Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: LXI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 15 января 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Машиностроение

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Глазунов А.С. ПРИЧИНЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ДЕФОРМАЦИИ ТОНКОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК, ПРИ ЗАКРЕПЛЕНИИ В СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LXI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 1(60). URL: https://sibac.info/archive/technic/1(60).pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ПРИЧИНЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ДЕФОРМАЦИИ ТОНКОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК, ПРИ ЗАКРЕПЛЕНИИ В СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ

Глазунов Андрей Сергеевич

магистрант, кафедра Технология машиностроения АПИ НГТУ,

РФ, г. Арзамас

Прис Наталья Михайловна

научный руководитель,

канд. техн. наук, доцент АПИ НГТУ,

РФ, г. Арзамас

Повышение интенсивности режимов работы современных машин, необходимость увеличения их надежности требуют разработки новых, более совершенных конструкций машин и более высокого качества их изготовления. Последнее во многом определяется геометрической точностью деталей, которая характеризуется отклонениями размеров, формы и расположения поверхностей, их волнистостью и шероховатостью.

В неподвижных и плотных соединениях эти величины влияют на герметичность, прочность, жесткость, точность центрирования. В подвижных соединениях – на равномерность зазоров, плавность хода рабочих органов, точность перемещений, изнашивание, вибрации, шум и др. Отклонения формы и расположения поверхностей деталей зависят от жесткости и геометрической точности заготовок, состояния металлорежущего оборудования, режима обработки, деформаций, возникающих при термообработке, транспортировке и т.д. К числу факторов, значительно снижающих точность механической обработки тонкостенных деталей, относятся деформации заготовок при закреплении их в станочных приспособлениях. Эти деформации возникают уже на предварительных операциях обработки заготовок и уменьшают точность поверхностей, используемых для установки на завершающих операциях обработки, что увеличивает их трудоемкость.

Механизм возникновения отклонений размеров и формы обработанных поверхностей при разных схемах закрепления принципиально одинаков. Заготовка, упруго деформированная под действием сил закрепления, подвергается механической обработке, а затем раскрепляется. При этом упругие деформации исчезают, а обработанные поверхности изменяют размеры. Отклонения размеров, формы и расположения поверхностей готовых деталей равны по величине, но противоположны по направлению отклонениям, возникающим при закреплении заготовок.

Деформации тонкостенных заготовок и вызываемые ими отклонения размеров, формы и расположения обработанных поверхностей зависят от схемы закрепления, развиваемого приспособлением зажимного усилия, формы и жесткости заготовки, отклонения формы установочных поверхностей заготовок и приспособлений.

Отклонения формы и расположения поверхностей по ГОСТ 24642-81 могут быть следующими: по цилиндрическим поверхностям – отклонение от круглости и цилиндричности, отклонение профиля продольного сечения от номинального, радиальное биение; по торцовым поверхностям – отклонения от перпендикулярности по отношению к оси и плоскостности, торцовое биение; по коническим и фасонным поверхностям – отклонение от круглости, радиальное биение, отклонение от заданного профиля продольного сечения.

Закрепление заготовок в станочных приспособлениях обычно вызывает деформации, приводящие к одновременному возникновению нескольких из перечисленных выше отклонений формы и расположения обработанных поверхностей.

Рассмотрим определение сил зажима при закреплении тонкостенных заготовок  в самоцентрирующих зажимных патронах и оправках (таблица 1).

Необходимую силу закрепления тонкостенных заготовок следует определять на базе инженерных расчетов. Завышение сил закрепления почти всегда приводит к большим деформациям заготовок и погрешностям обработки.

Для получения требуемой круглости при обработке тонкостенных деталей желательно обеспечить равномерное осесимметричное распределение сил закрепления. При этом важно, чтобы установочная поверхность заготовки была геометрически точной. К патронам и оправкам с равномерным осесимметричным распределением сил закрепления относятся приспособления: прессовые, с гофрированными втулками, с гидропластмассовым наполнителем.

 

Таблица 1.

Определение сил закрепления заготовок в самоцентрирующих зажимных патронах и оправках

 

В приведенных табличных формулах: рекомендуемый коэффициент трения f = 0,16 для металла по металлу и f = 0,2 – для резины по металлу; коэффициент запаса К = 2,5.

При использовании прессовых оправок отклонения от круглости и прямолинейности образующих цилиндрической поверхности весьма малы. В этом случае имеет место только отклонение диаметрального размера.

При использовании цилиндрических оправок с гарантированным радиальным зазором и закреплением заготовок по торцам целесообразно принимать диаметры буртика Dб и шайбы Dш одинаковыми, при этом Рб = Рш = Р (Р – сила давления); и выбирать их так, чтобы силы давления на торцы не давали момента относительно окружности среднего радиуса заготовки. В этом случае искривление образующих цилиндрической поверхности будет минимальным. Погрешность диаметрального размера и отклонения от круглости под действием осевых сжимающих сил весьма малы. Однако оправки с гарантированным зазором не обеспечивают хорошей точности центрирования.

Оправки с коническими втулками обеспечивают хорошее центрирование и малые отклонения от круглости и не требуют больших зажимных сил. Однако при обработке тонкостенных деталей радиальные составляющие силы закрепления вызывают изгиб стенки гильзы и отклонение от прямолинейности образующей.

Приспособления с упругими разжимными шайбами, разрезными втулками и цангами развивают силы, близкие к осесимметричным, и также могут использоваться при изготовлении тонкостенных деталей с высокими требованиями по круглости.

Кулачковые и винтовые оправки, мембранные и цанговые приспособления не обеспечивают осесимметричного распределения сил, что не позволяет получать при обработке тонкостенных деталей высокую точность. Для улучшения круглости прибегают к увеличению числа кулачков, а также применяют кулачки с большими дугами контакта с заготовкой.

Таким образом, для уменьшения влияния деформаций заготовок на точность обработки необходимо:

- усилия закрепления заготовок  определять на основании расчета по заданным моментам от сил резания; их не  следует завышать;

- тонкостенные детали с высокими требованиями по круглости следует обрабатывать в патронах и оправках с осесимметричным распределением усилий закрепления.

 

Список литературы:

  1. Куклев Л.С., Тазетдинов М.М. Оснастка для обработки нежестких деталей высокой точности. - М.: Машиностроение, 1978. - 104с.
  2. Справочник металлиста. В 5-ти т. 3-е изд., перер. М.: Машиностроение, Т.4, 1977, 720 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.