Klasyfikacja baz

Baza- powierzchnia, linia lub punkt przedmiotu, względem których w sposób bezpośredni określa się położenie innych powierzchni, linii lub punktu

Baza kontrolna- baza przyjęta przy konstruowaniu wyrobu w celu określenia położenia w przedmiocie wchodzącym w skład tego wyrobu jakiejś powierzchni, linii lub punktu w sposób uwarunkowany prawidłowością współpracy tego przedmiotu z innymi przedmiotami w wyrobie finalnym maszyny.

Baza produkcyjna- baza przyjęta w procesie produkcyjnym jakiejś części wyrobu w celu określenia położenia w niej jakiejś powierzchni, linii, punktu w sposób uwarunkowany metodami wytwarzania części i całego wyrobu

Baza właściwa- baza produkcyjna punktu, linii, powierzchni pokrywająca się z odpowiednią bazą konstrukcyjną. W takim przypadku żądane wymiary uzyskuje się bez potrzeby dokonywania przeliczeń wymiarów, technolog ma do dyspozycji całą tolerancję przewidzianą przez konstruktora co znacznie upraszcza i obniża koszty obróbki.

Baza zastępcza- baza produkcyjna nie pokrywająca się z bazą konstrukcyjną. Stosuje się wtedy jeżeli konstrukcja przedmiotu uniemożliwia wykorzystanie bazy właściwej lub wymaga budowy bardzo skomplikowanych i kosztownych uchwytów obróbkowych, które umożliwią wykorzystanie bazy właściwej

Baza technologiczna- baza przyjęta w procesie technologicznym

Baza kontrolna- baza przyjęta podczas kontroli wykonania. Bazy kontrolne po powinny pokrywać się z bazami konstrukcyjnymi.

Baza montażowa- występuje w procesie montażu wyrobu w celu określenia wzajemnego położenia części. W celu osiągnięcia wysokiej jakości montażu powinny one pokrywać się z bazami konstrukcyjnymi

Bazy obróbkowe-powierzchnia, linia, punkt względem których określa się położenie obrabianych powierzchni. Cechą charakterystyczną baz obróbkowych jest to, że jest ona powiązana z obrabianą powierzchnią bezpośrednim wymiarem lub warunkiem wzajemnego położenia albo bezpośrednim wymiarem i warunkiem wzajemnego położenia.

Baza wyjściowa- baza stosowana do wykonania pierwszej operacji obróbkowej półfabrykatu. Bazę wyjściową można w procesie obróbki wykorzystać tylko jeden raz.

Baza do dalszej operacji- powierzchnia obrabiana

Baza stykowa- występuje wtedy, jeżeli styka się ona bezpośrednio z odpowiednią powierzchnią ustalającą uchwytu lub obrabiarki. Bazy stykowe przy odpowiednim ustawieniu obrabiarki zapewniają dużą powtarzalność wymiarów i są szeroko rozpowszechnione w produkcji seryjnej i masowej.

Baza nastawcza- występuje wtedy, jeżeli każdorazowo przy obróbce każdego kolejnego przedmiotu określa się położenie tej bazy w stosunku do obrabiarki, uchwytu lub narzędzia. Typowymi bazami nastawczymi są wytrasowane linie lub punktu na przedmiocie obrabianym, według których ustawią się przedmiot na obrabiarce.

Baza sprzężona- powierzchnia względem której określa się położenie obrabianych powierzchni powiązana z nimi bezpośrednimi wymiarami i obrabiana wraz z nimi przy tym samym ustawieniu przedmiotu. Baza sprzężona związana jest bezpośrednim wymiarem z powierzchnią ustalającą przedmiotu, która stanowi bazę obróbkową stykową dla bazy sprzężonej.

Zasady wyboru baz wyjściowych: 1) bazy wyjściowe powinny być możliwie równe, gładkie, bez zadziorów, wybrzuszeń, pozostałości układu wlewowego, czyli powinny być to powierzchnie w jak najlepszym stanie. 2) jeśli nie wszystkie powierzchnie półfabrykatu będą obrabiane to za bazę wyjściową należy przyjąć powierzchnię najdokładniej położoną względem powierzchni obrabianych. 3) jeśli wszystkie powierzchnie półfabrykatu będą obrabiane, to za bazę wyjściową należy przyjąć powierzchnię z minimalnym naddatkiem, dzięki temu ilość braków spowodowanych niewystarczającym naddatkiem przy dalszej obróbce będzie minimalny 4) bazy wyjściowe mogą być wykorzystane w procesie obróbki tylko jeden raz.

