Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 75
Текст из файла (страница 75)
1.9.2. Как показали результаты сопоставляемых разных схем базирования, колебания погрешности обработки значительны. Как показали расчеты, в ючке ! сечения ! 1см. рис. 1.9.3) эта разница составила 0,299 мм, а в точке 4 сечения ! — 0,333 мм; колебание погрешности в одном сечении в зависимости от сечения составляло от 0,001 мм до 0,036 мм. Таким образом, Минутная подача 5и, мм!мин .........,.„„,. „„„„„, Частота врашения шпинделя л, мин ' ............ „..... Глубина резания г, мм ..................................,...... Диаметр фрсзы )3, мм ......,......,........................... Число зубьев фрезы е Главный угол в плане д,'......................„,........... Ширина фрезерования В, мм ..................,...,......, .. Длина заготовки Л, мм .......,.................
Заданный размер заготовки А„мм ..............,..... „. Расстояния от торца заготовки со стороны фрезы до заданных сечений Еь мм ....,.....,........,.............,... Диапазон изменения жесткости в опорных точках элементов технологической системы, кН/мм ........,.. Материал заготовки .
Материал рсжушсй части зубьев фрсзы .................. 315 500 3,6 160 10 60 140 140 140 41а Рлсчьты нл точность мьтодом модвлировлния Таблица! укз Схема базирования заготовки Схема расположения опорных точек разброс погрешностей обработки в зависимости от изменения схемы базнро ванна может быть соизмерим с допусками на изготовление деталей. Сопоставление различных схем расположения опорных точек пр~ одном и том же варианте схемы базирования тоже существенно влияет и; величины погрешности.
В частности, были рассчитаны погрешнос1н фрезерования для четырем случаев расположения трех опорных точек и установочной базе и для двух случаев расположения двух опорных точа, на направлякнией базе. Расчеты погрешностей фрезерования велись для той же заготовки, тех же исходных данных и ~о тому же алгоритму, что и при сопоставлении вариантов схем базирования. Сопоставление погрешностей обработки, например, в точке ! сече ния ! (см. рис. 1,9.3) для четырех вариантов расположения опорных т чек на установочной базе показало, что разница в погрешностях составил, 0,028 мм, в точке 4 сечения ! — 0,018 мм, в точке б сечения ! — 0,028 мм, Для двух вариантов расположения опорных точек на направляющсн базе в точке ! сечения ! колебание погрешности обработки составило 0,06! мм, в точке 4 первого сечения ! — 0,099 мм и в точке б сечения ! — 0,125 мм. Из изложенного следует, что при проектировании технологическич операций следует выбирать схему базирования путем сопоставления нс скольких вариантов по значению ожидаемой погрешности обработки, з при проектировании приспособления — выбрать наилучший вариант рас положения опорных точек.
ВЫБОР ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ 4!7 Например, при обработке на станках деталей типа вал наиболее часто заготовки базируются по одному из трех вариантов: базирование в трехкулачковом патроне; в трехкулачковом патроне и заднем центре; в центрах с односторонним поводком.
Чтобы при прочих равных условиях правильно выбрать вариант схемы базирования, надо рассчитать для каждого варианта ожидаемую погрешность обработки при заданных режимах обработки и выбрать наилучший вариант. 1.9.3. ВЫБОР ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ В МНОГОИНСТРУМЕНТНОИ НАЛАЛКЕ Параллельная и параллельно-последовательная обработка многими инструментами находят широкое применение на многошпиндельных фрезерных, сверлильных, расточных станках, на многорезцовых токарных станках, на агрегатных и специальных станках.
Многоинструментная обработка отличается высокой производительностью. Однако практика изготовления деталей на многоинструментных станках показывает, что точность обработки на них, как прави»о, значительно ниже, чем на одноинструментных. Это объясняется наличием большой силовой нагрузки, большим числом факторов, действующих в процессе обработки, недостаточной жесткостью станков, сложностью настройки их на заданную точность и др.
В итоге заданная сочность достигается, как правило, за счет увеличения числа прохолов, снижения режимов резания, что приводит к потерям производительности. Различие требований к точности обработки разных поверхностей одной летали, многообразие многоинструментных наладок, изменяющиеся условия обработки даже на протяжении одного прохода — все зто чрезвычайно усложняет механизм образования погрешностей обработки и поиск путей повышения точности обработки. На сегодня практически отсутствуют какие-либо аналитические меп1лы, позволяющие с требуемой точностью рассчитывать погрешности мппгоинструментной обработки деталей. Изучение механизма образования многоинструментной обработки осуществляется, как правило, экспериментальными методами, отличающимися высокой трудоемкостью и южностью.
