10. Факторы, влияющие на точность обработки: внутренние напряжения детали, настройки станка

Внутренние напряжения в материале обрабатываемых деталей возникают в результате неравномерного охлаждения частей заготовки, получаемых литьем, ковкой, штамповкой, при сварке, термической обработке и резании (на черновых операциях). С течением времени внутренние напряжения ослабевают, структура приходит в равновесие, но деталь деформируется. Для снятия внутренних напряжений применяется старение металлов (естественное или искусственное). Естественное старение заключается в хранении (вылеживании) заготовок на открытом воздухе под влиянием атмосферы в течение 6…12 мес.

Термическая обработка (искусственное старение) применяется для мелких деталей. Чугунные заготовки медленно нагревают до 500…600⁰С, выдерживают при этой температуре 1…6 часов с последующим медленным охлаждением до 150…200⁰С и далее на открытом воздухе.

Для снятия остаточных напряжений в поковках и штамповках применяют отжиг, в сварных изделия – высокотемпературный отпуск (600…650⁰С).

Для уменьшения остаточных напряжений при проведении термической обработки следует отдавать предпочтение нагреву ТВЧ. Закалку предпочтительнее проводить всей детали, а не ее части; после объемной закалки обязателен отпуск.

Точность настройки станка. При наладке станка для достижения заданного размера обработки режущий инструмент должен занимать определенное положение относительно обрабатываемой поверхности, Периодическая смена затупившегося инструмента вызывает необходимость каждый раз настраивать станок на выполняемый размер.

Имеются два принципиально различных метода настройки. По первому методу установку режущего инструмента производят последовательным приближением к заданному настроечному размеру в результате обработки на станке пробных деталей, размеры которых проверяют универсальными измерительными инструментами или предельными калибрами.

По второму методу режущий инструмент устанавливают в требуемое заранее рассчитанное по эталону положение.

Допускаемые погрешности измерения и регулирования инструмента находятся в зависимости от допуска на получаемый размер; в соответствии с этим выбираются измерительные средства и методы регулирования положения инструмента. Так, например, при обработке по 9-му квалитету точности возможно применение обычного микрометра, а при обработке по 7-му квалитету необходим микрометр с ценой деления 0,02 мм. При обработке по 11-13-му квалитетам точности можно использовать штангенциркуль.

При настройке станка по эталону погрешность настройки зависит от погрешности изготовления эталона и погрешности выверки положения инструмента при использовании эталона .

Режущий инструмент устанавливают по эталону обычно при наладке фрезерных и токарных станков. Необходимое положение резцов в радиальном биении и осевом направлениях определяют доведением их режущих кромок до соприкосновения с соответствующими поверхностями эталона. Эталон выполняют в виде обрабатываемой заготовки и устанавливают в центрах станка. Погрешность настройки по этому эталону:

Погрешность изготовления эталона – 0,01…0,02 мм, эксцентриситет шеек эталона – 0,005 мм.

Настройка по эталонам менее трудоемка, дает надежную и стабильную точность и исключает расход пробных заготовок.