Что такое система спид в машиностроении

Жесткость упругой системы СПИД

При обработке деталей на металлорежущих, станках силы резания, зажатия и другие воздействуют на детали станка, обрабатываемую деталь и режущим инструмент, вследствие чего происходит их деформация, изменение величины стыковых зазоров, изменение положения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой детали (отжим); размеры обрабатываемой детали изменяются, появляются отклонения от правильной геометрической формы (конусность, овальность и т. п.).

На рис. 3.9 показано, какие возможны отклонения от правильной геометрической формы вала вследствие влияния деформации, возникающей при обработке.

формы в результате деформаций, возникающих при обработке

Деформации, возникающие в технологической упругой системе СПИД под влиянием воздействия действующих в системе сил, являются одним из источником погрешностей обработки. Деформации эти можно разделить на два вида: деформации отдельных деталей станка, приспособления, обрабатываемой детали и инструментов; величины этих деформаций можно рассчитать с достаточной степенью точности, пользуясь методами сопротивления материалов; деформации в местах соединения деталей и узлов технологической упругой системы, являющиеся результатом неровности стыковых соединений, зазоров и упругих отжатий в стыках. В связи с деформациями в местах соединения деталей и узлов изменяется взаимное расположение частей станка и всей системы, что оказывает большое влияние на точность обработки. Эти вопросы не могут быть решены обычными методами сопротивления материалов и являются ныне предметом специальных исследований ряда технологических лабораторий.

Из сказанного видно, что жесткость упругой системы СПИД имеет большое значение для точности обработки деталей на металлорежущих станках.

Под жесткостью упругой системы понимают ее способность оказывать сопротивление действию сил, стремящихся ее деформировать.

Жесткость упругой системы влияет в основном на точность обработки и на возникновение вибраций.

Большая жесткость системы является одним из основных условий достижения точности при обработке. При отсутствии достаточной жесткости под действием сил резания и других сил система деформируемся, что приводит к искажению формы детали и получению неправильных ее размеров.

С жесткостью системы СПИД связано и явление вибрации. Системы, обладающие большой жесткостью, могут работать с более высокими режимами резания без появления вибрации, что обеспечивает их большую производительность.

3.6 Основные сведения о размерных цепях

Требования, предъявляемые к точности машины и отдельных ее механизмов и деталей, вызывают необходимость правильного установления размеров и допускаемых отклонений (допусков) не только отдельных деталей, но и их звеньев и взаимного расположения их в кинематических цепях машины.

Решение этой задачи возможно путем использования метода расчета размерных цепей.

Размерной цепью называется замкнутая цепь взаимно связанных размеров, расположенных в определенной последовательности и определяющих взаимное положение поверхностей и осей детали или деталей.

Решение размерной цепи заключается в достижении заданной точности ее замыкающего звена и обеспечении равенства двух частей уравнения размерной цепи. Это может быть осуществлено методами:

1 полной взаимозаменяемости;

2 неполной взаимозаменяемости;

3 подбора (селективная сборка);

4 пригонки (изготовление «по месту»);

Решение размерной цепи методом полной взаимозаменяемости осу­ществляется в том случае, когда взаимозаменяемые детали, размеры которых составляют размерную цепь, без какого-либо подбора обеспечивают достижение заданной точности замыкающих звеньев у всех размерных цепей, т.е. обеспечивают равенство двух частей уравнений размерных цепей. Этот способ является наиболее прогрессивным и в то же время простым и экономичным для технологического процесса сборки машин. Он дает возможность организовать процесс сборки по принципу потока, изготовлять запасные детали и запасные сборочные единицы (узлы, агрегаты) на основе кооперирования специализированных заводов, выпускающих отдельные детали и уборочные единицы тех или других машин. Этот метод применяется в массовом и крупносерийном производстве.

Решение размерной цепи методом неполной взаимозаменяемости заключается в том, что, используя некоторые положения теории вероятностей, допуски на звенья размерной цепи расширяют, идя на риск получения некоторого, относительно небольшого процента размерных цепей, у которых допуск замыкающего звена выйдет за пределы назначенной величины. Этот метод решения размерной цепи дает значительный экономический эффект при механической обработке, так как благодаря расширению допусков на отдельные звенья цепи обработка деталей упрощается и ускоряется и, значит, обходится дешевле.

