Основные показатели качества

1.Для того чтобы машина выполняла свое служебное назначение, она должна обладать необходимым для этого качеством.

Под качеством машины понимается совокупность её свойств, определяющих соответствие её служебному назначению и отличающих машину от других.

Система качественных показателей с установленными на них количественными данными и допусками, описывающая служебное назначение машины, получила название технологических условий и норм точности на приёмку готовой машины.

К основным показателям качества машины относятся: стабильность выполнения машиной её служебного назначения; качество выпускаемой машиной продукции, долговечность физическая, т.е. способность сохранять первоначальное качество во времени; долговечность моральная, или способность экономично выполнять служебное назначение во времени; производительность, безопасность работы; удобство и простота обслуживания и управления; уровень шума, коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации и т. д.

Каждый из перечисленных основных показателей применительно к тому или иному типу машины конкретизируется в виде целой системы дополнительных качественных и количественных показателей, характеризующих особенности, которыми должна обладать машина данного типа, предназначенные для выполнения данного служебного назначения.

Основные технические характеристики и качественные показатели некоторых машин и составляющих их частей, выпускаемых в больших количествах, утверждаются Комитетом стандартов и выпускаются в виде ГОСТов.

Для штампов основные качественные показатели характеризуются техническими условиями на изготовление. В ТУ входит соответствие деталей рабочим чертежам в части геометрии, размеров, качества обработки, материалов и термической обработки; размеры деформирующих, устанавливающих и удаляющих деталей без допусков выдерживаются в пределах 7-8 квалитетов точности, а размеры сборочных деталей в пределах 9-10 квалитетов точности.

Габаритные размеры штампа должны соответствовать сборочному чертежу и данным пресса. К габаритным размерам относятся следующие параметры: открытая и закрытая высота; размеры плит в плане, размеры провального отверстия, размеры хвостовика, высота (положение) приёмных лотков.

Не параллельность верхней плиты и нижней плоскости нижней плиты собранного штампа не должны превышать норм, допускаемых на данном заводе.

Цилиндрическая часть хвостовика должна быть перпендикулярна верхней плоскости верхней плиты.

Отштампованные изделия должны полностью соответствовать техническим условиям на них.

Основные показатели качества: себестоимость, долговечность в работе, высокая точность зависят от технологии изготовления и оборудования заводов изготовителей.

Показателем качества машины, достижение и обеспечение которого вызывают наибольшие трудности и затраты в процессе создания и особенно в процессе изготовления машин, является точность машин. Точность машины зависит от точности деталей её составляющих и качества сборки.

2. Точность детали

Под точностью детали или машины понимается степень её приближения к геометрически правильному её прототипу. Изготовить любую деталь абсолютно точно, т.е. в полном соответствии с её геометрическим представлением практически невозможно, поэтому за меру точности принимают величины отклонений от теоретических значений. Эти отклонения после их измерения сопоставляют с отклонениями, допускаемыми служебным назначением детали в машине. Следовательно, по всем показателям качества детали, характеризующими её служебное назначение, необходимо устанавливать допустимые отклонения, или допуска.

Таким образом. Мерами точности служат, с одной стороны, устанавливаемые допустимые отклонения, а с другой – измеренные, т.е. познанные с известной степенью приближения, действительные отклонения реальной детали.

Первым показателем точности детали является точность расстояния между какими-либо её двумя поверхностями.

Точность поворота одной поверхности относительно другой, выбранной за базу, служит вторым показателем точности детали. Так как деталь представляет собой пространственное тело, то точность поворота одной поверхности относительно другой обычно рассматривается в двух координатных плоскостях.

Под точностью поворота понимается величина отклонения от требуемого углового положения одной поверхности относительно другой в каждой из двух координатных плоскостей.

Различают три вида отклонений поверхности деталей от геометрических форм.

1. Макро геометрические отклонения, под которыми понимают отклонения реальной поверхности от правильной геометрической формы в пределах габаритных размеров этой поверхности; например, отклонение плоской поверхности от плоскостности, поверхности кругового цилиндра, конуса, шара и т.д. от их геометрических представлений.

2. Волнистость, представляющая собой периодические неровности поверхности, встречающиеся на участках, протяженностью от 2 до 10 мм.

3. Микрогеометрические отклонения (микро неровности), под которыми понимаются отклонения реальной поверхности в пределах небольших её участков, обычно размером 1 мм2.

