Неточности станков и приспособлений. Любой станок, даже новый, имеет определенные погрешности (биение шпинделя, непрямолинейность перемещения суппорта и т. д.). В техническом паспорте каждого станка указаны фактические и допустимые отклонения, зависящие от класса точности станка. Так, для токарных станков нормальной точности Н с диаметром обработки 250...400 мм овальность (постоянство диаметров образца в поперечном сечении) образцов не должна превышать 8 мкм, конусность (постоянство диаметров образца в продольном сечении) - 20 мкм (на длине 200 мм).
С течением времени станки изнашиваются и обрабатываемые детали приобретают все большие погрешности, поэтому станки через определенное время необходимо проверять на точность, производить их техническое обслуживание и ремонт.
При разработке технологических процессов обработки деталей необходимо учитывать возможности станка по точности и для черновой обработки выбирать менее точные (более старые), а для чистовой - более точные (более новые) станки.
Точность приспособления также влияет на точность детали. Например, если межцентровое расстояние между кондукторными втулками сверлильного кондуктора имеет погрешность, то она перейдет на все обрабатываемые детали, поэтому точность приспособления должна быть выше точности детали. Допуски на точные размеры приспособления составляют 1/2...1/3 допусков на точные размеры детали.
Погрешность режущих инструментов и их износ. Неточности обработки могут возникнуть при использовании мерных инструментов (сверло, зенкер, протяжка, фасонный инструмент). Все ошибки в размере инструмента непосредственно передаются детали. На точность обработки влияет износ резца в радиальном направлении, который также называют размерным износом (рис. 4.1, а). Размерный износ, мм, связан с износом резца по задней поверхности:
u = h*tg(а),
где h — износ резца по задней поверхности, мм; а — задний угол резца, град.
Зависимость размерного износа резца от длины пути резания l1 + l2 (времени работы) показана на рис. 4.1, б, на котором видны три участка кривой износа. Участок / характеризуется повышенным износом — приработкой резца. Участок II прямолинеен и расположен к оси абсцисс под небольшим углом р. Это участок нормального, установившегося процесса износа. Участок III характеризуется быстрым катастрофическим износом. Здесь резец надо снимать и отправлять на переточку.
Рис. 4.1. Схемы для определения:
а — размерного износа резца; б— размерного износа от пути резания
Износ инструментов оказывает влияние на изменение геометрических параметров обрабатываемой детали. Так, при точении детали по наружному диаметру износ резца приводит к появлению конусности детали.
Для оценки погрешности детали вследствие износа резца существует понятие удельного износа инструмента — износ резца в радиальном направлении на 1000 м резания, который определяется на линейном участке кривой износа резца. Для учета начального износа инструмента принято увеличивать расчетную длину на 1000 м. Удельный износ и0 при чистовом точении углеродистой стали резцом, оснащенным сплавом Т30К4, равен 0,7...4мкм/1000м, для сплава Т15К6 — 5...7 мкм/1000 м. Тогда погрешность детали из-за износа резца u = u0L, где L — длина пути резания, м. Применительно к точению
где d — диаметр обрабатываемой заготовки, мм; /—длина обрабатываемого участка заготовки, мм; S— подача, мм/об.
Таким образом, увеличение диаметра детали Ad вследствие износа резца с учетом начального износа
Цифра 2 в формуле учитывает увеличение диаметра, так как износ резца увеличивает радиус точения.
Для снижения износа режущего инструмента и повышения точности обработки рекомендуется: выбирать более износостойкий материал для инструмента; применять смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ); не работать на режимах, приводящих к вибрациям системы СПИД.