книги из ГПНТБ / Степанян А.Г. Изготовление малогабаритных корпусных деталей

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

инструмента — износ по нормали к обрабатываемой поверхности. Величина размерного износа выражается зависимостью

Д U = bL ,

где b — постоянная для заданных режимов обработки для дан­ ного материала детали и инструмента;

L — путь, пройденный инструментом в металле заготовки,

вм.

Врассмотренных выше схемах обработки корпусов размер­ ный износ вызывает отклонения расположения поверхностей только при обработке торцовых поверхностей (схемы 11 и 13, табл. 7).

Величина размерного износа режущего инструмента опреде­ ляется из выражения [17]

мкм/км.

Для торцового чистового фрезерования прямоугольной пло­

где В — ширина торцовой поверхности в мм.

Для одного корпуса следует пользоваться только вторым сла­ гаемым выражения (50).

Для корпуса из стали 35, имеющего размеры обрабатывае­ мой поверхности /= 60 мм, В = 20 мм, при фрезеровании фрезой (с7ф = 25 мм, 2 = 6 ) с подачей sz = 0,02 мм/зуб можно рассчитать

величину размерного износа, принимая и0 = 65 мкм/км [17]

Д £ / = ------------------ = 0,0075 мкм.

1 0 G■0 , 0 2 • 6

Из полученного результата следует, что при применении мно­ голезвийного инструмента и в условиях небольших величин об­ рабатываемых поверхностей влияние размерного износа на точ­ ность взаимного расположения поверхностей пренебрежимо мало.

91

Приведенный анализ точности обработки корпусных деталей на координатно-расточном станке имеет общий характер, им можно пользоваться как при обработке детали на станке с кон­ кретными известными характеристиками геометрических пара­ метров, так и при неизвестных характеристиках станка, предпо­ лагая, что его точностные параметры находятся в определенных допустимых пределах.

Общий порядок анализа и расчета отдельных погрешностей взаимного расположения поверхностей при обработке корпуса на координатно-расточном станке, можно применить и при ра­ боте на горизонтально-расточных и вертикально-фрезерных стан­ ках с точными координатными перемещениями.

АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ НА АГРЕГАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКАХ

Расчет точности расположения поверхностей корпусов, обраба­ тываемых на агрегатно-расточных станках, во многом аналоги­ чен расчету для корпусов, обрабатываемых на координатно-рас­ точном станке.

Общий расчет погрешностей взаимного расположения поверх­ ностей приведен в табл. 9.

Неточности геометрических параметров станка, приспособлений и их настройки.

1—1. Несовпадение осей шпинделей противоположных голо­ вок (Ar, Ав) в центральной точке стола (центральное несовпаде­ ние) в горизонтальной и вертикальной плоскостях непосредст­ венно вызывает несоосность обрабатываемых отверстий в соот­ ветствующих плоскостях, если корпус обрабатывается одновре­ менно с двух сторон.

Расположение общей оси двух отверстий корпуса, как было указано выше, зависит от величины несоосности этих отверстий. Непараллельность общей оси двух отверстий относительно базо­ вой поверхности корпуса в этом случае

(51)

где е — эксцентриситет обрабатываемых отверстий в рассмат­ риваемой плоскости.

Неперпендикулярность общих осей двух пар номинально со­ осных отверстий при обработке отверстий самостоятельными шпинделями определяется выражением (3).

При обработке двух пар номинально соосных отверстий в корпусе двумя противоположными шпинделями с поворотом кор­ пуса неперпендикулярность общих осей отверстий

(52)

92

йде h и 1-2 — (шсбтоянйя ме>кду средними сечениями двух от­ верстий корпуса соответственно одной и другой па­ ры в мм.

1—2. «Центральное несовпадение» осей шпинделей смежных головок (Агв) вызывает непересечение осей двух отверстий с вза­ имно перпендикулярными осями. Непересечение общих осей двух пар номинально соосных отверстий при предположении, что оси шпинделей противоположных головок совпадают, также опреде­ ляются величиной Агв. Если требование «центрального несовпа­ дения» смежных шпинделей определяется допуском, соответст­ вующим допуску для противоположных головок, то очевидно, что оси всех шпинделей в центральной точке укладываются в поле допуска величиной Ä2 D.

1—3. Несовпадение оси шпинделя с осью поворота стола

(Азг) вызывает эксцентриситет обрабатываемых отверстий, рав­ ный удвоенной величине, если номинально соосные отверстия

1—4. Непараллельность оси шпинделя относительно базовой поверхности стола (Дф4 Г, Аф4 В) вызывает эксцентриситет номи­

нально соосных отверстий при растачивании отверстий в корпусе двумя противоположными шпинделями (рис. 27, а, б)

где Ім и Іп 2 — расстояние от точки крепления инструмента до

центра стола станка соответственно для первого и второго шпинделя в мм.

Из выражений (54) видно, что с уменьшением Іжуменьшается погрешность. На практике следует соблюдать условие

где с — минимальное расстояние от точки крепления инструмен­ та до торца корпуса, необходимое для его установки и снятия.

Отклонения взаимного расположения поверхностей в верти­ кальной плоскости определяются аналогично указанным.

«Центральное несовпадение» осей шпинделей и непараллель­ ность относительно базовой поверхности определяет их взаимное расположение и для точного расчета отклонения необходимо иметь взаимосвязь этих погрешностей.

Рассмотрим расположение осей, удовлетворяющих требова­ ниям двух указанных проверок, и возможные пределы отклоне­ ния эксцентриситета обрабатываемых отверстий (рис. 27, в).

93

101