ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.06.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 2
Эта величина также является гармоникой с кратностью и, как сумма трех гармоник одного периода. Чрезвычайно существенным обстоятельством для геометрических соотношений, определяющих исправление исходных погрешностей, является несовпадение фа зы исходной погрешности с фазой суммарного влияния и-й гармо ники, т. е. между максимумом погрешности и максимумом натяга существует сдвиг фаз. Для оценки относительного влияния гармо ник удобно ввести безразмерную величину
^ • = 4 n c o s ( * < p - e « ) , |
(22) |
С/71 |
|
где угол 0„ взят с отрицательным знаком, так как изделие вра щается по часовой стрелке.
Величины Ап — амплитуда, а Вп — фазовый угол проявления гармонической погрешности. Эти величины однозначно определя ют условия шлифования [15]:
|
|
|
Ап = |
|
|
|
(23) |
|
|
|
|
c t g 9 « = 3 f |
|
(24) |
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
Un |
= |
1 -f- iicos /г(я + |
а) + Ї2 cos я ( я — |
р); |
(25) |
|
|
Vn |
= |
— ii sin п (я + |
а) — h sin п (я — |
Р). |
(26) |
|
На исправление исходной погрешности влияет |
составляющая |
||||||
вектора Ап, |
направленная |
вдоль вектора исходной погрешности |
|||||
Un = Ancos |
Вп- |
Величина |
Un определяет статический |
коэффици |
|||
ент исправления, показывающий, во сколько раз 'быстрее ис правляется п-я гармоника ото сравнению со случаем центрового шлифования, когда центр изделия не меняет своего положения.
При заданном значении величины Ап исправление существен но зависит от величины фазового угла 9П . Когда этот угол равен 90°, погрешность формы шлифуемого изделия будет оставаться неизменной; если угол 8^ по .модулю превысит 90°, то cos Qn при мет отрицательное значение и при шлифовании будет наблюдать ся увеличение погрешности формы изделия.
Наилучшими способами наладки станков следует считать та кие, которые обеспечивают положительные значения статическо го коэффициента исправления для всех гармоник. Полностью удовлетворить этому условию невозможно. Однако при правиль ной наладке коэффициенты Un принимают отрицательные значе ния лишь для высших номеров (я>50) гармоник.
Для оценки влияния параметров наладки (углов а и р ) на условия исправления исходных погрешностей заготовки и для
выбора оптимальных значений этих углов удобно пользоваться картой периодической погрешности формы изделия, на которой в координатах а и |3 нанесены области, границы которых соответ ствуют значению коэффициента исправления Un — 0. Внутри этих областей погрешности не только не исправляются, но даже могут и усиливаться. Коэффициент исправления для я-й гармоники
[/„== l + ilcosn(/LAOB)±i2cosn(£AOC)
или после подстановки входящих величин
г, |
= |
, |
, |
S i n P |
, , |
ч |
. / |
sin а |
cos п (я - |
U n |
1 |
+ |
/ |
c o s я (я + |
а ± |
, о ч |
|||
|
|
|
|
s m ( a + 6 ) |
|
|
sin(a-fP) |
|
|
(27)
р). (28) '
Границы замкнутых зон соответствуют Un = 0, которое после преобразований примет вид
cos a + cos п (я + a) |
|
cos В ± |
cos (я — В) |
|
| J — : |
Н |
: |
- 0. |
(29) |
sin a |
|
sin В |
|
|
Карта периодических погрешностей формы изделия для воз можных схем базирования при бесцентровом круглом шлифова нии представлена на рис. 76. Базированию по схеме, приведенной
на рис. 74, |
а, соответствует часть |
карты с |
координатами |
а = |
|||||
= |
0^-90° и |
В = 04-90°; |
по схеме |
на |
рис. 74, |
б —а=0ч - 90°, |
В= |
||
= |
90-^-180°; |
по схеме |
на |
рис. 74, |
в~ |
а = — (0ч-90°), |
p = 0-f-90° и |
||
по схеме на рис. 74, |
г — а = — (0-j-90°), р = 90-Ы80°. |
|
|
||||||
|
Пользование картой |
несложно. Графическим или |
расчетным |
||||||
путем определяют геометрические параметры выбранной наладки и на карту наносят точку. Ее расположение относительно замк нутых зон показывает, как будет исправляться, или, наоборот, усиливаться погрешность заготовки, или образовываться погреш ность другого периода.
Анализируя данную карту, можно отметить, что при шлифо вании по схемам на рис. 74, а и г возникают условия образования многих погрешностей, в первую очередь трехили семигранностей.
Использование геометрических наладок с параметрами а = = 0-ь5° и р = 1104-130° на универсальных станках при шлифова
нии прутков |
не дает |
возможности получения |
изделий высокой |
|
точности. Для таких |
работ практически удобны наладки |
с а = |
||
= — (3-^6°) |
при р=90ч-93°, т. е. при величине |
угла скоса |
ножа, |
|
равной 0—3°, вместо обычно применяемых опорных ножей с уг лом скоса 15—30°.
Для станков общепринятой компоновки с расположением центра шлифовального изделия выше линии центров станка мож но рекомендовать следующие наладки (табл. 10).
Наладка № 3 практически удобна при силовом (черновом и обдирочном) шлифовании. Наладка № 2 — при получистовой и
№ наладки а в градусах р в градусах
2 |
11 |
127 |
7,5 |
127 |
|
3 |
2 |
120 |
чистовой обработке деталей малой массы. Наладка № 1 реко мендуется при доводочном шлифовании. Следует учесть, что при использовании наладки № 3 возможно образование на деталях пяти- и семигранностей, при наладке № 2— семи- и двадцатигранностей, при наладке № 1—четырнадцати- и восьмигранностей.
