раздел II (1043226), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Геометрическая точность станка нельзя отождествлять с точностью обработки:
| всегда | ∆ = ∆р + ∆ф >> ∑∆ст. |
Рассмотрим влияние некоторых погрешностей оборудования на погрешность формы обрабатываемой поверхности на ряде примеров:
1
В этом случае деталь получается конусной; величина
| конусности: | i = | 2 a | |
| L |
Здесь: а- отклонение от ║ к направляющим в горизонтальной плоскости на длине L.
2 - Ось шпинделя станка не параллельна направляющим в вертикальной плоскости b/1000
ОО1 –ось вращения заготовки;
АС- траектория движения резца наклонена к плоскости ХОУ под углом β0
| tg β = | в | ||||||||||||||||||||||
| L | |||||||||||||||||||||||
| в- отклонение оси вращения шпинделя в вертикальной плоскости на длине L; r0- радиус обтачиваемой поверхности при х=0; | |||||||||||||||||||||||
Тогда: r = √ | r2+ | х2 в2 | Что представляет собой уравнение гиперболы, а | ||||||||||||||||||||
| L2 | поверхность детали – гиперболоид вращения | ||||||||||||||||||||||
| Приращение радиуса обтачиваемой поверхности: | ∆ r=√ | r02+ | х2 в2 | - r02 | |||||||||||||||||||
| L2 | |||||||||||||||||||||||
| Если ось вращения одновременно отклонена и в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, то обтачиваемая поверхность также представляет собой гиперболоид: | |||||||||||||||||||||||
| r=√ | (r0+ | х а | )2+ | х2 в2 | |||||||||||||||||||
| L | L2 | ||||||||||||||||||||||
3- Отклонение от оси вращения шпинделя к направляющим поперечного суппорта. Эта погрешность приводит к появлению выпуклой или вогнутой поверхности на торце детали:
4
поперечном сечении:
Примеры переноса погрешностей станка на деталь
можно продолжить, однако уже этих примеров достаточно,
чтобы сделать вывод:
| геометрические погрешности станка, не оказывают влияния на величину размера в фиксированном сечении, но оказывают непосредственное влияние на форму детали. |
5- Погрешность от температурных деформаций Т.С. (∆t)
Температурные деформации Т.С. оказывают особое влияние при финишной (отделочной) обработке, когда выделяется большое количество тепла (Q).
Источники тепла: зона обработки, потери на трение в узлах, приводы станка. Тепловое состояние Т.С. станка: Точный учет Q весьма сложен. Поэтому
рассмотрим отдельно тепловые деформации
станка, детали, инструмента.
Баланс количества тепла Q в %:
| Обработка всеми методами, кроме обработки мерным инструментом | Обработка отверстий мерным инструментом |
| -стружка: 50 70% -инструмент: 10 40% -заготовка: 3 10% | -стружка: 30% -инструмент: 15% -заготовка: 55% |
| а. –Тепловые деформации Т.С. (станка) | Одним из основных источников тепла |
-шпиндельная бабка:
Т
шпинделя делей на 3040% выше средней
t0-ры корпусных деталей
При большой длине шпинделя необходимо считаться с его осевым перемещением от нагрева, что влияет на точность линейных размеров. Перемещение торца шпинделя в осевом
| направлении: | ∆L = α.∆t0.L |
α – термический коэффициент линейного расширения (α =0,000012).
Д
∆L = 0,000012.10.500 = 0,06 мм – это большая величина!
в –Тепловые деформации заготовок
. Обильное охлаждение устраняет нагрев
заготовок Степень неравномерности
нагрева левого торцевого сечения по
сравнению со средним сечением равна 4.
| Тепловые деформации заготовки определяют, считая ее температурное поле постоянным (90%), что с небольшим приближением справедливо. Средняя t0 – ра нагрева заготовок: | |||||||||||||||||||||||
| t0= | Q | ; | где: | Q- количество тепла, полученное заготовкой [ккал]; | |||||||||||||||||||
| c.p.v | с-удельная теплоемкость заготовки [ккал/кг 0С]; | ||||||||||||||||||||||
| p-плотность материала заготовки [кг/м3]; | |||||||||||||||||||||||
| v-объем заготовки [м3] | |||||||||||||||||||||||
| Тогда тепловые деформации в направлении размера: | .∆t0.= α.L ∆t0. | ||||||||||||||||||||||
| Количество тепла | Q = N t0 60 0,024 | [ккал]; N- мощность на шпинделе станка [квт] | |||||||||||||||||||||
| t0= | L | [мин] | |||||||||||||||||||||
| n s | |||||||||||||||||||||||
| Тепловые деформации массивных заготовок малы и ими можно пренебречь. | |||||||||||||||||||||||
| с –Тепловые деформации инструмента | - в отдельных случаях t 0С инструмента доходит | ||||||||||||||||||||||
| до 700 800 0С | |||||||||||||||||||||||
|
| В начале обработки наблюдается быстрое повышение t 0С режущего лезвия; далее – замедление и наступает тепловое равновесие: | ||||||||||||||||||||||
| В состоянии теплового равновесия | ξт= С | L р | σв (t0 S )0,75 V0,5 | [мкм]; | |||||||||||||||||||
| F | |||||||||||||||||||||||
Где: С – коэффициент, зависит от метода обработки и режимов;
Lр- вылет режущего инструмента из резцодержателя;
F – площадь поперечного сечения резца; σв – предел прочности материала заготовки.
