Погрешности,вызываемые тепловыми деформациями обрабатываемой заготовки, станка (МРС) и инструмента ( тепловой фактор)

Температурные погрешности элементов системы СПИД оказывают существенное влияние на точность обработки и могут превышать величины допусков на изготовление деталей и, особенно, при чистовой и окончательной обработке. В процессе выполнения ТО источниками тепла, приводящими к образованию погрешностей являются:

1.- тепло, выделяемое при резании;

2.- тепло, выделяемое в самом металлорежущем станке или получаемое из внешней среды;

Наиболее существенное влияние на точность оказывают:

а)- нагрев станка;

б)- нагрев РИ;

в)- нагрев обрабатываемой детали;

Примечание: нагрев приспособления особого влияния не оказывает по причине незначительной температуры нагрева в процессе работы.

Как установлено практикой система СПИД может находиться в 2-х температурных режимах:

- нестационарном, когда происходит изменение температуры;

- стационарном, когда наступает тепловое равновесие системы;

Проявление погрешностей за счет тепловых деформаций происходит лишь в период нестационарного периода, т.е. при наступлении теплового равновесия погрешности не проявляются.

Влияние усилия зажима заготовки на погрешность обработки Усилия закрепления заготовок, также как и усилия резания, вызывают их упругие деформации, которые в свою очередь порождают погрешности формы при обработке. При постоянстве размеров заготовок и усилия зажима эти погрешности являются систематическими и могут быть вычислены по соответствующим формулам и учтены. Так, например, при обработке втулки в патроне токарного станка происходит ее упругая деформация, причем в местах «А» приложения кулачков радиус заготовки уменьшается, а в точках «В» увеличивается (см. рис.7, состояние до расточки).

Рис.7. Заготовка до обработки после зажима.

Рис.8.Обработанное отверстие до разжима заготовки.

 

Рис.9. Обработанное отверстие после разжима заготовки.

После обработки до разжима отверстие имеет правильную геометрическую форму (см. рис.8.). Однако, как только будет снято зажимное усилие, наружная поверхность втулки примет исходную (круглую) форму, а внутренняя сдеформируется и примет форму (см. рис.9), близкую к форме закрепленной наружной поверхности (см. рис.7.). В нашем случае, когда

зажим производился в трехкулачковом патроне, это будет треугольник. Погрешность формы в данном случае определяется по формуле:

D=Rmax-Rmin

Следует иметь в виду, что погрешность формы в данном случае зависит от числа кулачков токарного патрона. По расчетам проф. Корсакова В.С. если при зажиме в 2-х кулачковом патроне принять D=100%, то в 3-х –21%, 4-х –8%, 6-ти -2%. При форме зажимной поверхности кулачков соответствующей форме зажимаемой поверхности заготовки (что обеспечивает наиболее полное их взаимное прилегание) погрешности формы снижаются. В некоторых случаях источником погрешностей могут служить силы тяжести, центробежные силы (деформации неуравновешенных масс отдельных частей заготовки в момент их обработки) и остаточные напряжения. При одностороннем снятии припуска или при снятии неравномерного припуска происходит перераспределение внутренних напряжений, образовавшихся в исходной заготовке при литье, штамповке, термообработке и т.д. Упругие деформации заготовок под действием перечисленных сил вызывает систематические погрешности их геометрической формы.

Учитывая, что при зажатии станин, рам, плит усилия зажатия (прижимные планки) надо располагать в месте точек их опоры - это снижает деформации. При закреплении длинных деталей (валов и т.д.) в центрах токарных станков давление центра задней бабки вызывает сжатие и продольный изгиб детали. Поэтому величина силы зажима имеет важное значение.