Общие положения

НЕОБХОДИМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование влияния жесткости заготовки на точность обработки

Изучить влияние жесткости заготовки на точность обработки. Освоить методику определения погрешностей формы нежесткого вала. Выявить мероприятия, направленные на уменьшение погрешностей обработки, обусловленных малой жесткостью заготовки.

При выполнении практической работы используется:

1 токарный станок 1К62 (для получения характерных зависимостей применяется станок, долго находившийся в эксплуатации);

2 цилиндрическая заготовка диаметром 20…30 мм, длиной 500…600 мм;

3 токарный проходной резец К.01.4979.000–02 Т15К6 ТУ 2–035–892–82.

Под действием сил, действующих в процессе обработки, в технологической системе (ТС) возникают упругие деформации. Они складываются из деформаций всех элементов ТС, в том числе и деформаций обрабатываемой заготовки.

Если жесткость заготовки невелика, то погрешности обработки в основном определяются деформациями заготовки. Дeфopмации заготовки возникают под действием сил закрепления или под действием сил резания. В тех случаях, когда жесткость заготовки переменна по длине, образуется погрешность формы обработанной поверхности.

При обработке нежесткого вала происходит изменение положения его оси под действием составляющих силы резания (рисунок 1.1).

Величины прогибов вала в вертикальном f ₁ и горизонтальном f ₂ направлении при положении инструмента в середине заготовки:

, (1.1)

, (1.2)

Изменение положения оси нежесткого вала

Рисунок 1.1.

где P_z, P_y – тангенциальная и радиальная сила резания, Н;

l – длина вала, мм;

E – модуль упругости материала заготовки, E = 2⋅10⁴, МПа;

J – момент инерции вала, J = 0,05d⁴, мм⁴ (d – диметр вала до обработки, мм).

Составляющие силы резания при точении:

, (1.3)

, (1.4)

где C_Рz, C_Py – коэффициенты, зависящие от механических свойств обрабатываемого материала;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

J – скорость резания, м/мин;

k_Pz, k_Py – поправочные коэффициенты для измененных условий обработки;

x_Р, y_Р, z_Р – показатели степени, определяющие влияние на силу резания глубины, подачи и скорости соответственно.

При обработке заготовки вала наименьшие деформации будут получены при положении инструмента около опор, наибольшие – в середине. Радиус обработанной заготовки в среднем сечении с учетом суммарного прогиба заготовки из рисунка 1.1 составит:

, (1.5)

где r – расчетный диаметр вала без учета прогиба.

. (1.6)

Расчетное значение погрешности формы вала, полученное в результате обработки определяется:

. (1.7)

Фактическая погрешность составит:

. (1.8)

где , – максимальный и минимальный действительный диаметр вала.

Для уменьшения погрешностей формы обработанной поверхности, обусловленных малой жесткостью заготовки необходимо:

- применять дополнительные опоры, увеличивающие жесткость ТС (люнеты на токарных станках, различные подводимые опоры при обработке на фрезерных станках);

- уменьшить силы резания за счет уменьшения глубины резания, подачи, изменения геометрических параметров режущего инструмента;

- применять обработку с изменяемой по определенному закону подачей (рисунок 1.2, а) или глубиной резания (рисунок 1.2, б) (это можно реализовать только при использовании оборудования с ЧПУ). На участках с меньшей жесткостью величина подачи должна быть уменьшена до значений, обеспечивающих постоянство упругих деформаций заготовки. Глубину резания возможно изменять за счет изменения траектории движения инструмента.

Уменьшении погрешностей формы при обработке нежесткой заготовки

а) закон изменения подачи; б) закон изменения траектории

Рисунок 1.2.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 71; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!