Spravochnik_tehnologa-mashinostroitelya_T1 (550692), страница 6
Текст из файла (страница 6)
е. она должна быть адекватна. В зависимости от метода получения математических соотношений различают модели: статистические, основанные на описании физических и химических явлений, и смешанные. Модели смешанного типа для решения технологических задач строат на основании описания физических процессов в объекте моделирования, однако ряд коэффициентов определяют экспериментально. Расчет погрешности обработки детали по лаыному параметру (размеру, отклонениям формы, расположения и т.
и.) состоит из трех этапов. На первом этапе проводят схематизацию реальной операции. Далее выполнвют теоретический анализ операции, в результате которого устанавливают зависимости для расчета элементарных и суммарной погрешностей. На третьем этапе экспериментально проверяют полученные соотношения. точность ОБРАБОтки детАлей мАшин Анализ точности с полным учетом всех факторов невозможен, поэтому при схематюапии операции (выборе расчетной схемы модели) обосновывают возможность учета факторов, которые наиболее заметно влияют на рассматриваемый параметр точности обработки.
Так, при расчете погрешности базирования обычно пренебрегают отклонениями формы поверхности заготовок, служащей базой. Такая схематизация часто оправдана, но не дла всех операций. Например, при обработке валов, устанавливаемых в люнете, погрешности формы поверхности, используемой в качестве базы, копируются на обработанном профиле детали, поэтому расчетная схема здесь должна быть иной. При оценке отклонений размера цилиндрической поверхности, возникающей из-за упругих деформаций технологической системы, ограничиваются анализом влияния постоянной (в пределах одного оборота) составляющей силы резания; для объяснения механизма возникновения отклонений формы и расположения обработанного профиля и их оценки необходим анализ системы в динамике. Таким образом, внд рассматриваемого параметра точности может решительным образом сказаться на модели продесса. Прн анализе точности обработки технологическую систему обычно рассматривают как линейную динамическую систему.
Это позволяет получить явные решения в замкнутой форме. Термин «динамическая система» указывает на то, что процессы в этой системе протекают во времени. Динамическая система может быть нелинейной, но поскольку исследуется точность обработки, лри которой смещения невелики, то систему можно рассматривать как линейную, Внешние возмущения, действующие на входе в систему или в элементы системы, называют входными переменными, сигналами или фушшиями. На выходе наблюдают выходные переменные, сигналы или функции. Прн работе системы каждой комбинации входных функций (вектору х(г)З соответствует определенная н единственная комбинация выходных функций (вектор у(г)З. Закон, по которому х(з) соответствует у(1), называют оператором; обозначим его через А; у (1) = Ах (Г).
Система линейна, если линеен ее оператор. Оператор А называют линейным, если при любых числах л, с„..., с„и любых функцивх х,(з), ..., х„(з) справедливо равенство А ( ~, с,х, (Г)) = ~ с,Ах,(Г), 1 ° 1 которое отражает свойства однородности и независимости действия факторов (наложи- мости воздействий, суперпозиции, аддитивности). Понятие однородности означает, что реакция системы на любой сигнал, умноженный на некоторую постоянную, равна этой постоянной, умноженной на реакцию системм на входной сигнал. В соответствии со свойством суперпозиции реакция системы (перемещения, напряжения и деформации) на сумму входных сигналов (сил или тепловых воздействий) не зависят от порядка приложения сил или тепловых полей и равна сумме реакций на каждый отдельно взятый входной сигнал.
При этом подразумевают, что модуль упругости Е и температурный коэффициент линейного расширения а не зависят от напряжения и температуры. Упрощение расчетной схемы, рассмотрение ее как линейной с присущим ей свойством суперпозиции открывают широкие возможносзи для упрощения расчетов динамических систем. Возможность рассмотрения технологической системы как линейной позволяет разработать наглядную н логичную теорию точности, основанную на дифференцированном аналюе простейших элементов технологического процесса или операции.
При этом полностью раскрывается физическая сущносп этих элементов. Обязательным условием является возможность описания этих элементов аналитически. Действующее на технологическую систему воздействие в большинстве случаев имеет четко выраженный период колебаний Т. Так, произвольно заданное внешнее силовое воздействие Р(г) (или тепловое) представляют совокупностью некоторых однотипных составляющих; далее определшот эффект действия одной из составляющих. Общий эффект от действия силы Р(г) образуется как соответствующая сумма частных. Применяют различные варианты разложения силового воздействия. Чаще всего силу представляют в виде конечной суммы гармонических составляющих (применяют разложение в ряд Фурье): Р(Г) Ра Р Х Ргсоз(ЕЮ+ 1Р1). Теория точности построена на разумном сочетании дифференцированного подхода к из- РАСЧХТ ТОЧИОСТИ ОБРАБОТКИ г) учеыию отдельных типовых простейших элементов и обязательного комплексного охвата всех сторон, всех операций и переходов обработкгь транспортирования заготовок при обработке, контроля заготовок и деталей.
