Обработки полностью

Для анализа и оценки влияния все погрешности, возникающие в процессе обработки, проводимой по принципу автоматического получения размеров, делятся на три группы:

1) погрешности процесса обработки;

К первой группе относятся: теоретические погрешности, получающиеся от применения приближенной схемы обработки; кинематическая погрешность цепи деления станка; погрешности зуборезного инструмента; погрешности геометрических элементов станка; погрешности установки зуборезного инструмента на станок; погрешности от режимов резания; погрешности от износа инструмента; погрешности от деформаций упругой системы станок — деталь — инструмент в процессе обработки; погрешности от температурных деформаций; погрешности от внутренних напряжений; погрешности от вибраций; погрешности предварительной обработки зубчатого венца и заготовки; погрешности от колебания механических свойств материала, химического состава, величины припуска и т. д.

Основой инженерных расчетов точности обработки является математическое описание физических, химических, технологических и прочих закономерностей, составляющих процесс обработки. Методические погрешности, возникающие из-за приближенной схемы обработки, погрешности настройки и другие погрешности обработки, не зависящие от нагрузки, связаны с исходными факторами, как правило, простыми геометрическими соотношениями. Погрешности, возникающие в самом процессе механической обработки, имеют более сложные зависимости от исходных факторов. Для математического описания такого рода погрешностей метал-

Погрешности обработки Ду, возникающие в результате смещения элементов технологической системы под действием сил. Под воздействием постоянной составляющей силы резания Р0 элементы технологической системы смещаются из исходного (ненагруженного) состояния; возникающие при этом силы упругости стремятся вернуть систему в исходное состояние. Смещение (отжатие) элемента технологической системы в направлении выдерживаемого размера и сила упругости находятся в определенном соответствии. В простейшем случае способность линейной упругой системы или элемента сопротивляться приложенной статической нагрузке характеризует жесткость упругой системы или ее элемента. Жесткость определяют как отношение составляющей силы Ру0, направленной по нормали к обработанной поверхности, к смещению у в том же направлении (кН/м; Н/мкм):

Обработка на станках с вертикальной осью вращения револьверной головки. Для устранения влияния погрешностей индексации и фиксирования револьверной головки на точность обработки, а также повышения жесткости технологической системы пользуются направляющей штангой, укрепляемой на шпиндельной бабке и дополнительно центрирующей головку (рис. 55), или направляют закрепленный в головке инструмент по втулке, вмонтированной в приспособление (рис. 56) для закрепления штучной заготовки. Режущий инструмент устанавливают в револьверной головке с учетом наименьшего влияния на точность обработки погрешности индексации (рис. 57). Для вытачивания канавок применяют рычажные, реечные или винтовые приспособления (рис. 58). Профильные поверхности обрабатывают фасонными резцами, установленными на суппорте (рис. 59), или с помощью копирных устройств (рис. 60, 61). Нежесткие заготовки обтачивают с поддержкой центром,

Наиболее простая задача — определение погрешности обработки в результате температурных деформаций заготовки — решается в предположении ее постоянного температурного поля. Это предположение можно считать достаточно точным, если поверхность заготовки обрабатывается за несколько проходов, за несколько последовательно выполняемых переходов, а также несколькими режущими инструментами (многорезцовое обтачивание одной ступени), в результате чего тепло распределяется равномерно.

Погрешности, вызываемые температурными деформациями режущего инструмента, могут иметь место и при других видах механической обработки. Погрешности обработки из-за температурных деформаций инструментов еще мало изучены.

Эмпирическое нормальное распределение характеризуется двумя параметрами: величинами среднего XQ и среднего квад-ратического отклонения Sx или дисперсии SJ. Положение центра группировки может изменяться под влиянием систематических погрешностей, что приводит к искажению теоретической кривой. Так, при работе на предварительно настроенных станках причиной смещения центра группировки погрешностей обработки может быть смещение уровня настройки во времени. Однако при действии только лишь случайных факторов для каждого метода обработки погрешности не могут превышать некоторый

Погрешности раз* (погрешности обработки и 1еров измерения)

Аналогичные факторы действуют и при точении, фрезеровании и других видах обработки. Погрешности размеров, являющиеся результатом совместного влияния износа и затупления режущего инструмента, тепловых и силовых деформаций технологической системы, также случайны.

О существенном влиянии на результаты обработки погрешности модели можно судить по заметному уменьшению с ростом d величины с , значения которой рассчитываются по приведенной в табл. 8.24 формуле. При достаточно большом

При оснащении протяжных станков загрузочно-разгрузочными устройствами цикл обработки полностью автоматизируется.

Согласно принципу инверсии должны учитываться как погрешности изготовления, так и погрешности измерения. Для уменьшения последних и выявления погрешностей, которые будут проявляться в работающем механизме, детали необходимо проверять в условиях, близких к эксплуатационным. Для этого измерительные базы должны совпадать с эксплуатационными (принцип единства баз); схема измерения должна соответствовать схеме рабочих движений деталей, что соблюдается, например, при однопрофильном контроле зубчатых колес. При контроле точности обработки процесс измерения должен соответствовать той операции, точность которой проверяется. Активный контроль в процессе обработки полностью отвечает инверсии, так как измеряемая деталь координируется от тех же технологических баз, и контроль производится при том же движении детали.