Метод подбора в решении размерной цепи заключается в том, что детали. размеры которых входят в состав размерной цени, сортируются по размерам нанесколько групп в пределах полей экономически приемлемых допусков. Такой метод дает возможность получить размерную цепь повышенной точности, так как надлежащая посадка достигается путем подбора деталей, т. е. осуществляется так называемая селективная сборка. Этот метод применяется для коротких размерных цепей в серийном производстве.

и неподвижным (б) компенсаторами

Решение размерной цени методом регулирования состоит в том, что назначенная точность размера замыкающего звена также достигается изменением размера одного из звеньев цени; однако в отличие от метода пригонки, изменение размера осуществляется здесь посредством перемещения детали, положение которой определяет размер данного звена, или посредством введения дополнительной детали. В первом случае перемещаемая деталь К_П является подвижным компенсатором (рис. 3.10.а), во втором случае дополнительная деталь К_Н является неподвижным компенсатором (рис. 3.10.б). В качестве дополнительных деталей применяют прокладки, проставочные кольца, втулки, и т.п.

Применение подвижных компенсаторов дает возможность получить высокую точность размерной цепи и поддерживать эту точность при эксплуатации, когда отдельные звенья вследствие износа или влияния температуры изменяют свои размеры; при подвижных компенсаторах отпадает необходимость в пригоночных работах, что облегчает и ускоряет сборку. Таким образом, применение подвижных компенсаторов является экономичным способом достижения высокой точности в размерных цепях.

Дата добавления: 2016-02-24 ; просмотров: 1678 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Жесткость и вибрации системы СПИД

При обработке резанием различных материалов используемый для этого инструмент и приспособления, в которых он закрепляется, испытывают на себе достаточно серьезные статические и динамические механические нагрузки. Этими приспособлениями они транслируются на другие узлы и механизмы станочного оборудования, в результате чего образуется единая, замкнутая система СПИД. Это сокращение в технике расшифровывается как «станок-приспособление-инатрумент-деталь».

При обработке заготовок режущий инструмент совершает относительно их некоторые колебания, в результате чего серьезно изменяется такой параметр, как глубина резания. Следствием этого процесса является ухудшение качества обрабатываемой поверхности: на ней появляется шероховатость и волнистость. Кроме того, серьезно изменяется глубина резания, а также его сила. Поскольку в ходе этих процессов на узлы станочного оборудования нагрузка существенно повышается, то возрастает степень износа его основных узлов.

Что касается такого параметра, как стойкость твердосплавного инструмента, то его значение серьезно снижается. Если технологическая система СПИД испытывает вибрации, то неизбежно появляется шум, который утомляет обслуживающий персонал. Кроме того, производительность оборудования существенно снижается. Специалисты подразделяют все колебания, которые возникают в процессе резания, на вынужденные и автоколебания.

Вынужденные колебания при обработке резанием

Обработка резанием любых материалов вызывает вынужденные колебания, которые, как свидетельствую специалисты, возникают под воздействием некоторых внешних периодических факторов, называемых возмущающими силами. К таковым относятся:

• Прерывистость таких процессов, как строгание, резание, обработка ребристых поверхностей, фрезерование;

• Несоблюдение необходимого равновесия масс таких функциональных частей станков, как электродвигатель, шпиндель, ротор, заготовки, режущий инструмент и т.п.

Автоколебания при обработке резанием

При обработке различных материалов резанием неизбежно возникают автоколебания, которые имеют, как правило, следующие источники:

• Переменная сила резания в результате того, что в процессе удаления наростов с заготовок возникает дополнительное усилие, воздействующее на режущую часть инструмента;

• Существенное изменение на поверхностях инструмента сил трения, которое происходи по причине изменения скорости резания;

• Физико-химические свойства самого обрабатываемого материала, а также геометрия режущего инструмента, наличие зазоров, жесткость всей системы СПИД и т.п.

Причины возникновения колебаний

Колебания возникают по целому ряду причин, среди которых следует выделить некоторые основные. Одна из них – увеличение глубины резания, что, при прочих равных, означает усиление воздействия на режущий инструмент. Обратное воздействие оказывает увеличение подачи.

