2.3 Понятия о точности и погрешности размера

Точность в технике – это степень приближения истинного значения параметра, процесса, объекта к его заданному значению.

Качество машин, их надежность и долговечность зависят, в значительной мере, от точности обработки деталей при их изготовлении. Совершенствование и усложнение конструкций автомобилей, станков и других машин, увеличение рабочих скоростей, нагрузок предъявляют все более высокие требования к качеству деталей и точности обработки.

При проектировании конструктором определяются номинальные размеры и форма каждой детали, которые обеспечивают необходимые эксплуатационные характеристики соединений деталей и, в конечном счете, – механизма или машины в целом. Однако, при изготовлении деталей, в связи с большим количеством факторов, проявляющихся при обработке, появляются отклонения от заданных размеров и формы.

Точность обработки часто бывает различной даже в пределах одной поверхности в разных сечениях и точках.

Степень соответствия действительных геометрических размеров параметрам, заданных чертежом, принято называть точностью обработки. Под погрешностью обработки понимают разность между приближенным значением некоторой величины и ее точным значением.

Когда употребляют термин “точность”, то обычно имеют в виду качественный показатель, характеризующий отличие этого показателя от заданного значения. Термин “погрешность” используется для количественной оценки точности.

Для оценки точности деталей принято использовать укрупненную классификацию отклонений геометрических параметров:

-отклонения размера;

-отклонения расположения поверхностей;

-отклонения формы;

-волнистость поверхности;

-шероховатость поверхности.

Факторов, влияющих на точность обработки, достаточно много.

Точность элементов станка, их взаимное расположение (биение шпинделя, отклонения от прямолинейности направляющих станины или суппорта, отклонения от параллельности и перпендикулярности перемещений суппорта относительно оси шпинделя, несовпадение оси центров передней и задней бабок и т.п.) влияют на точность размеров, формы и взаимное положение обрабатываемых поверхностей.

Особое значение имеют погрешности элементов приспособлений, предназначенных для установки обрабатываемой детали, а также для определения положения режущего инструмента.

Существенное влияние оказывает точность мерного инструмента (сверла, развертки, метчики и т.п.) и профильного (фасонного) инструмента (резцы, фрезы и т.п.), так как точность их изготовления непосредственно влияют на форму и размер обрабатываемой поверхности.

Еще одним фактором, влияющим на точность обработки деталей для всех режущих инструментов, является износ их режущей части.

Погрешность установки инструмента чаще всего называют погрешностью настройки инструмента на размер. Возникает она при первоначальной установке режущего инструмента или при его замене.

Деформации элементов станка, приспособления, инструмента возникают под действием сил резания в процессе обработки. Величина этих деформаций определяется жесткостью системы “станок – приспособление – инструмент – заготовка” и зависит, в основном, от его конструкции и качества изготовления.

Погрешность обработки может возникать в результате действия сил зажима нежестких деталей (тонкостенные цилиндры, длинные валы, кольца и т.п.) при их закреплении и сил резания при обработке, а также в результате перераспределения остаточных напряжений.

Деталь, поступившая на определенную операцию, имеет погрешности, возникшие на предшествующих операциях (будь то заготовительные, промежуточные или финишные). Они влияют на точность обработки, достигаемую на данной операции. Это так называемая наследственная погрешность.

Температура отдельных частей станка, приспособления, инструмента, заготовки в процессе обработки изменяется не одинаково. Материалы, из которых они изготовлены, имеют различные коэффициенты линейного расширения. В результате первоначальное взаимное положение поверхностей изменяется, что является причиной возникновения погрешностей.

Погрешности, возникающие при измерении или контроле, погрешность изготовления и настройки средств измерения, другие факторы не позволяют определять истинные значения размеров, полученных при обработке, и вынуждают пользоваться действительными размерами.

Указанные причины не постоянны во времени, и они вызывают различные по величине отклонения геометрических параметров деталей при обработке каждой последующей детали. В результате действительные размеры деталей в одной партии отличаются друг от друга и происходит, так называемое, рассеяние размеров.