При работе с расположением базирующих элементов, когда углы а и В меньше л/2 (см. рис. 74, в), для практического исполь зования можно рекомендовать достаточно большое число нала док для исправления многих гармоник. Наиболее благоприятны ми являются наладки с параметрами а=0-=-6° и 6 = 04-65°.
В интервале В = 344-64° при а=04 - 6° медленно должны |
ис |
||
правляться |
седьмая и девятая гармоники. Можно |
рекомендовать |
|
и наладку |
с а = 214-23° и В = 45°. Если исходная |
погрешность |
не |
есть четырехили шестигранность, то конструктивно удобна на ладка с параметрами а=31° и 6=40°.
На рис. 76 представлены области усиления погрешностей по перечного сечения для гармоник четырнадцатигранности вклю чительно. Более подробные карты периодических погрешностей формы изделия при бесцентровом шлифовании (до п = 50) можно найти в работе [15].
Коэффициент исправления овальности — основной погрешно сти формы поперечного сечения калиброванных прутков — доста точно высок. Примеры круглограмм, полученных при использова нии различных схем базирования и различных параметров на ладки, представлены на рис. 77.
Влияние динамических факторов на точность обработки. При веденные рассуждения объясняют влияние геометрических пара метров наладки на формообразование поперечного сечения дета ли при бесцентровом шлифовании. Но часто геометрически пра вильно налаженный станок дает неудовлетворительные результа ты по круглости. Разные данные по точности поперечного сечения получаются и на станках различных типов. Это объясняется осо бенностями процесса бесцентрового шлифования, которые за ключаются в том, что отсутствует жесткая кинематическая связь детали с базирующими элементами станка и шлифовальным кру гом, которые образуют упругую рабочую систему станка. Нор мальное протекание процесса шлифования обеспечивается не-
прерывным силовым прижатием детали к базирующим элемен там.
Базирование осуществляется по обрабатываемой поверхности и изделие имеет несколько степеней свободы. При возникновении возмущающих сил, например, из-за гранности заготовки, биения кругов, внешних источников и т. п. изменяется относительное по ложение детали и элементов упругой системы станка, деталь сме щается в направлении возможных перемещений. Это приводит к изменению воздействия упругой системы на рабочий процесс.
Исследованию влияния динамических факторов на процесс формообразования посвящен целый ряд работ отечественных и
Рис. 77. Круглограммы обработанных деталей
зарубежных ученых [4, 16, 28, 30]. В этих работах подчеркнуто существенное влияние динамических факторов на точность обра ботки, даны рекомендации по проектированию и отладке бес центровых станков, приведены отправные данные по соотношению масс и жесткостей основных узлов станка. На первоначальных этапах отладки станков рекомендуется определять зоны и запас устойчивости для оптимальных геометрических наладок с по мощью построения и анализа амплитудно-фазово-частотных ха рактеристик динамической системы. Эти исследования дают воз можность определять, в первом приближении, частоту вращения деталей при шлифовании, на которой процесс обработки должен быть сходящимся, т. е. амплитуда огранки должна уменьшаться.
Оценка запаса устойчивости сводится к расчету фазового уг ла 9П и построению амплитудно-фазово-частотной характеристи ки (АФЧХ) замкнутой динамической системы бесцентрового станка [15, 16]. Построение АФЧХ может быть проведено на основании экспериментальных данных и расчетным путем. На
рис. 78 приведена АФЧХ бесцентрового станка. Границы устой чивости процесса шлифования определяют следующим образом. Если при частоте возмущения со' точка а' АФЧХ, соответствую щая концу суммарного вектора, определяющего запас динамиче ской устойчивости, находится выше линии /—/, то процесс ис правления неустойчивый, расходящийся; если ниже линии 1—/, то процесс исправления п-Р.
гармоники устойчив, сходя щийся.
Подбор |
частоты |
вращения, |
|
|
||||
изделия |
|
при шлифовании |
яв |
|
|
|||
ляется |
наиболее |
действенным |
|
|
||||
и практически |
единственным |
|
|
|||||
методом |
поиска зон |
устойчиво |
|
|
||||
сти. Этой операции при перво |
|
|
||||||
начальной |
наладке |
новой |
мо |
|
|
|||
дели станка должно |
уделяться |
|
|
|||||
особое внимание. |
|
|
|
|
|
|||
На точность |
бесцентрового |
|
|
|||||
шлифования, как и на все ме |
|
|
||||||
тоды |
обработки, |
оказывают |
|
|
||||
влияние |
и |
другие |
источники |
|
|
|||
вибрации, такие как |
рядом |
ра Рис. 78. Экспериментальная |
АФЧХ |
|||||
ботающее |
ударное |
оборудова для |
я = 9 |
|
||||
ние, дисбаланс |
шпинделей и |
|
|
|||||
роторов электродвигателей, |
некачественная сборка узлов |
станка |
||||||
и т. д. Устранение источников этих колебаний весьма важно для получения качественного шлифования.
5.2. НАЛАДКА
На бесцентровых круглошлифовальных станках обрабаты вается большая номенклатура деталей типа тел вращения. На ладка станка на обработку различных деталей имеет свои спе цифические особенности. В данном разделе изложены основные принципы первоначальной наладки бесцентровых круглошлифо вальных станков и особенности шлифования наиболее характер ных деталей массового производства.
Исходные данные для наладки. Основным документом для на чала работ по наладке станка является разработанная и пол ностью заполненная технологическая карта, чертежи заготовки и окончательно обработанной детали.
В технологической карте обязательно указывают: эскиз обработанной детали, материал; ' твердость обрабатываемой поверхности;
характеристики шлифовального и ведущего кругов и их раз меры;
