1.2. Влияние условий обработки на точностные параметры

В процессе резания звенья технологической системы нагреваются, что приводит к возникновению температурных погрешностей.

Так, вследствие выделения теплоты резания нагревается режущий инструмент и, следовательно, удлиняется его режущая часть.

Часть резца у его вершины нагревается значительно быстрее, чем остальная, поэтому температура в разных точках резца различна, что приводит к температурным деформациям.

При работе станка возникает теплота трения, которая частично нагревает части станка, прилегающие к местам выделения теплоты, и частично поглощается окружающей средой.

Изменение теплосодержания станка вызывает медленные температурные деформации ввиду больших масс частей станка.

На точность обработки влияют температурные деформации, направленные по нормали к обрабатываемой поверхности. У токарно-винторезного станка нагревается главным образом передняя бабка вследствие теплоты трения в подшипниках и зубчатых передачах. Задняя бабка, суппорт и станина нагреваются незначительно, и их температурные деформации несущественно влияют на точность обработки.

В процессе резания нагревается также обрабатываемая заготовка: при равномерном нагреве изменяются ее размеры при неизменности формы; при неравномерном нагреве изменяется также и форма заготовки.

Температура нагрева обрабатываемой заготовки зависит от количества теплоты, поступающей в заготовку, ее массы, удельной теплоемкости материала заготовки, режима резания. Чем больше масса обрабатываемой заготовки, тем меньше она подвержена температурным деформациям.

Чистовая обработка заготовки непосредственно после черновой может привести к уменьшению размеров заготовки против заданных, так как нагрев при обработке со снятием больших припусков и последующее охлаждение приводят к температурным деформациям.

Наибольшие температурные деформации возникают при обработке с большими припусками тонкостенных заготовок.

Температурные деформации звеньев системы СПИД зависят также от длительности работы станка и периодичности включений - остановов, причем температурные деформации возрастают и убывают неравномерно: непосредственно при изменении режима - ускоренно, а затем - медленно, до наступления температурного равновесия. В дальнейшем и температурные деформации, остаются неизмененными.

Периодичность работы станка снижает температурные деформации. На точность обработки большое влияние оказывает также размер износ режущей кромки инструмента в направлении нормали к обрабатываемой поверхности, зависящей от пути, пройденного инструментом, т. е. пути резания

Наряду с этим на величину относительного износа влияют механические свойства обрабатываемого материала: чем выше твердость, тем ниже оптимальная скорость резания и тем выше относительный износ.

Нормирование качественно-точностных параметров на типовые поверхности деталей машин.

Долговечность и надежность машин и их экономичность предопределяются правильным выбором качественно-точностных характеристик.

В зависимости от условий эксплуатации следует назначать оптимальную для данной рабочей поверхности шероховатость. В таблице приведены рекомендуемые значения шероховатости для наиболее распространенных типовых поверхностей.

Практикой и исследованиями определены взаимосвязи между видами обработки и шероховатостью поверхности. Так, например, установлено, что средняя высота неровностей не должна превышать 10 -25 % от допуска на обработку. Это позволило установить оптимальную шероховатость поверхности для различных видов обработки.

Требования к качественно-точностным параметрам

типовых поверхностей деталей машин

Типовые поверхности и детали	Квалитет	Параметры шероховатости, Ra, мкм
1	2	3
Нерабочие контуры деталей	>12	80 40
Отверстия на проход крепежных деталей Выточки, проточки Отверстия масляных каналов на силовых валах Разделка кромок под сварку	10-12	20
Внутренний диаметр шлицевых соединений (не шлифованных) Свободные несопрягаемые торцовые поверхности валов, муфт, втулок	9	10
Торцовые поверхности под подшипники качения Поверхности втулок, колец, ступиц, прилегающие к другим поверхностям, но не являющиеся посадочными	9	5

Продолжение таблицы

Шаровые поверхности ниппельных соединений Канавки под уплотненные резиновые кольца для подвижных и неподвижных торцовых соединений Радиусы скруглений на силовых валах Поверхности осей эксцентриков Опорные плоскости реек	7-8	2,5
Поверхности разъема герметичных соединений без прокладок или со шлифованными металлическими прокладками Наружные диаметры шлицевого соединения Отверстия прогоняемых и регулируемых соединений (вкладыши подшипников и др.) с допуском зазора - натяга 25 - 40 мкм Цилиндры, работающие с резиновыми манжетами Отверстия подшипников скольжения Трущиеся поверхности малонагруженных деталей	7	1,25
Притираемые поверхности в геометрических соединениях Поверхности зеркала цилиндров, работающих с резиновыми манжетами Торцовые поверхности поршневых колец при диаметре менее 240 мм Валы в пригоняемых и регулируемых соединениях с допуском зазора - натяга 7 - 25 мкм Трущиеся поверхности нагруженных деталей. Посадочные поверхности 2-го класса точности с длительным сохранением заданной посадки: оси эксцентриков, точные червяки, зубчатые колеса	6-7	0,63
Шейки валов: 1-го класса точности диаметром свыше 1 до 30 мм, 2-го класса - свыше 1 до 10 мм Валы в пригоняемых и регулируемых соединениях (шейки шпинделей, золотники) с допуском зазора - натяга 16 - 25 мкм Отверстия пригоняемых и регулируемых соединений (вкладыши подшипников) с допуском зазора - натяга 4 - 7 мкм Трущиеся элементы сильнонагруженных деталей Цилиндры, работающие с поршневыми кольцами	6	0,32

Окончание таблицы

Поверхности, работающие на трение, от износа которых зависит точность работы механизмов	6	0,16
Валы в пригоняемых и регулируемых соединениях с допуском зазора - натяга до 2,5 - 6,5 мкм Отверстия пригоняемых и регулируемых соединений с допуском зазора - натяга до 2,5 мкм Рабочие шейки валов прецизионных быстроходных станков и механизмов	5	0,080