Сложность построения технологических процессов в машиностроении обуславливает большое разнообразие конструкций приспособлений и высокий уровень предъявляемых к ним требований [1, 2]. Недостаточно продуманные технологические и конструкционные решения при выборе и использовании станочных приспособлений приводят к значительному уменьшению эффективности производства за счет уменьшения производительности и точности обработки и увеличения затрат на реализацию технологического процесса. Поэтому грамотный выбор станочных приспособлений при разработке технологических процессов повышает эффективность и технологическую культуру производства [1–5]. При выборе станочных приспособлений необходимо учитывать множество факторов, одним из важных является обеспечиваемая приспособлением точность обработки.
В данной работе рассмотрена технологическая операция обтачивания втулки из стали 45, выполняемая на фрезерном станке с ЧПУ (рис. 1). Обрабатываемая заготовка имеет следующие размеры: длина 50 мм, наружный диаметр Ø50мм, внутреннее цилиндрическое отверстие Ø40мм. Требуется произвести базирование и закрепление по внутренней цилиндрической поверхности с упором в торец, после чего проточить наружную цилиндрическую поверхность в размер Ø46h9.
Рассматриваемая схема установки может быть реализована с помощью универсальных приспособлений, изготавливаемых серийно специализированными предприятиями. В качестве таких приспособлений могут выступать: трехкулачковый патрон, цанговый патрон, а также различные разжимные оправки с нестандартной конструкцией. Данные приспособления имеют конструкцию, что обуславливает различные точность центрирования, диапазоны закрепления, максимальные усилия зажима, погрешность, вызываемую силами закрепления, а также стоимость данных приспособлений.
В каталогах производителей станочной оснастки можно найти такие технические характеристики приспособлений, как точность центрирования, максимальный и минимальный диаметр закрепления, а также возможность использования на черновых операциях, где действуют высокие силы резания. Однако в каталогах отсутствуют данные по обеспечиваемой данной оснасткой точности формы и, в частности, погрешности, вызываемой силами закрепления. При этом, часто, именно обеспечение погрешности формы является основной технологической задачей, решаемой при разработке технологических процессов. Поэтому в данной работе произведено моделирование влияния сил закрепления различных видов станочных приспособлений на точность обработки.