Влияние разных факторов на жесткость технологической системы спид.

Понятие о технологической наследственности.

1.4 Основные причины отклонений деталей от правильной геометри­ческой формы при токарной обработке.

Способы обеспечения точности обработки.

Литература.

2.1 Основная

2.1.1 Ковшов, А. Н.

Технология машиностроения: учебник / А. Н. Ковшов. - 2-е изд., испр. - СПб.: Изд-во "Лань", 2008. - 320 с.

2.2 Дополнительная

2.1.1 Некрасов С.С., И.Л. Приходько, Л.Г. Баграмов Технология сельскохозяйственного машиностроения (Общий и специальный курсы).-М.: КолосС, 2004. - 360 с.   

2.2.2 Технологические процессы в машиностроении: учебник для вузов Авторы Богодухов С.И., Бондаренко Е.В., Схиртладзе А.Г., Сулейманов Р.М., Просукин А.Д. Издательство: Машиностроение, 2009 г. 640 с ЭБС «Книгофонд»

3 Краткое содержание вопросов

3.1 Погрешности обработки, возникающие вследствие упругих дефор­маций системы СПИД под действием сил резания.

  Рассмотрим по­грешности обработки от упругих деформаций элементов станка, инструмента и обрабатываемой детали на примере точения.

Станок. Для рассмотрения существа вопроса введем понятие жесткости станка.

Жесткость у, Н/м, — способность системы про­тивостоять действию силы. Она выражается силой, отнесенной к возникшей деформации в направлении действия силы.

Наиболь­шую деформацию при обработке деталей точением вызывает ра­диальная составляющая силы резания Р_у.   Поэтому

где у — деформация элемента системы в направлении действия силы Р_у, мм.

Реже для расчетов применяют понятие податливости системы, w мкм/кг, которая представляет собой величину, обратную жесткости, = мм/кг =мкм/кг. У токарного станка определяют жесткость передней, задней бабки и суппорта. Жесткость узлов станка устанавливают экспериментально путем их ступенчатого нагружения и одновременного замера возникающих деформаций испытуемого узла в направлении действия силы Р_у. При этом строят зависимость у=АР_у. Нагрузочные и разгрузочные кривые — характеристика жесткос­ти – обычно не совпадают из-за явления гистерезиса (рассеивание энергии за один цикл нагружения). При повторных многократных нагружениях петля гистерезиса уменьшается. Зави­симость у= f(Pу) для элементов станка не прямолинейна, хотя и близка к прямой.

Влияние жесткости станка на точность обработки рассмот­рим на примере точения в центрах гладкого вала. Примем, что в качестве поводка использован рифленый передний центр.  Для простоты рассуждений будем считать, что дефор­мации детали близки к нулю, что возможно при ее значительном диаметре.

В процессе точения валика наличие силы Р_у и ее реакции как бы раздвигает деталь и резец и ведет к уменьшению фактической глубины резания t_ф. При этом возникает погреш­ность обработки δ,равная разности заданной и фактической глубин резания.

       При приложении силы Р_у, в середине вала (х= l/2) на переднюю бабку действует сила Р_уп = Р_у/2, на заднюю бабку – Р_уз = Ру/2. Зная значение силы Р_у и соответствующие значения деформации у₁ и у₂ можно определить жесткость передней, задней бабки и суппорта.

       Инструмент. Деформации и инструмента могут быть причиной значительных погрешностей обработки за счет тепловых деформаций и износа главной режущей кромки.

Деталь. При точении заготовку (вал) чаще всего закрепляют в патроне, в центрах, в центрах с использованием люнетов.

При закреплении заготовки в патроне можно опре­делить прогиб вала как балки, закрепленной на одном конце.

При обработке вала, закрепленного в центрах, мак­симальный прогиб вала, мм, определяют как балки на двух опорах:

Обращаем внимание на то, что максимальные деформации вала при креплении в центрах в 16 раз меньше соответствующих деформаций при креплении его консольно в патроне.

Если один вал длиннее другого в 2 раза, то деформация длинного вала будет в 8 раз больше, чем короткого.

Форма обработанной детали показана на рисунке Диаметр в центре вала больше диаметра концов на величину 2у.

Для выдерживания требуемой точности обрабатываемых валов рекомендуется консольное точение в патроне проводить при l/ d < 4 (где / — длина вала, d — его диаметр), в центрах — при 4 < Id < 10, в центрах с применением люнетов — при 10 < l/ d< 30...40.

Для повышения точности обработки деталей при проектировании технологической оснастки создают дополнительные опоры, которые повышают жесткость системы СПИД.

Так, например, на расточных станках при растачивании глубоких отверстий для борштанги созда­ют дополнительную опору за деталью, что уменьшает прогиб борштанги.

На револьверных станках для повышения жесткости си­стемы к резцедержателю инструмента 1 (рис. 4.7) крепят скалку 2, которая входит во втулку 3, закрепленную на передней бабке станка.