Точность обработки деталей

Качество механической обработки деталей и сборочных единиц из древесины определяется точностью их размеров с учетом допусков (отклонений) на изготовление детали и формы, а также шероховатостью обработанной поверхности. Под точностью механической обработки понимают степень соответствия размеров и формы изготовленной детали размерам и форме детали, заданным чертежом. Требуемая точность изготовления деталей для обеспечения их взаимозаменяемости задается при конструировании изделия. Чертежом задаются форма и размеры изделия и каждой детали, входящей в него. Указанный на чертеже конструктором размер (например, толщина шипа) называется номинальным. Номинальные размеры, указанные конструктором на чертеже, не могут быть выполнены абсолютно точно. Действительные размеры полученных деталей и сборочных единиц имеют некоторую погрешность, т. е. отклонения от размеров, задаваемых чертежом.

Величина погрешности обработки детали по форме и размерам зависит от ряда производственных факторов: свойств обрабатываемой древесины; методов и приемов обработки; выбора технологических баз; точности работы станка; состояния и точности установки инструмента и приспособлений; размера обрабатываемых деталей; квалификации рабочего – исполнителя и ряда других факторов. Величина погрешности не должна превышать допускаемых чертежом отклонений. На практике различают погрешности формы, размеров и поверхностей деталей. Погрешности формы и размеров характеризуют точность обработки детали.

Один из основных факторов, который необходимо учитывать при механической обработке массивной древесины, гигроскопичность древесины и связанная с нею формо – и размеро изменяемость. Влажность древесины ниже точки насыщения волокна обусловливаёт ее усушку (уменьшение геометрических размеров) или разбухание (увеличение геометрических размеров). Усушка или разбухание древесины приводит к изменению размеров детали, особенно в поперечном сечении (по толщине и ширине). Вместе с тем величина усушки и разбухания в различных направлениях различна, поэтому изменение влажности изготовленной детали сопровождается изменением ее формы – короблением. Установлено, что коэффициент усушки вдоль волокон древесины для всех пород незначителен и составляет 0,01%; в тангентальном направлении коэффициент усушки для бука и березы составляет 0,33%, для дуба 0,28%, для сосны 0,31%, для лиственницы 0,4%, в радиальном направлении приблизительно в 2 раза меньше. Так, изменение влажности деталей шириной 80 мм из сосны на 1 % вызывает изменение размера по ширине в тангентальном направлении на (80×0,40): 100 = = 0,32 мм; из бука (80×0,33) : 100 = = 0,264 мм; в радиальном направлении соответственно на (80×0,20) : 100 = 0,16 мм и (80×0,165) : 100 = 0,132 мм; в направлении вдоль волокон при длине детали 80 мм (80×0,01) : : 100 = 0,008 мм.

Мерой предупреждения усушки и разбухания деталей является высушивание заготовок, подлежащих обработке, до равновесной влажности, т. е. до влажности, при которой изделия будут эксплуатироваться – эксплуатационной. В зависимости от назначения (условий эксплуатации) рекомендуется следующая влажность древесины перед обработкой: деталей мебели, в том числе встроенной, 8 + 2 %, оконных переплетов, брусков – обвязок дверей 8…18 %, паркетных изделий 8 ± 2 %.

В результате обработки заготовки пилением, фрезерованием, сверлением и т. д. образуются новые поверхности. Вновь образуемые поверхности детали создаются в результате соответствующей настройки станка и базирования заготовки в станке или в приспособлении во время обработки. При этом обрабатываемая заготовка получает вполне определенное положение относительно режущего инструмента во время надвигания ее на инструмент или инструмента на заготовку. Базируют заготовки закреплением ее к поверхности станка или приспособления. В результате базирования она лишается свободы перемещения полностью или частично ремонт мягкой мебели цены.

Поверхности заготовки, используемые для определения положения заготовки на станке, принято называть базовыми, а совокупность их – установочной базой. Установочные базы могут быть Черновым и (еще необработанные, грубые поверхности досок, заготовок и т. д.) и чистовыми (чисто опиленные, фрезерованные, шлифованные и т. д.). Чем точнее и лучше обработана база, тем выше точность базирования и последующей обработки новых поверхностей. После длительного хранения или технологической выдержки необходимо проверять чистовые базы. Время хранения деталей следует ограничивать 2 – 3 сут (с момента изготовления до сборки).

Кроме установочных баз различают сборочные базы, предназначаемые для придания деталям при сборке их в сборочные единицы вполне определенных положений относительно других деталей. Например, при сборке брусковых деталей в рамку при помощи сквозного открытого шипа сборочной базой для поперечных брусков служат базовые и внутренние поверхности шипов и их заплечики.

Для измерения деталей или сборочных единиц пользуются измерительными базами, представляющими собой совокупность тех поверхностей, от которых при обработке детали или сборочной единицы отсчитываются замеры.

Установочные, сборочные и измерительные базы называют технологическими, так как они используются в технологическом процессе изготовления изделий в отличие от конструктивных баз, используемых конструктором при установлении размеров на чертежах изделий. Конструктивной базой является совокупность поверхностей, линий или точек, по отношению к которым определяют положение рассматриваемой на чертеже поверхности, линии или точки. Конструктивные базы не всегда совпадают с технологическими.

Точность обработки в большой степени зависит от правильности базирования деталей при установке на станке или в приспособлении. У детали на станке различают следующие поверхности: базирующие – установочные базы по отношению к режущему инструменту; поверхности прижима, на которые воздействуют прижимные устройства, удерживающие деталь в требуемом положении; обрабатываемые, на которые воздействует режущий инструмент. В зависимости от вида обработки число базирующих поверхностей может быть разным. Например, при обработке деталей на рейсмусовых и трех – барабанных станках базирующая поверхность одна, при обработке на четырехсторонних станках – две.

При выборе базирующей поверхности следует учитывать и приемы обработки деталей на станках. Например, при фуговании покоробленных деталей в качестве опорной рекомендуется вогнутая, а не выпуклая сторона, так как она создает более устойчивое положение при базировании деталей на столе станка. Базировать детали (щиты) на станке следует наиболее длинной и широкой стороной (рис. 66).

Производственная практика выработала определенную последовательность операций механической обработки деталей и правила построения рационального технологического процесса. Так, черновые базы можно использовать только для операций раскроя пиломатериалов на заготовки. Обработку заготовок необходимо начинать с создания чистовых баз (установочных), прежде всего с создания у заготовки чистой опорной поверхности (одной из пластей заготовки), базируясь на которую можно обработать одну из кромок. После выполнения указанных операций допускается дальнейшая обработка.

Одну и ту же базу рекомендуется использовать для возможно большего числа последующих операций (торцовки, зарезки шипов, высверливания отверстий и т. д.), что позволит сократить число возможных погрешностей обработки детали.

В технологическом процессе должна предусматриваться проверка чистовых баз после продолжительных технологических операций и после операций, которые могут вызвать изменения размеров или формы базовых поверхностей.