ГЛАВНАЯ
Металлообработка
Инструмент из алмазов и СТМ
Прецизионная обработка
Медицина
Патенты и изобретения
Перечень всех статей
Невероятно, но факт
Опубликовать статью

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ. СТАТЬИ, РЕФЕРАТЫ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

НЕВЕРОЯТНО,
НО ФАКТ

Невероятные совпадения из жизни Наполеона и Гитлера

ОСНОВЫ АЛМАЗНОЙ ОБРАБОТКИ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА
В книге изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также внедрение процессов полной алмазной обработки твердосплавного инструмента.
Физико-механические свойства алмазов
Эксплуатационные характеристики алмазов

DETOX SPA BIO- ОЧИСТКА ОРГАНИЗМА ИЛИ МОШЕННИЧЕСТВО?
Многие производители и практики утверждают, что данная система очистки удаляет токсичные вещества из организма при опускания ног в ванночку с водой и пропускания малого электрического тока с помощью двух электродов. Производители утверждают, что вследствие удаления токсических веществ из организма вода изменяет цвет и в зависимости от цвета ставится диагноз. С научной точки зрения эти заявления абсолютно бессмысленны.
читать статью

ПРЕЦИЗИОННАЯ ОБРАБОТКА

ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
Автор: к.т.н. А.И. Захаренко

Основными причинами возникновения погрешностей при механической обработке обработке являются:
  • неточность, износ и деформации станков, приспособлений и режущих инструментов;
  • вибрации технологической системы;
  • деформации обрабатываемой заготовки;
  • тепловые явления, происходящие в технологической системе.

Ниже рассмотрено влияние основных факторов на точность прецизионной обработки на токарных станках.

Погрешности геометрической точности токарного станка частично или полностью переносятся на обрабатываемые детали в виде систематических погрешностей. Величина этих погрешностей поддается предварительному анализу и расчету . Например, при не параллельности оси шпинделя токарного станка направлению движения суппорта в горизонтальной плоскости цилиндрическая поверхность обрабатываемой детали, закрепленная в патроне или цанге превратится в коническую. При этом изменение радиуса заготовка R равно линейному отклонению оси от параллельности P  по отношению к направляющим станка на длине заготовки, т.е. :
Rmax = R + P
При не параллельности оси шпинделя относительно направляющих станка в вертикальной плоскости, обрабатываемая поверхность приобретет форму гиперболоида вращения.

Биение шпинделя токарного станка, обусловленное овальностью подшипников и опорных шеек шпинделей искажает форму обрабатываемой поверхности в поперечном направлении. Овальность шеек подшипников полностью передается на заготовку, так как в  процессе обработки шейка шпинделя все время прижимается к определенным участкам подшипников.

Важным фактором, влияющим на точность обработки, является износ станков и режущего инструмента. Износ станков приводит к увеличению систематической погрешности. Это связано в первую очередь с тем, что износ рабочих поверхностей станков происходит не равномерно. В результате этого происходит изменение взаимного расположения отдельных узлов станков, что приводит к увеличению погрешности обработки. Так, годовой износ передней от рабочего грани несимметричной треугольной грани направляющей токарного станка при прецизионной механической обработке в условиях еденичного производства составил 0.04-0.05мм. При этом износ второй плоской направляющей станка был в пять раз меньше. В результате неравномерного износа передней и задней направляющих станка происходил разворот суппорта в горизонтальной плоскости. Кроме того, износ направляющих по длине был неравномерный, что приводило к появлению дополнительных систематических погрешностей  формы обрабатываемых деталей.

В общем случае при обработке наружных цилиндрических поверхностей износ режущего инструмента приводит к удалению его вершины от центра вращения заготовки на величину  радиального износа инструмента, и, соответственно к увеличению диаметра  обрабатываемой поверхности. В соответствии с общим законом износа при трении скольжения различают три стадии износа: начальный, нормальный и катастрофический. В начальный период происходит интенсивный износ, сопровождающийся приработкой лезвия инструмента, После этого наступает период нормального износа, характеризующийся прямо пропорциональной зависимостью износа инструмента от пути резания. Третий период износа соответствует интенсивному катастрофическому износу, сопровождающемуся значительным выкрашиванием режущей кромки инструмента, недопустимым для нормальной работы инструмента.  Например, при чистовой обработке деталей алюминиевых сплавов целесообразно применять режущий инструмент из синтетических сверхтвердых материалов, таких как синтетические алмазы или кубанит  (кубический нитрид бора ). Удельный износ инструментов из этих материалов на нормальной стадии составляет доли микрона на километры пути резания. Поэтому при обработке единичных деталей износ инструмента  из синтетических сверхтвердых материалов пренебрежимо мал и не оказывает влияние на точность обработки. Однако, следует помнить о необходимости предварительной приработки инструмента на пути резания 500-2000м, и корректировки положения вершины режущего инструмента после нескольких километров пути резания.

Существенное влияние на точность обработки могут оказывать погрешности, обусловленные тепловыми деформациями технологической системы. Основными причинами нагрева станков и их отдельных частей, являются потери на трение в подвижных соединениях, гидроприводах и электроустройствах, а также теплопередача от охлаждающей жидкости, отводящей теплоту из зоны резания, и нагревание от внешних источников. Наиболее существенное значение на точность обработки оказывает нагрев шпиндельной бабки, приводящей к ее смещению в горизонтальном и вертикальном направлении. При этом температура в различных точках шпиндельной бабки станко может изменятся от 10 до 50С (наибольшая температура нагрева наблюдается , как правило, в местах расположения подшипников шпинделя и подшипников быстроходных валов. Нагревание и смещение шпинделя станка приводит к непрерывному изменению размеров и формы обрабатываемых деталей, т.е. к появлению переменной систематической погрешности. Продолжительность нагрева передней бабки и ,соответственно, смещение оси шпинделя, составляет от 3-х до 5 часов, После этого температура и положение оси шпинделя стабилизируется, причем с повышением частоты вращения шпинделя смещение шпинделя увеличивается приблизительно пропорционально корню квадратному увеличения частоты вращения шпинделя.
Для устранения погрешностей обработки, обусловленных тепловыми деформациями станков следует производить предварительную обкатку станков, а также применять специальные средства для поддержания постоянства температуры шпиндельной бабки и других узлов станков.

Особое влияние на точность обработки оказывают вибрации технологической системы.. Эти колебания приводят к появлению асинфазных колебаний системы рехущий инструмент- обрабатываемая деталь. Влияние вибрации на точность зависит от соотношения колебаний частоты f  и частоты вращения шпинделя станка n. Если f / n =1, то отклонение от круглости обрабатываемой детали определяется по формуле:
K = A*A/2R
где  А- амплитуда колебаний, R – радиус обрабатываемой детали.

При F / n> 2- отклонение от круглости будет составлять 2А, причем, если отношение f / n равно целому числу, то поперечное сечение обрабатываемой детали бедет представлять собой фигуру с чередующимися плавными выступами и впадинами. В этом случае в продольном направлении волнистость будет отсутствовать
.
Если отношение f / n равно не целому числу, то в различных поперечных сечениях вершины выступов будут смещены друг относительно друга и в продольном направлении будет наблюдаться волнистость (рис.1)
При. f / n< 0.1 поверхность обрабатываемой детали приобретает практически круглую форму с диаметром 2(R + A ).

Подать заявку на публикацию своей статьи
>


НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ- ТОЧНОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