Требование комплексности вакыо при аналюе комплексно автоматюнроваыных производств (автоматических ливий, гыбких проюводсгвенных систем). Требование комплексности реалюуется в нескольких направлениях: учетом совокупыости основных фааторов, расчетом всех параметров качества детали (юделия), необходимостью расчета процесса как единой последовательности переходов и операций (предполагаа обязательное сохранение и учет эффекта действия и результатов предшествующих этапов обработки), учетом возможности обработка многях партий детале)~ использованыем многих экземпляров оборудования, приспособлений, инструмента, решением вопросов точности, проюводительяосги и экономичности.
Пря обработке деталей на станке осуществляготся несколько рабочих процессов (резание, трение), воздействующих на упругую систему, вызывая смещеыие детные)Ц образующих подвижное соединение, в котором протекает рабочий процесс. Но наблюдается и обратное воздействие. Напрнмер, при смещениях инструмента и заготовки изменяется глубина и сила резаыиж Зто заставляет рассматрввать дянамвческую систему как замкнутую с отрицательной обратной связью. В замкнутой сястеме силы резаная являютса внутреыавмы воздейсгвиямы. Проанализируем влияние на систему внешних воздействий.
Периодические силы возникают ю-за погрешностей зубчатых передач, иеуравыовешеыности вращающихся деталей, передаваемых фундаменту станка от другого оборудования, н т. и.; внешняе воздействия на процесс резания связаыы с переменыостью сечения срезаемого слоя, скорости резания при обтачиваыии торцов и т.
п. Введение понятия о замкнутости системы является основным при анализе внброусгойчивости и других вопросов. В ряде случаев наличые обратной связи не учитывают и тогда силы резания считают внешним силовым фактором. Применяемые при аналюе математические методы зависят от вида системы. Систему, которая на одно ы то ке входное воздействие всегда отвсчает определенным выходным воздействием, называют детерминированной, В том случае, когда свойства оператора си- стемы не зависят от времени, оператор н систему называют стационарнымн.
В стационарной системе при любом сдвиге во времени входного возмущения без изменеынв его формы выходное воздействие претерпевает такой ке сдвиг во времени без юменения своей формы. Если при одном входном воздействии выходное воздействие различно, сыстему называют ыедетерминнрованной; еслы это выходное воздействие подчиняется явно выраженвым статистическим (вероятностным) закономерностям, то систему называют стохастической. Цель расчета.
Прн расчетах точности обработки можно: оценить возможное рассеяние заданного параметра (вычяслить суммарную погрешность обработки); установить долю элементарных погрешностей, разработать мероприятия, сникающие влияние доминирующих погрешностей на точность обработки (принимают, например, другие варианты базирования, закрепления деталей; вместо многорезцовой обработки нежестких деталей вводят обработку на гндрокопироваяьных станках и т.
п.); регламентировать продолжительность обработки деталей до принудительной подрегулнровкы или смены режущего инструмента, наиболее изнашивающнхса деталей приспособления н т. и. Наиболее сложно вычислить суммарную погрешность обработки. Зто объясняется ыедостаточным количеством данных по элементарным погрешностям обработки, отсутствием частных методик по расчегу техаологическнх процессов на точность. Поэтому технологу в ыекоторых случаях прыходится самостоятельно разрабатывать план, аналюировать результаты теоретических н экспернмеатальымх исследований. Обычно ограничиваются решением двух послешщх зздач, так как уже зто дает большой эффект в повышении точности обработки, особенно для автоматизированного производства Для операций, выполняемых на токарных„ расточных и других станках, расчет может быть выполнен в полном объеме.
В наиболее сложных случаях для снижения трудоемкости расчет целесообразно выполнять на вычислительных машинах. Оснеаяые элементарные яогрыаиости сбработкя. При обработке детали кроме необходимого для формирования поверхности двылюыня инструмента возникают добавочные относительные смещения детали (заготовки) РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ 23 Приведенное выражение удобно для расчета, когда все параметры имеют одинаковые единицы измерения При разных единицах измерения параметров целесообразно пользоватьш относительными погрешностями: ! ! Повышение точности обработки может быть достигнуто повышением точности каждого параметра и сокращением числа входыых параметров, влияющих на отклонение выходного параметра; уменьшением чувствительности системы к входным воздействиям и условиям обработки; применением автоматической системы компенсации всех или доминирующях входных параметров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
