Погрешности установки заготовок для обработки. Требуемое положение заготовки в рабочей зоне станка достигается в процессе ее установки. Процесс установки включает базирование и закрепление. Базирование (ГОСТ 21495 - 76*) - придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. Закрепление - приложение сил и пар сил к изделию для обеспечения постоянства и неизменности его положения, достигнутого при базировании. Фактическое положение заготовки отличается от требуемого. Отклонение в положении заготовки, возникающее при базировании, называют погрешностью базирования Δεб; при закреплении - погрешностью закрепления Δεз; при установке - погрешностью установки Δεу; причем Δεу = f(Δεб; Δεз).

Применяют: 1) установку в приспособлении без выверки (это наиболее часто применяемый способ установки заготовок в серийном и массовом производстве при обработке и их партиями с одной наладки); в случае использования нескольких приспособлений в погрешность установки включают обычно и погрешность приспособления Δεпр: Δεу = f(Δεб; Δεз; Δεпр); 2) установку в приспособлении с выверкой положения каждой заготовки по разметочным рискам или непосредственно по поверхностям заготовки; в этом случае возникает погрешность установки-выверки Δεу-в, включающая, как правило, и погрешность закрепления (см. табл. 16); 3) установку на станках с ЧПУ по определенным поверхностям заготовки; при этом оценивают фактическое положение заготовки в рабочей зоне станка, вносят коррекцию в программу обработки; таким образом, в этом случае требования к точности установки заготовки в приспособлении более низкие, чем при первых двух вариантах установки. В последнем случае погрешность установки Δεу-п зависит от точности измерения заготовки и определения ее положения и от оставшейся некомпенсированной погрешности положения заготовки в рабочей зоне станка.

Для ориентации предмета производства (заготовки при обработке детали или сборочной единицы при сборке изделия) определенные поверхности его соединяются с поверхностями деталей технологической оснастки или изделия. Поверхности, принадлежащие заготовке или изделию и используемые при базировании, называются базами. Базы используют для определения положения: детали или сборочной единицы в изделии - конструкторская база; заготовки или изделия при изготовлении или ремонте - технологическая база; средств измерения при контроле расположения поверхностей заготовки или элементов изделия - измерительная база.

Для полной ориентации предмета производства обычно используют несколько баз. Так, положение заготовки или детали призматической формы полностью определяется совокупностью трех баз, образующих комплект баз - систему координат этого предмета. При анализе базирования предмет производства рассматривается как жесткое тело. Упрощенно считают, что контакт соприкасающихся тел происходит в опорных точках - точках, символизирующих каждую из связей заготовки или изделия с выбранной системой координат. Схему расположения опорных точек на базах называют схемой базирования. Для обеспечения ориентированного положения и полной неподвижности предмета в выбранной системе координат на него необходимо наложить шесть двусторонних геометрических связей, т. е. на схеме базирования указывают шесть опорных точек (правило шести точек). Базам заготовки, имеющим призматическую форму, присвоены специальные названия. Базу, используемую для наложения на заготовку (изделие) связей и лишающую ее трех степеней свободы (перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг двух других осей), называют установочной; она обеспечивается тремя опорными точками на плоскости призматического тела. Базу, лишающую заготовку двух степеней свободы (перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой), называют направляющей; она обеспечивается двумя опорными точками. Базу, лишающую заготовку одной степени свободы (перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси), называют опорной; она обеспечивается одной опорной точкой. Базу, лишающую заготовку (изделие) четырех степеней свободы (перемещения и поворота вокруг двух координатных осей), называют двойной направляющей; она обеспечивается четырьмя опорными точками. Базу, лишающую заготовку двух степеней свободы (перемещения вдоль двух координатных осей), называют двойной опорной; она обеспечивается двумя опорными точками.

На различных стадиях создания изделия требования к базированию и к базам могут различаться. В частности, при выполнении переходов обработки заготовка может не лишаться всех степеней свободы. Тогда на схеме базирования неиспользуемые связи, опорные точки и базы не указывают. В этом случае упрощается конструкция системы установочных элементов приспособлений. Аналогично, если в соответствии со служебным назначением изделие должно иметь определенное число степеней свободы, то соответствующее число связей снимается.

Технологическая база в большинстве случаев при обработке неподвижна относительно установочных элементов приспособления. В некоторых случаях (обработка с установкой в центры, использование люнетов и т. п.) соединение технологическая база заготовки -база установочных элементов приспособления является подвижным. Погрешность установки в этих случаях является переменной во времени величиной Δεу(t).

Погрешность установки характеризует отклонение положения конкретной поверхности предмета производства. Так, Δεу при расчетах точности обработки определяется обусловленным отклонением в положении обработанной поверхности, а при расчетах составляющих припуска - отклонением в положении обрабатываемой поверхности заготовки. Во избежание ошибок целесообразно указывать обозначение размера [например, Δεу(h}] или поверхности [например, Δεу(2), где 2 - обозначение поверхности на эскизе обработки], к которым относится погрешность.

Погрешность установки и обусловливающие ее погрешности базирования, закрепления и приспособления определяют в выбранной системе координат. При этом для призматических тел целесообразно координатные плоскости системы O1X1Y1Z1 строить на идеализированных базах тела таким образом, чтобы плоскость X1O1Y1 совпадала с основной, X1O1Z1 - с направляющей и Y1О1Z1 - с опорной базами. Начало системы координат в этом случае совпадает с общей точкой комплекта баз. Обычно при таком расположении баз выдерживается размер в направлении оси Z1 и за начало отсчета принимается плоскость X1O1Y1, а за начало системы координат - точка О1.

В других случаях, в зависимости от характера и условий решаемой задачи, координатные плоскости системы O1X1Y1Z1 проводят через точки контакта реальных поверхностей, центры, оси поверхностей и плоскости симметрии тел. Так, при анализе погрешности базирования заготовок на призме начало системы координат целесообразно совмещать с точкой пересечения линий граней призмы (общей точкой баз приспособления), а ось Z1 проводить через эту точку и центр заготовки; при установке в центрах одну ось системы проводят через вершины центров, а другую - по радиусу, направленному к резцу.

Погрешности установки, базирования, закрепления, приспособления в общем случае включают систематические и случайные составляющие погрешности. Обычно систематические погрешности компенсируют при настройке технологической системы, поэтому под погрешностями Δεу, Δεб, Δεз, Δεпр понимают предельные случайные отклонения поверхностей (на расчетных схемах - центров, осей поверхностей) от требуемого (идеализированного) положения.