Термины, определения и ряды предельных отклонений формы и расположения плоских и цилиндрических поверхностей даны в ГОСТ 10356-83. Отклонениями от формы являются овальность, огранка, бочкообразность, изогнутость, конусообразность, не прямолинейность плоской поверхности, не плоскостность, вогнутость, выпуклость.

Отклонения расположения или макро геометрические отклонения – не параллельность плоскостей, не параллельность прямых в плоскости, не параллельность осей поверхностей вращения, перекос осей, не параллельность оси поверхности вращения и плоскости, неперпендикулярность плоскостей, осей или оси и плоскости, торцевое биение, не соосность относительно базовой поверхности, не соосность относительно общей оси, радиальное биение, не пересечение осей, несимметричность, смещение оси от номинального расположения. Волнистость поверхности представляет собой совокупность периодически чередующихся возвышений и впадин с отношением шага волны L/h=50 – 1000. Волнистость является следствием вибрации системы станок – приспособление – инструмент – деталь (СПИД), а также неравномерности процесса резания. Волнистость замеряется с помощью щуповых электромеханических профилографов и профилометров.

Микрогеометрические отклонения определяются после обработки профиллограмм для установления высоты неровностей поверхности детали, которая рассчитывается по формуле:

расчетный технический механический химический

Rz=0,2(h1+h3+h5+h7+h9) – (h2+h4+h6+h8+h10),

где h c нечетными и четными индексами, соответственно координаты расположения вершин и впадин неровностей на профиллограмме (рис.1).

Обработку профиллограмм ведут в соответствии с ГОСТ 2789-84.

При измерении точности детали необходимо придерживаться следующих правил.

1. Измеряются микро неровности, затем макро неровности, отклонения от требуемого поворота и, наконец, точность расстояния или размера.

2. Допуски на расстояния и размеры поверхностей детали должны быть больше допусков на величину отклонений от требуемого положения поверхностей, которые, в свою очередь, должны быть больше допусков на макро метрические отклонения, а последние больше допусков на микрогеометрические отклонения

3.Точность машины

Одним из основных показателей, характеризующих точность машины, является точность относительного движения её исполнительных поверхностей.

Под точностью относительного движения понимается максимальное приближение действительного характера движения исполнительных поверхностей к теоретическому закону движения, выбранному исходя из служебного назначения машины.

Точность относительного движения характеризуется величиной отклонения, на которое в соответствии сизложенным должен устанавливаться допуск. Следовательно, точность машины характеризуется следующими основными показателями.

1. Точностью относительного движения исполнительных поверхностей машины.

2. Точностью расстояний между исполнительными поверхностями или заменяющими их сочетаниями поверхностей и их размеров.

3. Точностью относительных поворотов исполнительных поверхностей.

4. Точностью геометрических форм исполнительных поверхностей (включая макро геометрические отклонения и волнистость).

5. Шероховатость исполнительных поверхностей.

4.Прочие показатели качества

Другими показателями качества машины являются.

1. Физико-химическое состояние и физико-механические свойства поверхностного слоя материала деталей (твердость, структурное состояние, характер и знак остаточных напряжений и т.д.). В отдельных случаях устанавливаются допуски исходя из служебного назначения детали в машине.

2. КПД представляет собой один из комплексных показателей, характеризующих как конструкцию, так и технологию её изготовления. Поэтому использование КПД машины зависит от качества изготовления и на КПД может быть установлен допуск.

3. Производительность машины выражается в штуках продукции, отвечающей установленным качественным требованиям или в других единицах измерений.

Далее к показателям качества относится расход горючего и смазочных материалов на единицу пути, легкость и удобство управления машиной, надежность и долговечность машины.

Допуски на все показатели качества машины должны устанавливаться на основе технико – экономических расчетов, имеющих целью достижение наименьших затрат общественно необходимого труда. Допуски делятся на две части – используемые при изготовлении машины и оставляемые на износ во время её эксплуатации. Первую часть допусков принято называть допусками на приёмку готовой машины в рабочем состоянии.

Опыт машиностроения показывает, что вследствие недостаточности знаний для исчерпывающего объяснения явлений, происходящих при работе машины и отсутствия инженерных методов расчета, нередко назначаются ужесточенные допуска на регулировку, сборку и изготовление деталей машины, т.е. удорожается изготовление машины.