3.4.2. Похибка закріплення
Для протидії силовим факторам, які виникають під час різання, перед початком обробки до заготовки мають бути прикладені сили затискання. Ці сили повинні надійно притискати заготовку до опор пристрою.
Сили затискання за певних умов можуть спричинити зміщення вимірюваної бази. Якщо ці зміщення у заготовок партії відрізнятимуться, то виникне похибка закріплення.
Похибка закріплення — це різниця між найбільшою і найменшою величинами проекцій зміщення вимірювальної бази на напрямок виконуваного розміру в результаті прикладання сил затискання [6]. Згідно з цим означенням
,
(13)
де
—
кут
між напрямком виконуваного розміру і
напрямком зміщення вимірювальної бази.
Зміщення вимірювальної бази заготовки (рис. 20) спричиняється деформуванням окремих ланок ланцюга, через який передаються сили затискання (заготовки, установочних елементів і корпусу пристрою). Із всього балансу переміщень у цьому ланцюзі найбільшу величину (за достатньої жорсткості корпусу пристрою) мають пружно-пластичні переміщення у стиках «заготовка ― опорний елемент пристрою». Залежність контактних зміщень для кожного стику в загальному вигляді відображається нелінійним законом [9]
,
де
сила, що діє з боку заготовки на опору;
і п
– коефіцієнт і показник степеня, які
залежить від: виду опори; матеріалу
заготовки; шорсткості і твердості
поверхні заготовки, яка контактує з
опорою; площі контакту заготовки з
опорою.
Рис. 20. Схема, що пояснює механізм появи похибки закріплення
Емпіричні формули для визначення контактних зміщень для поширених технологічних випадків є в [13, табл. 22].
Таким
чином, визначивши значення
і
,
можна за формулою
(13) знайти похибку закріплення
.
З
формули (13) випливає, що у випадку, якщо
сила затискання направлена
перпендикулярно до напряму отримуваного
розміру (
=0),
то
.
Через це похибка закріплення на розмір
В
(рис.
20) відсутня, оскільки
прикладання сили затискання Q
не
впливає на положення вимірювальної
бази цього розміру.
3.4.3. Похибка пристрою
Похибка пристрою є комплексною похибкою і залежить від таких складових:
- похибки,
що спричиняється неточністю виготовлення
і складання установочних елементів
пристрою
;
- похибки,
що спричиняється зносом установочних
елементів пристрою
;
- похибки,
що спричиняється неточністю установлення
пристрою на верстаті
.
Величина
визначається за формулою
.
Розгляномо сутність, причини виникнення, характер виявлення і шляхи зменшення складових похибки пристрою.
Складова характеризує неточність положення опорних поверхонь установочних елементів пристрою відносно настроєного на розмір інструмента. Якщо використовується один верстатний пристрій, то ця похибка проявляється як постійна систематична похибка і досить часто може бути усунена відповідним настроюванням верстата. Якщо використовуються декілька однакових пристроїв (пристрої-супутники) або один багатомістний пристрій, то похибка не компенсується настроюванням верстата і повністю входить у . У такому випадку проявляється як випадкова похибка. Технологічні можливості виготовлення пристроїв в сучасних інструментальних цехах забезпечують знаходження величини в межах 0,01…0,005 мм, а для прецизійних пристроїв — і з вищою точністю.
Складова
характеризує змінення положення опорних
поверхонь установочних елементів через
їх зношування в процесі експлуатації
пристрою. Інтенсивність зношування
установочних елементів залежить від
їх конструкції і розмірів, матеріла і
маси заготовки, стану її базової поверхні,
а також від умов установлення заготовки
в пристрій і її знімання.
Величину зносу опори (в мкм) можна наближено відобразити такою залежністю [9].
,
де
– кількість контактів заготовки з
опорою;
= 0,05…2 – коефіцієнт, який залежить від
виду опор і умов контакту.
Виходячи з бажаної точності установлення знос опор регламентують заздалегідь розрахованою величиною. Знос контролюють під час планової періодичної перевірки пристроїв. Якщо знос наблизився до критичної межі, пристій ремонтують замінюючи опори.
Складова
виникає через зміщення і перекоси
корпуса пристрою на столі або шпинделі
верстата.
В масовому виробництві під час однократного незмінного установлення пристрою на верстаті ця величина доводиться вивірянням до можливого мінімуму і є постійною паротягом терміну експлуатації пристрою. За деяких умов ця похибка може бути усунена відповідним налагодженням верстата.
В серійному виробництві відбувається досить часта заміна пристроїв на верстатах. За таких умов похибка має випадковий характер і не може компенсуватись налагодженням верстата. Зміщення і перекоси пристроїв на верстаті зменшують завдяки застосуванню точних спряжень базових поверхонь пристроїв з базувальними поверхнями верстатів. Завдяки цьому величину можна зменшити до 0,01…0,02 мм, а в деяких випадках взагалі зліквідувати.