2. ПРИЧИНЫ, ВЗЫВАЮЩИЕ ПОГРЕШНОСТЬ
ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ
Как уже было сказано, каждая изготовленная деталь
имеет большие или меньшие отклонения по размерам, форме или расположению
поверхностей, так как в процессе механической обработки действует
большое число причин, влияющих на точность детали. Рассмотрим главные из
них;
1. Жесткость системы СПИД. Процесс механической обработки
осуществляется в условиях функционирования сложной системы СПИД
(станок—приспособление—инструмент—деталь), в которой каждый элемент
выполняет определенные взаимосвязанные функции.
Металлообрабатывающий станок осуществляет главное рабочее движение,
сообщая вращательное или возвратно-поступательное перемещение
обрабатываемой детали и движение подачи режущего инструмента или
обрабатываемой детали. Второй элемент системы — приспособление — служит
для установки (т. е. базирования и закрепления) обрабатываемой детали на
шпинделе или на столе станка. Третий элемент системы -— режущий
инструмент — предназначен для осуществления резания, т. е. снятия слоя
металла с поверхностей заготовки. И, наконец, четвертый элемент системы
— это сама обрабатываемая деталь, через которую замыкается система СПИД.
При механической обработке все элементы системы СПИД находятся во
взаимодействии и нагружаются силами резания, возникающими при снятии
стружки. Действие сил резания рассматривают в трех взаимно
перпендикулярных направлениях: по касательной к поверхности резания —
сила Рz; в радиальном направлении — сила Ру и в осевом направлении —
сила Рх. "Силы резания вызывают изменение положения вершины резца (для
токарных работ) или положения режущих кромок других инструментов
относительно обрабатываемых поверхностей. В результате траектория
движения режущих кромок инструментов отклоняется от заданной. Например,
при обточке валов в центрах токарно-винторезного станка предполагается,
что положение обрабатываемой детали остается неизменным и что вершина
резца будет перемещаться в направлении подачи строго по прямой линии,
параллельной оси центров станка. Однако в результате действия силы Ру
обрабатываемая деталь прогибается, а резец несколько сдвигается,
отжимается от детали, вследствие чего образующая цилиндрической
поверхности вала получает отклонение от прямолинейности, и деталь
приобретает бочкообразную форму.
Погрешности обработки, которые определяются величиной полученных
отклонений, вызываемые действием на элементы системы СПИД силы Ру, будут
тем больше, чем меньше жесткость системы СПИД и отдельных ее элементов.
Под жескостью при этом понимают способность системы оказывать
сопротивление действию силы Ру, стремящейся деформировать эту систему.
На величину погрешностей обработки оказывает влияние также жесткость
приспособления, закрепления детали (на станке или в приспособлении),
режущего инструмента. Так,при недостаточной жесткости закрепления детали
в патроне токарно-винторезного станка, при условии, что второй конец
детали опирается на центр задней бабки, она приобретет конусообразность.