Расчет размерных цепей методом теории вероятностей и математической статистики (неполной взаимозаменяемости), прямая задача
При расчете размерных цепей вероятностным методом, допуски размеров составляющих звеньев могут быть значительно расширены. Это объясняется тем, что в большинстве случаев размеры замыкающего звена подчинены закону нормального распределения погрешностей, при котором риск получения брака при сборке узла (0,27%) приводит к значительному расширению допусков составляющих звеньев.
Расчет размерных цепей вероятностным методом значительно снижает стоимость изготовления деталей, поэтому его целесообразно применять в условиях крупносерийного и массового производства.
Сравнение вариантов техпроцессев с различной точностью и шероховатостью
Экономичность обработки с различной точностью и шероховатостью поверхности
При повышении точности обработки возрастает сложность выполнения операции, что приводит к повышению разряда работы, увеличению ее трудоемкости, повышению требований к точности оборудования и к сохранению точности размеров и формы инструмента. Повышение требований к качеству поверхности во многих случаях также связано с необходимостью использования рабочих более высокой квалификации и более совершенных станков. При этом обычно возникает задача подбора режимов резания, обеспечивающих достижение требуемой шероховатости поверхности (часто менее производительных, чем при получистовой обработке), и своевременной переточки режущего инструмента. При обычных расчетах экономичности обработки вводится величина стойкости режущего инструмента по данным обычных справочников по резанию.
Как известно, эта величина выражает продолжительность работы инструмента до определенной степени его затупления, которая характеризуется размерами площадки износа по задней поверхности инструмента. Однако величина площадки износа режущего инструмента непосредственно не связана ни с шероховатостью поверхности, обработанной данным инструментом, ни с его размерной стойкостью при заданном классе точности. Поэтому расчет затрат на режущий инструмент па основе величины стойкости, определенной указанным методом, не учитывает изменений расхода инструмента при повышении требований к точности и качеству поверхности и является для этого случая непригодным.
Технологической стойкостью называется продолжительность работы режущего инструмента, в пределах которой достигается требуемая точность заготовки или шероховатость ее поверхностей. Технологическая стойкость может выражаться в минутах основного времени, в метрах пути резания или в количестве штук обработанных заготовок. Технологическая стойкость по шероховатости определяет продолжительность работы инструмента между его переточками исходя из условия обеспечения заданной шероховатости. Технологическая стойкость по точности при работе нерегулируемым мерным инструментом (развертки, зенкеры, протяжки, концевые пазовые фрезы и т. п.) выражает общий срок службы инструмента данной точности. При работе регулируемым инструментом или инструментом, точность обоработки которым определяется настройкой станка (резцы), технологическая стойкость по точности определяет продолжительность работы инструмента между поднастройками станка или регулированием инструмента.
При обработке заготовок по высоким классам точности приходится считаться с погрешностью настройки станка, в результате влияния которой размеры первой изготовленной заготовки могут не совпадать с линией наибольшего предельного размера детали согласно ее чертежу.
Это может привести к некоторому сужению фактического поля допуска, определяющего продолжительность работы инструмента по заданному классу точности в пределах одной настройки станка. Поэтому при обработке заготовок по 1 и 2-му классам точности определение технологической стойкости инструмента по точности следует производить не по всему полю допуска соответствующего класса точности, а по полю допуска, уменьшенному на величину возможной погрешности настройки (или на величину допуска на изготовление мерного инструмента). Затраты на режущий инструмент, в зависимости от технологической стойкости инструмента могут достигать в отдельных случаях 30—40% всей технологической себестоимости обработки, что предопределяет решение вопроса об экономической целесообразности применения того или иного метода чистовой обработки заготовки.
Для упрощения расчетов при сопоставлении экономичности обработки с различной точностью и шероховатостью могут быть использованы упоминавшиеся ранее нормативы по стоимости станко-часа в сочетании с обязательным расчетом затрат на режущий инструмент. Для ориентировочного сопоставления экономичности обработки стальных валов, отверстий и плоскостей различных размеров с различной точностью и шероховатостью поверхности в некоторых средних условиях работы предприятия серийного машиностроения были подсчитаны и сведены в нормативные таблицы конкретные данные по технологической себестоимости и трудоемкости чистовой обработки разными методами.