- •Машиностроительное производство, основные понятия и определения
- •Производственная программа судоремонтного завода (срз)
- •Номенклатура срз
- •Структурная схема технологического процесса механической обработки
- •Правила оформления мк, ок, ктп, кэ
- •Влияние различных факторов на величину силы резания Зависимость силы резания от ширины и толщины срезаемого слоя
- •Зависимость сил резания от свойств обрабатываемого металла
- •Влияние свойств инструментального материала на силу резания
- •Влияние скорости резания на силу резания
- •Основы теории резания металлов
- •Элементы режима резания
- •Выбор режущего инструмента
- •Выбор и назначение глубины резания
- •Выбор величины подачи
- •Выбор значения периода стойкости
- •Инструментальные материалы
- •Основные требования к инструментальным материалам следующие:
- •Точность в машиностроении и методы её достижения Точность в машиностроении
- •Отклонения формы и расположения поверхностей
- •Факторы, определяющие точность обработки
- •Точность настройки станка и режущего инструмента
- •Жёсткость технологической системы
- •Влияние на точность обработки температуры и других факторов
- •Шероховатость поверхности
- •Параметры шероховатости
- •Механизм возникновения шероховатости
- •Методы и средства оценки шероховатости поверхности
- •Профилографы
- •Базирование и базы в машиностроении Установление конструкторских и технологических баз
- •Погрешности базирования и закрепления заготовок
- •Выводы и рекомендации:
- •Последовательность проектирования технологических процессов Исходные данные для проектирования технологического процесса механической обработки. Их анализ
- •Анализ рабочего чертежа детали и технических условий на её изготовление.
- •Проектирование технологического маршрута. Общие требования.
- •Нормирование технологических процессов
- •Станочные приспособления Общие сведения о приспособлениях. Виды приспособлений.
- •Частные случаи расчёта сил зажима
- •1. Заготовка установлена в трёхкулачковом патроне
- •2. Заготовка установлена и закреплена на цанговой оправке.
Точность настройки станка и режущего инструмента
При смещении резца на размер а вверх-вниз относительно оси станка (рис. 4) диаметр D заготовки увеличивается.
Биение вращающихся центров станка приводит к биению обрабатываемых поверхностей заготовки относительно оси центральных отверстий. При перестановке обработанной заготовки на другой станок с другим биением центров может возникнуть отклонение от соосности у заготовок, обрабатываемых в разных условиях.
Жёсткость технологической системы
Жёсткостью технологической системы называют отношение радиальной силы резания Py, направленной перпендикулярно обрабатываемой поверхности, к смещению y режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки в том же направлении:
Под влиянием силы резания возникает упругая деформация элементов технологической системы СПИД (изгиб и сжатие резца, изгиб заготовки и т.п.). Если бы под действием сил резания заготовка и инструмент не деформировались, то обработанная поверхность имела бы форму цилиндра диаметром d (рис.5).
Рисунок 5.
Однако, в результате упругих деформаций резца и заготовки диаметр обработанной поверхности будет отличаться от заданного на величину погрешности - . Эта погрешность тем больше, чем больше величины сил , чем больше вылет резца. В различных точках обрабатываемой поверхности жёсткость технологической системы различна. Например, при консольном закреплении в 3-х кулачковом патроне жёсткость детали будет уменьшаться по мере удаления от патрона. Следовательно, при обработке с продольной подачей стрелка прогиба детали от действия сил резания будет изменяться по длине обработанной поверхности, и мы получим погрешность формы детали — конус вместо цилиндра (см. рис. 6).
Рисунок 6.
Деформации режущего инструмента, зависящие от величины его вылета из резцедержателя, особенно сказываются при растачивании глубоких отверстий (рис. 8).
Рисунок 8.
Повышение жёсткости технологической системы - непременное условие применения высокопроизводительных режимов резания и повышения точности обработки.
Влияние на точность обработки температуры и других факторов
В процессе резания звенья технологической системы нагреваются, что приводит к возникновению температурных погрешностей. Так, вследствие нагрева инструмента удлиняется его режущая часть, что приводит к возникновению погрешности формы и размеров при обработке длинных поверхностей.
Выделение тепла при резании приводит к нагреву обрабатываемой заготовки, причём - чем длиннее заготовка, тем неравномернее она нагревается. Следовательно, изменяется её форма и размеры, что вносит дополнительную погрешность обработки.
Температура нагрева обрабатываемой заготовки зависит от количества теплоты, поступающей в заготовку, которая в свою очередь зависит от массы заготовки, теплоёмкости её материала, режима резания. Чем больше масса заготовки, тем меньше она подвержена температурным деформациям.
При работе станка выделяется теплота из-за трения в узлах и подшипниках, вследствие чего нагреваются детали станка и его механизмы. У токарно-винторезного станка главным образом нагревается передняя бабка. Задняя бабка, суппорт и станина нагреваются незначительно. Ввиду больших масс частей станка происходят медленные температурные деформации, которые незначительно влияют на точность обработки.
Большое влияние на точность обработки оказывает размерный износ режущего инструмента в направлении нормали к обрабатываемой поверхности. Величина износа зависит от пути, пройденного резцом за период его стойкости, т.е. пути резания:
[м],
где скорость резания, м/мин.
Характеристикой интенсивности размерного износа является относительный износ (мкм), т.е. размерный износ приходящийся на 1000 м пути резания:
Рисунок 9. |
Рисунок 10. |
Относительный износ имеет сложную зависимость от скорости резания (см. рис. 9). В зоне низких скоростей (50 м/мин) он довольно велик; при возрастании скорости резания он уменьшается, достигая минимума при оптимальном значении . Дальнейшее возрастание скорости резания приводит к увеличению относительного износа.
Зависимость скорости изнашивания от времени работы инструмента имеет следующий вид (см. рис. 10). В начале работы резец изнашивается значительно интенсивнее. Начальный износ можно учесть, прибавляя к пути резания длину .
Тогда размерный износ может быть определён по формуле: