Технология машиностроения (стр. 6 из 10)
ИО=
=tgα.Величина относительного износа зависит от условий выполнения процесса резания. В справочной литературе приведены данные по ИО (мкм/км) для различных видов и условий обработки. Установлено, что существует оптимальное значение скорости резания, при которой величина ИО минимальна. Увеличение подачи приводит к существенному росту ИО, увеличение глубины незначительно увеличивает ИО. При повышении жесткости станка износ РИ заметно снижается. Участок /// катастрофического износа инструмента сопровождается выкрашиванием режущего лезвия и поломками инструмента вследствие ослабления режущего клина и роста усилий и температуры резания, действующих на инструмент. Величина
∆ИН =
,где L – длина пути резания в прогнозируемый момент. Для точения
L=
,где dи l- диаметр и длина обрабатываемой заготовки. So– подача на оборот. Погрешность износа ∆Иявляется систематической закономерно изменяющейся в период стойкости РИ. Уменьшить величину погрешности износа можно путем повышения износостойкости инструментов: 1) оптимизацией геометрии РИ. 2) Применением спец. методов повышения износостойкости РИ (покрытия, ионная имплантация, лазерное и электроискровое легирование и т.д.). 3) Воздействием на зону резания с целью снижения ее физико-механических характеристик и, следовательно, уменьшением силовых и тепловых нагрузок на РИ.
Упругие деформации элементов замкнутой технологической системы СПИД возникают под действием усилия резания. В первую очередь будут иметь влияние деформации под действием радиальной составляющей РУ усилия резания (это при обтачивании диаметра). Ожидаемый (настроечный) диаметр детали: dН= dЗАГ-2tН, где tН – настроечная глубина резания. В процессе резания возникает радиальное усилие РУ, под действием которого и его реакции в радиальном направлении упруго деформируются элементы технологической системы на величины: УСУП – деформация суппорта; УЗАГ – деформация заготовки; УПБ – деформация шпиндельного узла (передней бабки). Эти деформации ведут к изменению глубины по сравнению с настроечной на величину
∆t= УСУП + УПБ + УЗАГ.
Фактическое значение диаметра детали dФ составит:
dФ = dЗАГ-2(tН – ∆ tН)= dЗАГ-2 tН +2∆ tН.
Возникает погрешность упругих деформаций элементов технологической системы ∆У, численно равная:
∆У = 2∆ tН =2(УПБ +УЗАГ+УСУП). ∆У – случайная величина.
20. Погрешность от неточности оборудования. Суммарная погрешность обработки
Геометрические неточности станка вызывают отклонения размеров, формы и расположения обрабатываемых поверхностей. Эти погрешности полностью или частично переносятся на обрабатываемые заготовки в виде постоянных систематических погрешностей геометрических неточностей станка Δст. Например, в случае непараллельности «а» оси вращения заготовки траектории продольного перемещения суппорта с резцом (рис. 2.5, а) в горизонтальной плоскости возникает погрешность диаметра обтачиваемого цилиндра
Δd = d + 2а.
Обработанная поверхность получает погрешность формы в продольном сечении в виде конусности.
При непараллельности оси вращения относительно направляющих в вертикальной плоскости обрабатываемая поверхность приобретает форму гиперболоида вращения, приращение радиуса Δrкоторого составляет
Δr= 
 |
Передний центр «бьет», т. е. расположен эксцентрично относительно оси вращения шпинделя, ось заднего центра совпадает с осью вращения; ось обточенной поверхности не совпадает при этом с линией центров заготовки.
Рис. 2.6. Влияние биения переднего центра на точность обработки
Если заготовка обтачивается за две установки (с перевертыванием ее и перестановкой поводкового хомутика), то деталь получается двухосная. Так как угловое положение хомутика ничем не лимитировано, то в общем случае эти оси перекрещиваются, а в частном случае могут пересекаться под углом а = 180 - 2β, где угол β определяется из равенства sinβ=а/L.
Здесь а — смещение центра передней бабки; L - расстояние между центрами.
Износ рабочих поверхностей станков увеличивает первоначальную величину Δст вследствие изменения взаимного расположения отдельных узлов станков. Одной из важных причин является износ направляющих поверхностей.
Таким образом, суммарную погрешность Δст можно считать систематически изменяющейся величиной. Уменьшить ее влияние можно за счет повышения точности оборудования, изменения конструкции направляющих.
Суммарная погрешность механической обработки является следствием действия первичных элементарных погрешностей, рассмотренных ранее. Определение суммарных погрешностей отдельных операций технологического процесса механической обработки необходимо для правильного назначения технологических допусков при проектировании технологических процессов и анализа точности окончательных операций.
Суммарную погрешность ΔΣили поле рассеяния выполняемого размера, можно выразить в общем виде функциональной зависимостью
ΔΣ=f(Δεу, ΔН, ΔСТ, ΔУ, ΔТ, ΔИ)
Если Δεу, ΔН, ΔСТ, ΔУ, ΔТ, ΔИ→min и независимы, то погрешности можно Σ по методу максимума-минимума.
ΔΣ=Δεу+ΔН+ΔСТ+ΔУ+ΔТ+ΔИ
- не учитывает реальных комбинаций и взаимосвязей элементарных погрешностей,
- дает завышенные значения погрешности.
- увеличение припусков.
При вероятностномметоде суммирования первичные погрешности рассматриваются как случайные величины с определенными законами вероятностного распределения.
где ki – коэф относительного рассеяния первичных погрешностей.
Суммарная погрешность механической обработки будет равна
Часто при расчетах суммарной погрешности вместо коэффициентов kiиспользуют величины λi – относительные средние квадратичные отклонения i- тых погрешностей.
В этом случае суммарная погрешность
Δεу, ΔН, ΔУ – распределение этих величин близко к нормальному
ΔСТ, ΔТ, ΔИ – распределение подчиняется закону равной вероятности
.21. Область применения станков с ЧПУ. Системы управления станками. Системы координат на станках с ЧПУ. Требования, предъявляемые к заготовкам, обрабатываемым на станках ЧПУ. Особенности проектирования
Область применения станков, технологические возможности. Станки с ЧПУ представляют собой автоматы или полуавтоматы, подвижные органы которых совершают рабочие и вспомогательные движения автоматически по заранее установленной управляющей программе (УП), записанной на программоносителе в цифровой форме. Основная область применения станков с ЧПУ — среднесерийное производство. Наибольший эффект применение станков с ЧПУ дает при обработке деталей со сложной конфигурацией при партии запуска более 15—20 штук.
Основные преимущества использования станков с ЧПУ:
1.повышение производительности труда за счет увеличения концентрации операций, сокращения временных затрат на переустановку, транспортировку заготовок;
2.обеспечение высокой точности обработки, т. к. процесс обработки автоматизирован и не зависит от квалификации станочника;
3.гибкость производства за счет быстрой переналадки оборудования;
4.уменьшение потребного количества оборудования;
5.снижение квалификации станочников;
6.возможность многостаночной работы.
К негативным явлениям, имеющим место при использовании станков с ЧПУ, можно отнести следующие: