Какие основные факторы влияют на погрешность обработки резанием?

Погрешность обрабатываемой заготовки зависит от большого числа факторов. Основными, из которых являются следующие:

– погрешность станка, приспособления, режущего и вспомогательного инструмента;

– погрешность методов и средств измерений; жесткость системы СПИД: станок –приспособление – инструмент – деталь (заготовка);

– погрешность настройки станка; погрешность заготовок;

– погрешность установки заготовки на станке; погрешность от деформаций, вызванных перераспределением внутренних напряжений; температурные деформации инструмента, станка и заготовки.

Погрешность станка. Различают геометрическую и кинематическую точность станка. Геометрическая точность станка определяется при ненагруженном станке и медленном перемещении его частей. При проверке выявляют конусность, биение, износ и другие погрешности. Кинематическая точность станка влияет на обеспечение правильного шага резьбы, шага зубчатых колес, угла подъема винтовой линии и прочее, и определяется точностью кинематической цепи передачи.

Погрешности станка отражаются на точности обработки заготовок (биение шпинделя обусловливает овальность заготовки, отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим станины вызывает конусообразность и т.д.).

Погрешность приспособления. Приспособления изготавливают с учетом требуемой точности заготовки. Износ приспособлений приводит к дополнительным погрешностям обработки резанием. Погрешность установки приспособлений на станке также является причиной появления погрешностей при обработке резанием.

Точность режущего и вспомогательного инструмента. Этот фактор сказывается как влиянием допусков на изготовление мерного инструмента (сверла, зенкеры, развертки, метчики, протяжки), так и в связи с износом его в процессе работы. Точность и жесткость вспомогательного инструмента – державок, конусных переходных втулок, обеспечивающих центрирование инструмента, – влияют и на погрешность обработки резанием.

Допуски на изготовление мерного инструмента (сверла, зенкеры, развертки, метчики) регламентируются стандартами.

Погрешность методов и средств измерения. Контроль размеров изготовляемых деталей при крупносерийном и массовом производстве осуществляют предельными калибрами. При мелкосерийном и единичном производствах обычно используют универсальный мерительный инструмент, применение которого требует более высокой квалификации рабочего и создает условия для возникновения большей погрешности, чем предельные калибры. Погрешности при измерениях возникают в связи с погрешностью самого измерительного инструмента, в связи с возможными погрешностями отсчета и в связи с влиянием колебаний температуры воздуха в цехе и температуры обрабатываемой заготовки.

Жесткость системы СПИД. Станок, приспособление, инструмент и деталь (заготовка) образуют систему, которая под воздействием сил резания упруго деформируется. Величина деформации зависит от силы резания и от жесткости системы. Неравномерное распределение припуска на поверхности заготовки, эксцентричное положение заготовки, неравномерная твердость обрабатываемого материала, большая длина заготовки и режущего инструмента способствуют увеличению деформации системы СПИД. С увеличением жесткости системы может быть повышена производительность и точность обработки резанием.

Погрешность настройки станков. Обработка заготовок может выполняться методом пробных проходов или автоматическим получением заданного размера. В последнем случае размеры партии заготовок получают путем предварительной настройки станка.

Погрешности заготовки вызывают увеличение рассеивания размеров заготовки в связи с колебаниями величины припуска и неравномерным распределением его на поверхности заготовки, смещениями отверстий в отливках, перекосом плоскостей и т.д. В связи с погрешностями формы и расположения поверхностей заготовки имеют место неравномерные припуски, что также приводит к упругим деформациям элементов СПИД.

Погрешность закономерно уменьшается при каждом выполняемом технологическом переходе (операции).