Технологическое обеспечение взаимозаменяемости

Требования к влажности заготовок. В результате вторичной механической обработки получают готовые детали, которые должны отвечать всем требованиям нормативной документации. Для завершения технологического процесса производства изделий изготовленные детали должны быть взаимозаменяемыми и качественными. Это обеспечивается соответствующим контролем после завершения технологических операций окончательной обработки заготовок и подготовки к отделке. Древесина гигроскопична и способна при изменении влажности воздуха изменять свои размеры. Для сохранения точности размеров изготовленных деталей необходимо, чтобы возможное изменение влажности древесины на протяжении дальнейшего пребывания их в производственном помещении не оказывало существенного влияния на размеры, определяющие взаимозаменяемость деталей.

Исследования показали, что в производственных условиях детали, влажность древесины в которых на 1 - 1,5% выше или на 3-3,5% ниже равновесной влажности древесины, соответствующей условиям цеха, практически не изменяют свою влажность при нормальной температуре.

Изменение влажности древесины для всех пород одинаково. Имеется характерная зона в пределах 1,5% выше и 3% ниже равновесной влажности, в которой влажность древесины практически при хранении в условиях производства не изменяется. Это показывает, что для обеспечения стабильной влажности древесины на протяжении всего производственного цикла необходимо изготавливать детали из древесины влажностью в пределах 6-10%. Установленный предел влажности иногда называют эксплуатационной влажностью древесины. При эксплуатации изделий в отапливаемых помещениях влажность древесины в них колеблется в этих же пределах.

Если технологические приемы обусловливают необходимость изменения влажности древесины в деталях свыше этих границ (смачивание, нагрев и т. п.), то необходимо принять меры к тому, чтобы в конечном счете привести их влажность в установленные пределы первоначальной влажности. Учитывая это, установлены пределы оптимальной влажности древесины после сушки с учетом возможных изменений ее.

Массивная древесина для деталей изделий, эксплуатируемых в закрытых и отапливаемых помещениях, должна быть высушена до 8+2%; детали щитов, подлежащих облицовыванию, до 7+1%; облицовочный шпон, фанера - 6+1%. Как видно, для обеспечения взаимозаменяемости готовых деталей при хранении их в производственных условиях необходимо сушить древесину до влажности ниже 10%. Если эксплуатационная влажность древесины в изделиях отличается от установленных пределов 8+2%, то при изготовлении таких изделий необходимо древесину сушить до соответствующей влажности, а в производстве создать такие условия, которые сохранят эту влажность в установленных пределах.

Для этой цели можно применять кондиционирование воздуха в производственных помещениях или организовать хранение деталей в специальных камерах или контейнерах, исключающих изменение их влажности. Такое хранение целесообразно для технологических выдержек после склеивания и облицовывания для предотвращения коробления. Категории качества сушки должны соответствовать установленной точности деталей: первая категория сушки для деталей 10-11-го квалитетов, вторая-12-14-го; третья - 15-го; четвертая - все остальные.

Требования к точности оборудования. Точность размеров и формы изготавливаемых деталей в большой степени зависит от точности применяемого оборудования. Необходимая точность взаимозаменяемых деталей из древесины и древесных материалов установлена комплексом стандартов ГОСТ 6449.1-82, ГОСТ 6449.5-82. В общем случае условия взаимозаменяемости можно обеспечить на оборудовании любой точности. Но при использовании оборудования низкой точности будут иметь место потери при отбраковке изготовленных деталей, которые не соответствуют условиям взаимозаменяемости. Стоимость годных деталей при этом окажется высокой.

По этой причине применяемое оборудование низкой точности будет экономически невыгодным. Слишком высокая точность оборудования также не оправдана, поскольку повысится стоимость его обслуживания и снизится производительность. Точность оборудования, применяемого при изготовлении взаимозаменяемых деталей, должна соответствовать установленной точности деталей.

Технологическая точность работы станка определяется полем рассеяния размеров при одной настройке. При этом определяются суммарные погрешности контролируемых размеров детали. Техническое состояние станка оценивается его геометрической точностью: соответствием установочных поверхностей, базирующих заготовки и режущий инструмент, геометрически правильным формам; точностью взаимного расположения установочных поверхностей относительно направлений основных перемещений; соответствием фактических перемещений узлов станка расчетным. Кроме геометрической точности в оценке состояния станка имеет значение жесткость - сопротивляемость основных узлов действию возможных нагрузок при обработке заготовок. Геометрическая точность и жесткость станков проверяется техническими службами.

Технологическая точность определяется технологами. До последнего времени деревообрабатывающее оборудование по точности делилось на четыре класса: нормальной Я; средней С; повышенной П и особой точности О. Такое деление условно, лишено количественных характеристик, позволяющих объективно оценивать и сравнивать оборудование по точности. Оценку точности оборудования целесообразно увязать с точностью получаемых на нем размеров по квалитетам ГОСТ 6449.1-82, сопоставляя поле рассеяния формируемых на оборудовании размеров с допусками квалитетов.

