в оказании на них режущего воздействия. Основным используемым инструментом является фреза, совершающая движения в продольном направлении.



• Сверление. Используемое в процессе такой механической обработки сверло позволяет получать в деталях сквозные или глухие отверстия. Перемещающееся в процессе обработки по оси сверло совершает вращательные и поступательные движения. Для проведения подобных операций используются сверлильные станки.



• Строгание – эта технология механической обработки деталей применяется при работе с заготовками линейной формы. В процессе используется изогнутый резец, поступательно и прямолинейно перемещающийся по заготовке. Скорость движения резца может быть различной, он может двигаться как постоянно, так и прерывисто.



• Долбление – еще один способ работы с металлическими деталями, технология которой предполагает использование резца. Долбление выполняется при помощи специальных станков. Эта технология подходит для обработки фасонных или плоских поверхностей любых металлов.



• Шлифование. В основном шлифовкой завершают обработку деталей. Она относится к отделочным процессам, улучшающим структуру поверхности, придающим ей гладкость. При помощи шлифовальных машин выравниваются швы и линии реза. В роли шлифовальных аппаратов выступают металлические круги либо специальные ленты, имеющие грубое абразивное покрытие.



Кроме перечисленных способов механической обработки, существуют также технологии, использующие в процессе работы деформирующий рез, пластическую деформацию, а также электрофизическую обработку.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Технология механической обработки деталей путем пластической деформации выполняется за счет силового воздействия внешней среды. В результате значительно изменяется форма, конфигурация и свойства детали. В процессе деформирующего резания деталь подвергается совместному воздействию обычного резания и пластической деформации. Таким способом восстанавливают первоначальную форму изношенных деталей.

В процессе электрофизической обработки на детали воздействует электрический ток.

Как достигается точность изготовления детали в процессе металлообработки

Когда речь идет о точности обработки, то имеется в виду, что размеры детали должны соответствовать выставленным цифрам конструкторских чертежей.

Реальные и заданные конструкторами параметры заготовки сверяются на соответствие следующим образом:

• Деталь и ее рабочие поверхности проверяют на соответствие формы заданным характеристикам: овальность, конусность, прямолинейность и т. д.
• Измеряют обработанные изделия и определяют отклонение параметров от заданных;
• Деталь проверяют на параллельность, перпендикулярность и концентричность соответствующих плоскостей. Например, очень важно соблюдать параллельность между осью шатунной шейки и осью коренной шейки коленчатого вала, перпендикулярность оси отверстия под поршневой палец к его оси и др.
• Оценивают качество поверхности металла на соответствие физико-механическим свойствам материала и наличие шероховатости.

Точный размер детали после металлообработки можно обеспечить двум путями: вручную установить нужные параметры перед работой или настроить оборудование на автоматическое получение размеров. При массовом и крупносерийном производстве изделий заданные размеры предварительно вводят при настройке станка перед обработкой.

• Читайте также:

  Ящик из жести своими руками



Рекомендуем статьи по металлообработке

Установить инструмент для обработки по заданным размерам помогает метод пробных промеров и проходов. Этот способ состоит в последовательной обработке и измерении небольших участков поверхности. Во время выполнения данного процесса уточняется положение рабочего оборудования, которое позволяет за 2-3 подхода получить заданные размеры. Данный вариант точной металлообработки подходит для индивидуального или мелкосерийного производства, так как зависит от степени квалификации персонала и является слишком трудоемким.

Что может повлиять негативным образом на точную металлообработку

Точная металлообработка зависит от влияния множества факторов:

1. Работа производится на слишком старом оборудовании или на станке, при сборке которого допущены ошибки, и есть комплектующие с дефектами.
2. Уровень точности режущего и другого входящего в комплект инструмента. У режущего инструмента изнашивается и задняя, и передняя стенки. При высоком уровне износа размеры деталей будут значительно отличаться от заданных параметров, поэтому нужно своевременно проводить замену и регулировку оборудования.
3. Неточная настройка станков и несоответствия нужных размеров деталей при программировании. Человеческий фактор в данном случае имеет решающее значение, от профессионализма наладчика зависит ежедневная работа станочного парка, особенно, когда детали выпускаются не крупными партиями, а штучно.
4. Ошибки при размещении заготовки на обрабатывающем станке.
5. Чрезмерное нагревание оказывает негативное влияние на деталь, режущий инструмент и станок в целом.
6. Возникновение ошибок во время измерения деталей, прошедших металлообработку, по причине поломки измерительных инструментов.
7. Погрешности и недостаточный профессионализм работников.