Вибрации существенно уменьшаются тогда, когда увеличивается главный угол резца. Они, напротив, значительно возрастают, если увеличивается радиус скругления режущей кромки резца. Кроме того, возрастанию вибраций серьезно способствует износ резца по задней поверхности.

Еще одним немаловажным фактором, влияющим на общую жесткость системы СПИД, является вылет резца из резцедержателя. Она тем меньше, чем меньше размеры державки этого инструмента в поперечном сечении и чем больше его вылет из резцедержателя. Сочетание этих факторов неизбежно приводит к возрастанию вибраций, причем чем выше скорость резания, тем они оказываются более интенсивными.

Для того чтобы определить наиболее оптимальные режимы резания на станке, необходимо в обязательном порядке принимать во внимание жесткость системы СПИД. Этот фактор оказывает значительное влияние на такие показатели, как качество обработки поверхности, а также износ и срок службы режущего инструмента.

В тех случаях, когда точно выявлены причины вибраций, появляется возможность найти такие способы, которые позволят их устранить, причем ничуть не снижая производительность оборудования в общем и целом.

Источник

Страницы работы

Содержание работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра «Технологии машиностроения»

ОТЧЕТ

По лабораторной работе №2

Определение жесткости системы СПИД и ее влияния

на точность при токарной обработке

Студент: Соколкин П.С.

Преподаватели: Локтионов А.А

Новосибирск

Рис. 1. Схема эксперимента по определению упругих деформаций СПИД при точении ступенчатой заготовки

Результаты измерения ступенчатой детали до и после обработки

Результаты расчета жесткости СПИД и уточнения по всем ступеням

мм;

мм;

Н

Погрешность заготовки: мм;

погрешность детали: мм;

величина уточнения: ;

число проходов, необходимое для достижения заданной точности (с допуском δ):

.

В целях проверки определим погрешность детали после двух проходов:

мм

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Определение жесткости техноло­гической системы СПИД и вызываемой ею погрешности обработки

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Оборудование и оснастка

3. Заготовки l/D=1-2, l/D= 5-7 и l/D=3-5 4. Штангенциркуль, линейка

1. Первоначально определяется податливость ( жесткость ) станка Для этого:

Установить резец с пластиной Т15К6 со следующими геометрическими параметрами φ=60º, γ=10º, r=0,3 мм

Рис.2 схема определения точности обработки в зависимости от точности заготовки и жесткости системы.

На длине l=5-10 мм проточить заготовку так, чтобы D2-D1=4-10 мм. Затем замерить диаметры ступеней заготовки.

D1=86мм; D2=78мм; L=64мм

d1’=76,84мм; d2’=76,81 мм; L1=12мм

1.4 Обработать заготовку за один проход таким образом, чтобы глуби­на резания на Dравнялась 1 мм. S=0,1 мм/об; υ=70-80 м/мин.

1.5. Замерить диаметры d1 и d2 после обработки. Результат замера принимается за погрешность детали

1.6 Определить фактическое уточнение

1.7 Определить податливость станка, считая, что при сверхжесткой заготовке жесткость системы будет равна Jст(wст)

2. Определяется податливость ( жесткость ) детали. Для этого :

d1’=48,32мм; d2’=48,02 мм; d3’=77,91 мм;

d1’’=48,27мм; d2’’=48,09мм; d3’’=77,93 мм;

2.2 Определение теоретических значений податливости и жесткости детали

2.3 Установленным ранее резцом протачивается ступенька на конце консоли длиной 5-10 мм с перепадом диаметров 1-2 мм, измеряются диаметром D1 и D2.

2.4 На длине L протачивается заготовка за 1 проход со следующими режимами обработки: S=0,1 мм/об; υ=70-80 м/мин; t2=1мм на диаметре меньший ступени заготовки. Замеряются диаметры в сечениях 1-1, 2-2, 3-3, т.е. d1, d2, d3 соответственно.

2.5 Определяем податливость детали

Где Py – радиальная составляющая усилия резания

Где K – конусность на участке L1, после обработки, которое будет определено из зависимости

2.6Делается сравнение теоретически получаемой детали с определённым значением её получения производственным способом.

