|
|
основы технологии машиностроения. Основы технологии машиностроения. Обеспечение точности обработки на операции
Тема: «Обеспечение точности обработки на операции» ОМОз-19-01-12
Курс: «Основы технологии машиностроения»
Жесткость технологической системы - При обработке станок, приспособление, заготовка, инструмент представляют собой замкнутую, упругую систему, которая называется технологической системой.
Жесткость заготовки и инструмента
Деформацию заготовки под действием силы резания можно определить, используя формулы сопротивления материалов.
*деформация заготовки при установке в центрах;
*деформация заготовки при установке в патроне;
*деформация токарного резца под действием составляющей силы резания Рz.
Погрешности, вызываемые упругими деформациями, размерным износом инструмента. - Неточность режущего инструмента (особенно мерного типа: зенкеров, протяжек, концевых фрез, развертки и фасонного инструмента) во многих случаях непосредственно переносится на обрабатываемые заготовки, обуславливая систематические погрешности формы и размеров обрабатываемых поверхностей. Режущий инструмент изготавливается на специальных инструментальных заводах или в инструментальных цехах достаточно точно, поэтому мало отражается на точности изготовления деталей. Значительно большее влияние на точность обработки детали оказывают погрешности режущего инструмента, связанные с его износом.
- Износ режущего инструмента при работе на настроенных станках приводит к возникновению переменной систематической погрешности обработки. При чистовой обработке заготовок износ резцов происходит по их задней поверхности, что вызывает удаление вершины резца от центра вращения заготовки на величину радиального износа и соответствующее увеличение радиуса обточки (или уменьшение его при расточке). Величину размерного износа инструмента определяют по нормам к обрабатываемой поверхности или (что менее точно) умножением ширины фаски h на тангенс заднего угла a
Погрешность вызванная износ.
В соответствии с общими закономерностями износа при трении скольжения в начальный период работы инструмента, называемый периодом начального износа (участок 1 на рисунке ), износ наиболее интенсивен. В период начального износа происходит приработка режущего лезвия инструмента, сопровождающаяся выкрашиванием отдельных неровностей и заглаживанием штрихов-следов заточки режущих граней. В этот период шероховатость обработанной поверхности обычно постепенно уменьшается. Начальный износ Uн и его продолжительность Lн (т. е. продолжительность приработки инструмента) зависят от материалов режущего инструмента и изделия, качества заточки, а также от доводки инструмента и режимов резания. Обычно продолжительность начального износа, выраженная длиной Lн пути резания, находится в пределах 500-2000 м (первая цифра соответствует хорошо доведенным инструментам, вторая - заточенным инструментам). - В соответствии с общими закономерностями износа при трении скольжения в начальный период работы инструмента, называемый периодом начального износа (участок 1 на рисунке ), износ наиболее интенсивен. В период начального износа происходит приработка режущего лезвия инструмента, сопровождающаяся выкрашиванием отдельных неровностей и заглаживанием штрихов-следов заточки режущих граней. В этот период шероховатость обработанной поверхности обычно постепенно уменьшается. Начальный износ Uн и его продолжительность Lн (т. е. продолжительность приработки инструмента) зависят от материалов режущего инструмента и изделия, качества заточки, а также от доводки инструмента и режимов резания. Обычно продолжительность начального износа, выраженная длиной Lн пути резания, находится в пределах 500-2000 м (первая цифра соответствует хорошо доведенным инструментам, вторая - заточенным инструментам).
Зависимость износа инструмента U от длины пути резания
- Второй период износа (участок II) характеризуется нормальным износом инструмента, прямо пропорциональным пути резания. Интенсивность этого периода износа принято оценивать относительным (удельным) износом U0 (мкм/км), определяемым формулой U0 = U/L, где U- размерный износ в микрометрах; L- путь резания в зоне нормального износа в километрах.
- третий период износа (участок Ш) соответствует наиболее интенсивному, катастрофическому износу, сопровождающемуся значительным выкрашиванием и поломками инструмента, недопустимыми при нормальной эксплуатации инструмента.
- Установлено, что при фрезеровании износ режущего инструмента происходит интенсивнее, чем при точении, в связи с неблагоприятными условиями работы инструмента, многократно врезающегося в обрабатываемую заготовку.
- При повышении жесткости технологической системы, способствующем уменьшению вибраций, износ режущего инструмента заметно снижается.
- Относительный износ резцов при растачивании жаропрочных материалов в 1,5-6 раз больше относительного износа резцов при наружном обтачивании тех же материалов, что объясняется менее благоприятными условиями резания при обработке отверстий.
Влияние геометрической точности станка на точность обработки. - Каждый станок состоит из узлов, которые в совокупности образуют единую технологическую систему. При этом одна часть узлов связана с обрабатываемой заготовкой, другая с режущим инструментом.
- Погрешности взаимного положения неподвижно закрепленных или перемещаемых узлов станка (геометрические погрешности) обусловлены либо неточностью изготовления соответствующих элементов станка (т.е. деталей, из которых состоит узел) либо износом контактирующих поверхностей деталей.
- Погрешности изготовления металлорежущих станков приводят к нарушению взаимного расчетного положения режущего инструмента и заготовки. То есть появляется погрешность обработки, вызванная геометрической погрешностью станка.
Геометрические погрешности станков регламентированы: например, для станков нормальной точности установлены следующие нормы: Радиальное биение шпинделя, мм 0,01-0,015 Торцевое биение шпинделя, мм 0,01 - 0,02 Прямолинейность и параллельность направляющих на длине 1000мм 0,02. Погрешности от геометрической неточности станков полностью или частично переносятся на обрабатываемые детали. Геометрические неточности станка можно определить, рассматривая геометрическую связь заготовки и соответствующего элемента станка. Так например, при непараллельности направляющих станка и оси вращения шпинделя погрешность обработки заготовки в продольном направлении будет равна: где - допускаемая величина отклонения параллельности направляющих к оси вращения шпинделя; (С=0,02...0,04 для станков токарной группы), - длина обрабатываемой поверхности детали; - длина направляющих станка. Такие погрешности станка как овальность шеек шпинделя, овальность подшипников, радиальное биение шпинделя и т.д. искажают форму поперечного сечения обрабатываемой заготовки. Погрешности настройки, геометрические погрешности станков. - Под наладкой технологической системы понимают её приведение в рабочее состояние, обеспечивающее выполнение технологической операции. В общем случае наладка включает согласованную установку режущего инструмента, рабочих органов станка, приспособления в положение, которое позволяет получить заданный размер с точностью согласно установленному допуску. Указанные выше элементы наладки называют настройкой (регулированием) станка на размер. Кроме этого в наладку также входит установка заданного режима обработки: частоты вращения, подачи.
Тепловые деформации технологической системы и их влияние на точность обработки. - Тепловые деформации происходят по причинам:
- 1) нагрева теплом, выделяющимся при резании металла
- 2) нагрева теплом, образующимся при трении движущихся частей станка
- 3) непостоянства температуры помещения, вследствие чего происходит неравномерный нагрев или охлаждение системы «станок — приспособление — инструмент — деталь»
Спасибо за внимание! |
|
|
Скачать 2.12 Mb.