Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 83
Текст из файла (страница 83)
рис. !.6.24, период 1) н использовать его на участке нормального износа (период П), характеризуемого линейной зависимостью. Повышение вибрвустойчивости технологической системы достигается вследствие увеличения жесткости конструкций сменных элементов. Увеличение жесткости повышает частоту колебаний, что связано с уменьшением амплитуды колебаний. Оффсктивным средством повышения виброустойчивости системы является также обеспечение определенности базирования сменных элементов. При существующей конструкции токарного станка при расточкс отверстия (рис.
1.10.6, а) под действием составляющих силы резания РеР„происходит раскрытие стыков в суппортной группе станка, что резко снижает виброустойчивость и порождает колебания в системс. Если правый конец расточной оправки жестко скрепить дополнительно с фартуком станка (рис. 1.1О.б, о), то повышается определенность базирования, так как раскрытие стыков не происхолит, что существенно увеличивает виброустойчивость системы. С таким закреплением оправки удастся об.
рабатывать отверстия в 3 — 4 раза длиннее, чем с обычной оправкой. Рнс. 1.10.6. Схемы наладки раетвчнвй операции на токарном станке: а — традиционная; б — с дополнительным закреплением расточной оправки ПОДАВЛЕНИЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ 46! Обработка на токарном станке перевернутым резцом такжс обеспечивает определенность базирования и тем самым повышает виброустойчивость технологической системы в результате выборки зазоров в стыках суппортной и шпиндельной групп станка. Момент от силы резания детали в одном направлении с моментом от силы тяжести увеличивают определенность базирования деталей шпиндсльной группы.
Е10,2. ПОДАВЛЕНИЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ Рассмотрим методы и средства повышения качества изготовления изделий при подавлении действующих факторов как на этапе изготовлс ния дстазсй, так и на этапе сборки. Подавление действующих фак горов осуществляется или воздействием на причины, вызывающие эти факм>- ры, или непосредственным их сокрашением. Изготовление деталей. К методам подавления доминирующих факгоров, вызывающих погрешности обработки деталей, относятся следующие Сокрищсние упругих перемещений. Упругие перемещения яялюо гся функцией действующих сил и жесткости технологической системы ~способы повышения жесткости рассмотрены выше). Сокращеннс упру~их перемещений возможно посредством воздействия на сиды и их момен ты, а именно на их величины, направления и расположение точек приложения Условно все силы, действующие в технологической системс.
можно разделить на силы, обеспечивающие силовос замыкание, и силы. порож дасмыс процессом обработки. Воздействие на упругие перемещения ноь можно как уменьшением, так и управлением их величиной и напранлщшсм с целью взаимной компенсации. Чтобы свести к минимуму вредное влияние упругнл псрсмсньший на погрешность установки сменных элементов технологической сис гомы. необходимо соблюдать правила приложения силового замыкания Сила зажима должна быть направлена на опору, В гол слу юях. ло гда деталь достаточно жесткая, можно силу зажима прикладыва т ь между опорами, но так, чтобы точка се приложения находилась нну|ри Чжугольника, образованного тремя опорными точками.
что ирсшнвра~и~ появление опрокидывающих моментов. На точность установки сменных элементов, как уже отмечалось. оказывает влияние последовательность приложения снл зажима; в цншсимости от нее возникающие упругие перемещения в местах контакза щемента с базируюшими поверхностями могут отрицательно или положительно влиять на погрешность установки.
462 ОСНОВЪ| ДОСТИЖЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ В процессе обработки в тсхнологичсской системе действуют силы резания, центробежные силы, образующие силовос поле, порождающее упругие перемещения элементов технологической системы, Первым способом уменьшения упругих перемещений является воздействие на силовос лоле, образуемое совокупностью всех вышеперечисленных сил. Из менять силовое поле можно выбором способа наладки, подбором режи мов обработки, прн многоинструмснтной обработке — подбором распо.
поженил инструментов таким образом, чтобы происходила взаимная компенсация действующих сил. Другой способ — уменьшение действующих сил, создание распредс. ленной нагрузки вместо сосредоточенной. Уменьшение сил зажима ограничено тем обстоятельством, что положение заготовки в процессе абра ботки лолжно быть гарантированно. Распределение нагрузки важно при зажиме нежестких деталей типа тонкостенного кольца в трехкулачковом па~роне.
Кулачки стараются выполнять по возможности большей ширины. тогда нагрузка распрсдсляез ся по большей длине контакта и тем самым уменьшаются собствснныс упругие деформации кольца, Снижение силы резания достигается уменьшением режимов резания и, в первую очередь, глубины резания н подачи, однако тогда происходя~ потери производительности. При уменьшении глубины резания увеличи. вастся число проходов, а следовательно, растут затраты вспомогательного времени; при снижении подачи увеличивается основное тсхнологиче. скос время. Колебание припуска в партии заготовок вызывает значительное ко лебанис силы резания по величине и, как следствие, колебание упругого перемещения.