2.7 Определить производственным способом податливость системы СПИД и её жесткость.

W=Wст + Wдет=0,0003983+0,00999=0,0104 мм/кг

II «Изучение зависимости точности обработки от точности заготовки и жесткости технологической системы СПИД»

1 При тех же элементах режимов обработки выполняется второй проход на длине 15-20 мм от конца консоли и микрометром замеряются полученые значения диаметров в сечениях 2-2 и 1-1, т.е. соответственно d2′ и d1’. Не изменяя режимов резания выполнить на том же участке вала 3-й проход и замерить диаметры d2» и d1»

2 Определение величины фактических погрешностей заготовки и детали после соответствующего колл-ва проходов:

3 Считая, что жесткость (податливость) тех. Системы СПИД в сечениях 1-1 и 2-2 одинаково и в процессе выполнения эксперимента практически не изменяется, рассчитываем величину теоретических погрешностей детали после 1-го, 2-го и 3-го проходов.

Δдет₂=0,0642 2 ∙2=0б00824 мм

Δдет₃=0б0642 3 ∙2=0?000529 мм

4 Задавшись требуемой точностью обработки (погрешностью детали) равной

Источник

Спид в машиностроении

При обработке резанием различных материалов используемый для этого инструмент и приспособления, в которых он закрепляется, испытывают на себе достаточно серьезные статические и динамические механические нагрузки. Этими приспособлениями они транслируются на другие узлы и механизмы станочного оборудования, в результате чего образуется единая, замкнутая система СПИД. Это сокращение в технике расшифровывается как «станок-приспособление-инатрумент-деталь».

При обработке заготовок режущий инструмент совершает относительно их некоторые колебания, в результате чего серьезно изменяется такой параметр, как глубина резания. Следствием этого процесса является ухудшение качества обрабатываемой поверхности: на ней появляется шероховатость и волнистость. Кроме того, серьезно изменяется глубина резания, а также его сила. Поскольку в ходе этих процессов на узлы станочного оборудования нагрузка существенно повышается, то возрастает степень износа его основных узлов.

Что касается такого параметра, как стойкость твердосплавного инструмента, то его значение серьезно снижается. Если технологическая система СПИД испытывает вибрации, то неизбежно появляется шум, который утомляет обслуживающий персонал. Кроме того, производительность оборудования существенно снижается. Специалисты подразделяют все колебания, которые возникают в процессе резания, на вынужденные и автоколебания.

Вынужденные колебания при обработке резанием

Обработка резанием любых материалов вызывает вынужденные колебания, которые, как свидетельствую специалисты, возникают под воздействием некоторых внешних периодических факторов, называемых возмущающими силами. К таковым относятся:

• Прерывистость таких процессов, как строгание, резание, обработка ребристых поверхностей, фрезерование;

• Несоблюдение необходимого равновесия масс таких функциональных частей станков, как электродвигатель, шпиндель, ротор, заготовки, режущий инструмент и т.п.

Автоколебания при обработке резанием

При обработке различных материалов резанием неизбежно возникают автоколебания, которые имеют, как правило, следующие источники:

• Переменная сила резания в результате того, что в процессе удаления наростов с заготовок возникает дополнительное усилие, воздействующее на режущую часть инструмента;

• Существенное изменение на поверхностях инструмента сил трения, которое происходи по причине изменения скорости резания;

• Физико-химические свойства самого обрабатываемого материала, а также геометрия режущего инструмента, наличие зазоров, жесткость всей системы СПИД и т.п.

Причины возникновения колебаний

Колебания возникают по целому ряду причин, среди которых следует выделить некоторые основные. Одна из них – увеличение глубины резания, что, при прочих равных, означает усиление воздействия на режущий инструмент. Обратное воздействие оказывает увеличение подачи.

Вибрации существенно уменьшаются тогда, когда увеличивается главный угол резца. Они, напротив, значительно возрастают, если увеличивается радиус скругления режущей кромки резца. Кроме того, возрастанию вибраций серьезно способствует износ резца по задней поверхности.

Еще одним немаловажным фактором, влияющим на общую жесткость системы СПИД, является вылет резца из резцедержателя. Она тем меньше, чем меньше размеры державки этого инструмента в поперечном сечении и чем больше его вылет из резцедержателя. Сочетание этих факторов неизбежно приводит к возрастанию вибраций, причем чем выше скорость резания, тем они оказываются более интенсивными.

