yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->3.5.5 Похибки від зношення різальних інструментів

Технологія машинобудування

3.5.5 Похибки від зношення різальних інструментів

 

Усі металорізальні інструменти можна розподілити на дві групи:

   - мірні (свердла, розвертки, протяжки, шпонкові фрези тощо);

- немірні (різці, торцеві, дискові фрези та ін.).

На точність обробки заготовок безпосередньо впливають як неточності виготовлення, так і зношення різальних інструментів.

Враховуючи, що точність виготовлення інструментів досить висока, то в основному, похибки обробки залежать від зношення інструмента.

При зношенні мірного інструмента похибки його зношення повністю переносять на готовий виріб, наприклад, зношення по діаметру розвертки призводить до зменшення діаметра отвору (систематична похибка, що змінюється за певним законом).

Для немірного інструмента зношення може бути компенсоване підналагодженням інструмента.

При механічній обробці розглядають такі види зношення як механічне руйнування, абразивне, адгезійне, дифузійне зношення тощо.

Критеріями зношення є зношення на задній та передній поверхнях різальної частини інструмента, з’явлення блискучої смужки, вібрації, зміна розміру обробленої поверхні, поява сторонніх звуків тощо.

Зношення різальних інструментів проходить за відомим законом, графік якого має такий вигляд (дивись рисунок 3.54).

 

Рисунок 3.54 – Графік процесу зношення інструмента

 

Увесь період доцільної роботи інструмента умовно поділяють на два періоди : I – період припрацювання різальної кромки та II – період пропорційного зношення (відносне зношення). Експлуатація інструмента у III періоді - катастрофічне зношення не допускається.

Розмір зношення у періоді припрацювання (початкове зношення) Uп залежить від матеріалу різальної частини інструмента та заготовки, якості загострення інструмента, режимів обробки. Розмір початкового зношення вимірюють у мкм. Значення початкового зношення можна знайти у роботах [1,2,10 та ін.] та різних довідниках із технології машинобудування.

Пропорційне зношення (II період) характеризується прямо пропорційним до шляху різання Lріз збільшенням Δзн (дивись рисунок 3.54). Цей період характеризується таким показником, як відносне зношення Uв, який звичайно вимірюється у мкм/км шляху різання.

Найбільше впливає на точність обробки зношення на задній поверхні hз (дивись рисунок 3.55). Це зношення викликає похибку обробки від зношення Δlзн.

     

 

 

 

 

 

 

                             а)                                            б)  

Рисунок 3.55 – Вплив зношення різця на точність при точінні

 

Величина Δlзн, мкм може бути у загальному випадку визначена за формулою

          Δlзн = Uп  + Uв * Lріз                                                (3.19)

Іноді період початкового зношення замінюють додатковим шляхом різання, наприклад, для доведеного після загострення інструмента – 500м, для просто загострених – 1500м, у середньому–1000м (1км) [2].

Тоді формула 3.19 буде мати такий вигляд:

 

                       Δlзн = Uв * (Lріз +1)                                                   (3.20)

 

При точінні або розточуванні похибка розміру діаметра обробки ΔD дорівнює подвоєному значенню Δlзн : ΔD = 2*Δlзн.

Виконуючи аналіз впливу на точність похибки від зношення різального інструмента, технолог повинен визначити:

- чи можлива обробка всієї партії заготовок без підналагодження (або заміни) певного різального інструмента;

- якщо це неможливо, то визначити, після обробки якої заготовки партії треба зробити підналагодження (або заміну) певного різального інструмента.

Перше завдання вирішується шляхом порівняння Δзн або (зн) з допуском Тi на розмір, яких формує інструмент. Таке порівняння можна вважати дуже приблизним, оскільки при цьому не беруть до уваги наявність інших первинних похибок обробки. Для підвищення точності прогнозування можна ввести коефіцієнт К = (0,3-0,5).

Тоді умова можливості обробки без підналагодження інструмента буде мати вигляд

 

                                        Δlзн (lзн) ≤ К * Тi     .                            (3.21)

 

У цій формулі, а також у формулі 3.22 lзн має місце для поверхонь обертання.

        Якщо умова 3.21 не виконується, то треба визначити, після якої обробленої заготовки n із загальної партії обробки N необхідно виконати підналагодження (або заміну) певного різального інструмента.

      Це можна зробити за формулою

 

                                    (3.22)

 

Для практичного використання формули 3.20, окрім значень Uп та Uв, необхідно розрахувати довжину шляху різання Lріз, км. Наприклад, для точіння та розточування він дорівнює

,                                           (3.23)

 

де D – діаметр оброблюваної заготовки, мм;

l – довжина оброблюваної поверхні, мм;

S – подача різця, мм/об;

N – кількість оброблюваних заготовок у партії;

i – кількість робочих ходів, необхідних для обробки поверхні.

106 – коефіцієнт переведення мм (розміри обробки та подачі) у км.

Для фрезерування заготовки шириною В торцевими фрезами діаметром Dфр (дивись рисунок 3.56), що мають Z зубців, при подачі на зуб Sz шлях різання, км, для кожного із них дорівнює (дивись формулу 3.24):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.56 – Схема визначення шляху різання при фрезеруванні

 

якщо ,

 

                 то .                       (3.24)

 

У спеціальній літературі [1,2 тощо] можна знайти формули і для інших видів обробки.

Для зменшення похибки від зношення різального інструмента треба правильно, відповідно до умов обробки (матеріал заготовки, стан її поверхні, твердість, етап обробки–чорновий, чистовий тощо) призначати матеріал різальної частини інструмента, його геометрію, якість загострювання, режими обробки, а також передбачати використання мастильно-охолоних технологічних рідин.

 

 

30