| Удлинение в период разогрева инструмента | ξ= ξт (1-е-τ/4) | |||||||
| Для приближенных расчетов можно воспользоваться формулой: | ||||||||
| ∆t0= 2 С t00,25 | С=0,05 (зависит от метода обработки); t0 – основное время резания; | |||||||
| –6.Суммарная погрешность обработки | ||||||||
Суммарная погрешность обработки является следствием влияния первичных факторов, рассмотренных выше, т.е.:
| ∆ = ∆р + ∆ф = f(εу; ∆у;∆u;∆Н; ∑∆ст; ∆t0) | Каждая из стоящих в скобках величин не зависит от | |||||||||||
| другой и для каждого конкретного случая определяется отдельно. ∆Ф –суммарная погрешность формы появляется потому, что все первичные погрешности рассматриваются в одном сечении, где их значение будет максимальным, Однако, суммарная погрешность – это разность между самым большим и самым маленьким размерами в партии деталей, которые могут лежать в разных сечениях. А разность размеров по сечениям и есть | ||||||||||||
| погрешность формы - ∆Ф. Тогда: | ∆Ф=f(∑∆ст; ∆у; εз) | |||||||||||
| Погрешность ∆Н не вызывает погрешности формы, а только смещает поле рассеяния размеров в какую-либо сторону. | ||||||||||||
|
| ∆ = ∆у + εу + ∆Н +∆u + ∆t +∆Ф | - с учетом знака каждой составляющей. | ||||||||||
| При односторонней обработке | ||||||||||||
| При симметричной обработке. | ∆ = ∆у + ∆Н +∆u + ∆t +∆Ф | Расчет по этим формулам | ||||||||||
| получается завершенным. | ||||||||||||
| -Метод вероятностного суммирования (неполной взаимозаменяемости) | ∆ = ∆р + ∆Ф | |||||||||||
| При этом: | ∆р = t √ | λ1 ∆у2 + λ2 ∆Н2 + λ3 εу2 + λ4 ∆u2 + λ5∆t2 | ; где t – степень риска | |||||||||
-Метод расчета ∆ по max/min:получения брака: t1= 1; % риска = 32%; t1= 2; % риска =4,5%; t1=3; % риска =0,27%;
λ1… λ5- коэффициенты, зависящие от формы кривой распределения каждой погрешности
| λ1=λ2=λ3 = | 1 | -распределение близко к закону Гаусса-Лапаласса; | ||||||||||
| 9 | ||||||||||||
| λ4= | 1 | -закон равной вероятности λ5 = | 1 | , т.к. закон до конца не изучен. | ||||||||
| 3 | 3 | |||||||||||
| Тогда: | ∆р = t √ | ∆у2 + ∆Н2 + ε2у + 3 ∆u2 + 3∆t2 | ; | |||||||||
| С учетом влияния ∆Ф: | ∆ = ∆р + ∆Ф= √ | ∆у2 + ∆Н2 + ε2у + 3 ∆u2 + 3∆t2 | + ∆Ф | |||||||||
| При определении погрешности диаметральных (симметричных) размеров: | ||||||||||||
| ∆ = ∆р + ∆Ф =2√ | ∆у2 + ∆Н2 + ε2у + 3 ∆u2 + 3∆t2 | + ∆Ф | ||||||||||
При индивидуальном методе получения размеров (МИПР) – обработка методом пробных проходов и промеров определяется только ∆Ф для единичной детали:
| Т.е. | ∆ = ∆Ф = ∆у + εв + εз + ∆u +∆t0 +∑∆ст. |
Где: ∆у- погрешность формы, полученная в результате копирования первичных погрешностей в условиях упругой Т.С.;
εв- погрешность выверки инструмента на размер;
εз- погрешность закрепления заготовки;
∆u- погрешность формы детали от износа режущего инструмента;
∆t0- погрешность формы детали от температурных деформаций Т.С.
Для диаметральных размеров (симметричной обработки) эта формула будет:
|
| ∆ = ∆Ф = ∆у + 2 εв + ∆u +∆t0 +∑∆ст. |
удваивается, т.к. выверку относим к диаметру.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
