49.Причины, вызывающие отклонения размеров и формы деталей при токарной обработке.

Достижение заданной точности деталей при токарной обработке сопряжено со значительными трудностями вследствие действия ряда факторов, основными из которых являются следующие:

1).Точность изготовления и износ технологического оборудования (станков), приспособлений и обрабатывающего инструмента;

2) .Погрешность установки заготовки на станке;

3). Жесткость технологической системы, в которой ведется обработка;

4).Температурные деформации технологической системы;

5). Остаточные деформации обрабатываемой детали;

6). Геометрическое копирование погрешностей обрабатываемой детали;

7). Погрешность измерения;

8). Погрешность наладки станка.

Степень влияния перечисленных факторов на точность обработки различна и зависит не только от вида выполняемой операции, но и от типа производства.

Следует отметить, что отклонения размеров и формы деталей во многом обусловлены упругими деформациями элементов технологической системы, в которой ведется обработка. Упругие деформации возникают непосредственно в процессе механической обработки под воздействием силы резания и вызывают изменение взаимного расположения обрабатываемой детали и инструмента. Технологическая система ДИСП (деталь – инструмент – станок –приспособление) представляет собой упругую систему, деформации которой в процессе обработки вызывают погрешности размеров и геометрической формы деталей.

Ряд характерных случаев, в которых та или иная упругая деформация одного из элементов системы ДИСП является преобладающей в процессе обработки и тем самым определяет ту или иную погрешность формы в продольном сечении.

1. Упругие деформации задней и передней бабок равны и больше упругого отжатия обрабатываемой детали. Такое соотношение упругих деформаций характерно для обработки массивных деталей. В этом случае фактический диаметр детали по еѐ краям будет больше, чем в середине. В результате образуется такая погрешность формы, как седлообразность.

2. Упругая деформация детали больше упругих деформаций задней и передней бабок. Такое соотношение упругих деформаций характерно для обработки нежѐстких деталей, у которых отношение длины к диаметру превышает 12. После обработки детали фактические диаметры по еѐ краям будут меньше, чем в середине, и, как следствие, возникает бочкообразность.

3. Конусность образуется в случае обработки детали нормальной жѐсткости, упругая деформация которой меньше упругого отжатия одной из бабок. Такое соотношение возникает, например, при обработке детали нормальной жесткости, закреплѐнной в патроне и в центре задней бабки.

Получение заданной точности детали путѐм снижения технологических упругих деформаций связано с увеличением жѐсткости системы ДИСП и точности изготовления еѐ элементов.

Вопрос № 50

Общая последовательность выбора параметров режима резания при токар­ной обработке: 1) глубина резания; 2) подача; 3) скорость резания.

Глубина резания. В каждом случае выбирают максимально возможную глу­бину резания, которая ограничена при­пуском на обработку и возможностями станка. Если для обработки какой-либо поверхности предусмотрено два или три прохода (например, черновой, получи­стовой и чистовой), то общий припуск делят соответственно на две или три части, каждую из которых стремятся снять за один рабочий ход. От глубины резания зависят ширина среза и длина рабочей части режущей кромки.Чистовой припуск зависит от ряда факторов, основными из которых яв­ляются требуемые точность и шерохо­ватость детали, необходимость в по­следующей обработке, характер преды­дущей обработки и т. д.Глубину резания при черновом про­ходе в первом приближении задают в зависимости от жесткости инструмента, прочности и размеров пластины твердо­го сплава. Максимально допустимую глубину резания при черновых прохо­дах и среднюю рекомендуемую обычно указывают в картах соответствующего инструмента или в нормативах. При оптимизации параметров резания перво­начально назначенную глубину резания обычно корректируют в соответствии с назначаемой подачей и скоростью ре­зания.

Подача. Подачу назначают макси­мально допустимой по условиям техни­ческих ограничений.Такими ограничениями для подачи При черновой обработке являются: жест­кость обрабатываемой детали, жесткость резца, прочность державки резца, проч­ность режущих пластин резца, проч­ность механизма подач станка, наиболь­ший крутящий момент, мощности глав­ного привода и привода подач, предель­ные минутные подачи на станке. Подачи при черновом точении обычно приводят­ся в соответствующих таблицах и кор­ректируются различными коэффициен­тами в зависимости от условий обра­ботки. На станках с ЧПУ подачу при первом черновом проходе заготовок, имеющих биение по торцу, наружному диаметру или отверстию, на участке входа резца обычно снижают на 20— 30 %, чтобы предотвратить сколы режу­щих кромок.ПодачуSj при однцрроходном чи­стовом точении назначают с учетом тре­бований к шероховатости и точности соответствующих поверхностей в зави­симости от требуемой точности детали и погрешности заготовки: Где Адет — допустимая погрешность де­тали, мм; Л3аг — погрешность заготовки, мм; / — жесткость системы СПИД, Н/м; Ср — коэффициент, зависящий от рода обрабатываемого материала.Подачу SR (мм/об), обеспечиваю­щую требуемую шероховатость,' нахо­дят по формуле Где СИ — постоянный коэффициент; Rzmax — наибольшая высота микроне­ровностей поверхности, мкм; г — радиус при вершине резца, мм; — поправоч­ный коэффициент; ф, cpi — главный и вспомогательный углы резца в плане, V — скорость резания, м/мин; а, а, х, г, П — показатели степени. Рассчитанные по приведенным фор­мулам подачи не должны быть меньше sMHHmin (наименьшей минутной подачи на станке) и spe3min (наименьшей пода­чи, обеспечивающей нормальное реза­ние) .

Скорость резания. При выбранных глубине резания и подаче задают та­кую скорость резания, которая обеспе­чивала бы оптимальную стойкость ин­струмента .Напомним, что при резании разли­чают изнашивание по задней и перед­ней граням. Наиболее часто за крите­рий изнашивания принимают ширину ленточки изнашивания Л3 по задней грани. В каждом случае можно уста­новить допустимый износ (величину H3), При достижении которого инструмент подлежит переточке. Стойкостью инстру­мента называется период времени его работы между переточками. Ориентировочный допустимый износ H3: при черновом точении 1,8 мм для неперетачиваемых пластин и 1 —1,4 мм для резцов с напаянными пластинами твердого сплава; при чистовом точении 0,4—0,6 мм для твердосплавных резцов. В практике работ на станках с ЧПУ значения допустимого износа могут от­личаться от указанных. Это зависит от требований, предъявляемых к заданной точности обработки, циклам принуди­тельной замены инструмента, циклам подналадки инструмента и т. п. Особое влияние на выбор парамет­ров режима резания на станках с ЧПУ оказывает возможность быстро заме­нять изношенный инструмент новым с автоматической его подналадкой.