Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Размерный износ режущего инструмента В процессе обработки наблюдается износ режущего инструмента. При чис!оной обработке происходит износ по задней поверхности !рис. 28, а). Следствием зтого является как бы отдаление режущей кромки на величину и от обрабатываемой поверхности. Износ, вызываемый трением, в процессе обработки протекает непрерывно. Его величину в первом приближении можно считать прямо пропорциональной времени резания или пути, пройденному режущим инструментом в металле заготовки. У инструментов, изготовленных из некоторых сталей (например, ХВ!"), помимо нстирания контактных поверхностей, наблюдается округление режущей кромки.
У инструмента из твердого а) Рнс. 28. Схемы для расчета погрешностей обработки ат размерного наноса ре- жугцега инструмента '78 по=(к р=- 1т где и, — размерный износ, полученный за время основного периода работы инструмента, мкм; 1 — путь резания, соответствующий этому же периоду работы инструмента. Расчет размерного износа можно упростить, заменив общую кривую износа на рис. 28, б прямой аа. Эта прямая совпадает с кривой на участке П и отсекает на оси ординат отрезок и„, который характеризует величину износа на участке 1. Величину и„называют начальным износом и выражают в мкм.
Зная величины и и и„, можно определить размерный износ на длине пути резания 1. (в мм) Ли=и„+ —. иог (46) Приняв за основу формулу (46). можно представить ее в следующем виде для различных методов обработки: при продольном точении и„п ч1 Ьи=и + —" —, и 1 об, (4Л где й и 1 — соответственно диаметр и длина обрабатываевюй поверхности; з — подача на оборот. При строганин Ли=и„+ — ' и 1В Здесь 1 и  — длина и ширина обрабатываемой прямоугольной поверхности; а — подача на один двойной ход.
сплава в болыней мере, чем у всех остальных, режущая кромка подвержена выкрашиванию. Размерный износ инструментов определяют в направлении по нормали к обрабатываемой поверхности или (менее точно) умножением ширины фаски й па тангенс заднего чгла а. Размерный износ строго не подчиняется линейному закону (рис. 28, б). Первый непродолжительный период работы режущего инструмента сопровождается повышенным размерным износом (участок 1).
Второй (основной) период характеризуется нормальным износом инструмента (участок П). Участок 11 прямолинеен и наклонен к оси абсцисс под веболыпим углом. Третий период (участок Ш) связан с быстрым износом инструмента; через короткий промежуток времени происходит разрушение его режущей кромки. Интенсивность размерного износа иа участке 11 характеризуется тангенсом угла наклона р этого участка к оси абсписс. Интенсивность размерного износа принято называть относительным (удельным) износом и;.
При протягивании партии заготовок Ли=-и„+и, - —,, 1п о 10Я Г° где 1 — длина протягиваемого отверстия; и — число заготовок в партии. Относительный износ зависит от метода обработки, материалов заготовки и режущего инструмента, режимов резания и геометрических параметров режущего инструмента (табл. 4). С повышением твердости материала заготовки относительный износ возрастает. Его можно уменыпить, повышая жесткость технологической системы н подачу.
Глубина резания слабо влияет на относительный износ, а задний угол режушего инструмента сильнее (с уменьшением заднего угла относительный износ возрастает). Таблица 4 Начальный ии и относительный н износ режущих инструментов при чистовом точении н растачивании Материал заготовки ностру мвитя Т15КО, ТЗОК4 Сталь углеродистая и легированная Серый чугун Сталь углеродистая н легированная Закаленный чугун НВ 400 Сталь углеродистая и серый чугун Цветные сплавы 2 — 1О 3 — 12 0,5 — 1,0 3 — 1О 1 — 3 ВК4, ВК8 Минералоксрамические пластинки ЦМ332 ЦМ332 Эльбор 10 0,003 0,0005 — 0,001 Алмаз (прн тонком расгачнвании) Прн обработке заготовок больших размеров размерный износ режущего инструмента искажает форму их поверхностей. Если обтачивают длинный вал большого диаметра, то по мере перемещения резца от задней бабки к передней диаметр обрабатываемой поверхности непрерывно возрастает и поверхность получается конической.
Появление конусности также наблюдается при растачивании глубоких отверстий. При обработке партии небольших заготовок искажение формы поверхностей невелико. Размерный износ инструмента в этом случае проявляется в непрерывном увеличении размеров обрабатываемых заготовок в партии.
При обтачивании партии валиков диаметр последнего валика увеличивается на 2ба. Пример. На токзрно-револьверном ставке обрабатывают партию заготовок нз стали 45. Лнаьзетр обгачиваемой поверхности заготовки д =- 20 мм, длина 1 = 30 мм, гюдача з =- 0,3 мм/об, скорость резания 100 маймин; резец с пластинкой нз твердого сплава Т15КО. Определить увеличение диаметра последней заго- 80 тонки в партии 500 шт., если обработка ведется без подпаладки инструмента.
Решение. Размерный износ н г!!и Ли=ив+и —, !Оз-з' где и — число деталей в партии. Приняв по табл. 4 ив = 5 мкм н из = 1О мкн/км, получим Ла = 5+ 1Оп - 20 - 30 ° 500: 10' ° 0 3 = 36 мкм. диаметр последней заготовки в партии позрастает на 2Ли = 72 мкм. Уменьшать влияние размерного износа на точность обработки резанием можно периодической подналадкой станка за время стойкости инструмента.
