Температурные деформации системы ДИПС

Износ режущего инструмента

Износ режущего инструмента при работе по методу автоматического получения размеров приводит к изменению этих размеров. При этом возникает переменная систематическая погрешность. Для исключения брака при обработке крупных партий заготовок детали периодически контролируют и выполняют при необходимости поднастройку станков.

Согласно общим закономерностям износа твердых тел при трении скольжения, кривая зависимости износа лезвийного инструмента от времени его работы или пути резания имеет три участка (рис.7.1.2.).

В пределах первого участка идет приработка инструмента при интенсивном его износе. Обычно длина пути резания при приработке инструмента составляет 500 – 2000 м.

После приработки интенсивность износа инструмента уменьшается. Его величина становится пропорциональной пути резания. Этому периоду работы инструмента на кривой износа соответствует второй участок. Длина пути резания на этом этапе составляет 8000 – 30 000 м.

Начало третьего участка характеризуется катастрофическим ростом износа инструмента. В результате режущая часть инструмента быстро разрушается.

Вопросы, связанные с износом инструмента изучаются в соответствующих курсах по резанию металлов. Данные по износу инструмента приведены в справочной литературе [5, дополнительная литература].

Известно, что при нагреве тела его размеры увеличиваются. Так изменение линейного размера определяется по формуле

где – температурный коэффициент линейного расширения, град ^-1; - линейный размер до нагрева, – разность температуры до и после нагрева.

При механической обработке выделяется значительное количество тепла. Основным его источником является процесс резания металла. Температура в зоне резания может превышать 1000 ⁰ С. Кроме того, тепло выделяется в узлах трения механизмов станка. Поток тепла, которое выделяется при резании, распределяется между стружкой, деталью и инструментом. В количественном отношении это распределение зависит от метода обработки. При точении поток тепла распределяется следующим образом: в стружку – 50 – 85%, в резец – 10 – 40 %, в заготовку – 3 – 4%, в окружающую среду – 1%. При сверлении в стружку уходит до 28% тепла, в заготовку – 55%, в сверло – 14%, в окружающую среду – остальное.

Нагрев системы ДИПС вызывает температурные деформации, которые могут оказывать значительное влияние на точность обработки деталей по 5 – 6 квалитету. Основными источниками погрешностей являются температурные деформации станка, инструмента и заготовки. При токарной обработке наружной поверхности удлинение резца за счет нагрева может достигать 0,05 – 0,06 мм. Диаметр обработанной поверхности уменьшится при этом на 0,1 - 0,12 мм. Смещение оси шпинделя станка за счет нагрева передней бабки - узла, в котором сосредоточена почти вся механическая часть станка, по экспериментальным данным составляет 0,1 мм. Чтобы исключить влияние нагрева заготовки на точность, стараются не производить ее чистовую обработку и измерения в нагретом состоянии, а также не препятствовать зажимами развитию температурных деформаций. Использование СОЖ – смазочно-охлаждающей жидкости снижает в 3 – 3,5 раза температуру в зоне резания.

Дата добавления: 2014-01-06