Механическая обработка деталей даже средней сложности в машиностроении связана с обеспечением заданной точности отверстий или группы отверстий. Для таких целей используют станки традиционных компоновок: вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многоцелевые станки с числовым программным управлением (ЧПУ) и другие [1–4].
Современные станки сверлильной группы обладают важными особенностями, повышающими их эффективность, такими как:
• концентрация переходов обработки в одной операции, что уменьшает время на установку-снятие обрабатываемых деталей и повышает точность обработки;
• возможность снижения трудоемкости подготовки станка, в том числе с ЧПУ, для выполнения операций;
• точное позиционирование узлов станка, что позволяет выполнять сверлильные операции без кондукторов и слесарных разметочных операций;
• наличие систем подготовки и оптимизации управляющих программ при обработке группы отверстий [1, 5].
Однако этого недостаточно для того, чтобы обеспечить точность работы всей технологической системы и обрабатываемых поверхностей.
Одно из главных преимуществ систем ЧПУ — точное программное воспроизведение расположения осей отверстий на обрабатываемой заготовке, как с равномерным, так и неравномерным их межосевым расположением.
Процесс формообразования отверстий инструментом одностороннего резания характеризуется большим количеством факторов, влияющих на его ход, и в конечном счете — на показатели точности обработки.
Все эти факторы можно свести к двум видам воздействий: силовым и кинематическим [3, 6]. Усилия резания, силы трения в местах контакта направляющих инструмента с поверхностью отверстия могут рассматриваться как внешние силовые воздействия. Смещение и перекос опор инструмента и детали, в том числе смещение точки контакта с обработанной поверхностью, являются составляющими кинематического воздействия.
Из-за силовых и кинематических воздействий на упругую технологическую систему возникает смещение формообразующей вершины инструмента с номинальной траектории, приводящее к появлению погрешностей обработки. Причем элементарные геометрические отклонения отверстия могут возникнуть лишь в том случае, когда силовые и кинематические воздействия вызывают в системе смещения формообразующей вершины инструмента. Это положение является определяющим при оценке влияния того или иного фактора на образование погрешностей размера, формы, расположения обработанной поверхности.