Точность изделий является характеристикой их качества, степень ее соответствия заданным в чертеже параметрам. За меру точности детали принимают значение отклонений (допусков) на ее изготовление. Погрешность – фактическое значение отклонения или разность между заданным размером и полученным в результате обработки.

Стандартами ГОСТ 2.308-79, ГОСТ 24642-81, ГОСТ 24643-81 установлены следующие показатели точности:

 - отклонения расстояний между элементами деталей и сборочных единиц (координирующие размеры);

 - отклонение формы реальной поверхности от формы номинальной поверхности;

 - отклонение расположения поверхностей и осей деталей от номинального (отклонение от параллельности, перпендикулярности, соосности и т.д.);

Показатели точности деталей приводятся на чертежах в виде допусков на размеры и  технических требований.

Схема базирования и закрепления заготовки находит воплощение в СП. Поэтому жесткость станочного приспособления, точность его изготовления и установки на станке, изношенность ответственных поверхностей влияют на точность обработки. Под точностью приспособления понимают способность придавать заготовке определенное положение и сохранять его при обработке.

Определить точность приспособления можно расчетом размерной цепи технологической системы, отражающей роль каждого звена в достижении точности выдерживаемого параметра обрабатываемой заготовки. Параметры точности специального приспособления определяются аналитически, исходя из заданных параметров обрабатываемой заготовки (допусков размеров, формы и расположения поверхностей). В технических расчетах на точность конкретного приспособления можно ограничиться упрощенными схемами расчета в выбранной плоскости.

В зависимости от назначения приспособления, условий его paботы и характера выполняемой операции погрешность любого размера рассчитывают по показателям, которые делят на статические и динамические. К статическим показателям относят погрешности, возникающие в момент установки и закрепления готовки до начала обработки. Поэтому такие показатели точности определяются выбранной схемой, способом базирования заготовки, методом закрепления, силой зажима, жесткостью конструкции, точностью изготовления основных элементов и др. Большинство показателей носит вероятностный характер. К динамическим показателям относят погрешности, возникающие в приспособлении при резании. Поэтому они определяются силой резания, колебаниями системы и др. Динамическую точность можно характеризовать амплитудно-фазовой частотной характеристикой, передаточной функцией, формой колебаний, а также демпфирующими способностями приспособления (способностями изменять размеры)..

Суммарная погрешность любого размера складывается из первичных погрешностей, которые принято делить на три группы:

- погрешности установки заготовки;

- погрешности настройки станка;

- погрешности обработки.

Погрешность установки  – возникает в процессе установки заготовок в приспособлении.

Погрешность настройки  – возникает в процессе установки режущего инструмента на размер или регулировки упоров и копиров для автоматического получения размеров на станке.

Погрешность обработки  – возникает в процессе непосредственной обработки и вызывается:

- геометрической неточностью станка в ненагруженном состоянии;

- деформацией упругой технологической системы СПИД под нагрузкой;

        - износом и температурными деформациями режущего инструмента и другими причинами.

Если все эти погрешности сложить (не учитывая погрешность измерения), то получится условие обеспечения заданной точности координирующего размера или условие работы без брака:

где  – заданный допуск на размер, выполняемый на данной операции (установке).

Доминирующее значение имеет погрешность установки . Погрешность установки есть отклонение фактически достигнутого положения заготовки при установке в СП от требуемого.

Погрешность установки  возникает вследствие причин:

- несовмещение конструкторской и технологической баз,

-  неоднородность качества поверхностей заготовок,

- неточность изготовления и износа опор СП,

-  нестабильность сил закрепления и др.

Составляющими погрешности установки ε_У являются: погрешности закрепления ε_З  , погрешности приспособления ε_ПР и погрешности базирования ε_Б .

Погрешность закрепления ε_З содержит как случайные составляющие погрешности, объединяемые в основную , (недоведение до базы, деформации заготовки, биение при неправильном закреплении и т.п.), так и закономерно изменяющуюся систематическую погрешность , связанную с изменением формы поверхности контакта установочного элемента в результате его износа под действием сил закрепления.

