Тепловые деформации инструмента
Некоторая часть теплоты, выделяющееся в зоне резания переходит в режущий инструмент, вызывая его нагревание и изменение размеров. При токарной обработке наибольшая часть погрешностей, связанные с тепловыми деформациями технологической системы, обусловлена удлинением резцов при нагревании.
При повышении V; S и t нагрев интенсифицируется, а следовательно увеличивается и удлинение резца. При уменьшении вылета резца с 40 до 20 мм удлинение сокращается с 28 до 18 мкм.
Уменьшение удлинения резцов – применение охлаждения.
При ритмичной работе тепловые деформации постоянны.
Тепловые деформации заготовки
Некоторая часть теплоты, выделяющееся при резании переходит в обрабатываемое изделие. При равномерном нагревании изделия возникает погрешность размеров, а при местных нагревах отдельных участков изделия – коробление. Нагревание обрабатываемых заготовок имеет существенное влияние при изготовлении тонкостенных деталей. При обработке массивных заготовок это влияние невелико.
В процессе обработки наблюдается три периода распространения тепла и развития тепловых деформаций заготовки.
Первый период – характеризуется небольшим нагревом заготовки, т.к. слой металла перед резцом холодный.
Второй период – (установившейся) характерен тем, что тепловые деформации вырастают до определенного уровня и остаются постоянными на большей части длины заготовки. Сзади, на некотором расстоянии от резца, устанавливается постоянное поле.
Третий период – (завершающий) характерен повышением температуры остающегося участка заготовки из-за отражения тепловой волны от ее левого торца. Тепловые деформации на этом участке возрастают.
Уменьшение тепловых деформаций обрабатываемых деталей может быть достигнуто: обильным подводом охлаждающей жидкости в зону резания, в результате чего большая часть тепла отводится в стружку; чередованием операций с большим и меньшим нагревом детали; устранением накопленного ранее в деталях тепла достаточной по времени выдержкой на транспортирующем устройстве или в таре; шлифованием деталей кругами больших диаметров при абразивной обработке.
Случайные погрешности обрабоки
Случайные погрешности – это погрешность, которая для разных заготовок рассматриваемой партии имеет различные значения, причем ее появление не подчиняется никакой видимой закономерности.
В результате возникновения случайных погрешностей происходит рассеяние размеров заготовок, обработанных при одних и тех же условиях. Рассеяние размеров вызвано совокупностью многих случайных причин: колебание твердости обрабатываемого материала и величины снимаемого припуска; изменения положение заготовки в приспособлениях, связанное с погрешностью ее базирования и закрепления или обусловленные неточностью приспособления; неточность установки положения суппортов по упорам и лимбам; т.д.
Для выявления и анализа закономерностей распределения размеров деталей при их рассеянии применяются методы математической статистики.
4.3.1. КРИВЫЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ
ОБРАБОКИ
Математическая статистика была точной научной базой, на которой начали проводить первые исследования точности технологических процессов. Первым шагом в этом направлении было изучение и анализ кривых распределения. Построение кривых распределения производится следующим образом. Всю совокупность измерений (точность измерения должно быть не ниже 0.1 допуска (разброса значений) исследуемой величины) интересующей нас величины ( например, какого-либо размера в партии заготовок, обработанных при определенных условиях) разбивают на ряд групп: в каждую группу входят величины, результаты измерения которых находятся в пределах установленного интервала. Интервалы, число которых обычно берут в пределах 7-11, откладывают по оси абсцисс, а количество размеров, присоединяющиеся на каждый интервал, по оси ординат.
После соединение нанесенных на график точек получают ломаную линию, называемую полигоном распределения.
В место абсолютного количества m деталей в каждом интервале по оси ординат откладывают отношение этого количества к общему количеству n, деталей в партии; данное отношение называется относительной частотой или частостью.
На рисунке показан полигон распределения диаметральных размеров колец, подвергнутых предварительному обтачиванию; из него видно, что на средние интервалы размеров приходится большее количество колец. При увеличении количества деталей в партии, сужение интервалов и увеличения их числа ломанная линия приближается к плавной кривой.
В качестве самой приближенной меры точности исследуемого процесса обработки может служить поле рассеяния размеров. Величину поля рассеяния можно брать по полигону распределения или по таблице измерения исследуемых значений. Чем уже поле рассеяния, тем точнее исследуемый технологический метод.