Взаимозаменяемость деталей

При современных темпах производства на сбор конструкций отводятся максимально урезанные сроки. Машины работают в активном ритме. Это характерно для сбора велосипедных, мотоконструкций, машиностроения, двигателей и во множестве иных областей. И для проведения подобных процессов нужно огромное внимание уделить тому, подходят ли метизы по уровню квалитета. В противном случае это скажется на скорости. Останавливать производственный процесс для подгонки изделий никому не захочется.

И по итогу, точность обработки детали – это:

• • Возможность удешевить финальный и смежный этап сбора конструкций.
• • Способ снизить конечную себестоимость продукции.
• • Метод повышения скорости деятельности в десятки раз.
• • Экономия человеческих ресурсов с помощью уменьшения работы, направленной на подгонку.

Также этот аспект исключительно важен в вопросах ремонта. Ведь взаимозаменяемость тут тоже становится центральным фактором. Если сломанную деталь невозможно заменить на новую без подгонки, значит:

• • Процедура окажется значительно дольше.
• • Стоимость работы вырастет в разы.
• • Деталь теоретически может настолько отклониться, что даже после подгонки не встанет нормально.
• • Процесс не сможет провести непрофессионал. А по статистике, очень часто замену производит владелец самостоятельно. И если такой возможности у него не будет, то он крайне неохотно будет приобретать подобный товар.

Системы расположения допусков

Величина допуска по отношению номинального размера может быть расположена по-разному.

Допуск может идти на увеличение или уменьшение номинального размера, т. е. идти в одну сторону от номинального размера (фиг. 22);

например, номинальный размер — 66 мм., наибольший предельный размер — 65,030 мм, наименьший предельный размер 66,000 мм, допуск 0,030 мм идёт в одну сторону от номинального размера.

Такая система расположения допусков называется несимметричной односторонней (так как допуск откладывается несимметрично по отношению номинального размера и в одну сторону от него).

В графическом изображении расположения допусков линия номинальных размеров называется нулевой линией.

Та же величина допуска может идти по обе стороны от номинального размера, причём она может быть расположена равными частями по обе стороны номинального размера (фиг. 23), или неравным (фиг.24);

в том же примере величина допуска 0,030 мм может быть расположена поровну от номинального размера — 66 мм, таким образом 0,015 мм идёт в сторону увеличения и 0,016 мм в сторону уменьшения номинального размера, т. е. наибольший предельный размер будет 65,015 мм и наименьший — 64,985 мм. Та же величина допуска 0,030 мм может быть расположена и не поровну от номинального размера — 65 мм — следующим образом:

0,020 мм идёт в сторону увеличения номинального размера, а 0,010 мм — в сторону уменьшения, т. е. наибольший предельный размер будет 65,020 мм и наименьший — 64,990 мм.

Фиг. 22. Несимметричная односторонняя система допусков.

Фиг. 23. Симметричная система допусков.

Фиг. 24. Несимметричная двусторонняя система допусков.

Если величина допуска располагается по обе стороны от номинального размера равными частями, то такая система расположения допусков называется симметричной системой; если же величина допуска располагается неравными частями по обе стороны от номинального размера, то такая система расположения допусков называется несимметричной двусторонней системой.

Различное расположение величины допуска не влияет на трудность работы; трудность выполнения размеров зависит не от расположения допуска по отношению номинального размера, а от абсолютной величины допуска.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Классы точности

Для того чтобы иметь возможность производить обработку деталей одного и того же размера с различными допусками в зависимости от характера и назначения этих деталей, системы допусков составляют из нескольких классов точности обработки.

Классам точности придают названия и порядковый номер; номер возрастает по мере убывания степени точности.

Таким образом первый класс является самым точным (весьма точный, очень точный), второй класс служит для точных работ (точный), третий класс — для работ средней или обыкновенной точности (средний); для более грубых работ применяются классы точности 4, 5, 6, 7, 8, 9 в порядке убывания степеней точности. Число классов в разных системах допусков бывает различное. В нашей системе ОСТ — 9 классов точности, причём 6-й класс временно не установлен; в германской системе DIN — 4 класса точности.

Каждый класс охватывает несколько посадок; число посадок в низших классах обычно меньше, чем в высших, исходя из того, что точность большого количества градаций не имеет смысла.

