92. Динамическая размерная настройка.

Различают два вида динамической размерной настройки: единичную, когда процедура настройки повторяется при обработке каждой заготовки, и настройку на партию, когда настроенным на размер инструментом обрабатывается партия заготовок, соответствующая периоду его стойкости. Единичная динамическая размерная настройка осуществляется методами «пробных стружек» и «пробных проходов».

Пример использования первого метода показан на рис. 4.8.

После включения вращения шпинделя вершина резца переводится из исходного положения (точки 0) до касания с вращающейся заготовкой (в точке 1). Затем резец отводится вправо (в точку 2 за пределы заготовки), лимб поперечной подачи устанавливается на нуль и осуществляется переход вершины резца в точку 3 поперечной подачей на величину h = (D – d)/4, где d – требуемый размер. Включается продольная подача и заготовка обтачивается на небольшой длине L₁ («пробная стружка» – переход в точку 4). Резец ускорено отводится вправо в точку 5, которая может совпадать с точкой 3. Отключают вращение шпинделя и измеряют значение полученного диаметра d₁. Снова включают вращение шпинделя, вершину резца перемещают в точку 6 на расстояние h₁ = (d₁ - d)/2 и заготовку обрабатывают на требуемой длине L.

Если запомнить значение делений на лимбе поперечной подачи, то следующие несколько заготовок, на которых обрабатывается только одна цилиндрическая поверхность, можно обтачивать сразу, установив резец (в точку 6) по лимбу.

Недостаток данного метода – относительно низкая точность. Кроме того, на участке длиной L₁ получается уменьшенный окончательный размер (особенно при малой жесткости заготовки), так как этот участок обрабатывается с меньшей глубиной резания, чем остальная заготовка.

Метод «пробных проходов» отличается от метода «пробных стружек» тем, что предварительно обтачивается не малый участок обрабатываемой поверхности заготовки, а вся поверхность. Далее, после отвода резца вправо в точку 5, проводят коррекцию размерной настройки (перевод в точку 6) и повторную обработку на всей длине. Последнюю процедуру можно повторять несколько раз, пока не будет достигнут заданный размер. Этот метод обеспечивает высокую точность, ограниченную только точностью измерения, точностью регулировки (по лимбу винта поперечной подачи или по индикатору часового типа) и минимальной глубине резания, с которой может работать резец. Однако при размерной настройке методом «пробных проходов» существенно теряется производительность. При динамической размерной настройке на партию деталей необходимо обеспечить не только заданную точность, но и максимальную долговечность работы инструмента между коррекциями размерной настройки, кото­рые выполняются несколько раз за период его стойкости. Основной причиной, вызы­вающей необходимость этой коррекции, является износ инструмента, из-за которого размер обработки может си­стематически увеличиваться (для наружной поверхности) или уменьшаться (для внутренней) .

Размерная настройка осуществляется в три этапа: 1) индивидуальная настройка по первой заготовке; 2) обработка пробной партии из т = 5...10 заготовок; 3) анализ результатов измерения деталей пробной партии и первая коррекция размерной настройки с целью так расположить в пределах поля допуска ТА мгновенное поле рассеяния wА размера А, чтобы получить максимальный запаc h\ на изнашивание инструмента. На рис. 4.20 приведена схема выполнения процедур размерной настройки на партию.

93. Жесткость машин и технологических систем механической обработки.

Свойство машины (и технологической системы) упруго деформироваться под действием силы будем называть податливостью, а обратное податливости свойство — жесткостью. Податливость измеряется в миллиметрах на килоньютон (мм/кН), а жесткость j ' — в килоньютонах на миллиметр (кН/мм). Связь между силой Р и соответствующей ей упругой деформацией σ обычно не линейна , поэтому определяющее уравнение жесткости всякой машины имеет вид j = ΔР/ Δσ , где ΔР — приращение деформирующей силы; Δσ — соответствующее ему приращение упругой деформации. Для технологической системы механической обработки определяющее уравнение жесткости записывается следующим образом: j = ΔР_у/Δу , где ΔРу — приращение проекции силы резания на ось Y, перпендикулярную к обработанной поверхности; Δу — соответствующее ему приращение проекции упругой деформации на ту же ось. В качестве приближенной характеристики технологической системы используют среднюю жесткость j для диапазона изменения силы Р_у от нуля до некоторого фиксированного значения Р_Y1. Тогда j = Pyi/Yi-Жесткость технологической системы существенно зависит от ее состояния и условий нагружения. Так, средняя жесткость шпиндельной бабки круглошлифовального станка после 30-минутного разогрева на холостом ходу увеличивается на 44%. Эксперименты показали, что средняя жесткость существенно зависит от координат точки приложения и направления действия силы резания. Полагая, что в определяющем уравнении ΔР_у = А_р, а Δу = A_упр, где А_р — амплитуда силы Р_у, а A_упр — амплитуда упругой деформации, можно ввести понятие «динамическая жесткость»: j = Ap/ Aупр Динамическая жесткость характеризует поведение технологиче­ской системы при ее нагружении периодической силой. Минимальная жесткость соответствует совпадению частоты возмущения с собственной частотой колебаний системы w_обр. При w → 0 динамическая жесткость становится равной статической жесткости j. Динамическая j._дин и статическая j. жесткости связаны коэффициентом динамичности K_дин: j./ j._дин Чем больше коэффициент К_ДИН, тем больше амплитуда упругой деформации при одинаковой амплитуде силы резания.