7.2. Факторы, влияющие на точность изделий при механической обработке

Нормы точности изделия устанавливаются конструктором и заданы на чертеже. Для технолога эти нормы являются законом. Чтобы обеспечить требования чертежа, необходимо знать факторы, которые влияют на точность и шероховатость поверхности при механической обработке, и уметь управлять ими. Основные из этих факторов рассмотрены ниже.

7.2.1.Точность станков

Точность станков делят на два вида: геометрическую и кинематическую. Геометрическая точность станка определяется в его ненагруженном состоянии. Она определяется погрешностями изготовления и сборки станка. Кинематическая точность зависит от погрешностей перемещения звеньев в кинематических цепях механизмов станка, что нарушает теоретические законы движений инструмента и заготовки при формообразовании.

Станки по точности делятся на следующие группы: Н – нормальная; П – повышенная; В – высокая; А – особо высокая; С – особо точные. При переходе от группы к группе точность станков возрастает, примерно, в 1,58 раза. Допуски на геометрическую точность станков группы Н составляют сотые доли миллиметра. В частности, допускаемое радиальное биение шпинделя токарных и фрезерных станков нормальной группы точности составляет 0,01 – 0,015 мм, торцевое – 0,01 – 0,02 мм. Допуск отклонений от прямолинейности и параллельности направляющих токарных и продольно-строгальных станков составляет на длине 1000 мм - 0,02 мм. Допуски на геометрическую точность особо точных станков меньше, примерно, в 5-6 раз. Соответственно во столько же раз возрастает стоимость станков.

Точность станков оказывает непосредственное влияние на геометрию обработанных поверхностей. Многочисленные примеры нарушения геометрии из-за неточности станков можно найти в специальной и учебной литературе. Так, при точении в центрах в результате отклонения в горизонтальной плоскости от соосности шпинделя и пиноли задней бабки токарного станка возникает погрешность формы – конусообразность. Тогда вместо цилиндра получается усеченый конус (рис.7.2.1.;а). Такая же погрешность формы возникает при консольном закреплении заготовки в самоцентрирующем патроне. Здесь причиной является отклонение от параллельности оси шпинделя и направляющих станины в вертикальной плоскости. Отклонение в вертикальной плоскости от соосности шпинделя и пиноли задней бабки токарного станка приводит к седлообразности. Тогда вместо цилиндра получается гиперболоид вращения (рис.7.2.1.;б).

Рис.7.2.1.. Образование погрешностей формы деталей при отклонении от соосности центров токарного станка

а – в горизонтальной плоскости; б – в вертикальной плоскости

Примерами влияния кинематической точности станков на геометрию обработанных поверхностей, является погрешность шага резьбы при ее нарезании резцом на токарно-винторезных станках, или погрешности геометрии зубьев, возникающие при нарезании зубчатых колес.

Очевидно, что в процессе эксплуатации станков, точность их понижается.