Чтобы уменьшить эти колебания, заготовки прсдваритель. но сортируют на группы по припуску или по твердости материала заготовки, Тогда припуск или твердость заготовок для каждой группы будуз колебаться в л раз меньше (здесь я — число групп). Например, при обработке деталей типа крестовины погрешность уг ла между крестовинами при базировании по одной из осей цилиндричс ских поверхностей приводит к большой неравномерности припуска в процессе обработке другой цилиндрической поверхности. В этом случае задачу уменьшения неравномерности припуска решают следующим образом: сначала определяют погрешность угла между осями крестовины.
затем базируют заготовку по оси одной крестовины, далее заготовку поворачивают в обратном направлении на 1/2 погрешности угла. В результате погрешность окажется разделенной на две части и тем самым сократятся упругие перемещения, ПОДАВЛЕНИЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ 4бз Сокращение щеплавых перемещений осушествляется посредством применения смазочно-охлажаюшей жидкости (СОЖ), предварительного разогрева технологической системы, а также повышения ритмичности работы оборудования, скорости резания, стабилизации температуры в помешении, выравнивания температуры в технологической системе.
Применение СОЖ, с одной стороны, улучшает условия резания, что способствует уменьшению выделяемой теплоты, с другой стороны, осушествляет отвод теплоты из зоны резания. Предварительный разогрев технологической системы позволяет добиться теплового равновесия в системе и тем самым стабилизировать тепловые перемешения, Это особенно важно для шлифовальных станков, на которых, как правило, осуществляется финишная обработка, Разогрев происходит прн работе станка на холостых ходах, форсированных режимах или прн искусственном нагревании.
Повышение ритмичности работы оборудования сушественно снижает колебание тепловых перемещений, что достигается правильной организацией работ, введением автоматизации, повышением надежности оборудования. Увеличение скорости резания при обработке металлическим инструментом способствует тому, что большая часть теплоты отводится в стружку. Температуру в технологической системе выравнивают, вынося из станка накопители теплоты в виде гидробаков, приводов, трубопроводов, а также применяя принудительный подогрев и охлаждение некоторых частей технологической системы. Стабилизация температуры достигается использованием специальных помешений, обеспечивающих температурный режим 20 я 0,5 'С.
Как правило, в таких помешениях работает высокоточное оборудование, например, координатно-расточные станки,шлифовальные станки. Сокращение уровня вибраций осуществляют, главным образом, уменьшением возбуждающих факторов и применением виброгаситслей. Уровень центробежных сил снижают, повышая точность установки заготовки, проводя балансировку быстроврашаюшихся частей технологической системы. Например, при установке на шлифовальиый станок нового шлифовального круга его всегда балансируют. Для снижения влияний вибрации от работающего рядом оборудования станки устанавливают на виброопоры.
Подбирая режимы резания, в частности, скорости резания, удается избежать резонанса от совпадения частот возбуждаюших сил и собственных колебаний системы. 464 ОСНОВЫ ДОСТИЖЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ Применение виброгасителей является одним из эффективных средств по борьбе с вибрациями, В этом случае вибрации гасят в резуль. тате поглощенна энергии колебательного движения. Одни виброгаситсли построены на принципе поглощения энергии колебаний вследствие наличия сил трения, другие виброгаситсли — на создании колебаний в противофазе действующих колебаний в системе. Сокращение износа элементов технологический системы достигается снижением режимов резания, уменьшением вибраций, стабилизацией действующих сил, применением СОЖ. Сборка изделия, При сборке изделий нередко упругие деформации монтируемых деталей вызывают существенные погрешности их относительного положения и геометрической формы. Воздействовать на упругие деформации можно правильным приложением силового замыкания, например, при креплении деталей винтами, болтами; последовательность закрепления винтов или гаек должна про изводиться в направлении от середины к краям.
Сначала необходимо затягивать винты или гайки, расположенные на пересечении осей симмегрии сопрягасмых деталей, затем ближайшие винты по осям симметрии. затем по диагоналям и т.д., для более удаленных винтов (см. рис. 1.6.341 Затягивать гайки следует постепенно: сначала на 1/3 допустимого усилия затяжки, затем 2/3 и окончательно. Для обеспечения постоянной силы затяжки необходимо пользоваться динамометрическими ключами, гайке. вертами. Если деталь, обладающая небольшой жесткостью, значительно деформируется под действием массы монтируемых на нее других деталей. то применяют следующий метод. Перед тем как обрабатывать вспомога.