Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (831033), страница 56
Текст из файла (страница 56)
За это время инструмент смещается в осевомнаправлении (при обработке цилиндрической поверхности) или в радиальномнаправлении (при обработке торцов) относительно детали. Такое сочетаниедвижений инструмента обеспечивает равномерное распределение снимаемого припуска между резцами.Процесс может осуществляться в двух вариантах: при попутном резании,когда в зоне обработки движения заготовки и резца однонаправлены, а резцы,подходя к зоне резания, обращены к ней задней гранью, и при встречном резании, когда указанные движения разнонаправлены, а резцы, подходя к зонерезания, обращены к ней передней гранью.При прохождении зоны резания углы резания претерпевают изменения,характер которых зависит от соотношения диаметральных размеров заготовки и инструмента, схемы технологического зацепления (внешняя, внутренняя, охватывающая), способа резания (встречное или попутное).При встречном резании в момент врезания резца его передний уголменьше по сравнению с углом заточки.
К моменту пересечения линии центров углы резания равны углам заточки. В случае попутного резания при врезании резца передний угол имеет наибольшее положительное значение.Наибольшее изменение текущего радиуса формообразования детали, аследовательно, и наибольшая толщина среза и силы резания наблюдаютсяпри врезании резца в заготовку. В условиях попутного резания наибольшейсиле резания соответствует наибольший передний угол, что обеспечиваетснижение экстремальных нагрузки и расхода мощности в приводах по сравнению со схемами встречного резания.Кратковременный контакт каждого резца с заготовкой при фрезоточенииобеспечивает благоприятный температурный режим работы резцов, заключающийся в быстром(0,6 ... 1,2 с) разогреве верхних слоев до температуры- до 300 °С с последующим плавным охлаждетемпературы окружающей среды в течение 20 с.
Кроме того, по700 ... 1ОООнием до0С, а глубинныхсравнению с фрезерованием, характеризующимся наличием соизмеримых почастоте с собственными колебаниями станка ударных нагрузок, при фрезоточении наблюдается более плавное нагружение и разгрузка станочной системы с относительно небольшой частотой(0,05 ... 2Гц), значительно меньшейсобственной частоты колебаний элементов станочной системы, что повышаетвиброустойчивость.Таким образом, фрезоточение, обладая преимуществами многолезвийнойобработки (кинематическое распределение срезаемого слоя между резцами,кратковременность участия каждого резца в резании, повышение суммарнойстойкости инструмента), наряду с преимуществами попутного точения (благоприятные трансформации углов и силы резания, температурный режим,7. 7.Станки с циклоидШLьной схемой обработкиРис.7.28.
Изделия,аоребренные трубы теплообменников; б-295получаемые фрезоточением:-плунжеры и валы с оребрением под покрытие; г тивными свойствами; д -фильтрующие элементы; в-демпферы с упругодиссиnараспылители жид1<офазного аэрозолядинамика процесса) позволяет вести обработку с повышенными скоростями(200 ... 250 м/мин). Благодаря интенсификации процесса резания, уверезанияличению суммарной стойкости инструмента, сокращению вспомогательноговремени на наладку и смену применяемого стандартного инструмента производительность станков фрезоточения повышается по сравнению с токарнымистанками в среднем в1,5 раза.Технологические возможности фрезоточения позволяют выполнять операции обтачивания, растачивания цилиндрических, конических и фасонныхповерхностей, подрезку торцов и прорезку канавок, отрезку, а также получать изделия с щелевым поверхностным макрорельефом (рис.7 .28).Контрольные вопросы1.Назовите основные стадии протекания, характеристики и технологические возможности электроэрозионного процесса.Какие физико-химические явления наблюдаются при электрохимиче2.ской обработке? Перечислите основные технологические методы электрохимической обработки.Какие характеристики электронно-лучевого процесса и оборудование3.для него Вы знаете? Укажите области его применения.4.
В чем суть лазерной обработки? Какие типы лазеров Вы знаете?5. Назовите основные принципы и методы ультразвуковой обработки.6. Перечислите основные характеристики и схемы циклоидальной обработки.7. Что такое ЦСО?8. Какова точностьобработки и жесткость станков с ЦСО по сравнениюсо станками традиционной конструкции?9.В чем принципиальное отличие изменения углов резания при встречном и попутном точении?8. ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ СТАНКОВ8.1.
УПРУГОФРИКЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ТОЧНОСТИ8.1.1. Основные характеристики точностиТочность и производительность-станковглавные функциональные качества металлорежущих станков.Проблема точного станкостроения ограничивается частными эмпирическими исследованиями. В рамках технологической системы станокспособление-инструментпри-деталь влияние на точность обработки много-звенной и сложной конструкции станка учитывается интегрально. Посколькув процессе проектирования влияние каждого звена несущей системы станка,его конструкции, компоновки и технологического процесса обработки исборки остается неизвестным, нет способов оценки эффективности выбранных конструкторских и технологических решений.