3. Сокращается вспомогательное время. В связи с уменьшением числа перестановок детали сокращается время, связанное с ее установкой и закреплением. При наличии на станке двух столов время на первоначальную установку детали и ее снятие после обработки полностью перекрывается машинным временем. При координатной обработке время на установку координат сокращается примерно в 3 раза по сравнению с установкой координат вручную.

Типы и назначение токарных автоматов. На токарных автоматах 1 цикл обработки полностью автоматизирован.

Есл.и точность обработки полностью определяется погрешностями, обусловленными преобразующей системой, и не зависит от ошибок заготовок,: то матрицы взаимных связей примут следующий вид:

Изложенная здесь методика обработки полностью отвечает теоретико-вероятностным правилам определения характеристик суммарного закона распределения по характеристикам мгновенных распределений. Согласно этой методике получены формулы статистического определения погрешности собственно размера партии деталей и процесса в целом по результатам опытных данных.

тельную эксплуатацию кругов. Один комплект кругов работает шесть месяцев и обрабатывает 50 — 55 тыс. деталей. Этот пример показывает, что совмещенное шлифование прецизионных поверхностей на низких подачах с удлиненным циклом обработки полностью компенсируется высокой надежностью технологического процесса и отсутствием длительных простоев станка на смену кругов и подналадки.

Эта закономерность полностью сохраняется, если позиции машины параллельного действия располагать не в линию, а по окружности (рис. 3, в), для удобства обслуживания и равномерного расхода энергии смещать по фазе рабочий цикл на позициях (рис. 3, г). Схема (рис. 3, г) неудобна тем, что место загрузки все время меняется, перемещаясь по окружности со скоростью, -задаваемой числом оборота распределительного вала относительно неподвижного стола. При ручной загрузке рабочий вынужден все время двигаться вокруг машины, а при автоматической — необходимо иметь р загрузочных механизмов, поэтому компоновка из таких машин автоматических линий практически невозможна. Для устранения этого противоречия недостаточно, не изменяя относительных ддижений рабочих органов в машине, остановить распределительный вал и дать столу вращение в обратную сторону (рис. 3, д). Такая схема, по которой еще в 20-е годы были построены токарные полуавтоматы типа «Буллард», зубофрезерные многопозиционные станки, многочисленные автоматы пищевой промышленности и т. д., получила название роторной. Сравнение этой схемы с другими конструктивными вариантами машин параллельного агрегатирования (рис. 3, б — г) показывает, что роторный принцип сам по себе не дает никакого выигрыша в производительности, так как технологический процесс (последовательность и режимы обработки) полностью сохраняется, остаются неизменными рабочие и холостые хода, а также технологические механизмы, которые не становятся надежнее в работе. Поэтому производительность роторных машин подчиняется общим законам агрегатирования рабочих машин. Это общее свойство всех машин параллельного действия, как стационарных (рис. 3, б — г), так и роторных (рис. 3, д). В обоих случаях производительность может быть повышена путем увеличения числа позиций р, однако, как показывает формула (6), рост производительности непропорционален увеличению числа позиций р, так как с ростом числа позиций растут и внецик-ловые потери tn = р /V С,- -f- te)> a коэффициент использования снижается. В результате производительность машин параллельного агрегатирования, в том числе и роторных машин, повышается не беспредельно, как некоторые считают, а стремится к некоторому пределу, который целиком определяется надежностью механизмов машины. Если же роторные машины сблокированы в линию, то

между тремя процессами, через которые проходит деталь: изготовления, контроля и эксплуатации, так как одна и та же деталь является сначала объектом обработки, затем объектом измерения и, наконец, элементом машины. Такое перемещение детали и возможный переход по-грешнбстей обработки и измерения на погрешность в функционировании детали в машине названо принципом инверсии [10]. Этот принцип имеет практические следствия. Так, согласно этому принципу должны учитываться погрешности изготовления и измерения. Для уменьшения последних и выявления погрешностей, которые будут проявляться в работающем механизме, детали должны проверяться в условиях тождественных или близких к эксплуатационным. Для этого измерительные базы должны совпадать с эксплуатационными (принцип единства баз); схема измерения должна соответствовать схеме рабочих движений деталей, что соблюдается, например, при однопрофильном контроле зубчатых колес. При контроле точности обработки процесс измерения должен быть построен в соответствии с той операцией, точность которой проверяется. Активный контроль в процессе обработки полностью отвечает принципу инверсии, так как измеряемая деталь координируется от тех же технологических баз и контролируется при том же движении детали.

При оснащении протяжных станков за-грузочно-разгрузочными устройствами цикл обработки полностью автоматизируется.

Таким образом, в гальванопластике уделяется большое вни-ние следующим видам обработки, полностью отсутствующим при гальваностегии, — изготовлению форм, нанесению проводящих слоев (когда копию получают с непроводников), нанесению разделительных слоев (когда копию получают с металла) и первичному электроосаждению металла по проводящим и разделительным слоям.