Металлорежущие станки: точность обработки | Компания ОПТТОРГ

Металлорежущие станки: точность обработки

Цель обработки деталей на металлорежущих станках — получение необходимых формы и размеров с требуемой чистотой поверхности и точностью обработки. Требование к форме, размерам, классу чистоты и точности обусловлены назначением детали и условиями ее работы в машине. Конструкторы задают их в чертежах. Например, деталь имеет цилиндрическую ступенчатую форму с диаметром большего цилиндра 50 мм и меньшего 40 мм. Торцовые поверхности цилиндров — это плоскости, перпендикулярные к осям цилиндров. Чистота цилиндрических поверхностей должна быть не ниже седьмого класса, а торцовых — четвертого.

Такие понятия, как точка, линия, поверхность — это идеальные, реально не существующие геометрические образы, хотя бы потому, что точка лишена всяких размеров, линия может иметь лишь длину, но ни ширины, ни толщины она не имеет; поверхность имеет лишь два измерения. Те физические линии и поверхности детали, которыми определяются ее форма и размеры, не тождественны геометрическим образам. Однако легко представить деталь, все физические поверхности и линии которой отождествлены с соответствующими геометрическими понятиями. В этом случае мы представим деталь с идеальными формами и размерами, которую называют идеальной деталью. С ней связано содержание термина «точность обработки». По некоторым причинам обработанные на станках детали будут обязательно иметь различные отклонения от идеальной формы и размеров. Цилиндрические поверхности могут получиться слегка коническими или гиперболоидными; поперечное сечение цилиндров может отклоняться от идеальной формы круга, принимая форму эллипса, многогранника и т. п.; размеры диаметра и длины будут колебаться в некоторых пределах, в зависимости от условий обработки; относительно друг друга поверхности могут располагаться неправильно. Например, оси двух цилиндров могут не совпадать, а торцовые поверхности быть не перпендикулярными к осям цилиндров. Таким образом, реальная деталь не вполне соответствует идеальной детали. Степенью соответствия определяется точность обработки.

Отступление реальных формы и размеров детали от идеальных называют погрешностью обработки. Величину этих отступлений ограничивают допусками. Допуск — это тот диапазон отклонений, в пределах которого реальная деталь может отклоняться от идеальной. Величинами допусков определяются классы точности. Их значения конструктор указывает в чертеже.

Например, диаметры детали могут отклоняться на величину 0,02 мм, длина цилиндра большего диаметра и общая длина — на 0,3 и 0,5 мм, биение торцов и цилиндрических поверхностей (несоосность и неперпендикулярность) допускается в пределах 0—0,03 и 0—0,01 мм и т. д. Разность между наибольшим и наименьшим размерами, в пределах которых должен находиться размер детали, носит название поля допуска.

В машиностроении принято характеризовать точность обработки четырьмя показателями:
точностью формы;
точностью размеров;
точностью взаимного расположения поверхностей детали;
шероховатостью поверхности.

Характеристика точности обработки по таким показателям является не совсем строгой, поскольку форма, размеры и относительное расположение поверхностей неотделимы друг от друга. Однако она принята потому, что на практике по этим показателям удобно осуществлять контроль точности обработки.

От точности обработки деталей зависит качество машины: чем выше точность, тем долговечнее и надежнее машина. С усложнением конструкций современных машин и увеличением интенсивности нагрузки непрерывно повышаются требования к точности обработки их деталей. Но чем выше точность, тем сложнее технологический процесс изготовления деталей и тем больше затраты труда на изготовление. Таким образом, точность обработки деталей в машиностроительной промышленности имеет огромное экономическое значение, обусловливающее необходимость повышения производительности труда при одновременном увеличении степени точности обработки. Для решения этой задачи необходимо выявить, какими причинами вызываются отклонения в точности обработки, и затем разработать рациональные методы устранения или уменьшения их влияния. В некоторых случаях уже сейчас возможно заранее определить величину отклонений, которые могут возникать в процессе резания, если известны условия обработки.

Понятие точности обработки тесно связано с понятием о погрешности обработки. Исследования показали, что на образование погрешности влияют многие причины. В большинстве случаев в процессе резания они возникают одновременно, определяя суммарную погрешность обработки.

В статье использованы материалы: В.И. Ишуткин. Настройка металлорежущих станков. Машгиз. 1960.