В связи с этим математическое описание механизма образования по~ пошлостей многоинструментной обработки с высокой достоверностью приобретает особую актуальность, так как открываются широкие воз- 418 РАСЧЕТЫ НА ТОЧНОСТЬ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ можности по поиску новых путей повышения точности обработки, пра вильному выбору режимов резания, проектированию нападок без трулоемких экспериментальных исследований. Решение этих задач возможно если воспользоваться при построении математической модели методом координатных систем с деформируюшимнся связями.
Главной особенностью механизма образования погрешностей многоинструмснтной обработки деталей является наличие взаимного влияния факторов, порождаемых процессами обработки, осуществляемыми каждым инструментом. Если, например, деталь обрабатывают на двух шпиндельном расточном станке, то силовые факторы, порождаемые процессом обработки инструмента на первом шпинделе, будут оказывазь влияние на точность обработки летали инструмента на втором шпинделе В свою очередь силовыс факторы, лействуюшие при обработке инстр>- мента на втором шпинделе, окажут воздействие на точность обработки детали инструмента на первом шпинделе.
Качественное и количественное различие этого взаимного влияния при различных требованиях к точности обрабатываемых поверхностен детали и различных условиях обработки делает картину образования погрешностей весьма запутанной. Главной причиной взаимного влияния дсйствуюших факторов является особенность конструкции, характерная для любого многоинстру ментного станка, заключаюшаяся в наличии общих звеньев размерныь цепей, замыкаюшими звеньями которых являются относительные поло. жения режуших кромок инструментов н технологических баз заготовки.
На рнс. 1.9.7, а показан двухшпиндельный агрегатный расточнон станок. В процессе обработки детали отверстия формируются в результв те движения режуших кромок резцов относительно технологических ба ~ заготовки. Текущими значениями положения вершин резцов в плоскогл и чертежа являются замыкающие звенья: размеры Ал и Бь — расстояния мс жду вершинами соответственно резцов ! и 2 и базами заготовки, Пч скольку обе шпиндельные головки располагаются на одном основании то общими звеньями в их размерных цепях будут составляющие звенья от основания до станины. Следовательно, во время обработки одновременно двух отверстии (рис. !.9.7, а) силы резания от резца на первом шпинделе, вызывая упру гие перемещения звеньев размерной цепи А, вызовут через упругие перс мешения общих звеньев погрешность обработки не только на обрабаты ваемом отверстии 1, но и на отверстии 2 (рис.
1.9.7, а). Таким жс образом силы резания от резца, действующие при обработке отверстия 2 на вто ром шпинделе, вызовут погрешность обработки отверстия !. ВЫБОР ОТНОСИТЕЛЪНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ 419 и) Рис. Е9.7. Двухшпиндельный агрегатный расточный станок (а) и его эквивалентная схема (б) 420 РАСЧЕТЪ| НА ТОЧНОСТЬ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ Такая жс картина наблюдается и при обработке на других многоинструментных станках параллельного действия.
Например, при обработке на многорезцовом токарном станке ступенчатого вала, когда одновременно формируются несколько ступеней. Чем больше число общих звеньев в размерных цепях у таких технологических систем, тем больше взаимное влияние действующих факторов. При одноинструментной обработке технологическая система находится под воздействием одной силы резания, которая изменяется, главным образом, по величине и координатам точки приложения. При многоинструментной обработке технологические системы находятся под воздействием системы сил резания, изменяющихся во времени не только по величине и координатам точек приложения, но и по своему числу и очередности действия. Изменение числа действующих сил резания определяется компоновкой станка, конструкцией обрабатываемой летали, инструментальной наладкой и выбранной последовательностью обработки поверхностей.
Изменение относительного расположения действующих сил резания зависит от принятой последовательности обработки отверстий детали на агрегатном станке н несовпадения частот вращения шпинделей. Различие величин сил резания зависит от фактического распределения припуска иа обрабатываемых поверхностях, геометрии режущего инструмента, степени его затупления, Как показывают исследования, точности многоинструментной обра. ботки, изменение погрешностей может быть как плавным. так и скачкообразным. Это объясняется, во-первых, изменяющимся во времени составом действующих факторов, во-вторых, неодновременностью дейст. вия факторов у разных режущих инструментов и, в-третьих, изменением величины действующих факторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
