12. Жесткость технологической системы спид.

Главным источником погрешностей механической обработки является недостаточная жесткость системы станок—приспособление—инструмент—деталь или сокращенно—системы СПИД. Погрешности от упругих деформаций системы СПИД составляют в отдельных случаях до 80% общей погрешности механической обработки.

Как известно, силы резания действуют не только на режущий инструмент, но и в обратном направлении — на обрабатываемую деталь, причем основное влияние на деформацию узлов и станка в целом оказывают составляющие силы резания Ру и Р. Под действием этих сил обрабатываемая деталь отходит от инструмента. В результате этих отжатий изменяется расстояние от оси детали до вершины резца, следовательно, изменяется и размер обрабатываемой детали.

На точность механической обработки заметно влияют перемещения узлов станка только в направлении действия сил резания Ру, т. е. в направлении, нормальном (перпендикулярном) к обрабатываемой поверхности.

Жесткостью технологической системы станок — деталь — инструмент называют отношение составляющей усилия Ру, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности, к смещению лезвия инструмента у относительно детали, отсчитываемому в том же направлении:

г де Ру—радиальная составляющая силы резания, в кг;

у—деформация системы, в мм.

В еличину, обратную жесткости, принято называть податливостью и обозначать буквой W, Податливость измеряют в мкм/кг:

Д еформация системы будет составлять:

Жесткость инструмента и приспособлений. Деформации режущего инструмента играют весьма важную роль при выполнении операции растачивания. При обработке отверстий (сравнительно глубоких) консольно закрепленные расточные оправки обычно являются наиболее слабыми звеньями технологической системы. Во многих случаях низкая жесткость оправок является причиной снижения режимов резания.

При обработке наружных поверхностей проходными резцами жесткость инструмента может быть принята равной бесконечности, а его податливость равной нулю. Это связано с тем, что усилие Р_у, действующее вдоль стержня резца и стремящееся вызвать его сжатие, не в состоянии привести к сколько-нибудь практически ощутимой величине деформации и погрешности.

Жесткость приспособлений во многих случаях является фактором, сильно влияющим на точность обработки.

Жесткость технологической системы в целом. При обработке, например, вала в центрах токарного станка деформация технологической системы представляет собой сумму деформаций детали, станка и инструмента:

где у — деформация системы; Удет — деформация детали; Уст — деформация станка; Уи — деформация инструмента.

В рассматриваемом случае податливость инструмента, а следовательно, и его деформацию можно принять равными нулю, тогда

Исходя из жесткости системы j и податливости W, деформация системы может быть выражена и такой зависимостью

13. Погрешность установки и ее составляющие

Вследствие несовмещения измерительных и технологических баз, неоднородности качества базовых поверхностей заготовок, не­точности изготовления и изнашивания опор станочных приспо­соблений (СП), нестабильности усилия закрепления заготовок в СП различные. Погрешность положения заготовки, обусловленную указанными причинами, называют погрешностью установки _y и вычисляют ее составляющие: погрешности базирования _б, погреш­ности закрепления _з и погрешности положения приспособле­ния _пр. Погрешностью базирования называется разность предельных расстояний от измерительной базы заготовки до установленного на размер инструмента. Погрешность базирования возникает при несовмещении измерительной и технологической баз заготовки; она определяется для конкретного выполняемого размера при данной схеме установки. Поэтому величине Ед в расчетах присваивают ин­декс соответствующего размера. Погрешность б является случайной величиной. Погрешность з содержит как случайные составляющие погрешности, объединяе­мые в основную з.о, так и закономерно изменяющуюся системати­ческую погрешность з.и, связанную с изменением формы поверх­ности контакта установочного элемента при его изнашивании. Погрешность пр включает закономерно изменяющуюся систематичес­кую погрешность _и, определяемую прогрессирующим износом установочных элементов, постоянную систематическую погреш­ность _у.с, определяемую погрешностями изготовления и сборки опор СП, и погрешность _с, определяемую ошибками установки и фиксации СП на станке.

В общем случае

Погрешность базирования влияет на точность выполнения размеров, точность взаимного положения поверхностей и не влияет на точность их формы. Для различных схем установки погрешность базирования может быть найдена на основе геометрических расчетов. Для устранения и уменьшения погрешности базирования следует совмещать техно­логические и измерительные базы, по­вышать точность выполнения размеров технологических баз, выбирать рацио­нальное расположение установочных элементов и назначать правильно их размеры, устранять или уменьшать зазо­ры при посадке заготовок на охваты­ваемые или охватывающие установоч­ные элементы.

Погрешностью закрепления назы­вается разность предельных расстояний от измерительной базы до установленного на размер инструмента в результате смещения обрабатываемых заготовок под действием силы закрепления. Для партии заготовок эта погрешность равна нулю, если смещение хотя и велико, но постоянно; в этом случае положение поля допуска выполняемого размера может быть скор­ректировано настройкой станка.

Если постоянные систематические погрешности _у.с и _с можно полностью устранить соответствующей настройкой станка, то

Погрешность положения заготовки Епр, вызываемая неточностью приспособления, определяется ошибками изготовления и сборки его установочных элементов, их прогрессирующим износом, а также ошибками установки и фиксации приспособления на станке.

Если можно регулярно компенсировать поднастройкой инстру­мента погрешности _и и _з.и, зависящие от износа опор, то