Файл: Степанян А.Г. Изготовление малогабаритных корпусных деталей.pdf

условно принято, что обработка двух рассматриваемых поверх­ ностей корпуса производится в постоянном температурном ре­ жиме.

Влияние координатного смещения шпинделя относительно стола аналогично неточности установки координат в соответст­ вующих направлениях.

Если принимать, что угловое смещение оси шпинделя отно­ сительно стола соответствует угловому смещению гильзы, то эта деформация приводит к изменению направления перемещения гильзы. Такая погрешность приводит к угловому отклонению оси обрабатываемых поверхностей.

Остальные значения погрешностей взаимного расположения обрабатываемых поверхностей приведены в табл. 7.

Помимо температурных деформаций станка, на точность об­ работки на металлорежущих станках влияют температурные де­ формации обрабатываемой детали. Нагревание детали происхо­ дит в результате выделяемой в процессе резания теплоты. В про­ цессах растачивания и подрезания, которые являются основными видами обработки на координатно-расточном станке, основное количество теплоты концентрируется и удаляется со стружкой. С другой стороны, обработка на координатно-расточном станке (особенно точных корпусов) производится с небольшими глуби­ нами резания (0,05—0,1 мм на сторону) и подачи (0,02— 0,08 мм/об) при скоростях для стали порядка 8—15 м/мин. Учи­ тывая, что длина обработки в отверстиях малогабаритных корпу­ сов незначительна, становится очевидным, что температурные деформации от теплоты, выделяемой в процессе резания, малы.

Однако для строгого расчета необходимо иметь величины из­ менения всех геометрических параметров станка от температур­ ных деформаций в результате нагрева всеми источниками тепло­ ты. Расчет отклонений расположения поверхностей упростится,

где Ру — сила, направленная по нормали к обрабатываемой по­

87

Если величина у постоянна при обработке рассматриваемой поверхности ,то она не вызывает отклонения обрабатываемой по­ верхности. Следовательно, для определения отклонения располо­ жения поверхностей обрабатываемого корпуса мы рассматрива­ ем условия, когда величина у изменяется при обработке рассмат­ риваемой поверхности.

1. Неравномерность припуска. Глубина резания t изменяется вследствие неравномерности припуска как по углу поворота, так ипо длине обрабатываемой поверхности. При обработке корпуса на координатно-расточном станке неравномерность припуска не может привести к значительным отклонениям расположения по­ верхностей, так как на этих станках обработка ведется, как пра­ вило, в несколько проходов и неравномерность припуска снима­ ется при первом проходе.

Фактически в этом случае погрешность взаимного располо­ жения поверхностей проявляется только через «наследствен­ ность» технологического процесса и для практических расчётов после 2 —3-го проходов этой погрешностью можно пренебречь.

2 . Неравномерная жесткость шпинделя в радиальном и осе­

вом направлениях по углу поворота может вызвать отклонения обрабатываемых поверхностей корпуса. Величины отклонений поверхностей от номинального расположения вследствие нерав­ номерной жесткости шпинделя в радиальном .направлении могут быть значительными, так как упругие деформации в радиальном направлении вызываются не только силами резания, но и центро­ бежными силами, которые при несбалансированных оправках и высоких оборотах достигают значительных величин.

При обработке номинально соосных отверстий на координат­ но-расточном станке эксцентриситет от этой погрешности в попе­ речном направлении определяется из выражения

речном направлении.

88

Вобщем случае сила Рѵ определяется разностью радиальной составляющей силы резания и центробежной силы, так как они имеют противоположное направление.

Впродольном направлении неравномерность жесткости шпин­ деля для обоих отверстий имеет одинаковое направление, и не­ соосность обрабатываемых отверстий вызывается разностью сил при переходе от одного отверстия к другому и определяется из выражения

где AWyX — неравномерность податливости шпинделя в попе­ речном и продольном направлениях;

Руі и Рук — силы в радиальном направлении и соответственно при обработке отверстий і и k.

При обработке в корпусе двух пар номинально соосных от­ верстий принято, что для каждой пары отверстий величина Ру постоянна. При обработке торцовой поверхности подрезным рез­ цом, может возникать значительная сила Рх, имеющая направле­ ние по оси подачи.

Погрешность вследствие неравномерной жесткости в осевом

Другие погрешности рассчитывают аналогично указанным (см. табл. 7).

Изменением значения жесткости шпинделя вследствие изме­ нения вылета при подаче из-за малости длин обрабатываемых поверхностей корпуса можно пренебречь.

Упругие деформации корпуса вследствие его неравномерной жесткости зависят от конкретных характеристик корпуса и их необходимо определить в каждом конкретном случае отдельно.

Упругие деформации системы СПИД из-за неравномерной твердости материала в партии корпусов не вызывают отклоне­ ний расположения поверхностей, а для одного корпуса ими прак­ тически можно пренебречь.

Погрешности установки заготовки. При обработке корпуса в приспособлении погрешность установки е складывается из по­ грешности базирования ел и погрешности закрепления е3, т. е.

Обработка корпуса с высокоточным расположением поверх­ ностей отличается тем, что эти поверхности в большинстве слу­ чаев обрабатываются с одного установа или одна из этих поверх­ ностей является базовой (см. табл. 7). Тогда погрешность бази­ рования для этих операций отсутствует (еб = 0). Однако погреш­

ности базирования, вызываемые колебанием положения конст-

89

рукторской базы корпуса, связанные с несовпадением конструк­ торских и установочных баз, а также дополнительные погреш­ ности, связанные с особенностями конфигурации опорных уста­ новочных базирующих поверхностей (базирование по конусу, ци­ линдру и т. п.), вызывают отклонения положения корпуса, изме­ нением распределения припуска.

Погрешность закрепления в общем случае

г

где 8 з — погрешность закрепления от непостоянства зажимной

силы;

где Q — сила, приходящаяся на опору;

а— угол между направлением выполняемого размера и на­ правлением смещения базы;

0,5 < п < 0,75;

_ Qmax

Ршіп

При использовании зажимных устройств, приводимых в дей­ ствие вручную, значение К = 1,3ч-1,5. При /(= 1 е'э =0.

По данным А. А. Маталнна [18], при установке обрабатывае­ мой детали (размерами 60X100 мм) на столе фрезерного станка с плотным прижимом двумя прихватами ее смещение при много­ кратных установках находится в пределах 0 , 0 1 мм с среднеквад­ ратичным отклонением <т=0 , 0 0 2 мм.

Сила зажима корпуса может привести к упругим отжимам уз­ лов приспособления. В условиях применения простых приспособ­ лений с хорошо доведенными поверхностями и при сравнительно небольших силах зажима величины этих отжимов незначи­ тельны.

Для двух поверхностей, обрабатываемых за один установ, погрешности установки являются причиной неравномерного рас­ пределения припуска. Следовательно, эта погрешность вызывает отклонение расположения поверхностей под действием упругих деформаций системы СПИД вследствие изменения величины си­ лы резания.

Размерный износ режущего инструмента. Одним из основных источников неточности размеров и геометрической формы обра­ батываемых поверхностей является размерный износ режущего

90