Металлорежущие станки и приспособления состоят из деталей, которые изготавливаются с определёнными степенями точности. Поэтому после сборки технологическое оборудование имеет определённые геометрические погрешности в относительном расположении отдельных рабочих поверхностей. Эти погрешности технологического оборудования, в свою очередь, являются непосредственными источниками возникновения погрешности обработки заготовок на этом оборудовании.
Геометрическая точность новых станков и методы её проверки регламентируются соответствующими стандартами, так например:
- радиальное биение шпинделей в ненагруженном состоянии для фрезерных и токарных станков допускается не более 0,010…0,015 мм;
- погрешность прямолинейности и параллельности направляющих станин допускается более 0,02 мм на длине 1000 мм и 0,05…0,08 мм – на всей длине станины.
Так, например, геометрическая неточность оси вращения шпинделя токарного станка (биения переднего центра) приводит к появлению погрешности формы в поперечном и продольном сечениях на готовой детали (рис. 3.4).
Обеспечить на операции точность размеров и формы обрабатываемых поверхностей выше или равной точности применяемого технологического оборудования невозможно.
Погрешности обработки могут возникать вследствие неправильного монтажа технологического оборудования. Например, извёрнутость направляющих станины, полученная в результате ошибок при монтаже станка, приводит к смещению суппорта с резцом в горизонтальном направлении относительно оси центров станка (рис. 3.5). Что, в свою очередь, приводит к появлению погрешности формы заготовки в продольном сечении. Чем длиннее будет обрабатываемая заготовка, тем сильнее будет проявляться эта погрешность. Если извёрнутость имеет место по всей длине направляющих станины, то возникающую погрешность можно компенсировать настройкой режущего инструмента. При появлении местной извёрнутости направляющих станины токарного станка исправить возникающие погрешности обработки практически невозможно.
Обозначив величину извёрнутости станины через U, а вызванное ею смещение резца в горизонтальном направлении через L получим:
L = U Н/ В,
где Н – высота центров, В – расстояние между осями направляющих станины.
Рис. 3.5. Возможная погрешность обработки заготовки вала из-за нарушений, допущенных при монтаже оборудования
При смещении суппорта на величину h вместе с резцом вверх или вниз относительно оси центров станка диаметр обработанной заготовки D получает приращение размера на величину равную:
∆ = 2h^2/ D.
В процессе эксплуатации геометрическая точность станков понижается вследствие изнашивания отдельных узлов станка, нарушения их регулировки и ряда других причин. При этом появляются зазоры в сопряжениях, увеличивается биение шпинделей, посадочных мест, отклонение от прямолинейности направляющих и т.д. Вследствие этого станок теряет свою первоначальную точность.
Всё, сказанное выше, целиком относится и к станочным приспособлениям. Точность изготовления, сборки и монтажа приспособления на станке оказывают значительное влияние на возникновение погрешности обработки. Поэтому точность изготовления приспособления определяется точностью обрабатываемых в нём заготовок.
Например, если точность заготовок при обработке находится в пределах 6…8 квалитетов точности, то допуски на размеры приспособления должны назначаться в пределах 0,3–0,5 от допуска на соответствующие размеры заготовки. При получении заготовок с точностью 8 квалитет и выше, допуски на размеры приспособления устанавливаются в пределах от 0,2 до 0,1 от допуска на соответствующие размеры заготовки.
Помимо влияния погрешности изготовления приспособления, точность обработки заготовок может снижаться из-за износа отдельных деталей приспособления, таких как опорные установочные элементы, кулачки патронов, направляющие втулок и т.д. В производственных условиях металлорежущие станки, приспособления и их наладка периодически проверяются на технологическую точность. После планово-предупредительного и капитального ремонтов станки обязательно принимаются отделом технического контроля завода с проверкой точности согласно паспортным нормам.
