Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 17
Текст из файла (страница 17)
11акопление погрешностей обусловлено тем, что на всех последующих рабочих ходах заданная глубина резания возрастает на систематически увеличивающуюся погрешность обработки Е,. Показатель степени при глубине резания для многих случаев близок к единице. Приняв хр —— - 1 и обозначив произведение коэффициента С на выражение в квадратных скобках в формуле (38) через А (А ( 1), будем иметь .Ет,=Е хА; погрешность после второго рабочего хода Еа„,=(Е„х+Ех,„) А =Ее,а(А+Ах); погрешность после л-го рабочего хода 1,=(Е а+1„х,) Ф=Е„,(А+Ах+...+А")=Е „А .
(39) Погрешности после каждого последующего рабочего хода увеличиваются. При менее жесткой технологической системе погрешности растут быстрее (кривая 1, рис. 25, б), чем при более жесткой (кривая 2). Это обусловлено тем, что А, ) А. Чтобы при каждом последующем рабочем ходе погрешность обработки не увеличивалась (кривая 3), необходимо выдержать следующие условия.
Если при первом рабочем ходе подача на глубину составляет Ет.„, то соответствующая ей погрешность обработки Е„, = Ех„аА. Чтобы при втором рабочем ходе погрешность обработки Е,, не превышала Е„„, необходимо подачу круга на глубину припять Еаааа Ехзаа (тост.
При третьем рабочем ходе ааааа ~йоса ~аост ~1ааа ~1ост и т. д. Таким образом, на всех последуюйцих рабочих ходах (начиная со второго) подача круга на глубину должна быть установлена постоянной, но меньше, чем при первом рабочем ходе на величину ~1ост. Для снижения погрешностей обработки при каждом последующем рабочем ходе необходимо подачу на глубину уменьшить на определенную величину. В данном случае должно выдерживаться условие 1„, =- .'„,„, — 1„1,а, где а — некоторая постоянная величина, зависящая от жесткости технологической системы.
Изменение погрешностей обработки соответственно написанному выражению характеризует кривая 4. При шлифовании с «выхаживаниемз погрешность обработки при каждом последующем проходе уменьшается (кривая б). Число рабочих ходов, необходимых для достижения допустимой остаточной погрешности, зависит от жесткости технологической системы. Если после последнего рабочего хода, осуществляемого с подачей круга на глубину, погрешность обработки получилась равной 1„„, то после второго рабочего хода с выключенной подачей погрешность обработки 1. , = 11 ,А. После третьего рабочего хода погрешность обработки сйос» атос~А а1остА .
После а-го рабочего хода йа оса = 11остА" 1яйа ст — 1ягтост 1к А+! (40) В приведенных расчетах во внимание принималось только действие составляющей силы резания Р„. В некоторых случаях приходится учитывать также и влияние составляющей Р„. При многоипструментной обработке по принципу параллельной концентрации технологических переходов расчет погрешностей приходится делать для отдельных обрабатываемых участков (поверхностей) заготовки.
Для каждого участка погрешность формы может быть найдена вычислением значений г, в разных сечениях заготовки. Расчеты эти более сложны, чем при одноинструментной обработке. 73 Чем жестче система, тем для достижения заданной точности необходимо меньшее число рабочих ходов. Логарифмируя выражение („„„можно найти необходимое число рабочих ходов для получения заданной точности обрабатываемой поверхности е) Рис. 26. Схемы дан расчета погрешностей ойрасотии при многорезаовом обта- чивании Рассмотрим общую методику этих расчетов на примере многорезцового точения жесткого ступенчатого вала (рнс. 26, а) с одновременным началом н одновременным окончанием работы всех резцов наладки. Будем считать, что упругие отжимы элементов технологической системы малы по сравнению с заданной глубиной резания и не изменяют силы резания.
Определим упругое перемещение заготовки под действием радиальных составляющих спл резания (влиянием осевых составляющих пренебрегаем), 1. Для этого найдем равнодействующие радиальных составляющих сил резания, действующих па заготовку со стороны продольного н поперечного суппортов (рис. 26, б), К( — Рва+а и+Рва+Риа' К = Р„', +Рв, +Р'а. 2. Определим расстояния от равнодействующих до переднего торца заготовки арбу+ Рр4.-+Рр й+ Ррйс А= др р 3. Найдем упругие отжатия передней и задней бабок станка под действием равнодействующих дс У вЂ” 1) й„'(Š— с'.') (41) Усс= —с ,— у —, (42) где ( — длина заготовки. Угол между осями заготовки в исходном и отжатом состояннях определяем из равенства (па=~ — 'а (43) 4.
Определим расстояние от левой опоры заготовки до точки пересечения осей (точки О) Вп. а ус. сс (44) Тачка О является центром поворота оси заготовки. Ее положение изменяется при перемещении продольного сушюрта. Упругие отжатия поперечного суппорта пе влияют па точность обработки шеек вала, а упругие отжатия продольного суппорта изменяют их диаметр и вызывают появление погрешности формы. Под действием радиальных и осевых сил продольный суппорт отжимается в радиальном направлении (назад) и поворачивается на некоторый угол сс' относительно точки О', являющейся его мгновенным центром поворота.