Для того чтобы определить наиболее оптимальные режимы резания на станке, необходимо в обязательном порядке принимать во внимание жесткость системы СПИД. Этот фактор оказывает значительное влияние на такие показатели, как качество обработки поверхности, а также износ и срок службы режущего инструмента.

В тех случаях, когда точно выявлены причины вибраций, появляется возможность найти такие способы, которые позволят их устранить, причем ничуть не снижая производительность оборудования в общем и целом.

Силы резания, инерционные силы, возникающие при обработке на металлорежущих станках, передаются на упругую технологическую систему СПИД (станок, приспособление, режущий инструмент, обрабатываемая деталь), вызывая ее деформацию. Эта деформация складывается из деформации основных деталей системы, деформации стыков, а также деформаций соединительных деталей (болты, клинья и др.). Наибольшее влияние на величину упругих деформаций системы оказывают деформации стыков и соединительных деталей.

Способность упругой системы оказывать сопротивление действию сил, стремящихся ее деформировать, характеризует ее жесткость.

Перемещение звеньев упругой системы происходит в направлении действия сил и вызывает изменение взаимного расположения режущего лезвия инструмента и обрабатываемой детали, что приводит к возникновению погрешности обработки.

Упругие деформации системы СПИД являются определяющими с точки зрения точности обработки, так как погрешности, обусловленные ими, могут достигать 20-80% от суммарной погрешности изготовления. Кроме того, жесткость технологической системы оказывает большое влияние на виброустойчивость системы и на производительность механической обработки. При недостаточной жесткости технологической системы нельзя получить высокой точности и большой производительности обработки.

Наиболее существенное влияние на размер обрабатываемой детали оказывают перемещения звеньев СПИД в направлении, нормальном к обработанной поверхности, которые в основном обусловлены действием составляющей силы резания (рис.1). Жесткостью системы СПИД принято называть отношение радиальной составляющей силы резания, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности, к смещению лезвия инструмента относительно детали, отсчитываемому в том же направлении, при действии всех составляющих сил резания:

(1)

Как показали эксперименты, с изменением нагрузки жесткость несколько изменяется, и поэтому на практике определяют среднюю жесткость в диапазоне эксплуатационных нагрузок от нуля до .

Для упрощения технологических расчетов часто пользуются понятием податливости. Податливостью W называется величина, обратная жесткости, выраженная в мкм/кгс:

Исключительно большое значение жесткости при механической обработке привело к разработке ряда методик расчета и экспериментальной проверки жесткости отдельных составляющих технологической системы.

Величина упругих перемещений системы Y_c при обработке детали на токарном станке зависит от перемещений узлов станка Y_ст, режущего инструмента Y_ин и обрабатываемой детали Y_д, т.е. , откуда жесткость системы .

Так как жесткость инструмента в радиальном направлении несоизмеримо велика по сравнению с жесткостью станка и обрабатываемой детали, то ее деформацию можно не учитывать при расчетах. Если для проведения испытания использовать заготовку, жесткость которой также значительно превышает жесткость станка, то деформацию заготовки тоже можно исключить из расчета. Тогда

или .

Формула для определения жесткости станка при использовании производственного метода выводится на основании известных зависимостей теории резания.

, (2)

где K_y – коэффициент, характеризующий отношение и зависящей от геометрии резца, состояние режущей кромки и механических свойств обрабатываемого материала.

Определяя P_z по формуле Челюсткина, получаем

, (3)

; , (4)

где C_p­ – коэффициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого материала и отношения ; t – глубина резания в мм; S – подача в мм/об.

Вынужденные колебания при обработке резанием

Обработка резанием любых материалов вызывает вынужденные колебания, которые, как свидетельствую специалисты, возникают под воздействием некоторых внешних периодических факторов, называемых возмущающими силами. К таковым относятся:

• Прерывистость таких процессов, как строгание, резание, обработка ребристых поверхностей, фрезерование;

• Несоблюдение необходимого равновесия масс таких функциональных частей станков, как электродвигатель, шпиндель, ротор, заготовки, режущий инструмент и т.п.