Zasady wyboru baz do dalszych operacji: 1) bazy obróbkowe powinny się pokrywać z odpowiednimi bazami konstrukcyjnymi, czyli powinny to być bazy właściwe. Pożądane jest również aby bazy obróbkowe pokrywały się z odpowiednimi bazami kontrolnymi. Jest to tzw zasada pokrywania się baz (jedności baz). Spełnienie tej zasady umożliwia zmniejszenie błędu ustawienia przedmiotu (błąd ustalenia wynosi 0 ). W przypadku kiedy nie można wykorzystać bazy właściwej jako bazę obróbkową można wybrać inną powierzchnię, pod warunkiem, że błąd ustalenia będzie mniejszy od tolerancji wykonywanego wymiaru obróbkowego. 2)przy wyborze baz należy się kierować zasadą stałości baz. Chodzi o to aby jak najwięcej operacji było wykonywanych z tej samej bazy. 3) wybór baz obróbkowych powinien zapewniać jak największą sztywność przedmiotu obrabianego. Powierzchnie bazowe powinny być możliwie duże i położone blisko powierzchni obrabianych. Wtedy momenty od sił skrawania będą najmniejsze. 4. Wybór baz obróbkowych powinien zapewniać możliwie prostą konstrukcje uchwytów obróbkowych oraz łatwe i szybkie ustawienie przedmiotu.

Dokładność obróbki części maszyn:

Dokładność obróbki nazywamy stopień zgodności rzeczywistych parametrów z parametrami zadanymi przez konstruktora. Do oceny tej dokładności wykorzystuje się błędy obróbki( wykonania). Rodzaje błędów: 1) błędy kształtu- różnice między kształtami rzeczywistymi i teoretycznymi. 2) błędy wymiarów- różnicę między wymiarami rzeczywistymi a nominalnymi. 3) błędy wzajemnego położenia powierzchni 4)błędy powierzchni – odstępstwo od idealnej gładkiej powierzchni (chropowatości) i od żądanej właściwości warstwy wierzchniej

Wymagana dokładność wpływa na pracochłonność i koszty obróbki. Dokładność, którą wskazuje konstruktor musi być w obszarze optymalnym dla stosowanych połączeń. Dla każdego sposobu obórki występuje określona zależność pomiędzy uzyskaną dokładnością, a kosztem obróbki.

B- jednokrotnym przyrostom dokładności towarzyszy analogiczny przyrost kosztów obróbki- ekonomiczna dokładność danego sposobu obróbki

A-odpowiada sytuacji, w której uzyskujemy dokładność w sposób nieekonomiczny

C- znaczne rozszerzenie tolerancji powoduje tylko nieznaczne zmniejszenie kosztów.

Sposoby uzyskania określonej dokładności:

Metoda próbnych przejść- polega na tym, że obrabia się fragment powierzchni , zatrzymuje obrabiarkę, mierzy uzyskany wymiar i określa poprawkę na położenie ostrza w celu uzyskania pożądanego wymiaru . Po skorygowaniu ostrza ponownie ponownie obrabia sie ten sam fragment powierzchni i powtarza wyżej wymienione czynności. Z chwilą uzyskania żądanego wymiaru obrabia sie pozostałą część powierzchni. Wszystkie te czynności powtarza się na każdej osobnej powierzchni obrabianej i na każdym przedmiocie.

Zalety: 1 Możliwość uzyskania znacznej dokładności nawet na mało dokładnej obrabiarce 2 Wyeliminowanie wpływu zużycia narzędzie na uzyskaną dokładność 3 Brak konieczności stosowania specjalnego oprzyrządowania do nastawiania narzędzia na wymiar (zderzaków, wzorników)

Wady: 1 Możliwość powstania braków z winy robotnika 2 Zależność uzyskanej dokładności od minimalnej głębokości skrawania - głębokość przy której może zachodzić obróbka (kiedy powstaje wiór ) 3 Duża pracochłonność

Metoda ta stosowana jest wyłącznie w produkcji jednostkowej małoseryjnej, ale także przy większej produkcji w operacjach szlifowania .

