1.1.5. Обеспечение точности обработки

С целью обеспечения заданной точности обработки проек­тируемое приспособление должно обладать достаточной жесткостью (в первую очередь в направлении действия сил зажима и обработки). Для этого желательно применять конструкции с наименьшим количеством стыков, не используя внецентренное приложение сил. Менее предпочтительны сборные конструкции приспособлений с большим количеством стыков; более предпоч­тительны цельные и сварные конструкции.

Детали приспособлений должны быть жесткими при работе на изгиб и кручение и прочными при всех видах нагружения в эксплуатационных условиях. Корпусные детали приспособлений следует конструировать так, чтобы не возникала их деформа­ция при зажиме и обработке заготовок и отсутствовала деформация элементов станка (стола, шпинделя и т. д.), на которых они размещаются и закрепляются.

Уменьшение контактных деформаций стыков, работающих на сжатие, возможно за счет снижения шероховатости контак­тирующих поверхностей, повышения твердости подповерхност­ного слоя металла и предварительной затяжки соединяемых элементов приспособления крепежными деталями. Плоские стыки менее жестки на изгиб, чем на кручение. В работающих на изгиб стыках рекомендуется располагать болты неравномер­но, смещая их по возможности на большее расстояние от ней­тральной оси. В этом случае целесообразно также сокращать поверхность контактирования сопрягаемых деталей в области нейтральной оси.

Жесткости стыков деталей с поверхностями, обработанными шабрением и притиркой, и со шлифованными поверхностями мало отличаются. Доста­точно высока жесткость стыков с пло­скостями, обработанными строганием, при совпадении рисок (следов) обработки. Контактную жесткость стыков можно по­высить за счет предварительной термической (закалка) или химико-термической (например, цементация с последующей закалкой) обработки дета­лей, а также за счет нанесения тон­кого клеевого слоя между сопряженными поверхностями, кото­рый повышает демпфирующие свойства стыка при возникнове­нии вибраций.

При разработке чертежа общего вида приспособления и его рабочих чертежей конструктор должен установить допуски размеров, которые по точности разбиваются на три группы.

К первой группе относятся размеры элементов и сопряжений, непосредственно определяющие точность обработки (расстояние между осями кондукторных втулок сверлильного приспособле­ния, отклонение от параллельности рабочей плоскости устано­вочных элементов и плоскости корпуса приспособления, контак­тирующей со столом станка, и т. д.), а также размеры устано­вочных элементов.

Во вторую группу входят размеры деталей и сопряжений приспособлений, погрешности которых не оказы­вают влияния на точность обработки (размеры сопряжений за­жимных устройств и приводов, выталкивателей и других вспо­могательных устройств).

В третью — размеры несопрягаемых обработанных и необработанных поверхностей деталей приспо­соблений.

Существуют практические рекомендации по выбору допусков размеров деталей и сопряжений приспособлений.

Допуски раз­меров первой группы обычно принимаются в 2...3 раза меньши­ми, чем размеров, выдерживаемых при обработке заготовки. Это обеспечивает в ряде случаев достаточно надежное вы­полнение заданных размеров заготовки и необходимый ре­сурс работы приспособления до предельного износа его эле­ментов. При предварительной обработке заготовок по 11-му квалитету точности и ниже относительная точность приспособлений может быть несколько повышена (1/5…1/10 допуска выполняе­мого размера заготовки). Это возможно при наличии соответствующего точного оборудования и обеспечении высокой точ­ности обработки в инструментальных цехах. При изготовлении деталей по 12...14-му квалитетам точности названное соотноше­ние обеспечивает допуски размеров деталей приспособлений ориентировочно по 6...8-му квалитетам точности. Так, в кондук­торах для сверления отверстий под крепежные болты допуск расстояния между осями кондукторных втулок принимается ± 0,05 мм, что обеспечивает увеличенный период (ресурс) рабо­ты кондуктора до предельного износа втулок и выхода приспо­собления из строя по точности.

Однако допуски размеров первой группы не следует опреде­лять только на базе изложенных выше практических рекомендаций. Более целесообразно и правильно с технической, мето­дической и экономической точек зрения их установление по рас­чету приспособления на точность.

Допуски размеров второй группы назначаются при констру­ировании приспособлений в зависимости от характера и условий работы рассматриваемых сопряжений и назначения механиз­ма. Чаще всего допуски размеров сопрягаемых деталей прини­маются по 6...8-му квалитетам точности.

Свободные размеры выполняются по 14-му квалитету точности для обработанных и по 16-му — для необработанных поверхностей деталей приспо­соблений.

Тщательная проработка вопросов точности приспособлений способствует повышению качества обработки заготовки, точно­сти деталей и ресурса эксплуатации приспособления. Так, по­грешности изготовления сверлильных и расточных кондукторов влияют на точность межцентровых расстояний между обраба­тываемыми отверстиями, расстояний от технологической базы до осей отверстий, а также на отклонение от перпендикулярно­сти осей отверстий относительно опорного торца заготовки. При наличии поворотных устройств могут возникать погрешности углового расположения обрабатываемых отверстий, отклонение от параллельности их осей относительно базовой плоскости и отклонение от соосности в случае растачивания отверстий с по­следовательным поворотом заготовки на 180°.

Погрешности изготовления и положения на станке фрезер­ных, строгальных, протяжных и долбежных приспособлений приводят к неточностям взаимного положения обрабатываемых и базовых поверхностей заготовки, но не влияют на форму обра­батываемых поверхностей и точность их размеров, обеспечива­емых мерным и другим инструментом (при выполнении пазов, отверстий, шлицевых поверхностей и т. д.). Неточности дели­тельных и поворотных устройств этих приспособлений могут приводить к погрешностям относительного расположения обра­ботанных поверхностей заготовки.

В целом погрешности изготовления приспособлений и уста­новки их на станке не влияют на точность размеров и форму обрабатываемых поверхностей, но приводят к погрешностям относительного положения поверхностей заготовки.