Сокращение погрешности размера динамической настройки технологической системы. Жесткость технологической системы

Страницы работы

Содержание работы

Сокращение погрешности размера динамической настройки технологической системы. Жесткость технологической системы.

Станок

Приспособление

Инструмент

Деталь

Все элементы участвуют в получении заданной точности. Поэтому речь идет о жесткости всей технологической системы.

Жесткость – способность узла сопротивляться появлению деформаций под действием внешних сил. Она определяется:

, [кгСилы/мм]

 - приращение внешней силы;

 - приращение деформации, вызванное приращением внешней силы.

 - характеристика физического состояния технологической системы и зависит от многих факторов.

Два вида жесткости:

·  Статическая жесткость – жесткость неработающего станка. Измеряется она так – технологическая система нагружается ступенчато возрастающей нагрузкой и при каждом увеличении нагрузки меряется  - приращение деформации. По результатам замеров строится графическая диаграмма жесткости.

 


Примерно во всех случаях получается е.

При ступенчатом разгружении системы график не вернулся в исходную точку.

Площадь, ограниченная кривыми показывает работу, затрачиваемую на преодоление сил трения и на контактные пластические деформации поверхностей деталей.

 


Статическая жесткость измеряется на неработающем оборудовании. Не дает полной картины процессов, происходящих в технологической системе.

·  Динамическая жесткость – жесткость работающей системы.

Методы определения:

ü  Метод эксцентричных колец – для этого метода делается специальное приспособление – оправка.

После снятия металла из-за разницы  на кольцах сохраняется эксцентриситет (биение). Замеряем биение после обработки.

;

 - постоянные

 - скорость резания

 - подача резца

 - глубина резания

Недостатки:

- надо делать оправку, кт не похожа на реальную деталь;

- получается цифра для определенных условий.

ü  Метод обратного хода.

Замеряется диаметр  после обработки. Затем включается вращение и дается обратная подача резца. На обратном ходу снимается слой металла, составляющий величину упругого отжатия при прямом ходе. Замеряем  после обратного хода.

При обратном ходе .

При различных режимах получаются различные величины жесткости. Стандартом установлено регламентированные методы испытания каждого станка на жесткость. При исследовании жесткости было обнаружено явление, когда при некоторых условиях обработки режущий инструмент не отжимался от детали, а оставался в неизменном положении или даже притягивался к детали.

Чтобы объяснить это явление, было предложено понятие эквивалентной силы. Это связано с тем, что в процессе обработки действует не одна сила резания, а много различных сил (силы веса узлов, силы трения в узлах и в зоне резания). Все эти силы заменяются эквивалентной силой.

 


Эквивалентная сила  в направлении получаемого размера, момент кт относительно мгновенного центра поворота технологической системы равен сумме моментов всех действующих сил.

Считается, что деталь не деформируется, а поворачивается относительно какого-то момента центра. Вводится понятие приращения эквивалентной силы.

Пути повышения жесткости технологических систем.

1.  увеличение жесткости узлов станка.

2.  увеличение жесткости стыков между деталями в узлах.

3.  увеличение жесткости заготовок.

4.  стабилизация температуры узлов в технологической системе.

5.  управление жесткостью технологической системы с помощью систем адаптивного управления.

Вибрация технологической системы.

Вибрации – периодические колебания элементов технологической системы.

Два вида вибраций:

·  вынужденные – вызываются внешними причинами. Причины – дефекты передач станка, дисбаланс вращающихся масс, прерывистый характер резания, колебания толщины снимаемого слоя материала и внешние удары и толчки.

Способы борьбы с вынужденными колебаниями:

- повышение точности станков

- установка станков на массивные фундаменты или на виброопоры.

 


·  автоколебания – создаются и поддерживаются процессом резания. Внешней причины нет. Частота 10-15 кГц. Их слышно. Автоколебания приводят к разрушению технологической системы. В результате автоколебаний на поверхности деталей появляется волнистость. Поэтому с ними надо бороться. Они возникают в определенных режимах резания. Механизм автоколебаний не выяснен. Известно, что колеблются все элементы системы (станок, приспособления, заготовка, инструмент); колебания происходят в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, в каждой плоскости происходит синусоидальное колебание; в результате траектория режущей кромки инструмента представляет собой замкнутую петлю; площадь этой петли представляет собой работу, затрачиваемую силой резания на поддержание автоколебаний; источником энергии для автоколебаний служит процесс резания; автоколебания возникают при совпадении частоты колебаний режущей кромки инструмента с собственной частотой колебаний технологической системы.

 


Способы борьбы с автоколебаниями:

- большая часть способов направлено на увеличение масс колеблющихся частей. С увеличением массы снижается частота собственных колебаний.

- увеличение массы элементов технологической системы

- обеспечение оптимальной геометрии резания

 


- применение смазочно-охлаждающей жидкости

- применение безопасных по вибрациям режимов обработки

- применение виброгасителей (виброгасители демпфирующего (сглаживающего) действия) и ударного действия).

Влияние размерного износа режущего инструмента на точность обработки.

Характер износа лезвийного инструмента примерно одинаков для всех инструментов.

 


- размерный износ (износ в направлении получаемого размера).

С износом резца увеличивается диаметр детали. На точность обработки влияет именно размерный износ , но измерить его невозможно. Поэтому меряют износ по задней грани и, зная задний угол , определяют размерный износ.

.

Характер износа можно описать следующим графиком:

 


 - длина пути резания;

 - приработка – происходит изменение геометрии резания;

 - нормальный износ;

 - катастрофический износ.

Величина износа зависит от следующих факторов:

- от обрабатываемого материала (чем материал тверже и чем вязкость больше, тем больше износ);

- от материала и качества материала режущей части (твердый сплав – нестабильное качество; быстролирующая сталь);

- от режима резания (особенно скорость резания – чем больше скорость, тем больше износ).

 


,мин – стойкость – период между переточками.

- от применения смазочно-охлаждающей жидкости, сильно снижает износ;

- от вибрации, сильно увеличивает износ.

Похожие материалы

Информация о работе