Жорсткість технологічної системи. Динамічна похибка обробки
Жорсткість технологічної системи. Динамічна похибка обробки - раздел Философия, Теоретичні основи технології виробництва деталей та складання машин Жорсткість Технологічної Системи- Її Здатність Чинити Опір Д...
Жорсткість технологічної системи- її здатність чинити опір дії деформуючих сил. Жорсткість технологічної системи (j) чисельно дорівнює відношенню нормальної складової сили різання Py до сумарного взаємного переміщення (y) леза інструмента і поверхні заготовки в напрямку нормалі до цієї поверхні (рис.4.23):
. (4.7)
Рисунок 4.23 – Жорсткість технологічної системи
Жорсткість технологічної системи при обробці вала в центрах на токарному верстаті (рис.4.24) знаходиться з рівняння:
Рисунок 4.24 – Схема визначення жорсткості технологічної системи при обробці вала в центрах на токарному верстаті
При положенні різця в середній частині вала:
,
де E – модуль пружності матеріалу вала, d – діаметр вала.
При недостатній жорсткості деталі або бабок виникають похибки форми (рис.4.25):
Рисунок 4.25 - Похибки форми при обробці на токарному верстаті:
а,в - нежорстка деталь, б - нежорсткі бабки
Податливість технологічної системи(ω) – її властивість пружно деформуватись під дією зовнішніх сил, величина обернена до жорсткості:
. (4.8)
Методи експериментального визначення жорсткості системи ВПІД:
Статичний метод полягає у навантажуванні нерухомого верстата силами, які моделюють сили різання і визначенні при цьому переміщень вузлів верстата. Наприклад, жорсткість технологічної системи для випадку установленого на токарному верстаті вала в центрах визначається за допомогою динамометра, закріпленого в різцетримачі, та індикаторів, установлених біля центральної частини вала, задньої та передньої бабок (рис.4.26). За допомогою рукоятки поперечної подачі верстат поступово навантажують силою, а зміщення вузлів верстата реєструють індикаторами. За допомогою побудованого графіка зміщень (рис.4.27) визначають жорсткість системи (j) і сумарну величину зазорів у технологічній системі (yз):
жорсткість технологічної системи:,
жорсткість передньої бабки:,
жорсткість задньої бабки: ,
де Pmax – максимальне навантаження на динамометрі; ymax, yзбmax, yзбmax – покази індикаторів, установлених відповідно в центрі вала, на передньому і задньому центрах, які відповідають максимальному навантаженню.
Рисунок 4.26 – Визначення жорсткості технологічної системи, передньої бабки і задньої бабки токарного верстата
Рисунок 4.27 – Графік зміщень в технологічній системі (y) під дією навантаження (P)
За даними Маталіна А.А. [1] жорсткість токарних верстатів з висотою центрів 200 мм найчастіше дорівнює 10000-20000 Н/мм.
Динамічний метод полягає у обробці на верстаті ділянок заготовки з різними глибинами різання t1і t2 і визначення пружних відтискань інструмента на цих ділянках y1 і y2 (рис.4.28).
Рисунок 4.28 – Визначення жорсткості системи ВПІД динамічним методом
Жорсткість системи наближено знаходиться з рівняння (4.9):
,
де,
.
Динамічна похибка обробки(Δy) виникає внаслідок непостійності сили різання Py в технологічній системі з певною жорсткістю j (рис.4.29):
а
б
Рисунок 4.29 - Вплив точності заготовки на точність деталі при точінні: а – в поперечному перетині, б – в повздовжньому перетині
, (4.9)
де Δдет – похибка деталі, Δзаг – похибка заготовки,
- максимальна сила різання:,
- мінімальна сила різання:,
де λ, Cp, xp, yp - коефіцієнти що залежать від умов обробки, t – глибина різання, s – подача.
Уточнення(η) показує, у скільки разів точність деталі підвищується у порівнянні з точністю заготовки. Для одного переходу:
. (4.10)
Для кількох переходів:
, (4.11)
де n – кількість переходів, si – подача на i-му переході, ηі – уточнення на i-му переході.
Коефіцієнт зменшення похибокkу=1/η.
Шляхи зменшення динамічної похибки обробки:
1 Підвищення жорсткості системи ВПІД:
1.1 Вибір більш жорсткого верстата, своєчасний профілактичний ремонт верстата.
1.2 Підвищення жорсткості пристроїв та інструмента: зменшення вильоту інструмента, збільшення площі поперечного січення оправок, збільшення кількості кулачків в патронах і т.д.
1.3 Зменшення кількості ланок технологічної системи.
1.4 Підвищення якості виготовлення і складання деталей технологічної системи.
1.5 Правильний режим експлуатації верстатів.
2 Правильний вибір режимів різання, особливо подачі і кількості переходів (рис.4.30):
.
Рисунок 4.30 – Залежність подачі (So) від жорсткості технологічної системи (j) і заданого уточнення (h)
3 Підвищення точності заготовки.
4 Зменшення нерівномірності твердості оброблюваного матеріалу.
5 Вибір геометрії інструментів. Наприклад, збільшення головного кута у плані токарного різця призводить до зменшення сили різання Pу.
6 Контроль за спрацюванням інструмента (оскільки спрацьований інструмент переважно збільшує силу різання).
7 Застосування систем керування пружними деформаціями системи.
Об’єкти виробництва
Основним предметом машинобудівного виробництва є машина.
