6 Производственные погрешности при механической обработке

При обработке заготовок на металлорежущих станках в результате совокупного действия многочисленных случайных и систематических факторов имеет место рассеяние размеров в партии деталей, следствием которого является возникновение производственных погрешностей по выдерживаемым на операции параметрам точности.

Производственную погрешность , образующуюся на операции обработки резанием (установка заготовок производится при помощи приспособления, а обработка всей совокупности заготовок производится на настроенных станках) можно представить как функцию ряда составляющих (частных) случайных и систематических погрешностей:

=f(_б, _з, _n, _н, _j, _u, _Q, _ф) (5)

В этой зависимости _б, _з, _n, _н, _j являются случайными погрешностями:

_б – погрешность базирования (или погрешность не совмещения баз _н.б.;

_з – погрешность закрепления заготовки (в приспособлении);

_n – погрешность приспособления (положения заготовки);

_н – погрешность настройки станка на размер;

_j – погрешность, зависящая от жесткости технологической системы и обусловленная рассеиванием значений сил резания при обработке партии заготовок.

Погрешность базирования (_б ), закрепления (_з ) и приспособления (_n) составляют в сумме погрешность установки (_у):

(6)

Погрешность настройки станка на размер вычисляют по зависимости:

, (7)

где	рег -	погрешность регулирования (относительного положения режущего инструмента и технологических баз заготовки или установочных элементов приспособления);
	изм -	погрешность измерения;
	см -	погрешность смещения (в частности, при настройке станка на размер путем измерения пробных заготовок универсальным измерительным инструментом, см = , где n–число пробных заготовок).

Производственная погрешность  включает две переменные (функциональные) систематические погрешности:

	u -	погрешность, обусловленную размерным износом режущего инструмента;
	Q -	погрешность, вызванную температурными деформациями технологической системы;
а также постоянную систематическую погрешность
	ф-	сумму погрешностей формы обработанных заготовок (деталей), вызываемых геометрическими погрешностями станка.

Входящая в состав производственной погрешности () погрешность базирования (_б) не зависит от точности технологической системы, а зависит от выбранной системы установки (базирования) и точности размеров системы установки (базирования) и точности размеров, полученных на предшествующих операциях технологического процесса изготовления детали. Все остальные составляющие производственной погрешности () частные погрешности целиком определяются условиями выполнения данной технологической операции. В связи с этим производственная погрешность () представляется как сумма двух величин:

 = _б + _т.с.,

где _т.с. – погрешность технологической системы «станок – приспособление -инструмент- заготовка».

Суммируя случайные погрешности с учетом законов их распределения, и систематические погрешности с учетом их знака, получим зависимости для расчета погрешности технологической системы:

(8)

или

(9)

В ряде случаев погрешность технологической системы (т.с.) вычисляют, суммируя частные погрешности арифметически (т.е. вычисляют _т.с., как погрешность замыкающего звена размерной цепи, решаемой методом полной взаимозаменяемости):

(10)

При таком суммировании частных погрешностей величина _т.с. получается завышенной, как всегда, когда применяется метод полной взаимозаменяемости, т.к. крайние (максимальные и минимальные) значения частных погрешностей встречаются чрезвычайно редко. Это приводит к необходимости увеличения расчетных значений операционных и общих припусков на обработку, а также к усложнению технологического процесса за счет введения дополнительных переходов и операций.

При анализе точности технологических процессов изготовления деталей и точности обработки заготовок на отдельных технологических операциях погрешность технологической системы _т.с. не вычисляют, а принимают равной так называемым технологическим допускам на линейные и угловые размеры, геометрическую форму, шероховатость обработанной поверхности и глубину дефектного слоя. Обычно при этом используют таблицы точности обработки из справочной литературы (приложения 1, 2, 3).