Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 15
Текст из файла (страница 15)
При технологических расчетах упругих отжатий силу резания следует умножать на коэффициент динамичности К. При предварительной обработке этот коэффициент можно брать в пределах 1,2 — 1,4, а при чистовой — в пределах 1,0 — 1,2, причем меньшие значения соответствуют спокойной (безвибрационной) обработке. Жесткосги суппортов, столов и кареток не зависят от режимов резания и представляют собой постоянную величину. Лишь жесткости шпинделей, смонтированных на подшипниках скольжения, с увеличением частоты вращения несколько повышаются. Это обусловлено возрастающим сопротивлением масляного слоя и наличием гироскопического эффекта вращающихся масс.
Пульсирующий характер силы резания и неоднородная жесткость элементов технологической системы (шпиндельных узлов) по углу поворота предопределяют возникновение вибрапий, которые часто являются самовозбуждающнмися колебаниями (автоколебаниями). Вибрации повышают шероховатость обработанной поверхности, неблагоприятно влияют на работу режущего инструмента, а также усиливают динамический характер сил резания. Если частота собственных колебаний технологической системы совпадает с частотой колебаний при обработке резанием, то возникает явление резонанса, при котором амплитуда колебаний сильно возрастет.
С повышением жесткости элементов технологнческой системы увеличивается частота и уменьшается амплитуда их собственных колебаний. Лля уменьшения амплитуды колебаний и смегцення зоны резонанса в диапазон более высоких скоростей резания необходимо 62 повышать жесткость технологической системы, а вместе с тем н частоту ее собственных колебаний. В процессе обработки упругие перемещения (отжатия) заготовки и режутцего инструмента нарушают установленную наладкой станка закономерность их относительного ) ) движения. Схема перемещений приведена на рис, 22. Ло начала Риг, зз. с.скз уиругкх гзереиегчеобработки путем настройки станка иия ззежнзгза тзхясзюгнческой скустанавливают заданную глубину сшии яек Оьззозгкс резания б з (рис.
22, а). В процессе обработки заготовка упруго отжимается на величину у„ а инструмент на величину уз (рис. 22, б). В результате этого заданная глУбина РезаниЯ Уменьшаетса До значениЯ гв,„. ДлЯ отДельных сечений можно написать Уз+Уз=гз з — Угззз из )зз Уз=: Уз= "Гззг' ' )нзс ' где 1„„— жесткость системы заготовка — приспособление — узел станка, иа котором прн обработке закрепляют заготовку; Узнс— жесткость системы инструмент — приспособление (для крепления инструмента) — узел станка, на котором закреплен инструмент.
Радиальная составляющая силы резания Р =С з"ез з НВ". Здесь хе,у„и и — показатели степеней. Обозначим величину СзззгНВн через С. Тогда Подставив РазвеРпУтые выРажениЯ У,, Уз и Р„, полУчим ( +,,)" ',+ге С С~с )знг )нзс При дробном показателе х„точного решения этого уравнения относительно г,„пет. Пренебрегая влиянием упругих отжатий заготовки н инструмента на силу резания и обозначая г' „— Ев,„—— = г„„поззучим приближенное решение (26) ()ззг )ннс)" Здесь выражение в скобках представляет собой податливость технологической системы.
Используя полученную формулу, можно решать некоторые задачи. Определение погрешности выпалняелюго размера при обработке параши заготовок. Зная разность между наибольшей н наименьшей 63 величинами /зз, или поле допуска на размер заготовок, можно получить соответствующее поле рассеяния выполняемого размера как разность между наибольшей и наименьшей величинами /о,„. Обозначим поле рассеяния ныполпяемого размера в данном сечении д!!/.
Тогда ~~У вЂ” /ост гпах /ост пггп. Используя выражение (26), получим значение (27) тат оно / )Кесткости ./ааг и /,п, принимак!т в направлении заданного раз- мера. Формула (27) пригодна для условия, когда С = сопзй В дей- ствительности при обработке партии заготовок их твердость изменя- ется от НВп,„„до НВп;„. Кроме того, в процессе резания происходит прогрессирующее затупление режущей кромки инструмента, в связи с чем сила резания к концу его стойкости возрастает.
Таким образом, л, л Сгпах = Су гпвхз !'НВпгах. С ы == С,;па "пНВп !п. При определении Сага,!п нужно ориентироваться на работу вновь заточенным инструментом. Прп определении С, ах учитывают воз- растание силы резания от допустимого отклонении параметров за- точки. С учетом изложенного иа основе формулы (27) (28) .пг сит, Принимая во внимание нестабилыюсть жесткости технологической системы, величину Ьу нужно определять в тех сечениях, где жесткость минимальна.
Определение погрешиоеп!и фор,яы обробатываегиой гюверхиоеши индивидуальной заготовки. Выражая /.пг (для некоторых частных случаев,/„„,) как функцию размеров заготовки, можно вычислить погрешность формы обрабатываемой поверхности в результате изме«епия жесткости технологической системы па различных участках заготовки. Принимая при обработке индивидуальной заготовки величины /аа, н С постоянными, по макспмальпымн по своим значениям, найдем наибольшую погрешность формы обрабатываемой поверхности ЛВ = /ост азах /ост ппп =— заг пг!п инс гп!п! ( звг мпх иис пнгх Погрешность формы обрабатываемой поверхности умспыпается при выравнивании жесткости техвологической системы в различных сечениях заготовки, Гдвдвпп Рис.
