6.3 Похибка від геометричної неточності верстата

Похибка виникає внаслідок відхилення фактичної траєкторії переміщення ріжучого інструмента відносно оброблюваної поверхні від траєкторії, передбаченої кінематичною схемою. На нових верстатах похибка обробки, обумовлена геометричною неточністю верстата, порівняно з похибками з інших причин порівняно мала. Однак, при спрацюванні елементів верстата похибки значно збільшуються.

Геометричні неточності верстата викликають сталу систематичну похибку форми і взаємного розташування поверхонь оброблюваних заготовок. Так, відхилення від перпендикулярності шпинделя вертикально-фрезерного верстата до поверхні столу в поздовжньому напрямку викликає вгнутість поверхні (рисунок 6.4):

. (6.7)

При відхиленні від паралельності осі шпинделя токарного верстата напрямним у горизонтальній площині виникає конусність поверхні (рисунок 6.5). Якщо таке відхилення буде у вертикальній площині, оброблена поверхня матиме форму гіперболоїда обертання, при одночасному відхиленні в горизонтальній і вертикальній площинах – комбінацію конуса і гіперболоїда. Відхилення від перпендикулярності напрямних шпиндельної бабки відносно столу вертикально-свердлильного верстата проявляється у вигляді відхилення від перпендикулярності обробленого отвору відносно бази (рисунок 6.6). Відхилення від перпендикулярності осі обертання фрези пазам столу (рисунок 6.7,а) і відхилення від паралельності осі обертання фрези робочій поверхні столу (рисунок 6.7,б) викликають відповідно збільшення ширини паза (рисунок 6.7,в) і його повертання (рисунок 6.7,г).

При одночасній дії похибок і збільшення ширини паза в його верхній частині, враховуючи малі значення кутів і для практичних цілей можна визначити за спрощеною залежністю [14]:

, (6.8)

де – діаметр фрези.

Геометрична точність нових верстатів визначається відповідними стандартами. В процесі експлуатації вона знижується внаслідок спрацювання окремих вузлів верстата, порушення регулювання та інших причин.

Рисунок 6.4 – Вплив відхилення від перпендикулярності шпинделя вертикально-фрезерного верстата на форму обробленої поверхні

Рисунок 6.5 – Вплив відхилення від паралельності осі шпинделя токарного верстата напрямним на форму оброблюваної поверхні

Рисунок 6.6 – Вплив геометричної неточності вертикально-свердлильного верстата на точність розташування обробленого отвору

Рисунок 6.7 – Вплив геометричних похибок верстата при

обробці прямокутних пазів

Задачі

6.3 Визначити похибку в діаметрі вала довжиною 250 мм, яка виникає при обробці на токарному верстаті внаслідок його геометричної неточності: непаралельності лінії центрів і напрямку переміщення супорта в межах 0,045 мм на довжині 300 мм.

6.4 Задній центр круглошліфувального верстата вище переднього на 0,2 мм. Встановити форму обробленої поверхні вала, що шліфується, діаметром 80 мм і довжиною 1000 мм і різницю в діаметрах на його кінцях, якщо допуск на обробку становить 0,06 мм.

6.5 Шліфувальний круг діаметром 500 мм круглошліфувального верстата обертається з швидкістю 1000 об/хв з биттям робочої поверхні 0,1 мм.

Визначити похибку геометричної форми оброблюваного вала діаметром 100 мм, якщо він обертається із швидкістю 60 об/хв.

6.6 Визначити наскільки зміниться форма поперечного перерізу при торцевому фрезеруванні планки шириною 60 мм, якщо вісь фрези внаслідок геометричної неточності верстата буде під кутом 88 до напрямку подачі (рисунок 6.8).

Рисунок 6.8 – До задачі 6.6

6.7Відхилення від паралельності осі шпинделя до напрямку переміщення супорта становить 0,02/300 мм/мм. Визначити похибку в діаметрі деталі довжиною 150 мм, обробленої на даному верстата.

6.8 Відхилення від перпендикулярності площини планшайби токарного верстата до осі шпинделя складає 0,05 мм на радіусі 100 мм. Визначити найбільшу можливу непаралельність з цієї причини торцевих площин кільця із зовнішнім діаметром 400 мм при їх проточуванні за два установи (рисунок 6.9).

Рисунок 6.9 – До задачі 6.8

Рисунок 6.10 – До задачі 6.9

6.9 Патрон в якому закріплений лівий кінець вала (рисунок 6.10), зміщує вісь заготовки відносно осі обертання в середньому на А=0,2 мм.

Визначити: а) похибку форми оброблюваного ступеня ø80_-0,2 мм вала (пружними деформаціями системи знехтувати); б) можливість одержання придатних деталей за точністю форми, якщо похибка за цим параметром повинна бути в межах допуску на діаметр.

6.10 Визначити можливе відхилення форми при струганні верхньої площини плити на поперечно-стругальному верстаті (рисунок 6.11) внаслідок відтискання різця вверх за рахунок зазорів Δ в напрямних повзуна.

Рисунок 6.11 – Схема стругання площини на

поперечно-стругальному верстаті