Тогда радиальная деформация заготовки в среднем сечении

Коэффициент жесткости заготовки

k_ж = Р_у/у =300/0,03 =10000 Н/мм, т.е. ТС характеризуется низкой жесткостью при обработке в середине вала.

Чтобы избежать чрезмерной деформации заготовку следует обрабатывать за 2 прохода:

-1 ^ый проход: срезать основную долю припуска, оставив для 2ого прохода припуск = 0,2-0,3 мм;

-2ой проход: срезать оставшийся припуск с малой подачей, обеспечив требуемый параметр шероховатости и малую радиальную силу резания (Р_у2 = 30н).

Пусть на 2ом проходе радиальная сила резания Ру2 = 30Н, настроечный размер обрабатываемой поверхности D=19,98 мм.

У_заг2 = Р_у2 · l ³ /(48· E·J) = 30·200·200·200/(48·2,1·10⁵·3,14·19,99⁴/64) =0,003мм.

Диаметр поверхности в середине заготовки составит:

D_c2 = D + У_заг2 =19,99+2*0,003=19,996< D_max=20,00мм.

Что соответствует требованиям чертежа.

Заготовки, обрабатывая которые получают детали, имеют, как правило, не- высокую точность поверхностей (12-16 квалитеты). Колебания припусков мо-гут достигать от нескольких долей мм до нескольких миллиметров (в зависи-мости от способов их изготовления и размеров)

Колебания припуска заготовки при механической обработке поверхностей на настроенных (на обрабатываемый размер) станках изменяют глубину резания (т.е. величину срезаемого припуска на проходе) и колебание диаметра обработки в сечении, что может не обеспечить требуемую точность обработки поверхности (погрешность формы поверхности).

Изменение глубины резания (за один оборот заготовки) изменяет пропор-ционально радиальную составляющую силы резания, а колебание силы резания вызывает изменение радиальной деформации заготовки У_заг, т.е. возникает пог-

решность диаметрального размера. Колебание диаметра заготовки при этом

копируется на обработанной поверхности в одноименных сечениях за оборот (рис.2.7).

Рассмотрим расчетным путем влияние погреш-

ности формы наружного диаметра исходной заго-

товки на погрешность формы обработанной по-

верхности.

Горячекатаный круглый прокат из стали име-

ет допуск на наружный диаметр. Так, например,

горячекатанный стальной пруток обычной точнос- Рис.2.7 Влияние погрешно- ти имеет D = 24^+0,4_-0,5 мм, т.е. максимальный диа- сти исходной заготовки на

метр может быть D_мах= 24,4 мм, минимальный погрешность формы обрабо-

D_мин= 23,5мм. Определим погрешность формы танной поверхности

обработанной заготовки в нормальном сечении в середине заготовки длиной l=200мм с учетом только радиальной ее деформации от действия радиальной составляющей силы резания Р_у. Обработка на токарном станке в центрах.

Пусть требование точности обработки диаметра заготовки D0 =20^+0,021 и нецилиндричности диаметра ≤ 0,01 мм.

Вариант 1. Обработка за 1 проход.

Максимальная глубина резания (т.е. величина срезаемого припуска) составит

t_1max = (Dз - D0) / 2 = (24,4-20,0) /2 =2,2 мм.

Минимальная глубина резания

t₁min = (Dз - D0) / 2 = (23,5-20,0) / 2=1,75 мм

Величину радиальной деформации заготовки можно определить по формуле (2.21).

При этом радиальная составляющая сила резания Р_уi, приходящаяся на 1 мм глубины резания составляет Руд = 300 Н/мм.

Тогда Руi = t_i·[ Py1 ]. (2.22)

Подставив исходные данные в формулу (2.22), получим:

Руmax = t _1max · 300=2,2*300=660 H;

Руmin = t _1min · 300=1,75*300=525 H.

Подставив исходные данные в формулу (2.21), получим:

а) максимальная радиальная деформация заготовки в сечении

У_max = 660·200³ / (48·2,1·10⁵·20⁴ / 64)= 0,067 мм;

б) минимальная радиальная деформация заготовки в сечении

У_min = 525·200³ / (48·2,1·10⁵·20⁴ / 64)= 0,053 мм;

При этом условный диаметр обработанной поверхности заготовки составит:

- в точке с максимальной глубиной резания

D_oу^мах = D_o+2 ymax = 20+2·0,067=20,134 мм, что >> Do=20,021 мм;

- в точке с минимальной глубиной резания

D_oу^мин = Do+2 ymin = 20+2*0,053=20, 106 мм, что >> Do=20,021 мм,

что недопустимо по требованиям точности размера.

Погрешность формы обработанной поверхности (нецилиндричность диа-

метра) в сечении

факт = 2· у = 2·(D_oy^мах - D_oy^мин) =2(20,134-20,106) = 0,056 мм,

что >> треб = 0,01 мм.

Вывод: за один проход обеспечить требуемые точность размера и формы поверхности заготовки не представляется возможным.

Вариант 2. Обработка поверхности за 2 прохода (черновой и чистовой)

Зададимся номинальным диаметром обработки на 1 ^м проходе – D1 =20,5 мм.

Максимальная глубина резания на 1 ^м проходе

t _1max = (Dз – D1) / 2 = (24,4 – 20,5) / 2=1,95 мм.

Дата добавления: 2014-11-29