Резание, металлорежущие станки и инструмент. Семенов В.В. - 33 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

33
e3
e2
e1
14
0
19
0
60
e
Σ
Ось шпинделя
Ось отверстия цанги
Ось конуса 7:24
Ось конуса цанги
Рис. 8.1. Схема крепления фрезы в шпинделе станка и схема размерной цепи.
Погрешность изготовления конических поверхностей конусов 7:24 шпинделя и 1:5
цанги по степени точности АТ7 - 5 и 10 мкм на вылете 100 мм соответственно. Перекос
осей 2,5/100=0,0025 и 5/100=0,005 соответственно, при передаточных отношениях
140/100=1,4 и 60/100=0,6.
Суммарная погрешность будет включать три пары ошибок - одну векторную с
передаточным отношением 1 и одну угловую для трехзвенной размерной цепи: для
конуса шпинделя (8/2=4 при A
i
=1, k
i
=1,17 и 1/300 при A
i
=0,63, k
i
=1,1), конуса цангового
патрона (5/2=2,5 при A
i
=1, k
i
=1,14 и 2,5/100 при A
i
=1,4, k
i
=1,51) и оси фрезы,
установленной по отверстию в цанге (10/2=5 при A
i
=1, k
i
=1,09 и 5/100 при A
i
=0,6,
k
i
=1,37). Значения k
i
взяты по табл. 7.2.
Расчет дает значения k
Σ
=1,04 и e
Σ
=11,2 мкм, т. е. величина полного радиального
биения фрезы без учета погрешностей самой фрезы: 2е=22,4 мкм.
Приведенный пример расчета суммарной погрешности установки пальцевой фрезы
в цанговом патроне позволяет оценить возможность обеспечения точности обработки.
Так, например, для случая фрезерования шпоночного паза с допуском по ширине по H9
шпоночной фрезой с допуском на рабочей части f9 и допуском по радиальному биению
зубьев 0,5 Т
d
будем иметь: для фрез диаметром свыше 6 мм брак по ширине паза может
быть исключен (биение рабочей части фрезы не более 18 мкм с предельными
отклонениями по диаметру рабочей части -13 и -49 мкм, т.е. общее биение 18+22,4=40,4
мкм при допуске на ширину паза 36 мкм и минимальном запасе по положению 13 мкм,
т.е. 40,4<(36+13)). Для пазов меньшей ширины риск появления брака будет возрастать с
уменьшением размера и для его исключения необходимо либо использовать более
точную оснастку, либо инструмент с коническим хвостовиком, при использовании
которого размерная цепь будет на одно звено меньше (цанговый зажим будет исключен).
Кроме деформаций, связанных с объемной жесткостью деталей оснастки,
достаточно большое влияние на точность обработки в случае использования различного
рода оправок и, особенно, инструментальных блоков оказывают деформации, связанные
с контактной жесткостью. Погрешности такого рода могут составлять до 60 % полной
погрешности обработки. Контактная жесткость, влияющая на деформацию блока в месте
приложения силы резания, зависит от величины и направления действующих сил,
                          Ось шпинделя

                                              e1
                                           Ось конуса 7:24

                                             e2

                                           Ось конуса цанги
                                     e3
                               190
                         140
                    60
                                     eΣ   Ось отверстия цанги



     Рис. 8.1. Схема крепления фрезы в шпинделе станка и схема размерной цепи.

       Погрешность изготовления конических поверхностей конусов 7:24 шпинделя и 1:5
цанги по степени точности АТ7 - 5 и 10 мкм на вылете 100 мм соответственно. Перекос
осей 2,5/100=0,0025 и 5/100=0,005 соответственно, при передаточных отношениях
140/100=1,4 и 60/100=0,6.
       Суммарная погрешность будет включать три пары ошибок - одну векторную с
передаточным отношением 1 и одну угловую для трехзвенной размерной цепи: для
конуса шпинделя (8/2=4 при Ai=1, ki=1,17 и 1/300 при Ai=0,63, ki=1,1), конуса цангового
патрона (5/2=2,5 при Ai=1, ki=1,14 и 2,5/100 при Ai=1,4, ki=1,51) и оси фрезы,
установленной по отверстию в цанге (10/2=5 при Ai=1, ki=1,09 и 5/100 при Ai=0,6,
ki=1,37). Значения ki взяты по табл. 7.2.
       Расчет дает значения kΣ=1,04 и eΣ=11,2 мкм, т. е. величина полного радиального
биения фрезы без учета погрешностей самой фрезы: 2е=22,4 мкм.
       Приведенный пример расчета суммарной погрешности установки пальцевой фрезы
в цанговом патроне позволяет оценить возможность обеспечения точности обработки.
Так, например, для случая фрезерования шпоночного паза с допуском по ширине по H9
шпоночной фрезой с допуском на рабочей части f9 и допуском по радиальному биению
зубьев 0,5 Тd будем иметь: для фрез диаметром свыше 6 мм брак по ширине паза может
быть исключен (биение рабочей части фрезы не более 18 мкм с предельными
отклонениями по диаметру рабочей части -13 и -49 мкм, т.е. общее биение 18+22,4=40,4
мкм при допуске на ширину паза 36 мкм и минимальном запасе по положению 13 мкм,
т.е. 40,4<(36+13)). Для пазов меньшей ширины риск появления брака будет возрастать с
уменьшением размера и для его исключения необходимо либо использовать более
точную оснастку, либо инструмент с коническим хвостовиком, при использовании
которого размерная цепь будет на одно звено меньше (цанговый зажим будет исключен).
       Кроме деформаций, связанных с объемной жесткостью деталей оснастки,
достаточно большое влияние на точность обработки в случае использования различного
рода оправок и, особенно, инструментальных блоков оказывают деформации, связанные
с контактной жесткостью. Погрешности такого рода могут составлять до 60 % полной
погрешности обработки. Контактная жесткость, влияющая на деформацию блока в месте
приложения силы резания, зависит от величины и направления действующих сил,

                                                                                     33