Obróbka na obrabiarkach ustawianych na wymiar - w tej metodzie jest duża powtarzalność wymiarów z jednego ustawienia.

Zalety: 1 duża powtarzalność wymiarów 2 mniejsza liczba braków z winy robotnika 3 duża wydajność, mała pracochłonność, mały koszt

Wady: 1 Wymagane oprzyrządowanie do ustawienia 2 wpływ zużycia narzędzia ( ostrzy narzędzi) 3 co pewien czas trzeba dokonywać korekcji nastawienia, mierzyć wymiary ( metoda próbnych przejść, metody kontrolno-sterujące - automatyczne śledzenie wymiarów na bieżąco)

Klasyfikacja błędów : kryterium przyczyny powstania i charakter powstania błędów.

Błędy grube (omyłki) - powstają one w wyniku silnych zakłóceń zewnętrznych lub z niskich kwalifikacji robotnika do wykonywanej pracy. Błędy grube trzeba identyfikować i wykluczać.

Błędy przypadkowe - powodowane przyczynami które sprawiają że odchyłki wykonanego wymiaru są różne co do wielkości i znaku, są nie do wyeliminowania zawsze towarzyszą procesowi obróbki. Przyczyny powstania : wahania naddatku na obróbkę, wahania twardości obrabianego materiału, niejednorodność materiału obrabianego, błędy pomiaru.

Błędy systematyczne - powodowe przyczynami które sprawiają, że odchyłki wykonywanego wymiaru są stałe co do wielkości i znaku (błędy systematyczna stałe) lub ulegają stopniowej zmianie przy obróbce kolejnych części ( błędy systematyczne zmienne) Przyczyny powstania błędu systematycznego stałego: błąd ustawienia narzędzia lub kształtu narzędzia, błąd pomiaru.

Przyczyny powstania błędów obróbki :

1 niedokładność geometryczna obróbki 2 niedokładność wykonania narzędzi skrawających i ich zużywanie się 3 błąd nastawienia narzędzia na wymiar 4 błąd ustawienia przedmiotu obrabianego 5 odkształcenia sprężyste OPN 6 odkształcenia cieplne 7 niejednorodność struktury materiałowej 8 brak powiązania miedzy wymaganą dokładnością a chropowatością 9 bledy z winy robotnika

Sztywność stykowa (kontaktowa )

Y=q/y q -nacisk jednostkowy y - zbliżenie powierzchni stykowej

Zależy od: mikrogeometrii powierzchni styku , technologii obróbki, własności mechanicznych powierzchni styku.

Sposoby zwiększania sztywności: 1 doskonalenie konstrukcji obrabiarek i oprzyrządowania, aby zapewnić zwiększenie sztywności stykowej 2 właściwy montaż (wysoka dokładność montażu) 3 przeglądy obrabiarek, remonty obrabiarek 4 właściwy wybór sposobu ustawienia przedmiotu

Odkształcenia cieplne

Źródłem ciepła w układach OPN są : układy hydrauliczne, układy elektroniczne, strefa skrawania, czynniki zewnętrzne

Ilości ciepła wydzielana zleży od gatunku materiału, parametrów skrawania od wymiarów powierzchni skrawania

Odkształcenie cieplne zależy od pojemności cieplnej przedmiotu obrabianego odkształcenia cieplne powodują powstanie błędów systematycznych zmiennych.

Błędy przypadkowe

Przy obróbce dużej ilości przedmiotów z jednego ustawienia wymiary wykonywanych części różnią sie - ma miejsce rozrzut wymiarów. Powodowany jest on błędami przypadkowymi.

Rozrzut rzeczywisty wymiarów możemy przedstawić za pomocą histerezy lub krzywej łamanej. Jeśli ilość pomiarów jest wystarczająco duża ok 100 to rozrzut rzeczywisty przybliża się do rozrzutu teoretycznego opisującego prawo rozkładu (rozrzutu) W procesie obróbki rozkład błędów najlepiej opisuje rozkład normalny (Gaussa)