ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепловые деформации элементов технологической системы из "Фрезерование " Тепловые деформации элементов технологической системы проис ходят вследствие нагревания частей станка, инструмента и заготовки. Источником теплоты при резании является работа, затрачиваемая на пластические деформации материала заготовки в зоне резания, трение стружки о переднюю поверхность инструмента и трение между задней поверхностью инструмента и заготовкой. [c.56] Нагревание инструмента в зоне резания вызывает снижение го стойкости и изменение размеров. Применение обильного охлаждения позволяет значительно уменьшить тепловые деформации аготовки и инструмента, повысить то 1ность обработки. [c.57] Изменение взаимного положения частей работающего станка происходит неравномерно. Оно особенно заметно в первые минуты л часы работы. Затем наступает так называемое тепловое равно-зесие, когда взаимное положение частей почти не изменяется. Поэтому в условиях серийного производства, когда на станке обрабатывают разнообразнее заготовки, стремятся в начале мены, пока станок еще не прогрет до наступления теплового эавновесия, обработать менее точные детали. [c.57] Особо точные детали обрабатывают на станках, размещенных 3 так называемых термоконстантных цехах, где с высокой точ- o тью поддерживается заданная температура помещения и влажнеть воздуха. [c.57] При механической обработке, когда с заготовки в виде припуска удаляют часть металла, происходит перераспределение внутренних остаточных напряжений, их временное равновесие нарушается. Основную роль здесь играют напряжения первого рода. Величина и характер распределения остаточных напряжений зависят от конфигурации заготовки, ее габаритных размеров и соотношения размеров отдельных элементов, способа получения исходной заготовки и других факторов. Большие остаточные напряжения возникают в исходных заготовках, получаемых литьем, ковкой, штамповкой, из-за неравномерного охлаждения разных элементов заготовки. В сварных, сварно-литых, сварноштампованных конструкциях наибольшие внутренние напряжения возникают в местах сварки, где из-за местного нагрева и охлаждения происходят неоднородные объемные изменения. Структурные превращения металла и диффузионные процессы при сварке также способствуют появлению остаточных напряжений различного рода. [c.58] В особо неблагоприятных случаях остаточные напряжения могут вызвать не только значительное нарушение формы заготовки — коробление, изогнутость и другое, но и трещины. [c.58] Срезание поверхностных слоев металла освобождает ранее уравновешенные силы, и остаточные напряжения деформируют заготовку. Но и сам процесс резания также служит источником остаточных напряжений, которые возникают как результат пластической деформации поверхностного слоя и нагрева зоны резания. [c.58] Перераспределение внутренних напряжений происходит не сразу, а постепенно, и также постепенно происходит изменение формы заготовки и готовой детали. В практике бывают случаи, когда исходная заготовка, получившая большие остаточные напряжения, проходит черновую обработку. Частично перераспределяются внутренние напряжения и деформация заготовки. Получившиеся при этом искажения формы устраняют при чистовой обработке. Готовую деталь, если она годная, ставят на машину, а через некоторое время уже при эксплуатации выясняется, что деталь быстро изнашивается, причина этого — ее деформация, которая произошла после того, как деталь полностью обработали. [c.58] Длительное выдерживание (вылеживание) заготовок для снятия остаточных напряжений называют естественным старением. Процесс естественного старения очень медленный. Достаточно сказать, что основная часть остаточных напряжений в сложных отливках снимается при естественном старении в течение двухтрех месяцев. Но и после этого срока в течение еще нескольких месяцев оставшиеся напряжения могут влиять на форму заготовки. [c.59] Естественное многомесячное старение неэкономично — чрезвычайно затягивается цикл производства, недопустимо возрастает объем незавершенного производства, снижается оборачиваемость оборотных средств, поэтому естественное старение применяют главным образом для особо ответственных отливок, например заготовок станин прецизионных станков. Чтобы ускорить процесс перераспределения и снятия остаточных напряжений, старение часто ведут на открытом воздухе (резкая смена температур дня и ночи способствует интенсификации процесса). [c.59] Для мелких и средних отливок эффективным способом снятия внутренних напряжений является искусственное старение — специальный процесс термической обработки. Отливку помещают в печь, нагревают до температуры 500—600° С и выдерживают в течение 1—6 ч (чем крупнее отливка, тем больше выдержка). Затем отливку медленно охлаждают вместе с печью таким образом, чтобы все части отливки (тонкие и толстые) охлаждались равномерно. Скорость охлаждения составляет 25—75 град/ч. Когда температура отливки снизится до 200—250° С, ее вынимают из печи и окончательно охлаждают на воздухе. [c.59] Тщательная правка позволяет почти полностью устранить кривизну заготовки, вызванную действием остаточных напряжений. Но при правке в заготовке появляются новые напряжения. При дальнейшей чистовой обработке (а еще хуже — в работающей машине) эти остаточные напряжения могут вызвать новые искажения формы, поэтому для ответственных деталей правку применять нежелательно. [c.60] Суммарная погрешность механической обработки появляется как результат совместного влияния причин, вызывающих появление погрешностей. Определить суммарную погрешность простым арифметическим сложением составляющих погрешностей нельзя, так как направление погрешностей может быть различным. Одна и та же причина в одних условиях может вызвать увеличение, а в других уменьшение размера детали после обработки. Меняется и степень влияния причин на точность обработки, т. е. величина получающейся погрешности. Поэтому чаще всего отдельные погрешности, возникающие при Механической обработке, рассматривают как случайные, т. е. такие, о которых нельзя заранее сказать, когда они появятся и каково будет их действительное значение при обработке очередной заготовки. [c.60] Суммарная погрешность, получающаяся в результате совместного действия ряда случайных погрешностей. [c.60] Коэффициент К берут равным 1, если учитывают все или большинство перечисленных погрешностей. Если же известна только часть погрешностей, К = 1,2. [c.61] Рассматривая погрешности, возникающие на конкретной технологической операции, можно отметить, что некоторые погрешности в данных условиях отсутствуют или настолько малы, что ими можно пренебречь. Благодаря этому практические расчеты несколько упрощаются. [c.61] Рассмотрим пример расчета суммарной погрешности обработки при фрезеровании чугунной корпусной заготовки торцовой фрезой на вертикально-фрезерном станке (рис. 33). [c.61] При фрезеровании поверхности заготовки будет возникать погрешность, вызванная непараллельностью плоскости стола станка направлению продольной подачи. Перемещение заготовки от поверхности эталона, по которой выполняют настройку фрезы на размер до конца обрабатываемой поверхности заготовки, составит 200 мм. В соответствии с нормами точности допускаемое отклонение от параллельности рабочей поверхности стола по отношению к направлению продольной подачи при длине перемещения до 400 мм составляет 20 мкм. Принимаем поэтому погрешность бс = 20 мкм. [c.61] Вернуться к основной статье