Машина- механізм або комплекс механізмів, призначений для виконання потрібної корисної роботи, пов'язаної з процес
Виробничий процес і його структура
Виробничий процес виготовлення машини- сукупність усіх дій, необхідних на даному підприємстві для виробництва і ремонту продукції [16] (рис.1.2). Складається з технологічних і допо
Типи і форми організації виробництва
Тип виробництва— класифікаційна категорія виробництва, що виділяється за ознаками широти номенклатури, регулярності, стабільності та обсягу випуску виробів [16]. В машинобудуванн
Якість машини. Точність і методи її досягнення
Однією з основних проблем технології машинобудування є забезпечення заданої якості виробу.
Якість машини– сукупність властивостей машини, або продукції взагалі, що характе
Аналіз точності методом кривих розподілу
Важливе значення для аналізу випадкової величини в машинобудуванні має закон розподілу випадкової величини (розподіл ймовірностей).
Закон розподілу випадкової величиниy
Аналіз точності методом точкових діаграм
Поряд з методом кривих розподілу часто використовують метод точкових або групово-точкових діаграм, який має свої переваги.
Точкова діаграма розподілу випадкової величини–
Класифікація елементарних похибок обробки
Похибка обробки– відхилення дійсного значення параметра деталі (геометричного або іншого) від його номінального значення, яке установлене нормативно-технічною документацією [15] (р
Бази і базування в машинобудуванні
В технології машинобудування теорія базування вивчає проблеми надання певного положення заготовки відносно верстата, пристрою і інструмента з метою підвищення точності і продуктивн
Похибки від температурної деформації
В процесі різання виділяється теплота, яка переходить в стружку, інструмент і заготовку. Це призводить до їх температурної деформації, яка може стати причиною похибки обробки.
Похи
Похибка від розмірного спрацювання інструмента
Похибка від розмірного спрацювання інструмента(Δі) - це систематична змінна похибка, яка виникає внаслідок розмірного спрацювання u інструмента у проц
Інші елементарні похибки обробки
Похибка від геометричної неточності верстата(Δв) виникає внаслідок неточності розташування і переміщення виконавчих поверхонь верстата (непаралельність осей
Керування точністю обробки
Керування точністю обробки– комплекс заходів, пов’язаних із збереженням заданої точності обробки, яка може бути змінена внаслідок дії випадкових і систематичних чинників. Керувати
Контрольні запитання
1 Перечисліть випадкові, систематичні постійні і систематичні змінні елементарні похибки обробки.
2 З якою метою застосовується теорія базування в машинобудуванні?
3 Класифікуйте
Причини виникнення шорсткості
Причини виникнення шорсткостіпри механічній обробці різанням поділяють на три групи:
1 Геометричні причини. Пояснюються копіюванням геометрії і нерівностей інструме
Визначення припусків на механічну обробку
Література: [1],[2],[4],[10],[12],[19],[22],[28],[34],[37]
Загальний припуск на обробку– шар матеріалу, який знімається з поверхні заготовки з метою усунення поверх
Керування собівартістю
Технологічна собівартість(С) – це частина грошових виробничих витрат на здійснення технологічного процесу виготовлення одиниці продукції, таких як витрати на основні матеріа
Норми часу. Структура операції
Продуктивність технологічного процесуоцінюють кількістю роботи, виконаної за одиницю часу, або кількістю часу, затраченого на виконання роботи.
Технологічне нормув
Керування продуктивністю
Технологічне керування продуктивністювключає можливі заходи для зменшення складових норми часу і досягнення заданої продуктивності:
1 Зменшення основного часу То
Види технологічних процесів
Технологічна підготовка виробництва- сукупність заходів, які забезпечують наявність на підприємстві повних комплектів конструкторської і технологічної документації і засобів технол
Проектування одиничних технологічних процесів
Вихідні дані для проектування технологічних процесів механічної обробки:
1 Величина та термін виконання програмного завдання.
2 Креслення та технічні умови на виг
Проектування типових технологічних процесів
Особливості типових технологічних процесів:
- Типізація повинна забезпечити усунення різноманітності технологічних процесів шляхом їх обґрунтованого зведення до обмеженої
Проектування групових технологічних процесів
Особливості групових технологічних процесів:
- Під груповою розуміється форма організації виробництва, яка характеризується сумісним виготовленням або ремонтом груп виробі
Види складання. Організаційні форми складання
Складання– це утворення роз’ємних або нероз’ємних з’єднань складових частин виробу [13]. У процес складання входять такі види робіт: підготовчі, пригоночні, складальні, регулювальн
Способи досягнення точності при складанні
Точність складання– властивість процесу складання виробу забезпечити відповідність значень параметрів виробу тим, які задані в конструкторській документації. Використовують такі ме
Проектування технологічних процесів складання
Технологічний процес складання– частина виробничого процесу, яка безпосередньо пов’язана з послідовним з’єднанням, взаємною орієнтацією і фіксацією деталей і вузлів для отримання г
Перелік рекомендованих джерел
1 Маталин, А.А. Технология машиностроения. Учебник для машиностроительных вузов / А.А. Маталин. - Л.: Машиностроение, Ленинградское от-ние, 1985. – 496 с.
2 Справочник тех
Предметний покажчик
Абсолютна частота випадкової величини, 28
Автоколивання, 99
Автоматизовані системи управління (АСУ), 133
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов