Влияние различных технологических факторов на погрешность обработки резанием

Погрешность обработанной заготовки зависит от больного числа факторов, основными из которых являются следующие:
погрешность станка, приспособления, режущего и вспомогательного инструмента; 
погрешность методов и средств измерений; жесткость системы СПИД: станок – приспособление – инструмент – деталь (заготовка); 
погрешность настройки станка; погрешность заготовок;
погрешность установки заготовки на станке; погрешность от деформаций, вызванных перераспределением внутренних напряжений; температурные деформации инструмента, станка и заготовки.
Погрешность станка. Различают геометрическую и кинематическую точность станка. Геометрическая точность станка определяется при ненагруженном станке и медленном перемещении его частей. При проверке выявляют конусность, биение, износ и другие погрешности. Кинематическая точность станка влияет на обеспечение правильного шага резьбы, шага зубчатых колес, угла подъёма винтовой линии и прочее и определяется точностью кинематической цепи передачи.
По точности станки подразделяют на станки общего назначения и станки повышенной точности. Системой планово–предупредительного ремонта обеспечивается сохранение точности станков в процессе эксплуатации.
Погрешности станка отражаются на точности обработки заготовок (биение шпинделя обусловливает овальность заготовки, отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим станины вызывает конусообразность и т. д.).
Радиальное биение шпинделей токарных и фрезерных станков допускается в пределах – 0,01...0,015 мм, допуск на параллельность осей шпинделя направлению движения суппорта на длине 300 мм в вертикальной плоскости до 0,02...0,03 мм, а в горизонтальной – 0,01...0,015 мм. При нагружении станка усилиями резания кинематическая точность повышается за счет одностороннего выбора зазора в соединениях.
По мере износа станка в процессе эксплуатации погрешности обработки увеличиваются.
Погрешность приспособления. Приспособления изготавливают с учетом требуемой точности заготовки. При точности обработки заготовки по 6...9–му квалитетам допуски на точные размеры деталей приспособления назначают в пределах 1/2–1/3 допуска на получаемые размеры заготовки. При более грубой точности можно принимать 1/5–1/10 допуска. Износ приспособлений приводит к дополнительным погрешностям обработки резанием.
Погрешность установки приспособлений на станке также является причиной появления погрешностей при обработке резанием.
Точность режущего и вспомогательного инструмента. Этот фактор сказывается как влиянием допусков на изготовление мерного инструмента (сверла, зенкеры, развертки, метчики, протяжки), так и в связи с износом его в процессе работы. Точность и жесткость вспомогательного инструмента – державок, конусных переходных втулок, обеспечивающих центрирование инструмента, – влияют и на погрешность обработки резанием.
Допуски на изготовление мерного инструмента (сверла, зенкеры, развертки, метчики) регламентируются стандартами.
Погрешность методов и средств измерения. Контроль размеров изготовляемых деталей при крупносерийном и массовом: производстве осуществляют предельными калибрами. При мелкосерийном и единичном производствах обычно используют универсальный измерительный инструментов, применение которого требует более высокой квалификации рабочего, затрат большего времени на процесс измерения и создает условия для возникновения боль–: погрешности, чем предельные калибры. Погрешности при измерениях возникают в связи с погрешностью самого измерительного инструмента, в связи с возможными погрешностями отсчета и в связи с влиянием колебаний температуры воздуха в цехе и температуры обрабатываемой заготовки, 
Измерительные средства находятся в пределах от 20% допуска проверяемого размера для деталей 8... 14–го квалитетов и до 35% допуска размера для деталей 5... 7–го квалитетов.
Жесткость системы СПИД. Станок, приспособление, инструмент и деталь (заготовка) образуют систему, которая под воздействием сил резания упруго деформируется. Величина деформации зависит от силы резания и от жесткости системы. Неравномерное распределение припуска на поверхности заготовки, эксцентричное положение заготовки, неравномерная твердость обрабатываемого материала, большая длина заготовки и режущего инструмента способствуют увеличению деформации системы СПИД.
Часто в жесткости системы СПИД одно из звеньев играет решающую роль. Так, при обработке длинных валов жесткость токарного станка имеет второстепенное значение, решающим является прогиб заготовки. При фрезеровании цилиндрической фрезой и при обработке корпусных деталей на расточных станках жесткость деталей обычно велика, наибольший прогиб имеет оправка или борштанга. При выполнении сверлильных работ жесткость сверла намного меньше жесткости заготовки. Жесткость Системы СПИД часто является фактором, ограничивающим режим обработки. С увеличением жесткости системы может быть повышена производительность и точность обработки резанием.
Погрешности, возникающие в результате упругих деформаций системы СПИД, могут достигать 20...80°/о от суммарной погрешности обработки.
Наиболее существенное влияние на размер обрабатываемой заготовки оказывают перемещение звеньев СПИД в направлении, нормальном к обработанной поверхности, которые в основном обусловлены действием составляющей силы резания Ру. Поэтому жесткостью системы СПИД принято называть отношение радиальной составляющей резания Ру к смещению лезвия инструмента Ус обработанной поверхности, при действии всех составляющих силы резания.
Погрешность настройки станков. Обработка заготовок может выполняться методом пробных проходов или автоматическим получением заданного размера. В последнем случае размеры партии заготовок получают путем предварительной настройки станка.
При обработке методом пробных проходов каждую Заготовку обрабатывают с установкой инструмента на заданный размер, поэтому с учетом небольшого пути резания в этом случае нет необходимости учитывать размерный износ инструмента.
Погрешности заготовки вызывают увеличение рассеивания размеров заготовки в связи с колебаниями величины припуска и неравномерным распределением его на поверхности заготовки, смещениями отверстий в отливках, перекосом плоскостей и т. д. В связи с погрешностями формы и расположения поверхностей заготовки имеют место неравномерные припуски, что также приводит к упругим деформациям элементов СПИД. 
Таким образом, происходит копирование исходной погрешности в определенном масштабе. Погрешность закономерно уменьшается при каждом выполняемом технологическом переходе (операции).