Особливості розмірного аналізу технологічних процесів обробки на верстатах з чпк

 

На верстатах з ЧПК виконання заданих розмірів забезпечується програмою.

Залежно від системи ЧПК верстата спосіб відліку координат опорних точок програми може бути абсолютним або відносним.

Якщо верстат оснащений системою ЧПК з абсолютним способом відліку координат, то положення початку системи залишається постійним, пов'язаним з нерухомими частинами верстата, а всі координати опорних точок програми задаються щодо цієї нульової точки. Відповідно переробляється й креслення деталі.

Наприклад, на мал. 4 показане проставляння розмірів на переробленому кресленні деталі при обробці трьох отворів на верстаті з абсолютним способом відліку координат. Розрахункові розміри LХД1, LХД2 й LХД3 задані від початку координат деталі, у даному прикладі сполученого з бічною площиною заготівлі. Ці розрахункові розміри, як правило, не збігаються з конструкторськими розмірами (К1, К2, К3 на мал. 4). При установці заготівлі на верстаті початок координат деталі 0Д поміщають у крапку з координатами LХ₀ й LY₀ у системі координат верстата, що вимагає при складанні програми для одержання програмувального розміру до кожного розміру LХД додати постійну величину LХ₀:

LХ₁= LХ₀+ LХД₁;

LХ₂= LХ₀+ LХД₂;

LХ₃= LХ₀+ LХД₃.

Рис.4. Нанесення розмірів на переробленому кресленні деталі

 

Конструкторські розміри К1, К2 і К3 забезпечуються, виконанням наступних технологічних розмірів:

 

К1=LХ1- LХ0;

К2=LХ2- LХ1;

К3=LХ3- LХ2.

 

Якщо верстат оснащений системою ЧПК з відносним способом відліку координат, то відлік переміщень ведеться від того положення робочого органа верстата, що він займає перед початком даного переміщення. Таким чином, переробка системи проставляння розмірів креслення деталі здійснюється відповідно до наміченої послідовності переміщень.

Наприклад, на мал. 5 показана система проставляння розмірів обробки тієї ж деталі на верстаті з відносним способом відліку координат. Запроектована послідовність обробки отворів передбачає після розточування першого отвору (лівого на мал. 5) обробку тим же інструментом третього (правого на мал. 5) а потім, після зміни інструмента, другого. Тому що обробка ведеться по збільшеннях координат, то при переході до системи координат верстата змінюється тільки перший розмір LX₁=LX₀+LXД₁, a LX₂= LXД₂ і т.д. Таким чином, конструкторські розміри K₁, ДО₂ і ДО₃ забезпечуються виконанням наступних технологічних розмірів:

K₁=LX₁-LX₀;

K₂ = LX₂-LX₃;

К₃=LX₃.

Рис.5. Схема нанесення розмірів з відносним способом відліку координат

 

Точність розміру LX₀ визначається погрішністю установки заготівлі на верстаті й залежить, в основному, від способу базування заготівлі в пристосуванні й точності вивірки пристосування на столі верстата.

Погрішності виконання технологічних розмірів LX_і складаються із двох складових: погрішностей обробки програми, що залежать від особливостей системи ЧПК верстата, і погрішностей обробки, що обумовлено деформаціями в технологічній системі, що включає верстат, пристосування й заготівлю, температурними деформаціями, зношуванням інструмента й інших технологічних факторів, властивими даному методу обробки. Усереднені дані про точність виконання розмірів можуть бути наведені в технологічній характеристиці стінка, довідковій й іншій технічній літературі.

При відносному способі відліку координат деякі конструкторські розміри виявляються замикаючою ланкою розмірних ланцюгів з більшою кількістю складових ланок. При розрахунку таких розмірних ланцюгів допуски складових ланок можуть виявитися занадто твердими для даного способу обробки на верстаті зі ЧПК. Тобто результати звичайних способів розрахунку таких розмірних ланцюгів говорять про неможливість забезпечення даного конструкторського розміру із прийнятою траєкторією руху робочого органа верстата. Однак на практиці при виготовленні деталей на верстатах зі ЧПК досить висока точність виходить навіть у тому випадку, коли одна із двох поверхонь, зв'язаних конструкторським розміром, обробляється на початку програми, а інша - наприкінці, і між обробкою цих поверхонь запрограмовані десятки переміщень.

Ці практичні розміри можна пояснити тим, що погрішності методу обробки, викликувані впливом різних технологічних факторів, носять місцевий (випадковий) характер і не накопичуються при виконанні послідовних переміщень. Накопичуються лише погрішності відпрацьовування програми, обумовлені особливостями системи керування верстата. Якщо погрішність відпрацьовування програми мала, і нею можна зневажити, то схема розрахунку технологічних розмірних ланцюгів може бути зведена до першого варіанта (див. рис, 4), тобто можна враховувати лише погрішності методу обробки двох поверхонь, між якими заданий даний конструкторський розмір, умовно прив'язавши обидві оброблювані поверхні розмірами до базової поверхні.

Якщо погрішність відпрацьовування програми досить велика, щоб зневажити нею, то розглянутий раніше умовний прийом може бути застосований із включенням додаткового складової ланки, номінальний розмір LX₀П якого варто приймати рівним нулю, а допуск - величині граничної погрішності відпрацьовування програми для даного верстата (див. мал. 5).