Машиностроение является ведущей отраслью промышленности любой развитой и развивающейся страны. Как и в другой любой отрасли, в машиностроении есть свои задачи и цели, а соответственно и методы которыми они достигаются, и не важно процесс обработки это или исследования.
Точность и методы ее достижения
Точность – это соответствие изготовленного изделия приведенному образцу.
Произведенная деталь с помощью механической и станочной обработки должна максимально соответствовать заданным чертежам и техническим условиям изготовления.
Методы достижения точности при обработке детали на металлорежущем станке:
- Обработка детали по разметки, или с применением пробных проходов, максимально приближаясь к заданной форме и размерам. После каждого прохода оборудование снимает размеры, чтобы решить какой проход сделать в следующий шаг. В таком случает точность проведенной работы зависит от квалификации работника.
- Метод автоматического получения размеров, настройка оборудования на нужный размер. Изделие обрабатывается в неизменном положении, в таком случае точность изготовления зависит от наладчика оборудования.
- Автоматическая обработка на станках с программным управлением и на копировальных станках, в них точность зависит от точности управления.
Однако стоит заметить, что насколько бы не был точно настроен станок некоторые детали все же будут отличаться друг от друга, это называется погрешностью.
Причины появления погрешностей:
- Неточность непосредственно самого станка, что может свидетельствовать о неточности сборки или не точности деталей, из которых собран станок
- Погрешности установки заготовки
- Износ режущего станка
- Упругие и тепловые деформации в системе
- Остаточные деформации в заготовке
Методы изготовления деталей машиностроения
Машиностроение занимается производством деталей разного размера, удельного веса, сложности. Одни детали изготавливаются из легких и хрупких металлов, другие же наоборот из тяжелых и не ковких. И для каждого вида сырья и продукции существует свой метод изготовления.
Основные методы изготовления деталей:
- Литье. Детали изготовляются путем заливки жидкого сырья (чугун, сталь, цветные и черные металлы) в формы.
- Ковка и штамповка. Используется пластичные материалы (кроме чугуна). Штамповка представляет собой деформирование заготовки в полости инструмента. Ковка – это свободное деформирование в продольном и поперечном направлении заготовки.
- Прокат. Более 90% изготовляемых деталей проходят на производстве через прокат (рельсы, проволока, листы, трубы и т.п.). прокат разделяется на горячий и холодный. Холодный прокат используют для более точных размеров.
- Протяжка и волочение. Данная обработка улучшает механические свойства изделия, заготовки протягивают через специальный инструмент, что подвергает его как минимум 30% деформации. К тому же поверхность изделия становится светлой и частой.
- Сварка. Данный процесс может быть довольно разнообразным: газовая сварка, химическая, электросварка и т.п.
- Пайка. При данном виде соединения не происходит расплава соединяющих металлов, так как температура не достигает температуры плавления.
- Термическая обработка.
- Механическая обработка.
Методы измерения в машиностроении
На производстве деталей применяются прямые и косвенные методы измерения.
При прямых измерениях размер определяется по показателям непосредственно самого прибора.
При косвенных же измерениях размер определяют по результатам прямых измерений одной или нескольких величин, связанных с определенной зависимостью. К примеру измерение углов с использованием катетов и гипотенузы.
Замеры могут проводиться абсолютным и относительным методами.
Опять же в абсолютном замере все показания получаются с данных прибора. Тогда как при относительном измерении можно измерить лишь отклонения от установленных. При использовании данного метода приборы требуют дополнительную настройку по заданной мере, что приводит к затрате лишнего времени. Однако это можно применять при массовом производстве, где обеспечивается более точное выполнение детали.
Так же существуют комплексные и дифференцированные методы измерения.
Комплексный метод представляет собой сопоставление имеющегося корпуса изготовляемой детали с ее предельными контурами, определяемыми величинами и расположением полей допуска. Примером такого измерения служит контроль зубчатых колес на межцентромере.
Дифференцированный метод заключается в проверке каждой детали отдельно. Однако данный метод не гарантирует взаимозаменяемости деталей. Данный метод используется как правило при проверке инструментов, а также выявление причин выхода размеров детали за пределы погрешности.
Статистические методы в машиностроении
Часто такие методы называют статистическими методами управления качеством, это вспомогательные средства на основе выводов и положения теории вероятности и математической статистики, которые помогают принимать решения, связанные с качеством функционирования технологических процессов.
Это средства диагностики процессов, и оценка отклонений в области качества. Стоит отметить, что на всех производствах где были внедрены статические методы наметились значительные улучшения качества выполнения производственных работ.
Используемый метод статического анализа и профилактики брака позволяют на основании математической статистики и накопленных данных о погрешностях, ранее обнаруженных на производстве, создать новый устойчивый процесс сборки и обработки деталей.
Сначала требуется собрать все данные по погрешностям и сопоставить их, составить месячный график возврата для устранения погрешностей, если число погрешностей превышает критическое количество, то это означает что нормативный процесс технологии нарушен и требуется вмешательство технического персонала.
