CC BY
18
УДК 621.924.56
О.С.. Ломова, O.S. Lomara, e-mail: [email protected]
Омский государственный технический университет, г. Омск. Россия
Omsk State Technical University. Omsk, Russia
ВЛИЯНИЕ ПОГРЕШНОС ТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ
НА РАДИАЛЬНОЕ СМЕЩЕНИЕ ОС II ДЕТАЛЕЙ ПРИ ШЛИФОВАНИИ
INFLUENCE ERRORS TECHNOLOGICAL BASES ON THE RADIAL CENTERSHIFT OF DETAILS IN GRINDING MACHINE TOOLS
В стагтье рассмотрено влияние погрешностей расположения технологических Gai круглошлнфовального станка на точность обработки и приведена методика расчета величины отклонений формы деталей для случаев перекоса оси центров и погрешности формы центровых отверстий.
In the article, the influence of errors location technological bases grinding machines cools for accuracy. The technique of calculating deviations form details for cases skew axis centers and center holes form error.
Ключевые слова: точность обработки, радиальное смещение, отклонение формы, точка контакта
Keywords: precision machining, radial displacement, deviation form, the contact point
В процессе работы круглошлнфовальных станков могут возникать погрешности их точности. вызванные нагруженным состоянием и приводящие к изменению положения отдельных их элементов [1]. Так. в результате нагрева круглошлнфовального станка вершина шпинделя будет приближаться к оси заготовки, и размеры её диаметра будут уменьшаться. Удлинение при установившейся работе может достигать 0.03 - 0.05 мм.
Помимо этого, действие сил резания может менять положение центра задней бабки, что повлечет за собой смещение оси обрабатываемой детали и приведет к погрешностям её формы. Как правило, центры и центровые отверстия рассматриваются как геометрически правильные элементы, однако ори оценке точности обработки прецизионных деталей это допущение ошибочно. Центровые отверстия на конической поверхности могут иметь волны, по выступам которых происходит контакт с центром станка. Отклонения их формы наследуется обработанной наружной поверхностью [2].
Исследование причин образования отклонений формы в партии золотников гндроцн-лпндров (сталь 40ХН) при круглом шлифовании указало на возможность смещения оси вращения заготовок во время обработки. В общем случае при обработке в центрах при действии технологических факторов все элементарные погрешности проявляются одновременно.
316
Их можно свесш к следующим: несоосность. отклонение формы и несовпадение углов конусов центровых отверстий н (или) центров, торцовое бнение заготовки.
При изменении соотношения между элементарными погрешностями в случае перекоса оси центров и центровых отверстии изменяются условия контактов конусных поверхностей детали и центра станка [3]. При этом возможны два вида их контактирования: по двум или нескольким постоянным точкам, расположенным на конусе центрового отверстия нз-за погрешности их формы: или по переменным точкам, расположенным по линиям пересечения конусной поверхности центра с центровым отверстием и торцовой поверхностью детали при несоосности центров станка.
В первом случае точки за один оборот детали перемещаются по конусной поверхности центра станка, оставляя на нем кольцевой след (рис. 1 а). Во втором случае перемещение точек контакта происходит по линии, то есть точки перемещаются вдоль оси центра по образующей его поверхности в плоскости несоосности центров станка (рис. 1 б).
Траектория точек контакта дипметти D центрового отверстия
"Граеотория точки 2 центрового отверстия I
'Гцпек'шгтн гичек кап гак га лцимегца d цеициикио t) i цещ-та '
а) б)
Рнс. 1. Контакт центра с центровым отверстием по постоянным (я) и переменный (6) точкам
Если ось переднего и заднего центров совпадает, то происходит полное прилегание конусов центров и центровых отверстий и их контакт на торцевой поверхности детали осуществляется по точкам Ci. Lh (рнс, 2 а) или К->. F2 (рнс. 2 6"). Если ось центров станка не совпадает с осью центровых отверстий детали, то их контакт может осуществляется по постоянным (А\, В\ и С\, r>i) или переменным точкам (Е\, G\ н Ki.Fi) (рнс. 2 а, 6). В этом случае прн повороте детали вокруг оси на 1S0C точки постоянного контакта перейдут в положение А2. В2 н CS. IX а переменного контакта в Ег, & п fz- При этом, точка CS перемещается от оси центра на расстояние S2. а точка Di - на расстояние 6*1 (рнс. 2 а). Зная расстояния Si и Sz можно определить прецессию оси вращения детали во время обработки.
Для условия контактирования по постоянным точкам (Ду<Д/?) расстояния Si и SS можно найти как:
S,=c- Tg(30° + А/)+ f~Da +-tgbp . мкм. (1)
JcosA/? 2
S. = D ~ d —c tg(S0° — А/), мкм. (2)
2 cos A/3
где с - глубина конусной поверхности центрового отверстия, мм; Д d -малый п большой диаметры центрового отверстия, мм; ДЙ Ду, Лп - углы, характеризующие положение осп детали на центрах.
Определим погрешность формы детали хш основных видов контактов центра и центрового отверстия:
Аф = 2 ■ а ■ I, (б)
где « - угол между осью детали н осью центров.
Угол а при смешении оси центров можно найти следующим образом. Построим перпендикуляр от оси детали к оси смещения центров. В образовавшимся треугольнике ДOML сторона ML - смешение оси центров, тогда угол а будет равен:
а = tg (ML/OL) = tg (А/Т). (7)
где OL - длина детали I.
Тогда погрешность формы детали можно определить как:
Аф = 2-1 tg (All) (8)
Погрешность формы была рассчитана для реальной детали - золошика гидроинлннд-ра. Расчеты показали, что даже незначительный перекос оси центров или погрешность формы центровых отверстий приводит к отклонению формы золотника 16.Б мкм и 12,6 мкм соответственно. Подобные результаты показали и эксперименты.
Библиографический список
1. Решетов. Д. П. Точность металлорежущих станков [Текст] / Д. П. Решетов. В. Т, Портман. - М. : Машиностроение. 1984. - 256 с.
2. Дальский. А. М. Технологическое обеспечение надёжности высокоточных деталей машин [Текст] / А. М. Дальский, -М.: Машиностроение, 1975. - 225 с.
3. Ломова, О. С. Точность обработки деталей на круглопшнфовальных станках [Текст] / О. С. Ломова. С. М. Ломов. А. П. Моргунов. - М. : Технология машиностроения, 2011,- 176 с.
