2.5 Погрешности обработки, возникающие вследствие геометрических неточностей станка

Отклонения размеров, формы и расположения обрабатываемых поверхностей от заданных возникают также вследствие геометрических неточностей станка. Так, при точении консольно-закрепленной заготовки в результате отклонения от параллельности оси шпинделя направляющим станины в горизонтальной плоскости получается конусообразность:

Δ_кон=C_ml_m/l , (14)

где C_m – допустимое отклонение от параллельности оси шпинделя направляющим станины в плоскости выдерживаемого размера на длине l, мм;

l_m – длина обработанной поверхности, мм.

При обработке плоских поверхностей на вертикально-фрезерных станках вследствие непараллельности рабочей поверхности стола его продольным направляющим возникает отклонение от параллельности обработанной и установочной поверхностей:

Δ_h=C_фl_ф/L , (15)

где Δ_h – приращение высоты обработанной поверхности, мм;

C_ф – отклонение от параллельности рабочей поверхности стола его продольным направляющим на длине L, мм;

l_ф – длина обработанной поверхности, мм.

Отклонение от перпендикулярности оси шпинделя вертикально-фрезерного станка к поверхности стола в продольном направлении вызовет при обработке плоской поверхности вогнутость в сечении, перпендикулярном к направлению подачи.

Оба указанных отклонения создают погрешности формы обработанной поверхности и, следовательно, погрешность выдерживаемого размера; указанные погрешности при односторонней обработке создают также отклонения относительно баз и торцевых поверхностей обработанной заготовки. Наиболее точно расчет ожидаемых погрешностей можно выполнить на основе экспериментальных данных. Допустимые отклонения деталей, обрабатываемых на различных станках, приведены в табл. 2.14 см. Приложение В.

2.6 Погрешности обработки, вызываемые температурными

деформациями технологической системы

Теплота, образующаяся при резании, трении сопряженных деталей станков, а также внешнее тепловое воздействие приводят к упругой деформации технологической системы, появлению погрешностей обработки ∑Δ_т. Теплота в процессе резания образуется в результате внутреннего трения между частицами обрабатываемого материала в процессе деформации Q_деф, внешнего трения стружки о переднюю поверхность резца Q_п.тр. и поверхности резания обработанной поверхности о заднюю поверхность резца Q_з.тр, отрыва стружки, диспергирования ее, т.е. тонкого измельчения Q_дисп и определяется по формуле:

Q= Q_деф+Q_п.тр.+ Q_з.тр.+Q_дисп. (16)

Так как механическая работа почти полностью переходит в теплоту, то эта связь выглядит следующим образом:

Q=P_zV/E , (17)

где Q - количество теплоты;

P_zV - работа резания;

E - механический эквивалент теплоты.

Распределение теплоты резания между стружкой, деталью и инструментом зависит от метода, условий обработки, материала детали и инструмента. Обычно при обработке из-за неравномерного нагрева происходит изменение: размеров, формы и расположения деталей станка. Температурные деформации вызывают не только смещение узлов станка, но и изменение жесткости станков. Однако суммарную погрешность обработки, связанную с температурными деформациями, обычно определить не удается. Поэтому для операций с жесткими допусками на обработку приблизительно принимают:

∑Δ_т=(0,1-0,4) Δ_∑ , (18)

причем для обработки лезвийным инструментом

∑Δ_т=(0,1-0,15) Δ_∑ , (19)

а при шлифовании

∑Δ_т=(0,3-0,4) Δ_∑ . (20)