2.21 Погрешность формы и взаимного положения поверхностей детали
При рассмотрении обработки индивидуальной заготовки на предварительно настроенном станке или методом пробных стружек (метод индивидуального получения размера) коэффициент в формуле (2.71) будет величиной постоянной, т.к. затупление режущей кромки инструмента при обработке одной детали будет незначительным и формула (2.71) примет вид:
.
(2.73)
В данном случае ∆yф является погрешностью формы или взаимного положения поверхностей детали.
В значении глубины резания t в формуле (2.73) учитываются погрешности формы и взаимного расположения поверхностей заготовки предыдущей обработки (конусность, бочкообразность, кривизна, эксцентричность, неперпендикулярность осей или плоскостей и т.д.).
В условиях упругой технологической системы, погрешности, полученные на предшествующем технологическом переходе, не могут быть полностью устранены на выполняемом переходе. Но повышение точности формы обрабатываемой поверхности заготовки, увеличение жесткости технологической системы, улучшение геометрии и заточки режущего инструмента, обработка за несколько переходов дают возможность уменьшить остаточные погрешности всех видов формы и взаимного положения поверхностей детали и довести их в процессе обработки до уровня, указанного в технических условиях или чертеже детали.
При жесткости технологической системы, не зависящей от координаты зоны резания, происходит копирование на обработанной поверхности первичных погрешностей заготовки в уменьшенном виде, т.е. если поверхность заготовки имеет искажение формы или погрешность взаимного положения поверхностей, то после обработки это искажение или вид погрешности остается подобным. Формула (23) примет вид
.
( 2.74 )
Например, при протачивании торца заготовки, плоскость которого перпендикулярна оси вращения, после обработки на один проход торец остается плоским, а угол перекоса (торцевое биение) уменьшится.
В условиях, когда жесткость системы зависит от координаты зоны резания, картина осложняется из-за непрерывного изменения жесткости системы по мере перемещения режущего инструмента в направлении подачи: при этом обработанная поверхность может получить дополнительное искажение формы. Несмотря на это, погрешности обрабатываемой детали при достаточно большой жесткости системы могут быть значительно уменьшены по сравнению с погрешностями исходной заготовки. Этого можно также достигнуть путем проведения обработки с непрерывно изменяющейся подачей. Изменение подачи должно происходить по такому закону, чтобы упругие отжатия были постоянные (при постоянном припуске), т.е. по мере приближения режущего инструмента к участку с наибольшей жесткостью подача увеличивается и наоборот. Непрерывное изменение подачи в станках по заданному закону может быть обеспечено при помощи механических, гидравлических или иных устройств.
При шлифовальных работах для уменьшения погрешности формы используется шлифование с «выхаживанием», т.е. производится часть проходов без радиальной подачи круга.
Увеличение жесткости системы достигается следующими путями: уменьшением количества стыков в конструкции станков и приспособлений; улучшением качества сборки, тщательной пригонкой сопряженных поверхностей и регулировкой зазоров как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации; использованием дополнительных опор как для заготовки, так и для инструмента.
Сокращение колебаний силы резания проводится, кроме указанных способов, и путем проведения обработки с переменной подачей.