6 Геометрические неточности станков и их влияние на точность обработки

Вследствие погрешностей изготовления основных деталей, их износа, неточностей сборки возникают отклонения основных точностных характеристик станков от номинальных значений. Величины допускаемых отклонений регламентируются нормами точности и приведены в стандартах. Точность станков в ненагруженном состоянии называется геометрической. Погрешности геометрической точности увеличиваются по мере износа станков

По точности металлорежущие станки классифицируются на 5 групп. Геометрические погрешности станков более высоких точностных групп значительно уменьшаются, а трудоемкость их изготовления резко возрастает. По отношению к характеристикам станков нормальной точности, погрешности станков других групп и трудоемкость их изготовления составляют в процентах к погрешностям и трудоемкости изготовления станков нормальной точности величины, приведенные в таблице 2.2.

Таблица 6.2. Классификация станков по точности

Группа станков	Погрешность, %	Трудоемкость изготовления, %
Нормальной точности (Н)	100	100
Повышенной точности (П)	60	140
Высокой точности (В)	40	200
Особо высокой точности (А)	25	280
Особо точные (С)	16	450

В настоящее время начата разработка станков сверх особо высокой точности, которые относят к группам точности Т и К. Погрешности обработки на станках этих групп не должны превышать величины 0.3 мкм для группы Т и 0 1 мкм для группы К.

К основным характеристикам геометрической точности станков относят.

радиальное и торцевое биение шпинделей;

биение конического отверстия в шпинделе;

прямолинейность и параллельность направляющих;

параллельность осей шпинделей токарных станков направлению движения кареток в вертикальной и горизонтальной плоскости,

перпендикулярность осей шпинделей сверлильных станков относительно плоскости столов и др.

Данные о фактических погрешностях заносятся в паспорт станка при его испытаниях и обновляются после проведения ремонтов и пригонок в процессе эксплуатации. Геометрические погрешности станков являются постоянными величинами и не влияют на точность размеров обрабатываемых поверхностей, однако способствуют искажению их форм и относительного расположения, поэтому они должны быть учтены при назначении способа обработки. Следует иметь в виду, что точность деталей станков и их взаимного положения должны быть выше требований к точности обрабатываемой детали. Возможные погрешности обработки могут быть рассчитаны путем геометрических построений. Методика таких расчетов дана в [10].

Погрешности геометрической точности станков полностью или частично переносятся на обрабатываемые заготовки в виде систематических погрешностей. Например, отклонение от параллельности оси шпинделя токарного станка направлению движения суппорта в горизонтальной плоскости приводит к появлению конусности у обрабатываемой заготовки; в вертикальной плоскости - к гиперболоиду вращения.

Биение шпинделя токарных и круглошлифовальных станков искажает форму обрабатываемой заготовки в поперечном сечении.

Биение оси конуса отверстия шпинделя сверлильного станка по отношению к оси вращения шпинделя вызывает разбивку отверстия, т е. увеличение его диаметра.

Износ станков приводит к увеличению систематической погрешности обрабатываемых заготовок.