Показатели качества технологических операций и технологического процесса

1. Коэффициент точности () технологической операции (рис. 47.1):

 

 

2. Коэффициент запаса точности (К_З.Т) определяет возможность технологической операции обеспечить вы­пуск годных деталей в пределах допуска. Если X(t) — среднее значение размера в выборке, W(t) – мгновенное рассеяние размеров в выборке, то

характе­ризует среднее значение отклонения размера относ

тельного середины поля допуска в момент времени t. Отношение запаса точности к величине допуска назы­вают коэффициентом запаса точности:

 

.

Так как - коэффициент смещения; - коэффициент мгновенного рассеяния, то коэффициент запаса точности имеет следующий вид:

 

 

3. Коэффициент стабильности (К_с) технологической операции характеризует ее способность сохранять без дополнительных регулировок заданную точность за время обработки партии деталей с одной настройки оборудования и постоянство значений статистических параметров (среднего значения X и дисперсии D).

 

 

4. Коэффициент точности настройки (К_тн) определяется разностью А_н и фактического сред­него А_х уровней настройки по отношению к полю W_н рассеяния погрешностей.

5. Коэффициент надежности (К_н) технологической операции означает вероятность сохране­ния в заданных пределах в течение определенного времени значений основных параметров процесса.

Показатели качества технологического процесса:

• коэффициент использования материала определяется отношением чистой массы готового из­делия (за вычетом покупных изделий и сборочных единиц) к суммарной массе заготовок;

• коэффициент материалоемкости, который определяется расходом материала на изготовление изделия (единицы продукции).

Выбор вариантов технологических процессов осуществляется на основе технико­экономических расчетов.

Показатели эффективности и целесообразности технологического процесса:

• затраты труда на изготовление машины (детали);

• использование материалов;

• уровень механизации и автоматизации производственных процессов;

• использование оборудования по мощности и времени;

• условия труда, эргономические показатели и безопасность работ;

• проблемы окружающей среды;

• себестоимость машины (детали);

• капиталовложения, необходимые для использования технологического процесса в производ­стве, срок его окупаемости.

Статистические показатели точности стабильности приведены в ГОСТ 27.202-83. В СТС 9В2835-90 изложены правила статистического регулирования технологических процессов крупно­серийного и массового производства штучной и нештучной продукции.

Законы распределения могут использоваться с учетом производства, состояния оборудования и т.д. К таким особенностям относят:

• отсутствие на предприятии станка с требуемой высокой точностью;

• необходимость обработки с большой производительностью, но на менее точном станке;

• ситуацию, когда соотношение поля рассеяния меньше допуска не выполняется, а допус­тить появление брака нельзя (точные и дефицитные заготовки, дорогой материал и т. д.).

СТРУКТУРА ПОЛЯ РАССЕЯНИЯ

Каждому виду обработки свойственна величина рассеяния, характеризуемая полем рассеяния W (рис. 48.1). Однако внутри данного вида обработки значение W изменяется и зависит от точности и жесткости станка.

 

Особое место занимает точность изготовления деталей, которая определяет близость к номиналь­ному значению. Количественной мерой точности служит погрешность. Повышение точности, умень­шение погрешности приводит к увеличению надеж­ности машин, уменьшает размеры припусков на об­работку и способствует экономии материала.

Погрешности обработки подразделяют на пять видов:

• погрешность размеров;

• отклонение расположения поверхностей;

Рис. 48.1. Схема для определения структуры • отклонение формы;

поля рассеяния • волнистость поверхности;

• шероховатость.

 

Систематические составляющие (а₀) погрешности остаются постоянными или закономерно изменяются. Например, отклонение размера блока концевых мер при измерении, изменение уровня настройки станка при износе инструмента и т.п.

Систематическая составляющая выражается математическим ожиданием М(х) = а₀ = const или функцией М(х) = a(t), если изменяется в зависимости от случайного аргумента (например, времени /).

Величина этой составляющей определяется широтой рассеяния, которую принято измерять числом укладывающихся в ней средних квадратических отклонений ; представляет собой среднее взвешенное по вероятностям значение случайной величины. Следуют напомнить, что «взвешивание» значений случайной величины означает умножение каждого значения на его «вес», т.е. на , с последующим делением суммы произведений на сумму «весов»:

 

 

На рис. 48.1 представлена структура поля рассеяния погрешности обработки валов на токар­ном станке. К систематическим составляющим поля рассеяния относят:

1) среднее начальное значение систематической погрешности а₀;

2) величину изменения систематической составляющей в рассматриваемом интервале

времени t_n и t_k. Здесь = 0,56 мкм/мин - скорость изменения мгновенного центра

 

рассея­ния; Т = t_k-t_n= 42 — 8 = 34 - межналадочный период при изготовлении или диапазон изменения при измерении.

Случайная составляющая определяется средними квадратическими отклонениями:

• начальных погрешностей от их среднего значения;

• мгновенного рассеяния , т.е. рассеяния единичных значений параметра относительно изме­няющегося по закону от их мгновенных центров в пределах Т = .