Экономическая точность методов обработки

	Методы обработки	Точность обработки (ориентировочная)
	Класс точности	Квалитет точности	Средняя экономическая точность, мм	Пределы колебаний размера (50–80мм)
Обточка, расточка, зенкерование, строгание черновые чистовые точные		IТ 11– IТ 12 IТ 10– IТ 11 IТ 9– IТ 10	0,4 0,2 0,06	0,2–0,8 0,12–0,2 0,03–0,12
Обточка и расточка тонкие		IТ 9– IТ 10	0,02	0,01–0,03
Фрезерование черновое чистовое точное		IТ 11 IТ 9– IТ 10	0,2 0,06	0,12–0,4 0,03–0,2
Развертывание предварительное окончательное		IТ 10 IТ 8– IТ 9	0,06 0,03	0,05–0,12 0,01–0,05
Протягивание чистовое отделочное	2а	IТ 9 IТ 8	0,05 0,03	0,02–0,06 0,01–0,03
Шлифование зубьев	3а	IТ 9	0,12	0,06–0,2
Шлифовка точная точная	точнее 1-го	IТ 8– IТ 9 IТ 7– IТ 8	0,02 0,01	0,01–0,0 0,003–0013
Хонингование предварительное окончательное		IТ 8– IТ 9 IТ 6	0,03 0,02	0,02–0,05 0,01–0,03
Притирка	точнее 1-го	IТ 5– IТ 6	0,01	0,002

Под экономической понимается точность, затраты для обеспечения которой при данном способе обработки будут меньшими, чем при других способах. Значение этой величины может изменяться также в зависимости от условий обработки. Под достижимой понимается точность, обеспечиваемая при обработке на хорошо отлаженном станке рабочим высокой квалификации при неограниченных затратах труда и времени на обработку. Выбранное по таблицам для данных условий значение D_о следует понимать как среднюю экономическую точность обработки. Вторая группа – это D_уст(погрешность установки заготовки в приспособление). Здесь приспособление рассматривается совместно с заготовкой. Заготовка рассматривается как жесткий элемент, контактирующий с приспособлением. Деформации заготовки, кроме контактных, учтены в D_о. Здесь заготовка выполняет роль элемента, на котором выполняется анализируемый нами операционный размер.

Известно, что существует правило арифметического, алгебраического и квадратичного суммирования погрешностей. Правило суммирования определяется природой погрешностей, точностными требованиями к анализируемым изделиям. По своей природе арифметически суммируются случайная погрешность с постоянной, алгебраически – закономерно изменяющиеся погрешности, квадратично – случайные погрешности.

При проектировании приспособлений практика такова, что все погрешности суммируются квадратично, а результирующую умножают на коэффициент запаса точности k = 1,2. Погрешности можно суммировать и арифметически. Арифметическая сумма является максимально возможной, что ведет к ужесточению допусков размеров, влияющих на точность обработки. Расчет с использованием арифметического суммирования можно рекомендовать применительно к прецизионным приспособлениям, создаваемым для обработки деталей высокой точности. Используя квадратичное суммирование, можно записать:

Погрешность установки складывается из погрешностей базирования, закрепления и приспособления:

Погрешность базирования – это отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании от требуемого. Погрешность имеет место при несовмещении измерительной и контактных баз заготовки и равна расстоянию между предельными положениями проекций измерительной базы на направление получаемого при обработке размера. Эта погрешность является геометрической, т.е. определяется взаимным положением геометрических элементов приспособления и заготовки. Погрешность
базирования определяют соответствующими геометрическими расчетами или анализом размерных цепей, что в ряде случаев обеспечивает более простое решение. Схемы базирования и расчетные формулы подробно рассматриваются в лекционном курсе «Основы технологии машиностроения» и также отражены в литературе [12, 29, 37].

Погрешность закрепления D_закр состоит в изменении положения заготовки в результате приложения к ней усилия закрепления и определяется как разность между наибольшей и наименьшей проекциями смещения измерительной базы в направлении выполняемого размера. Погрешность закрепления возникает в связи с изменением контактных деформаций стыка заготовки – опоры приспособлений. Смещение заготовки вследствие контактных деформаций вычисляют по эмпирическим зависимостям, коэффициенты которых представлены в [12], а также численные значения D_закр на основе работы [29] представлены в табл. 32–35.

Таблица 32

Погрешность закрепления заготовок е _з при установке
на опорные пластины, мкм

Характеристика базовой поверхности	Поперечные размеры заготовок, мм
10–18	18–30	30–50	50–80	80–120	120–180	180–260
Установка в приспособление с винтовым или эксцентриковыми зажимами
Полученная литьем: – в песчаную форму машинной формовки по металлической модели – в постоянную форму – по выплавляемой модели – под давлением
Полученная горячей штамповкой
Горячекатаная							–
Предварительно обработанная
Окончательно обработанная
Шлифованная
Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом
Полученная литьем: – в песчаную форму машинной формовки по металлической модели – в постоянную форму – по выплавляемой модели – под давлением
Полученная горячей штамповкой
Горячекатаная							–
Предварительно обра-ботанная
Окончательно обработанная
Шлифованная

Примечания:

1. Установка на магнитной плите не исключает погрешности закрепления.

2. Поперечный размер заготовки необходимо принимать наибольшим в сечении по нормали к обрабатываемой поверхности.

3. Погрешность закрепления дана в таблице по нормали к обрабатываемой поверхности.