Этот метод может быть применен для резцов, фрез и других инструментов, допускающих корректировку настроечного размера изменением расстояния между заготовкой н режущей кромкой инструмента, а также для инструментов, имеющих регулировку (раздвижные развертки, борштанги). Прн обтачивании, растачивании и строганин больших поверхностей небольшой размерный износ имеют резцы с широкой режущей кромкой. Они работают с большими подачами; поэтому путь резца в металле, а следовательно, и размерный износ инструмента малы. При обтачивании с поперечной подачей достижил!ая точность диаметров зависит не только от размерного износа резца, но и от наростообразования на его режущей кромке. Последнее уменьшает влияние размерного износа, но его действие нерегулярно из-за периодического возникновения и удаления нароста в процессе обработки.
Прн обработке заготовок методом пробных ходов от размерного износа зависит только точность формы обрабатываемой поверхности. При обработке заготовок на настроенных станках размерный износ режущих инструментов можно контролировать пронеркой заготовок обычными методами или средствами статистического контроля. Размерный износ обнаруживается при непрерывном увеличении выполняемого размера.
Подналаживая или меняя режущий инструмент, можно регламентировать влияние размерного износа на точность обрабатываемых поверхностей. Таким образом, точность в определенной степени зависит от субъективного фактора. Применение автоматических подналадчиков в значительной мере уменьшает влияние размерного износа режущего инструмента на точность обрабатываемых поверхностей. Схема работы автоматического подналадчика приведена на рис, 28, а. Приращение и радиальных размеров обрабатываемых заготовок в результате размерного износа инструмента можно уменьшить, ограничивая размерный износ линией а — а; расстояние между осью абсцисс н линией а — а равно некоторой части допуска б на выполняемый размер.
Если размеры обрабатываемой заготовки выходят за установленные пределы, то подналадчик автоматически включается и коррек- 81 тирует положение режущего инструмента (раГюта подналадчика характеризуется вертикальпымн участками пилообразной линии). Прогрессирующий износ и затупление режущего инструмента вызывают также увеличение радиальной составляющей силы резания. За период стойкости инструмента сила Рэ может возрасти в 1,5 — 2 раза. При больших значениях Р,, и пониженных жесткостях технологической системы погрешности обработки, вызванные возрастанием радиальной составляющей силы резания, могут быть сопоставимы по величине с погрешностями в результате размерного износа инструмента.
Прн абразивной обработке на точность влияет размерный износ шлифовальных кругов. В процессе шлифования круги могут работать с затуплением н самозатачнванием. В первом случае затупившиеся зерна не отделяются и поры круга забиваются стружкой; износ круга при этом сравнительно мал. Для восстановления режущих свойств шлифовальный круг правят, срезая тонкий наружный слой. Во втором случае затупленные зерна силами резания вырываются из связки круга. При этом режущая поверхность круга непрерывно обновляется, так как в работу вступают новые незатупленпые зерна.
Работа с самозатачиванием связана с большим износом круга. При этом круг также правят для восстановления геометрических форм, так как он изнашивается неравномерно. Интенсивность износа шлнфовального круга зависит от его диаметра. Круги большого диаметра, применяемые при наружном круглом шлифовании, изнашиваются медленнее, чем круги, используемые при внутреннем шлифовании. Если прн круглом шлифовании круг правят через 15 — 20 мин, то на внутриишифовальпых станках, работающих по автоматическому циклу, его правят перед каждым чистовым ходом. Обработку заготовок на круглошлифовальных и внутришлифовальных станках производят методом пробных измерений.
В этом случае износ круга не влияет на точность выполняемых размеров. При использовании индикаторных скоб для измерения размеров заготовки в процессе обработки, а также средств активного контроля влияние износа круга также исключено. Приближенно износ шлифовального круга можно определить по объему удаляемого металла с обрабатываемых заготовок. На один объем материала круга, теряемого при его износе, приходится в среднем 20 объемов удаляемого металла, На основе этого соотношения размерный износ и (па радиус) шлифовального круга можно рассчитывать следующим образом. Обозначим Р— площадь шлифуемой поверхности, мм', г — снимаемый припуск; мм; и — число деталей в партии; г„— рабочая площадь поверхности шлифовального круга, мм' Тогда Ггл — =иР зо к% Гап и =,—, эога ' (48) ' Определение настроечного размера приведено в га.
ЧП. Погрешности настройки станка. Периодическая смена затупившегося инструмента вызывает необходимость каждый раз настраивать станок на выполняемый размер. При малых допусках приходится осуществлять одну или несколько подпастроек за время стойкости инструмента путем регулировки его положения относительно заготовки для компенсации размерного износа. Задача настройки и подпастройки заключается в том, чтобы выполняемые размеры всех деталей партии находились в пределах поля допуска.
Известны два принципиально различных метода настройки. По первому методу установку режущего инструмента производят последовательным приближением к заданному насгроечному размеру в результате обработки на станке пробных деталей, размеры которых проверяют универсальными измерительными инструментами или предельными калибрами. По данным проверки пробных деталей определяют величину и направление необходимого смещения инструмента. По второму методу режущий инструмент устанавливают в требуемое, заранее рассчитанное по эталону положение. Установку инструмента производят в нерабочем (статическом) состоянии станка или вне его (при использовании съемных суппортов, расточных скалок, револьверных головок и других устройств).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