Поэтому актуальным является расчет точности станка на стадии проектирования с учетом всех звеньев несущей системы.Анализ исследований точности обработки показал, что статическую точность станков определяют три основные характеристики: силовыеловыеW(t)и размерныеW(L)W(F),тепсмещения.Соответственно можно говорить о трех основных составляющих точностинесущей системы Уне станка: силовоймернойуL= LW(L), т.YF= FW(F),тепловой У1= tW(t)и разе.Ун.с=FW(F) + tW(t) + LW(L).Силовая составляющая определяет точность станка в функции деформации звеньев несущей системы под действием приложенных к ней сил; тепловая-в функции деформации звеньев при их нагреве; размерная-в функции погрешности размеров, отклонения формы и расположения звеньев, втом числе с учетом зазоров и износа.В качестве первого шага расчета статической точности станка на стадиипроектирования рассмотрим силовую составляющую точности.8.1.2. Типовые элементыи модули упруrофрикционных системПри обработке резанием существенную роль играют смещения технологической системы под действием приложенных к ней сил-силовые смещения.
Здесь и в дальнейшем под силовыми смещениями будем понимать от-8.1. Упругофрикционная модель точности297клонения системы при силовом воздействии от теоретически (кинематически) заданных перемещений.В соответствии с законами термодинамики не существует обратимыхпроцессов (т. е. процессов без потерь). Силовые смещения в механическойсистеме сопровождаются упругими и неупругими сопротивлениями, что объективно позволяет представить ее в виде упругофрикционной модели с возможным учетом пластических деформаций и зазоров.Силовые смещения в упругофрикционной системе зависят от собственныхи контактных деформаций звеньев, зазоров и сил трения. Деформации и потерина трение неразделимы. Последнее послужило основанием объединить упругие и неупругие свойства в некоторый модуль. Модуль обладает упругофрикционными свойствами элементарной системы и присущей ему характеристикой.
Как свойства вещества определяются его молекулой, так и свойства упругофрикционной системы в целом характеризуются свойствами составляющихее модулей. Модуль является своеобразным «кирпичиком» построения моделей разнообразных формализованных технологических систем.Гипотеза физических представлений о технологической системе сводитсяк тому, что при нагружении станка деформации его деталей и стыков сопровождаются силами внутреннего и внешнего трения.
Каждую деталь или стык,каждое звено технологической системы можно представить в виде совокупности элементов упругого и неупругого сопротивлений. Для простоты вдальнейшем будем их называть элементами упругости и трения. Первый количественно оценивается жесткостьюВнешние силыF;,k,второй- силой трения Fтр.действующие на технологическую систему в статическом состоянии, уравновешиваются силами упругого и неупругого сопротивлений.
Силы упругостиF трi изменяют воF упр;деформируют элемент упругости, силы трениявремени силь1 упругости и силовые смещения.Упругое смещение Уупр равно отношению силы упругости Fупр и соответствующей жесткостиk или произведению силы упругости и податливости W:уупр = Fyпp lk = Fупр W,(8.1)Первые два модуля табл.8.1содержат независимые элементы упругости итрения, т.
е. сила трения Fтр и жесткостьkс изменением внешней силыFостаются постоянными. В первом модуле элементы нагружаются последовательно, во втором-параллельно. Собственные характеристики силовыхсмещений у них одинаковые, однако характеристики систем, состоящих издвух и более модулей, могут существенно отличаться.У третьего модуля элемент трения Fтp(F) зависимый, т. е. сила трения Fтрпрямо пропорциональна внешней силеF.Для таких условий собственная характеристика модуля имеет треугольную форму.
Четвертый модуль содержитзависимый и независимый элементы трения. Это достаточно распространенный случай для металлорежущих станков, когда часть силы трения, определяемая массой подвижных элементов, не зависит от силы резания, а оставшаяся часть зависит.2988.Табли ц аТеория и расчет точности станков8.1Схемы и характеристики силовых смещений типовых модулей№п/пСхема модуляFтрF1Характеристика модуляk~F,yk~121'tz_оFFтрk3~~Fтp(F)FтрF,y•14~'Е_оF'tzFоFтp(F)F5Fтрk(F)~'tz_оFу6k~DF7Fтр~Fтp(F)F8k (F)'tz_оk (F)У пл~Fтp(F)FFу~оFу~оF2998.1. Упругофрикционная модель точностиПятый модуль включает в себя зависимый элемент упругости жесткостьюи независимый элемент трения, что сказывается на форме нагрузочной иk(F)разгрузочной ветвей характеристики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