Второй класс является основным и в него входят все посадки. Это особое значение данного класса отмечено тем, что условное обозначение его на чертежах не ставится.

Точность обработки по тому или другому классу достигается на различных станках и разными способами.

Значение приспособлений для точности обработки

Для точности обработки деталей имеют большое значение приспособления широко применяемые в серийном и массовом производстве.

При пользовании приспособлением для обработки исключается необходимость в разметке деталей — операции дорогой, вносящей погрешности и зависящей от индивидуальных качеств разметчика.

Применение приспособлений обеспечивает точность обработки, и притом наиболее одинаковую для всех деталей, обрабатываемых с их помощью; благодаря этому в наибольшей степени обеспечивается соблюдение принципа взаимозаменяемости.

Помимо этого применение приспособлений, ускоряющих установку деталей и сокращающих время на измерение деталей, даёт возможность значительно сократить вспомогательное время, которое иногда достигает больших размеров и превышает основное время.

Для получения надлежащей точности размеров детали, обрабатываемой при помощи приспособления, необходимо, чтобы само приспособление было изготовлено весьма точно и чтобы нарастания погрешностей при обработке не происходило из-за неточности отдельных элементов приспособления.

В связи с этим необходимо при назначении допусков на размеры приспособлений давать такие пределы отклонений для размеров приспособлений, которые будут в два раза меньше соответственных пределов отклонений для обрабатываемой детали.

Точность обрабатываемых деталей по классам

Мы уже поняли, насколько важно, чтобы вышедшее из-под станка изделие соответствовало параметрам, заявленным чертежом. Но эта значимость в различных случаях отличается. Легко понять, что черенок от граблей не обязан быть подходящим по размеру под стальную часть до сотой Мкм. И при этом составляющие станка должны быть очень точно подобраны, не выходить за размерные рамки. А ювелирные весы имеют и еще более высокие требования. Все подстраивается под конечную цель финального прибора. И в зависимости от этого фактора, принято выявлять классы. И их сейчас по современным регламентам ровной десять штук. И к высокоточным относится ровно половина — с первого по пятый. К диапазону среднего уровня принадлежат шестой и седьмой класс. А оставшиеся три считаются неточными.

Перед установкой настроек для работы важно не только обращать внимание на схему, точные значения, но и класс. Хотя этот фактор зачастую учитывается при формировании чертежа. Но уточнить на всякий случай все же стоит. То есть, получается новый алгоритм, как определить точность обработки детали на станке. Не только указанные диапазоны изменений в чертеже имеют значение, но и характеристика по классу.

Применение по областям

Указанные выше группы используются повсеместно. Сейчас чуть меньше, ведь появились и иные ориентиры. А вот еще 25-30 лет назад это были главные факторы, на которые все ориентировались при определении отклонений.

Посмотрим, где сейчас используются классы:

• • 1 – это высокоточные и измерительные приборы. Обычно в сфере работают только лучшие специалисты с высокой квалификацией.
• • 2-3 – зачастую машиностроение и создание различных станков.
• • 4-5 – техника для сельского хозяйства, крупная строительная.
• • Грубые метизы. В основном литые.

Причины неточностей

Мы уже частично упоминали эти факторы. Но давайте скомпилируем полученные знания. Неточность зачастую возникает:

• • При ошибках, халатном отношении сотрудника.
• • Ввиду недостатка квалификации работника. Он просто не способен работать с данным классом.
• • Из-за серьезных погрешностей станка. Обычно, если на нем пытаются выполнить более тонкую работу, чем та, на которую он рассчитан.
• • При банальной экономии на расходниках.
• • Ошибки в начальной документации, некорректный чертеж.
• • Неправильные условия производства, нарушен температурный режим, уровень влажности.

Таблица допусков

При работе с деревом обычно заявленные требования становятся ниже, чем для стали. Ведь этот материал подразумевает наличие различных неровностей после процедур, шероховатостей, деформаций по годовым кольцам или возможных микротрещин. Диапазоны у них более щадящие. Да и доработка проводится легче. При этом существует определенный запас для натяга. Деформация древесных волокон происходит проще, чем стальных элементов.

В данной таблице приведены значения исключительно для древесного материала, шпона, массива. Для финальной сверки используются различные измерительные инструменты. Линейки, штангенциркули и обычные метры.