Таблица 33

Погрешность закрепления заготовок е _з при установке на опоры
с точечным и линейным контактом (опорные штифты, призмы), мкм

Характеристика базовой поверхности	Поперечные размеры заготовок, мм
10–18	18–30	30–50	50–80	80–120	120–180	180–260
Установка в приспособление с винтовым или эксцентриковыми зажимами
Полученная литьем: – в песчаную форму машинной формовки по металлической модели – в постоянную форму – по выплавляемой модели – под давлением
Полученная горячей штамповкой
Горячекатаная							–
Предварительно обработанная
Окончательно обработанная
Шлифованная
Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом
Полученная литьем: – в песчаную форму машинной формовки по металлической модели – в постоянную форму – по выплавляемой модели – под давлением

Окончание табл. 33

Характеристика базовой поверхности	Поперечные размеры заготовок, мм
10–18	18–30	30–50	50–80	80–120	120–180	180–260
Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом
Полученная горячей штамповкой
Горячекатаная							–
Предварительно обра-ботанная
Окончательно обработанная
Шлифованная

Примечания:

1. Установка на магнитной плите не дает погрешности закрепления.

2. Поперечный размер заготовки необходимо принимать наибольшим в сечении по нормали к обрабатываемой поверхности.

3. Погрешность закрепления дана в таблице по нормали к обрабатываемой поверхности.

Таблица 34

Погрешность закрепления заготовок е _з при установке
в радиальном направлении для обработки на станках, мкм

Характеристика базовой поверхности	Поперечные размеры заготовок, мм
10–18	18–30	30–50	50–80	80–120	120–180	180–260
Установка в зажимной гильзе (цанге) и на цанговой оправке
Холоднотянутая калиброванная					–	–	–
Предварительно обра-ботанная					–	–	–
Окончательно обработанная точением					–	–	–
Шлифованная					–	–	–

Окончание табл. 34

Характеристика базовой поверхности	Поперечные размеры заготовок, мм
10–18	18–30	30–50	50–80	80–120	120–180	180–260
Установка в 3-кулачковом патроне с пневматическим зажимом
Полученная литьем: – в песчаную форму машинной формовки по металлической модели – в постоянную форму – по выплавляемой модели – под давлением	140		200	240	280	320	380
Полученная горячей штамповкой
Горячекатаная							–
Предварительно обра-ботанная
Окончательно обработанная
Шлифованная

Примечания:

1. При установке на оправку надо учитывать погрешность базирования и принимать погрешность закрепления в зависимости от крепления оправки в гильзе, патроне или зажимном приспособлении.

2. Установка в жестких центрах не дает погрешности в реальном направлении. Погрешности закрепления, получающиеся при установке в плавающий передний и вращающийся задний центры, не учитываются, так как перекрываются отклонением заготовки под действием силы резания.

Таблица 35

Погрешность закрепления заготовок е _з при установке
в осевом направлении для обработки на станках, мкм

Характеристика базовой поверхности	Поперечные размеры заготовок, мм
10–18	18–30	30–50	50–80	80–120	120–180	180–260
Установка на цанговой оправке
Предварительно обра-ботанная							–
Установка на цилиндрической оправке с ручным зажимом
Предварительно обра-ботанная							–
Установка в зажимной гильзе (цанге) по упору
Холоднотянутая калиброванная						–	–
Предварительно обра-ботанная						–	–
Окончательно обработанная точением					–	–	–
Установка в 3-кулачковом самоцентрирующем патроне с ручным приводом
Полученная литьем: – в песчаную форму машинной формовки по металлической модели – в постоянную форму – по выплавляемой модели – под давлением	70	80	90	100	110	120	130
Полученная горячей штамповкой
Горячекатаная							–
Предварительно обра-ботанная
Окончательно обработанная
Шлифованная

Окончание табл. 35

Характеристика базовой поверхности	Поперечные размеры заготовок, мм
10–18	18–30	30–50	50–80	80–120	120–180	180–260
Установка в 3-кулачковом патроне с пневматическим приводом
Полученная литьем: – в песчаную форму машинной формовки по металлической модели – в постоянную форму – по выплавляемой модели – под давлением	60	650	75	80	90	100	110
Полученная горячей штамповкой
Горячекатаная							–
Предварительно обра-ботанная
Окончательно обработанная
Шлифованная

Примечания:

1. При установке на оправку надо учитывать погрешность базирования и принимать погрешность закрепления в зависимости от крепления оправки в гильзе, патроне или зажимном приспособлении.

2. Установка в центрах не исключает погрешности закрепления, но при этом возникает погрешность базирования в осевом направлении.

Погрешность, обусловленная приспособлением D_пр, состоит из погрешностей: D_изг – погрешность, вызываемая неточностью изготовления приспособления по выбранному параметру; D_изн – обусловленная износом элементов приспособления; D_{уст. пр} – обусловленная установкой приспособления на станке:

.

При наличии в приспособлении элементов для направления инструмента (кондукторные втулки) следует учитывать погрешность от переноса инструмента. Как отмечалось, все погрешности необходимо рассматривать спроектированными на направление выполняемого размера.

На износ влияют размеры и конструкция установочных элементов, материал и масса обрабатываемой детали, состояние ее базовых поверхностей. Наиболее интенсивно изнашиваются опоры с точечным и линейным контактами, наименее – опорные пластины с большими поверхностями контакта. В табл. 36 даны расчетные зависимости для определения погрешностей износа.

Таблица 36