Лекция 3. Понятие о точности (1). Понятие о точности. Факторы, влияющие на точность обработки Под точностью обработки
![]()
|
Понятие о точности. Факторы, влияющие на точность обработки Под точностью обработки понимают степень соответствия изготовленной детали заданным размерам и форме. В большинстве случаев форма деталей определяется комбинацией известных геометрических тел: цилиндрических, конических, плоскостей и т. д. Можно установить следующие основные критерии соответствия детали заданным требованиям: точность формы, т. е. степень соответствия отдельных поверхностей детали тем геометрическим телам, с которыми они отождествляются; точность размеров поверхностей детали; точность взаимного расположения поверхностей Отклонения формы и расположения поверхностей Отклонение формы реальной поверхности от номинальной, т. е. заданной чертежом, оценивается наибольшим расстоянием D между точками реальной поверхности и номинальной, измеренным по нормали к последней. Отклонения формы и расположения поверхностей регламентируются ГОСТом. Наиболее часто встречающиеся из них: Отклонения от плоскостности: Выпуклость — отклонение от прямолинейности, при котором удаление всех точек реального профиля от прилегающей прямой уменьшается от края к середине (рис. 1, а, в); Вогнутость — отклонение от прямолинейности, при котором удаление всех точек реального профиля от прилегающей прямой увеличивается от края к середине (рис. 1,б,г). Отклонения от круглости: Овальность - отклонение от круглости при котором реальный профиль представляет собой овалообразную фигуру, наибольший и наименьший диаметры которой находятся во взаимно перпендикулярных направлениях (рис.1, д); Огранка - отклонение от круглости при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру (рис.1,е). Рисунок 1. Определение величины отклонения формы ![]() Отклонения профиля продольного сечения - характеризуются непрямолинейностью и непараллельностью образующих: Конусообразность – отклонение профиля, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны (рис. 2,а); Бочкообразность - отклонение профиля, при котором образующие непрямолинейны, а диаметры увеличиваются от краёв к середине сечения (рис. 2,б); Седлообразность - отклонение профиля, при котором образующие непрямолинейны, а диаметры уменьшаются от краёв к середине сечения (рис. 2,в). Рисунок 2. Отклонения профиля продольного сечения ![]() Рисунок 3. Отклонения расположения ![]() Отклонения расположения характеризуется отклонением реального расположения поверхностей (осей) от их номинального расположения: Торцовое биение – разность D наибольшего и наименьшего расстояний от точек реальной торцовой поверхности, до плоскости, перпендикулярной базовой оси вращения (рис. 3,а); Радиальное биение – разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек реальной поверхности до базовой оси вращения в сечении, перпендикулярном этой оси; Неперпендикулярность осей или оси и плоскости – расстояние D (Рис. 3,в) между осями или осью и плоскостью на заданной длине; Например: =0,025 мм на 100 мм длины. Непараллельность оси вращения и плоскости – разность А-В наибольшего и наименьшего расстояний между осью и прилегающей плоскостью на заданной длине (Рис. 3,г); Несоосность – наибольшее расстояние D (Рис. 3,е) между осью рассматриваемой поверхности и осью базовой поверхности на всей длине рассматриваемой поверхности или расстояние между этими осями в заданном сечении. ![]() Факторы, определяющие точность обработки Погрешность обработки - Отклонение параметров реальных поверхностей детали от заданных на чертеже ещё называется погрешностью. В результате несоответствия действительных движений заготовки и инструмента движениям, предусмотренным кинематической схемой станка, возникает погрешность обработки. В состав погрешности обработки входят: погрешность работы станка, возникающая вследствие неточности кинематической схемы станка и его отдельных узлов; погрешность настройки, возникающая от неправильности взаимного расположения инструмента и заготовки, а также от неточности регулировки упоров и остановов. Погрешность настройки складывается из: неточности настройки режущего инструмента; износа режущего инструмента; упругих деформаций технологической системы станок—приспособление—инструмент—деталь (СПИД); температурных деформаций узлов станка, обрабатываемой заготовки и режущего инструмента. Рисунок 4. ![]() Точность настройки станка и режущего инструмента При смещении резца на размер а вверх-вниз относительно оси станка (рис. 4) диаметр D заготовки увеличивается. Биение вращающихся центров станка приводит к биению обрабатываемых поверхностей заготовки относительно оси центральных отверстий. При перестановке обработанной заготовки на другой станок с другим биением центров может возникнуть отклонение от соосности у заготовок, обрабатываемых в разных условиях. Жёсткость технологической системы Жёсткостью технологической системы называют отношение радиальной силы резания Py, направленной перпендикулярно обрабатываемой поверхности, к смещению y режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки в том же направлении: Под влиянием силы резания возникает упругая деформация элементов технологической системы СПИД (изгиб и сжатие резца, изгиб заготовки и т.п.). Если бы под действием сил резания заготовка и инструмент не деформировались, то обработанная поверхность имела бы форму цилиндра диаметром d (рис.5). Рисунок 5. ![]() Однако, в результате упругих деформаций резца и заготовки диаметр обработанной поверхности будет отличаться от заданного на величину погрешности - ![]() ![]() Рисунок 6. ![]() Деформации режущего инструмента, зависящие от величины его вылета из резцедержателя, особенно сказываются при растачивании глубоких отверстий (рис. 8). Рисунок 8. ![]() Повышение жёсткости технологической системы - непременное условие применения высокопроизводительных режимов резания и повышения точности обработки. Влияние на точность обработки температуры и других факторов В процессе резания звенья технологической системы нагреваются, что приводит к возникновению температурных погрешностей. Так, вследствие нагрева инструмента удлиняется его режущая часть, что приводит к возникновению погрешности формы и размеров при обработке длинных поверхностей. Выделение тепла при резании приводит к нагреву обрабатываемой заготовки, причём - чем длиннее заготовка, тем неравномернее она нагревается. Следовательно, изменяется её форма и размеры, что вносит дополнительную погрешность обработки. Температура нагрева обрабатываемой заготовки зависит от количества теплоты, поступающей в заготовку, которая в свою очередь зависит от массы заготовки, теплоёмкости её материала, режима резания. Чем больше масса заготовки, тем меньше она подвержена температурным деформациям. При работе станка выделяется теплота из-за трения в узлах и подшипниках, вследствие чего нагреваются детали станка и его механизмы. У токарно-винторезного станка главным образом нагревается передняя бабка. Задняя бабка, суппорт и станина нагреваются незначительно. Ввиду больших масс частей станка происходят медленные температурные деформации, которые незначительно влияют на точность обработки. Большое влияние на точность обработки оказывает размерный износ режущего инструмента в направлении нормали к обрабатываемой поверхности. ![]() |