По величине поля рассеяния деревообрабатывающие станки можно подразделить на четыре класса точности соответственно допускам следующих квалитетов: первый класс точности - 10-11; второй - 12-14; третий-15-16 и четвертый - 17 - 18. В зависимости от класса точности устанавливают и требования к точности системы размерной настройки. Поле рассеяния системы размерной настройки (погрешности настройки) должно быть для первого класса не более 0,1 от поля рассеяния размеров, формируемых на этом оборудовании; для второго - 0,2; третьего - 0,3 и четвертого - 0,4. Для проверки станка на технологическую точность его настраивают на применяемый размер и обрабатывают 100 деталей. Полученные размеры измеряют с точностью до 0,01 мм микрометром.

Технологические операции механической обработки характеризуются показателями точности и стабильности. Точность и стабильность технологических операций следует оценивать по тем параметрам, которые оказывают влияние на качество изделий и нормальное протекание технологического процесса. Точность механической обработки оценивается показателем уровня настройки, выраженным отношением абсолютной погрешности настройки к установленному допуску. Показатель уровня настройки определяется в первой мгновенной контрольной выборке сразу же после настройки станка.

Дифференциальный метод сводится к определению значений каждого контролируемого элемента независимо от других. При этом соответствие объекта установленным нормам определяется сопоставлением и анализом данных всех измерений. Контактный метод измерения характеризуется непосредственным соприкосновением мерительных поверхностей прибора с объектом контроля. Бесконтактный - обеспечивается при отсутствии соприкосновения. В производстве изделия из древесины для контроля точности деталей используют универсальные измерительные приборы и калибры. Из универсальных измерительных приборов широко применяют штриховые линейки, складные метры, штангенциркули, микрометры и угломеры. В качестве эталона угловой меры - угольник. Время, затрачиваемое на измерение детали, установлено от 16 до 40 с на стадии первичной обработки и от 16 до 96 с - на стадии окончательной обработки заготовок. Наиболее трудоемкими являются измерения размеров щитовых деталей, диаметров отверстий и контроль межцентровых расстояний.

Более простым и производительным является контроль с помощью калибров. Калибры различают по принципу их, применения на предельные и нормальные. С помощью предельных калибров пригодность детали определяется однозначно по предельным отклонениям. Нормальные калибры (шаблоны) используют для контроля сложных форм деталей путем сопоставления формы калибра с формой детали. В зависимости от контролируемого размера калибры делят на три типа: скобы, пробки и уступомеры. Калибр-пробки предназначены для контроля размеров отверстий; калибр-скобы предназначены для контроля внешних размеров; калибр-уступомеры - для контроля выступов и глубин пазов. По назначению использования калибры различают на рабочие и контрольные. Рабочие калибры используют при контроле размеров деталей. Контрольные - для контроля рабочих калибров, их иногда называют контркалибрами, так как они должны иметь форму, противоположную форме рабочего калибра. Контрольные калибры обычно используют для контроля калибр-скоб. В производстве изделий контроль калибр-пробок осуществляют с помощью универсальных измерительных средств. В конструктивном оформлении предельные калибры делятся на однопредельные и двухпредельные, односторонние и двухсторонние, регулируемые и нерегулируемые, стационарные и переносные, комплексные и элементные, цельные и составные. Однопределение калибры изготавливают на номинальный размер; они являются нормальными калибрами или шаблонами. Двухпредельные калибры имеют два измерительных размера, соответствующих предельным отклонениям, С их помощью устанавливается соответствие контролируемого размера установленным пределам.

Регулируемые калибры могут использоваться для контроля различных размеров, которые устанавливают регулированием перемещения измерительных поверхностей. Такие калибры иногда называют универсальными. Стационарными называют калибры, закрепляемые на неподвижных устройствах (столах, плитах и т. п.).

Комплексными называют такие калибры, которые предназначены для контроля нескольких размеров и их расположения. Односторонние предельные калибры имеют оба контролируемых предельных размера с одной стороны. Таким калибром контролируют размер за один промер. Комплексные и односторонние предельные калибры обеспечивают высокую производительность контроля. Для контроля точности деталей в производстве изделий широко используют предельные калибры. При пользовании предельными калибрами необходимо соблюдать определенные правила, обеспечивающие единство условий контроля:

• до начала контроля необходимо выравнивание температуры калибра и детали;
• сопряжение калибра с контролируемой деталью должно осуществляться под действием собственного веса калибра. Масса калибра определяется в зависимости от требуемого усилия для сопряжения. Калибры, масса которых выше расчетной, подвешиваются на блоках с противовесом.

Для массового производства необходимо иметь три комплекта предельных калибров, предназначенных для рабочего, контролера и лаборатории; все калибры должны иметь маркировку и паспорт;

Условия, при которых хранят калибры, должны предохранять их от повреждения.

Все калибры, находящиеся в эксплуатации, должны периодически проверять в лаборатории по графику не реже 1 раза в месяц. Калибры выдаются под расписку. Ремонт, регулирование калибров рабочими, пользующимися этими калибрами, запрещены. Размеры предельных калибров рассчитывают в зависимости от предельных размеров контролируемой детали с учетом допуска на изготовление калибра и его износа в процессе эксплуатации.