Автоколебания при обработке резанием

При обработке различных материалов резанием неизбежно возникают автоколебания, которые имеют, как правило, следующие источники:

• Переменная сила резания в результате того, что в процессе удаления наростов с заготовок возникает дополнительное усилие, воздействующее на режущую часть инструмента;

• Существенное изменение на поверхностях инструмента сил трения, которое происходи по причине изменения скорости резания;

• Физико-химические свойства самого обрабатываемого материала, а также геометрия режущего инструмента, наличие зазоров, жесткость всей системы СПИД и т.п.

Причины возникновения колебаний

Колебания возникают по целому ряду причин, среди которых следует выделить некоторые основные. Одна из них – увеличение глубины резания, что, при прочих равных, означает усиление воздействия на режущий инструмент. Обратное воздействие оказывает увеличение подачи.

Вибрации существенно уменьшаются тогда, когда увеличивается главный угол резца. Они, напротив, значительно возрастают, если увеличивается радиус скругления режущей кромки резца. Кроме того, возрастанию вибраций серьезно способствует износ резца по задней поверхности.

Еще одним немаловажным фактором, влияющим на общую жесткость системы СПИД, является вылет резца из резцедержателя. Она тем меньше, чем меньше размеры державки этого инструмента в поперечном сечении и чем больше его вылет из резцедержателя. Сочетание этих факторов неизбежно приводит к возрастанию вибраций, причем чем выше скорость резания, тем они оказываются более интенсивными.

Для того чтобы определить наиболее оптимальные режимы резания на станке, необходимо в обязательном порядке принимать во внимание жесткость системы СПИД. Этот фактор оказывает значительное влияние на такие показатели, как качество обработки поверхности, а также износ и срок службы режущего инструмента.

В тех случаях, когда точно выявлены причины вибраций, появляется возможность найти такие способы, которые позволят их устранить, причем ничуть не снижая производительность оборудования в общем и целом.

Оборудование и оснастка

1. Токарно — винторезный станок 16К20 2.РезецТ15К6

3. Заготовки l/D=1-2, l/D= 5-7 и l/D=3-5 4. Штангенциркуль, линейка

1. Первоначально определяется податливость ( жесткость ) станка Для этого:

Установить резец с пластиной Т15К6 со следующими геометрическими параметрами φ=60º, γ=10º, r=0,3 мм

Рис.2 схема определения точности обработки в зависимости от точности заготовки и жесткости системы.

На длине l=5-10 мм проточить заготовку так, чтобы D2-D1=4-10 мм. Затем замерить диаметры ступеней заготовки.

D1=86мм; D2=78мм; L=64мм

d1’=76,84мм; d2’=76,81 мм; L1=12мм

1.4 Обработать заготовку за один проход таким образом, чтобы глуби­на резания на Dравнялась 1 мм. S=0,1 мм/об; υ=70-80 м/мин.

1.5. Замерить диаметры d1 и d2 после обработки. Результат замера принимается за погрешность детали

1.6 Определить фактическое уточнение

1.7 Определить податливость станка, считая, что при сверхжесткой заготовке жесткость системы будет равна Jст(wст)

2. Определяется податливость ( жесткость ) детали. Для этого :

d1’=48,32мм; d2’=48,02 мм; d3’=77,91 мм;

d1’’=48,27мм; d2’’=48,09мм; d3’’=77,93 мм;

2.2 Определение теоретических значений податливости и жесткости детали

2.3 Установленным ранее резцом протачивается ступенька на конце консоли длиной 5-10 мм с перепадом диаметров 1-2 мм, измеряются диаметром D1 и D2.

2.4 На длине L протачивается заготовка за 1 проход со следующими режимами обработки: S=0,1 мм/об; υ=70-80 м/мин; t2=1мм на диаметре меньший ступени заготовки. Замеряются диаметры в сечениях 1-1, 2-2, 3-3, т.е. d1, d2, d3 соответственно.

2.5 Определяем податливость детали

Где Py – радиальная составляющая усилия резания

Где K – конусность на участке L1, после обработки, которое будет определено из зависимости

2.6Делается сравнение теоретически получаемой детали с определённым значением её получения производственным способом.

