Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Исследование влияния жесткости технологической системы на точность обработки
Рассмотрим влияние на точность обработки жесткости опорных точек деталей технологической системы; такое исследование важно на этапе проектирования технологической системы. Его результаты позволяют оценивать принимаемые конструктивные решения, правильно использо
вать дорогостоящий материал, применяя его в тех частях технологической системы, где требуется повышенная жесткость. Иными словами, результаты исследования влияния жесткости на точность позволяют принимать оптимальные решения на этапе проектирования технологической системы и тем самым повышать ее эффективность.
Такого рода исследования практически не осуществимы экспериментальными методами, тем более, если речь идет о построении новоіі технологической системы, не имеющей аналога. На базе предложенных математических моделей эта задача сравнительно просто решается методом моделирования на ЭВМ. В качестве примера исследуем влияние на точность обработки жесткости опорных точек технологических систем токарного станка.
Моделировался процесс токарной обработки для следующих условий обрабатывали вал из стали 45 длиной L = 400 мм и диаметром d = 60 мм pe t цом с а = 12°, у = 5°, ф = 45°, ф| = 10°, г = 1 мм, с режимами обработки t = 6 мм, S = 0,4 мм/об, v = 100 м/мин. При этом в одном случае изменялись значения жесткости в опорных точках 2Я и 4а системы Ед, а в другом случае - жесткость в опорных точках /п, Зп, 5П системы Еп. Жесткость в этих опорных точках изменялась на 20 % от первоначального значения Как следует из расчетов, изменение жесткости j на 20 % не оказывает существенного значения на точность обработки, однако можно заметить, что наибольшее влияние изменения жесткости сказывается в тех сечениях заготовки, которые ближе расположены к опорным точкам и в коти
Рых менялась жесткость.
Рис. 1.9.16. Схема базирования корпуса шпиндельного узла вертикально-фрезерного станка |
Рассмотрим другой пример - влияние изменения жесткости опорных точек на точность фрезерования на вертикально фрезерном станке мод. 6Р12. Моделирова лось изменение жесткости в опорных точках 1. 4, 6 корпуса шпиндельного узла станка, схема базирования которого пока зана на рис. 1.9.16. Проводились две се рии экспериментов. В первой серии жес! кость в перечисленных опорных точках увеличивалась на 50 % по сравнению і базовым вариантом, а во втором - умені. шалась на ту же величину. Жесткость н опорных точках по базовому варианту составляла: в первой опорной точке
53 625 Н/мм; в шестой опорной точке - 65 826 Н/мм, в четвертой опорной точке-40 885 Н/мм.
Расчеты погрешностей фрезерования производились по алгоритму, приведенному на рис. 1.9.4. Как показали результаты расчетов, изменение жесткости в опорных точках 1 и 6 не вызвало изменения погрешностей обработки. Это объясняется тем, что перемещение этих точек происходит в плоскости, перпендикулярной образованию размера детали. Изменение жесткости в опорной точке 4 изменило погрешность обработки до 5 раз.