23. Схемы дан расчета погрешностей обработки от упругих деформаций технологической системы Определение сгпепени уменьшения !копирования) погрешности формы, погрешноспш взаимного паловгсения поверхностей и пвгрешноапей размеров ваго!ловки. В условиях упругой технологической системы погрешности, полученные на предшествующем технологическом переходе, не могут быть полностью устранены на выполняемом переходе. С увеличением жесткости элементов технологической системы остаточные погрешности обрабатываемой заготовки уменьшаются. При постоянной жесткости технологической системы в различных сечениях обрабатываемой заготовки и показателе степени при глубине резания, равном единице, происходит копирование первичных погрешностей заготовки в уменьшенном виде.
Если, например„ форма поверхности заготовки искажена, то после обработки величина искажения уменьшаегся, а вид искажения остается подобный. Предположим, что заготовка, из которой за один рабочий ход вытачивают цилиндрическую деталь длиной г, имеет конусообразпость. Величина последней (рис. 23, а) 2 гвм = ! ((ввдгввх (вод м!и) В результате непрерывно изменяющихся отжатий технологической системы из-за переменной глубины резания на детали появляется остаточная конусообразность 2 гдст ! ((ест гпвх Сост м!и). 3 «йв Когсввовв В. С. Коэффициент уменыпения погрешности формы для данного случая ат'т ссг и\ах ссг п\1п (30) с ввг ааг пвак ваг гяп дкгт лт= —, дваг где Л„, — погрешность обработанной детали; Лв,г — погрешность исходной заготовки.
Величину этого коэффициента при выдержпваинн размера в случае обработки партии заготовок можно найти по формуле (30), при- няв Лкаг (вак ивах (вая Ып Лктт — аист п|ак гатт пап. твг а иис / (3() Найдем коэффициент й для характеристики уменьшения погрешности формы шейки вала, обтачиваемой за один ход в условиях переменной жесткости технологической системы: *фаст й„=— Ф '~ф тат (32) При погрешностях взаимного положения поверхностей заготовки первичные погрешности также копируются. В качестве примера рассмотрим точепие торца заготовки, непсрпендикулярпого оси ее базовой шейки (рнс. 23, б). После обработки за один ход торец останется плоским, а угол его перекоса уменьшится.
Если торцовое биение до обработки равно („„и„.„— сваипяп, то после обработки оно будет 1„„„а„— г', ы. Коэффициент уменьшения погрешности находят по формуле (30). В условиях переменной жесткости технологической системы прн обработке заготовки с геометрически правильной формой поверхности и постоянной величиной припуска величина г , пе будет стабильной из-за непрерывного изменения жесткости системы на различных участках заготовки. В этом случае форма обрабатываемой поверхности искажается.
При наличии погрешностей формы исходной заготовки и дробном показателе степени при глубине резания происходит дополнительное искажение формы обработанной поверхности. Тем пе менее погрешности обработанной заготовки при достаточно большой жесткости технологической системы могут быть в несколько раз уменьшены по сравнению с погрешностями исходной заготовки. В реальных условиях происходит ие копирование, а последовательное уменьшение погрешностей в процессе обработки. Коэффициент уменьшения погрешностей А„можно определить как для отдельных размеров в заданном сечении заготовки„так и для всей ее поверхности.
В общем виде где Лф — погрешность формы обтачиваемой шейки вала; Ьф „— погре1нность формы шейки заготовки; Аф,заг 2 (гзпх пгах гзах пг1п) Аф. ает = 2 ((аст п,ах — ~остова). ВЕЛИЧИНЫ 1остпгах И 1остгп1п МОЖНО Найтн ПО формуЛЕ г Сг р ( 1 + 1 1 ст зах'1 ухо«з» сУ предварительно вычислив для отдельных сечений наибольшее и наименьшее значение произведения ~ р — + — ) х ~ 1 вах Д Аналогичным путем можно найти этот коэффициент и для характеристики уменьшения погрешности взаимного положения поверхностей детали. При обработке за несколько рабочих ходов общий коэффициент уменьшения погрешностей (ЗЗ) где и — число рабочих ходов; й,, ггт ...
— коэффициенты уменьшения погрешностей, полученные на отдельных рабочих ходах. Коэффициент уменьшения погрешностей всегда меньше единицы, поэтому при большом числе рабочих ходов величина Ф,у получается малой. Рассмотрим обработку поверхности заготовки за несколько (и) рабочих ходов на одном станке, приняв хр — -- ! (обычно 0,9 ( х ( с" ),О). Согласно определению общий коэффициент уменьшейия погрешностей дает дает оу л заг |пах Хпап где г,х и е ы — наибольший и наименьший припуски на все рабочие ходы обработки поверхностей партии заготовок (рис. 23, а).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