2.7 Определить производственным способом податливость системы СПИД и её жесткость.

W=Wст + Wдет=0,0003983+0,00999=0,0104 мм/кг

II «Изучение зависимости точности обработки от точности заготовки и жесткости технологической системы СПИД»

1 При тех же элементах режимов обработки выполняется второй проход на длине 15-20 мм от конца консоли и микрометром замеряются полученые значения диаметров в сечениях 2-2 и 1-1, т.е. соответственно d2′ и d1’. Не изменяя режимов резания выполнить на том же участке вала 3-й проход и замерить диаметры d2» и d1»

2 Определение величины фактических погрешностей заготовки и детали после соответствующего колл-ва проходов:

3 Считая, что жесткость (податливость) тех. Системы СПИД в сечениях 1-1 и 2-2 одинаково и в процессе выполнения эксперимента практически не изменяется, рассчитываем величину теоретических погрешностей детали после 1-го, 2-го и 3-го проходов.

Δдет₂=0,0642 2 ∙2=0б00824 мм

Δдет₃=0б0642 3 ∙2=0?000529 мм

4 Задавшись требуемой точностью обработки (погрешностью детали) равной

Основы теории резания металлов

Жесткость и вибрации системы СПИД

Возникающие при резании нагрузки воспринимаются инструментом и приспособлением, в котором инструмент закреплен, а также деталью и приспособлением, в котором она установлена и закреплена. Возникающие нагрузки передаются приспособлениями на сборочные единицы (узлы) и механизмы станка, благодаря чему образуется замкнутая технологическая система станок- приспособление — инструмент — деталь (СПИД).

В процессе обработки детали сила резания не остается постоянной в результате действия следующих факторов: изменяется сечение срезаемой стружки, изменяются механические свойства материала детали; изнашивается и затупляется режущий инструмент; образуется нарост на передней поверхности резца и др. Изменение силы резания обусловливает соответствующее изменение деформаций системы СПИД, нагрузки на механизмы станка и условий работы электропривода, что приводит к колебаниям заготовки и инструмента. Характер изменения этих колебаний во времени называют вибрациями. Вибрации оказывают значительное влияние на условия обработки детали и зависят от жесткости системы СПИД, т. е. от способности системы препятствовать перемещению ее элементов под действием изменяющихся нагрузок. Жесткость системы СПИД является одним из основных критериев работоспособности и точности станка под нагрузкой.

Колебания при резании разделяют на вынужденные, причина возникновения которых — периодически действующие возмущающие силы, и автоколебания, которые не зависят от воздействия возмущающих сил. Источникам возмущающих сил являются неуравновешенные части станка (шкивы, зубчатые колеса, валы), выполненные с дефектом передаточные звенья, неуравновешенность обрабатываемой детали, неравномерный припуск на обработку и другие факторы.

Основными источниками возникновения автоколебаний являются следующие: изменение сил резания вследствие неоднородности механических свойств обрабатываемого материала; появление переменной силы резания в процессе удаления нароста с режущей части инструмента; изменение сил трения на поверхностях инструмента вследствие изменения скорости резания в процессе работы и др. На интенсивность автоколебаний оказывают влияние физико-механические свойства обрабатываемого материала, параметры режима резания, геометрические параметры инструмента, жесткость отдельных элементов и всей системы СПИД, зазоры в отдельных звеньях системы СПИД.

С увеличением скорости резания вибрации сначала возрастают, а затем уменьшаются. При увеличении глубины резания вибрации возрастают, а с увеличением подачи — уменьшаются. При увеличении главного угла φ в плане (резца) вибрации уменьшаются, а при увеличении радиуса г скругления режущей кромки резца — возрастают. Износ резца по задней поверхности способствует возрастанию вибраций. Чем больше вылет резца из резцедержателя и чем меньше размеры державки резца в поперечном сечении, тем меньше жесткость системы СПИД, что приводит к увеличению вибраций станка, причем с повышением скорости, резания интенсивность влияния этих факторов на увеличение вибраций возрастает.

Зная причины возникновения вибраций, можно найти способы их уменьшения. Рациональными являются такие способы, с помощью которых можно значительно уменьшить вибрации станка, не снижая его производительности.

Источник