Погрешность приспособления чаще всего влияет на расположение поверхностей и может быть представлена несколькими составляющими, такими как:

- закономерно изменяющейся систематической погрешностью , определяемой прогрессирующим изнашиванием установочных элементов;

 - систематической погрешностью изготовления приспособления , которая зависит, в основном, от точности изготовления установочных деталей СП. Технологические возможности изготовления приспособлений позволяют установочные поверхности выполнять с точностью от 0 до 15 мкм, а для прецизионных приспособлений от 0 до 10 мкм;

- закономерно изменяющейся систематической погрешностью , определяемой погрешностями установки и фиксации СП на станке. Погрешность установки и фиксации приспособления на столе или шпинделе станка , возникает в результате перемещений и перекосов корпуса приспособления на столе, планшайбе или шпинделе станка. В массовом производстве при однократной установке СП на станке эту величину доводят до определенного минимума выверкой и считают постоянной в течение эксплуатации данного СП. В этом случае можно устранить настройкой станка. В серийном и единичном производстве, когда имеет место многократная периодическая смена СП на станках,  превращается в некомпенсируемую случайную величину, изменяющуюся в определенных пределах.

К систематической погрешности приспособления часто присоединяют систематическую погрешность , связанную с изменением формы поверхности контакта установочного элемента в результате его износа под действием сил закрепления. Таким образом, погрешность приспособления может быть представлена в виде суммы систематических погрешностей:

Погрешность базирования  - есть отклонение фактически достигнутого положения заготовки при установке в приспособление от требуемого. В составе погрешностей установки погрешность базирования является случайной погрешностью. Как правило, погрешность базирования – это часть допуска на размер

Каждая из составляющих случайной погрешности установки - и , - представляют собой величину поля рассеяния случайных величин получаемого размера при данной установке, распределение которых подчиняется закону нормального распределения и находится путем суммирования составляющих по правилу квадратного корня, тогда погрешность установки может быть представлена в виде:

Если постоянные систематические погрешности  и , входящие в состав погрешности приспособления, можно полностью устранить соответствующей настройкой станка, то:

                                                                   (3.1)

Если погрешности , , зависящие от износа установочных элементов, можно регулярно компенсировать настройкой инструмента, то

Таким образом, погрешность приспособления может быть не связана с процессом установки заготовок в приспособлении, и при расчетах точности она часто учитывается отдельно, в то время как погрешность установки  определяется суммированием погрешности базирования , и основной погрешностью закрепления .

В свою очередь, основная случайная погрешность закрепления – это разность между наибольшей и наименьшей величинами проекций смещения измерительной базы на направление выполняемого размера в результате приложения к заготовке силы закрепления. При закреплении заготовки возможно перемещение ее в результате упругих деформаций отдельных звеньев этой цепи, то есть возникновение погрешности закрепления · При достаточной жесткости корпуса приспособления и самой заготовки погрешности закрепления, в основном, зависят от перемещений в стыке заготовка – установочные элементы. Фактически происходит перемещение конструкторской и технологической базы. Если это перемещение для партии деталей постоянно, то оно учитывается при настройке положения приспособления или инструмента. Величина перемещения, то есть погрешность закрепления ,зависит от величины силы зажима, шероховатости и физико-механических свойств прилегающих поверхностей.

 На погрешность закрепления наибольшее влияние оказывают следующие факторы:    - непостоянство силы закрепления;

- неоднородность шероховатости и волнистости базы;

- износ опор;

- конструкция приспособления;

- размеры и конфигурация заготовки, точности формы и качества ее базовых поверхностей;

  - жесткость приспособления, от которой зависит деформация базовых поверхностей деталей и стыков, испытывающих силы резания и силы закрепления.

Деформациями жестких заготовок и корпуса приспособления под действием сил закрепления обычно пренебрегают.

Для партии обрабатываемых деталей погрешность закрепления , так как если смещение К базы и велико, но постоянно, то координата середины поля рассеяния получаемых размеров может быть изменена наладкой станка.

Погрешности закрепления  вычисляют по формулам из справочника [1], в которых влияние перечисленных факторов учитывается коэффициентами, или берут из таблиц.

Механизм возникновения погрешности закрепления.

Допустим, что при настройке станка (рис. 3.1) на обработку партии заготовок и получение координирующего размера Н фреза была установлена на размер Н' при минимальном усилии зажима и наименьшей контактной деформации в стыке заготовка– установочные элементы приспособления, т.е. при наименьшей осадке установочной базы, занявшей положение m.

Рис. 3.1 Схема появления погрешности закрепления

Тогда у некоторых заготовок из партии под действием повышенных сил зажима установочная база получит большую осадку и займет положение n. Следовательно, номинальный размер Н будет изменяться в пределах от Н' до Н"; величина поля рассеяния и будет погрешностью закрепления, т.е.

.

При настройке станка для автоматического получения заданной точности установка режущего инструмента на размер, а также регулировка положения упоров или копира производится от установочных поверхностей приспособления до приложения к ним нагрузки. В результате все последующие сдвиги установочных поверхностей и неполное совмещение с ними баз деталей приводят к погрешности закрепления.