Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Например, тепловая деформация чугунной станины высотой 600 мм при длине 2000 мм доходит ло 0,0! мм!м при разности температуры по высоте станины в 2,4 'С. Эта нсличииа соразмерна с допуском иа отклонение от прямолинейности станин точных станков. Практика показывает, что тепловые деформации массивных заготонок малы и их влиянием иа точность обработки можно пренебречь, особсиио при незначительных размерах обрабатываемых поверхностей, тепловые деформации тонкостенных заготовок с относительно большими обрабатываемыми поверхностями могут достичь величин, сопоставимых с допусками по 7-му кналитету.
Влияние тепловых деформаций на точность растет при обработке внутренних поверхностей, когда поглошеиис тепла заготовкой унеличивается. Тепловые деформации инстручеита, Несмотря иа то, что при обраГн~тке резанием в инструмент переходит сравнительно небольшая доля образующегося тепла, ои во многих случаях все же подвержен интенсивному нагреву. Например, иа рабочей поверхности резцов из быстрорскушей стали наблюдается температура 700...850 'С.
С отдалением от юиы резания температура тела резца заметно снижается. В начале резания наблюдается быстрое повышение температуры резца. Затем ес рост замедляется, и через непродолжительное время дос- 274 3АкОнОмеРнОсти (2БРАзОВАния ОтклОнениЙ кАчестВА изделии .чв ° чб в~ 22 а 2Ч $ !б 8 о 22 и „2Ч !б и В к. ЧВ "ча „02 $24 и !б В 0 В !б 24г,нон 0 В !б 2Ч г,ни ~ В Вреня В !б 2Ч г,нан Вреня 01 реня б) Рнс. 1.6.2!. Графики изменения теплового удлинения резца с пластинкой Т15К6 во времени при непрерывной работе: а-!= 025 мм; 5=0,1 мм/об; б — т=!22 м/мин;5= 0,1 мм/об; в — т = 120 м/мии; ! " 0,5 мм тигается состояние теплового равновесия — На рис, 1.6.20 дана характерная зависи мость теплового удлинения 2 консольнои части резца от времени резания (гр — удлинение резца при его тепловом равновесии! При обычных условиях работы удлинение резца может достигать 30...50 мкм, Нагрев, а следовательно, и удлинение Рнс.
1.6.20. ГРафик измене- резца растут с увеличением подачи, глуби иий теплового удлинения 0 ны и скорости резания; резво удлинение резца возрастает также с повышением предела прочности (твердости по Бринеллю) обрабатываемо! материала (рис. 1.6.21). Приведем графики тепловых перемещений технологической системы. На рис. 1.6,22 показаны кривые ! — 5, характеризующие изменении температуры, и кривыс 6-8, характеризующие тепловые перемещения ОБРАЗОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЕТАЛИ 275 25 .20 Е 5 к !О ф 0 1 3Г 30 2Т У ТГ с бремя ь 30 ~Й 20 ~0 чь 0 ,в-/О -20 Рис, Е6.22.
Температурные изменения и тепловые перемещения элементов круглешлифавального станка: ! — масло гидросистемы; 2 — корпус шлифовальной бабки; 3 — нагрев станины при максимальном расчетном режиме работы; 4 — станина; 5-охлаждающая жилкостзл 6- перемещение шлифоаального круга; 7 — нзмеисиис рааиуса обрабатываемой детали; 0 — псрсмешсннс летали в результате тепловых дсформацнй станины отдельных элементов, а также изменения радиуса обрабатываемых деталей. Из графиков ! — 8 видно, что в ряде случаев тепловые перемещения возрастают быстрее температуры. Объясняется это тем, что повороты деталей станка, происходящие из-за неравномерного нагрева деталей, увеличивают перемещения связанных с ними других деталей пропорциошоьно расстояниям точек, в которых измеряется перемещение относи~сльио оси поворотон.
276 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ Рис. 1.6.23. Эскиз круглошляфовального станка Причиной неравномерного нагрева стенок 1, 2 (рис, 1.б.23) станины являются источники тепла в виде электронасосов подачи масла и охлаждающей жидкости, а также баки 3, 4, расположенные в правой части станины, и др. ! 2 1.6.2.3. Влияние изнашивания элементов технологической системы на точность изготовления детали Тип технологической системы, рабочий процесс, условия работы оказывают влияние на характер изнашивания деталей технологической системы. В то же время во многих технологических системах содержатся типовые узлы, механизмы, соединения, выполняющие одни и те же функции и характеризующиеся одним н тем же видом изнашивания.