Место положения точки О', радиальная жесткость суппорта Х,у„и его крутильпая жесткость у„р получаются экспериментально. 6. Найдем упругий отжим продольного суппорта в радиальном направлении под действием равнодействующей )гр Рр Усуи = у 6. Определим угол поворота суппорта под действием моментов равнодействующей К, и равнодействующей осевых сил Й проходных резцов Рра+ й,~ ух Хср здесь а — плечо силы )гр, с — плеча силы К,. Используя полученные формулы, можно найти 1, при обтачивании любой шейки ступенчатой детали, а также погрешность ее формы. Ле=2(1;„— 1 ).
Здесь 1', определяется в крайнем правом, а 1", — в крайнем левом сечениях рассматриваемой шейки. Лля правой шейки (рис. 26, в) й« 1м~ = (1«+1«) 1й«»+ «+1«(йа', (46) где 1," — расстояние от точки О, до правого торца заготовки. Для расчета 1", следует в формуле (42) пересчитать величины 1 и а, приняв вместо А в формулах (41) и (42) Š— Ь, а величину 1« уменьшить на Ь, где Ь вЂ” длина обтачиваемой шейки. Тогда Лф — — 2 1(1»+ 1«) 1д с» — (1«+ 14 — Ь) 1к а'1. При постоянном припуске величины 1.„неодинаковы на различных шейках заготовки.
При обработке партии заготовок нестабильность их исходных размеров и качества материала вызывает колебание величин )г„ и Я„'„ а зто обусловливает нестабильность 1„, в одном и том же сечении. Разность их предельных значений (ЛУ 1оаттах 1««т~п!п) будет различной для различных шеек обтачиваемого вала. В рассмотренном примере значения Лу уменьшаются к левому концу' заготовки. Следовательно, точность обработки с левой стороны будет выше, чем с правой стороны. Повысить точность диаметров шеек можно увеличением точности размеров исходной заготовки, стабилизацией свойств ее материала, а также повышением жесткости основных злементов технологической системы. Погрешности формы обточенных шеек различны по величине и понижаются с уменьшением длины шеек, а также угла с«путем отдаления точки О поворота заготовки от переднего центра.
Это обеспечивается выравниванием упругих отжатий передней и задней бабок станка, а также поперечным смецгением задней бабки. В последнем случае получаемая погрешность формы может быть частично компенсирована созданием «встречной» или «обратной» конусности. Шейки валов можно также обрабатывать несколькими резцами (рис. 26, г) вместо одного (рис. 26, в). Для общего случая наладки, при котором резцы начинают и кончают работать в разное время, расчетная схема может быть представлена простейшими частными схемами, каждая из них характеризуется определенным числом одновременно работающих резцов.
Лля каждой частной схемы применима изложенная выше методика расчета получаемых погрешностей обработки. Деформации ааготовок от действия зажимных сил. При закреплении заготовок в приспособлениях или на станке с помощью универсальных устройств возникают деформации, вызывающие ногреш7б 61 д) Рнс. 27. Схемы деформации кольца при аакрептенни н трехкуланконом патроне ности формы обработанной поверхности. Так, при закреплении в трехкулачковом патроне тонкостенное кольцо деформируется, принимая форму, показанную на рис. 27, а.
После растачивания отверстия обработанная поверхность сохраняет правильную форму до разжима заготовок (рис. 27, б). После извлечения заготовки из патрона форма наружной поверхности кольца упруго восстанавливается, а обработанная внутренняя поверхность искажается (рис. 27, в). Погрешность формы этой поверхности определяется разностью диаметров вписанной и описанной окружностей Ьф — г(пах г(ннп. Зная абсолютные значения прогиба у, кольца в местах контакта его с кулачками и его выпучивания ух между кулачками при закреплении (табл.
3), погрешность формы можно представить в виде Ьо — 2 (, ,уд, +, уе ~). Непостоянство сил зажима и изменение размеров заготовок в пределах установленных допусков предопределяют изменение ЬЕ От Ьоппп дО Ь,»„. ВЕЛИЧИНа Ье СОСтОИт ИЗ дВуХ ЧаСтЕй. Постоянная часть определяется значением Ьо ;„, переменная часть — разностью Ьо„,„ — Ье ы. При пневматических и гидравлических зажнмных устройствах отношение переменной части к постоянной невелико (менее 0,1); поэтому в расчетах точности можно принимать Ьо за постоянную величину, определяемую по номинальным значениям зажимной силы.
Относительно большие деформации могут возникать при закреплении тонкостенных нежестких заготовок (колец, гильз, труб, корт|усных и других деталей). Эти деформации снижают работоспособность деталей в машинах. Некруглость колец может снизить долговечность подшипников качения в несколько раз. Для их уменьшения (что важно на отделочных операциях обработки) следует правильно выбирать схему установки и закрепления заготовок. Для уменьшения прогиба стенок корпусных деталей, рычагов и т.
д. нужно стремиться к тому, чтобы зажимные силы были приложены против установочных элементов приспособления. В некото- 77 рых случаях для уменьшения деформации обрабатываемых заготовок при закреплении применяют приспособления специального типа. Таблица е Прогибы н ныпучнвання тонко!"генных колеп пра закреплепнн н патронах Схема аакрепленнн н патроне Прогна кольца р» Выпучннанне колыю р, Погрешность йюрмы Ь 006 С 0,028 С 0,006 С оя» П раме чан не. С= —, мч, »де 0 — «нла на кулачке, кгс; Я вЂ” радиус окруно ву постн, »»походны«а череп нсйтраль»»ую ось поперечного сеченнн кольца, нм;  — молуль продольной упруг»югн ма»ернала кольца, кгсгммц» — момент нпсрцнн понерепюго се»еннн кольца, мм".