Погрешности из-за тепловых деформаций

В процессе металлообработки особенно значительные тепловые деформации возникают в зоне резания, существенные тепловые деформации возникают в узлах трения станков, поэтому особенно при выполнении точных операций, необходимо учитывать тепловые деформации и выполнять эти операции после вывода станков с зоны теплового равновесия, кот. Наступает примерно через 10-15 мин. после включения станка.

На приведенном графике видно, что тепловые деформации вызывают отклонения инструментов и шпинделей станков на величины превышающие допустимые отклонения размеров.

Если прогнозировать это явление, то при обработки особенно тонкостенных деталей и просверлить отверстия в нагретой заготовки, то после охлаждения размеры будут значительно искажены.Для снижения влияния тепловых деформаций в зоне резания применяются 3 схемы подведения смазочно-охлаждающих жидкостей(СОЖ) в зоне резания. Применяются 3 схемы:

а) подача на верхнюю поверхность резца свободной струи СОЖ.

б) более интенсивное охлаждение подачи СОЖ на нижнюю поверхность резца под давлением

в) подача охлаждающей жидкости с распылением воздухом.

Приведем 3 типовые схемы подачи СОЖ в зону резания для снижения тепловых деформаций.

 

Геометрические погрешности станков и инструментов

Геометрические погрешности станков и инструментов приводят к возникновению погрешности размеров, погрешностям формы и взаимного расположения поверхностей детали.

Допустимые погрешности станков регламентируются гостами.

Основными геометрическими погрешностями явл:

1. Радиальное биение шпинделей станков не должно превышать 0,01..0,015 мм.

2. Не параллельность и не прямолинейность направляющих станин станков не должно превышать 0,02 мм.

3. Не параллельность осей шпинделей, направляющих станин станка, не должна превышать в горизонтальной плоскости 0,01…0,015, в вертикальной плоскости 0,02.

Если геометрическая точность станка не соответствует допустимым ГОСТам отклонениям, то:

1) вследствие радиального биения шпинделей станков возникает не круглость;

2) Вследствие не параллельности и не прямолинейности направляющих станин станков возникает конусность и другие искажения формы и отклонения размеров.

Контроль геометрической точности станков осуществляется либо изготовлением пробных деталей и сравнением их с эталонными, либо геометрическая точность проверяется по следующей схеме. Например: для контроля параллельности оси вращающегося шпинделя станка направляющим станину.

Для определения параллельности и прямолинейности направляющих станин станков используют абсолютно жесткий и точный вал длиной1000 мм, а для определения параллельности оси шпинделя станка направляющим станины используются абсолютно жесткий и точных вал длиной 300мм.

Существенное влияние на возникновение погрешностей размеров и формы деталей оказывает геометрическая точность инструментов, мерных (фасонные резцы, протяжки, модульные фрезы).

 

Техническая норма времени

Технической нормой наз. время необходимое для выполнения конкретной работы (операции) в нормальных производственных условиях с использованием мощности оборудования и высокой организации труда на рабочем месте, выражается в часах или минутах.

Она определяется 3-мя способами:

1) хронометражем, то есть учетом всех элементов операций с помощью секундомера (этот метод используется при разработки новых нормативов).

2) Определение нормы по техническим нормативам на типовые элементы операции.

3) Использование типовых технических норм.

Время необходимое для изготовления 1-й единицы продукции или для сборки донного узла наз .штучным временем, которое определяется по ф-ле:

tшт = to + tв + tт + tорг + tn,

to - основное (машинное) время

tв - вспомогательное время

tт - время технического обслуживания рабочего места

tорг – время организации обслуживания рабочего места

tn,- время перерывов.

Основным наз. время в течении которого заготовка или деталь в процессе обработки изменяет свои размеры, форму и физико-механические характеристики поверхности.

Основное время- наиболее весомый компонент штучного времени, поэтому оно рассчитывается для каждой операции по формулам.

Вспомогательное – время, в течении которого не ведется обработка заготовки или детали, но выполняются действия необходимые для выполнения операции в течении основного времени.

Вспомогательное время делится на 2 вида:

1) перекрываемое

2) не перекрываемое

Перекрываемым наз. действия которого выполняется при работающим станке (например снятие детали и установка заготовки на поворотном столе).

Техническую норму вносят только вспомогательное время не перекрываемое.

tоп = to + tв’

Сумма основного и не перекрываемо вспомогательного времени наз. оперативным временем.

tв’ - не перекрываемое вспомогательное время.

В период времени технического обслуживания станка(tт) выполняются такие работы, как заточка инструмента, подналадка станка, правка шлифовальных кругов, наладка приспособлений и др.

Время организации обслуживания (tорг) – затрачивается на подготовку станка к работе, уборку станка после окончания работы, смазка станка, заправка емкости с СОЖ.

tn + tорг = 4….8% tоп,

время перерывов: tоп

tn =2,5 tоп.

Необходимо стремится к сокращению штучного времени, для этого могут быть использованы след. рекомендации:

1) для сокращения основного машинного времени целесообразно использовать высокопроизводительные режимы обработки. Использование новых высокоэффективных режущих инструментов, использование комбинированного инструмента; использование групповой и др. методы.

2) для сокращения вспомогательного времени целесообразно использовать быстродействующие (гидравлические, пневматические), зажимные приспособления.

Применение для подачи заготовок вибробункеров. Высокотехническая организация рабочего места.

3) для сокращения времени технического и организационного обслуживания станков, целесообразно использовать схемы централизованой смазки станков. Использование централизованной подачи СОЖ: централизованное удаление стружки с рабочих мест, конвейерная подача заготовок и удаления рабочих деталей с рабочего места.