Наибольшая степень изнашивания наблюдается у деталей, с помощью которых выполняются рабочие функции технологической системы. Обычно рабочие процессы характеризуются большим силовым и тепловым воздействием. К таким деталям относятся, например, резец, пуансон. поршень и т.п. У технологических систем наибольшему изнашиванию подвержены направляющие станины и обрабатывающий инструмент. В свою очередь у станин интенсивному изнашиванию подвергаются направляющие. Особенно это ярко проявляется в условиях крупносерийного и массового производства, Например, при обработке роторов электродвигателей на токарном станке суппорт совершает многократные возвратно-поступательные движения в пределах одной и той же зоны направляющих станины.
В результате в этой зоне уже через месяц наблюдается заметный износ направляющих, порождающий погрешность формы ротора в продольном сечении. ОБРАЗОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЕТАЛИ 277 Износ инструмента в процессе обработки происходит вследствие действия целого ряда факторов (сил трения, колебания, сил резания, нагрева), а также свойств смазочно-охлаждающей жидкости, материала, инструмента и ! обрабатываемой детали, Следствием (Г ВГ износа является затупление режущей Время части и изменение размера поверхности или расстояния поверхностей об- Рис. Е6.24.Зависимость рабатываемых деталей.
Такой износ Размерного износа резва от пути резва получая название размерного, в Резания. ПсРиоды износа: 1 — ннтснсионый; отличие от износа по задней поверхно- !! — нормальный, сти резца, которым пользуются при ис- 111 — разрушение следованиях в области резания металлов, Протекание износа во времени характеризуется кривой (рис, Еб.24), состоящей обычно из трех участков. Участок l характеризуется довольно быстрым возрастанием подъема кривой. Износ на этом участке получил название первоначального износа, его интенсивность, в основном, зависит от степени шероховатости поверхности инструмента, соприкасающейся с поверхностью детали, получаемой в процессе ее обработки.
После окончания периода первоначального износа начинается участок П нормального размерного износа, характеризуемого почти пропорциональным его возрастанием от пути обработки. Наконец, участок (П кривой характеризует интенсивный износ инструмента, приводящий нередко к его разрушению. Обычно в конце участка нормального износа прибегают к смене инструмента.
С точки зрения достижения требуемой точности обработки деталей наиболее целесообразным является использование участка кривой нормального размерного износа инструмента, угол наклона которой характеризует интенсивность размерного износа. Наибольшее влияние на размерную стойкость инструмента оказывают скорость резания и ее колебания. В ряде случаев существенное, а иногда и решающее значение оказывают вибрации, возникающие в технологической системе, а также колебания силы резания, возникающие вследствие ряда причин. Основными причинами этого явления чаще всего являются колебания припусков на обработку и свойств материала заготовки.
278 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ Размерная стойкость инструмента больше всего зависит от качества материала режущего инструмента, его однородности и стабильности качества изготовления инструмента. Относительный износ зависит от метода обработки, обрабатываемого материала. материала режущего инструмента, режимов резания и геометрии режущего инструмента. Обрабатываемый материал и, в частности, его твердость оказывают большое влияние на относительный износ инструмента, С повышением твердости материала относительный износ возрастает.
Если обтачиванию подвергается длинный вал большого диаметра, то по мере перемещения резца от задней бабки к передней диаметр обрабатываемой поверхности из-за износа резца непрерывно возрастает и поверхность получается слабо конической. Появление конусности также наблюдается при растачивании глубоких отверстий. При обработке партии небольших заготовок искажение формы по верхностей невелико. Размерный износ инструмента в этом случае ска. зывастся на непрерывном увеличении размеров деталей в партии. Затупление режущего инструмента вследствие его износа вызывас ~ увеличение радиальной составляющей силы резания. За период стойкости, например резца, сила Р, может возрасти на несколько десятков процентов от ее первоначального значения.
При больших значениях Р„и пониженной жесткости технологической системы погрешности обработки. вызванные возрастанием радиальной составляющей силы резания, могу быть сопоставимы по величине с погрешностями в результате размерного износа инструмента. При абразивной обработке на точность влияет размерный износ шлифовальных кругов, В процессе шлифования круги могут работать г затуплением и самозатачиванием.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
