6.4. Дайындаманы өңдеуден туатын ауытқулар

6.4.1. Технологиялық жүйедегi кесу күшінiң әсерiнен туатын серпiмдi деформациялар

Өңдеу кезiндегi станок, қондырғы, өңделетiн дайындама және аспап тiзбегi өздерiнше бiр, тұйықталған серпiмдi жүйе құрайды; мұндай жүйенi технологиялық жүйе деуге болады.

Дайындаманы өңдеу кезiндегi өзгермелi кесу тереңдiктерi, жонуға түскен бiр топ дайындама өлшемдерiнiң ауытқуы, өңделетiн материалдың тұрақсыз механикалық қасиеттерi, кескiш аспаптың өтпей қалуы кесу күшінiң өзгерiп тұруына әкелiп соқтырады. Өңдеу үдерісiндегi кесу күшi технологиялық жүйенiң серпiмдi жылжуын тудырады. Бұл серпiмдi жылжудың мәнi күшінiң әсерiне және технологиялық жүйе элементтерiнiң серпiмдi қатаңдығына байланысты болып келедi.

Кесу күшінiң тұрақсыздығынан және дайындаманың әрбiр кесiндiлерiндегi өзгермелi серпiмдi қатаңдықтардан технологиялық жүйенiң элементтерi неше түрлi серпiмдi жылжуларға тап болады; соның әсерiнен дайындамалар пiшiнiң ауытқуына және өлшем шектерiнiң өзгеруiне себепшi болады. Сонымен, өңделетiн беттiң дәлдiгi технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығына байланысты.

Серпiмдi қатаңдықты әсер ететiн күштiң жылжу мөлшерiне қатынасымен анықтайды. Өңдеу бетiнiң дәлдiгiне кесу күшінiң iшiндегi өңдейтiн бетке нормаль құраушысы көп әсер етедi; бұл күштi деп белгiлеп қояды; сол тiң жылжуына қатынасын технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығы дейдi де, әрпiмен белгiлейдi:

(6.15)

Технологиялық жүйенiң серпiмдiлiк қасиеттерiн олардың ығысушылығымен сипаттауға болады; жүйенiң ығысушылығы деп серпiмдi қатаңдықтың керi қатынасын айтады:

(6.16)

Тораптардың серпiмдi қатаңдығына кесу күштерiнiң басқа да құраушылары әсерiн тигiзедi. Мысалы, токарь станогының суппортының серпiмдi қатаңдығы кесу күшінiң екi бiрдей және құраушысы әсер еткенде, жалғыз құраушыдан гөрi бiрнеше есе көп болады.

Технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығын сараптама арқылы зерттейдi. Ол үшін технологиялық жүйенiң элементтерiне күшінiң бағыты бойымен күш тсiрiп, оның мәнiн бiр қалыпты үдетте бередi; сөйтiп сол күштiң әсерiнен туған элементтiң жылжуын өлшеп отырады; содан кейiн күштiң мәнiн керiсiнше азайта келе, сатылы жылжудың күштi азайтудағы мәндерiн өлшейдi; сонымен күштi кемiту және үдету кезiндегi жылжу графиктерiн сызады. 6.8-суретте станоктардың серпiмдi қатандығын зерттеудегi серпiмдi жылжу графигi берiлген; мұндағы заңдылықтың 1-тармағы күштi үдетуден алынған, ал 2-тармағы күштi кемiтуден алынған.

6.8-сурет. Станоктың серпімді қатаңдығын зерттеудегі серпімді жылжулар

Материалдарда болатын гистерезис деген құбылысқа қарай суреттегi зандылықтың екi тармағы бiрiмен бiрi қиылыспаған. Гистерезиске соңылаулар және қиюластыру беттерiндегi iшкi үйкелiс құбылыстары, т.б. факторлар әсер етедi. Технологиялық есептердi жеңiлдету үшін серпiмдi қатаңдықтың орташа мәнiн алады; ол үшін А нүктесiндегi абциссаны күштiң орта мәнi деп есептейдi.

Технологиялық жүйе элементтерiнiң серпiмдi қатаңдығын сараптама жүзiнде, ал дайындамалардың серпiмдi қатаңдығын есептеу арқылы табады. Жаңа станок тораптарының серпiмдi қатаңдығы 2000 – 4000___, кейде 10000___-ге жетедi. Тозған станоктардың тораптарының серпiмдi қатаңдығы 1000___- төмен. Серпiмдi қатаңдықтың мәндерi әр бағытта әр түрлi. Серпiмдi қатаңдық неғұрлым көп болса, өңдеудiң дәлдiгi мен өнiмдiлiгi соғұрлым жоғары болады. Серпiмдi қатаңдықтың мәнiн көтеру үшін станоктар мен қондырғыларда олардың қиысу сандарын азайту керек; бөлшектердің қозғалмайтын қиыспа беттерiн алдын ала тартып тастау қажет; айналдырықтық тораптар мойынтіректерінің саңылауларын тексерiп тұру керек; бөлшектердің қиылысу беттерiнiң сапасын көтеру қажет; консольдi ұзындықтарды кемiту керек; қосымша тiреуiштердi, сүйеуіштердi люнетпайдаланған жөн.

Өңдеу беттерiнiң дәлдiгiн арттыру үшін технологиялық жүйелердiң серпiмдi қатаңдығын арттырумен қатар, олардың әр түрлi бағыттағы тұрақтылықтарын қамтамасыз еткен дұрыс.

Технологиялық жүйенiң серпiмдi жылжуын анықтау үшін кесу күшінiң мәнiн металдарды кесу теориясының формуласымен есептеп, серпiмдi қатаңдықты саратптама жүзiнде станоктың статикалық күйiнде зерттейдi.

Кесу күшінiң мәндерi тұрақсыз келедi. Жону үдерісiндегi жаңқаның пайда болу ерекшелiктерiне және әдiп тереңдiгiнiң тұрақсыздығына қарай, қалыптасқан кесу режимдерiнiң өзiнде де кесу күштерiнiң мәндерi күрт өзгерiсте болып тұрады. Кесу күшінiң тербелiс амплитудасы оның номиналды мәнiнiң 0,1 бөлiгiне дейiн жетедi. Бөлшектің өңдеу бетiндегi кесу күшінiң түсiп тұрған нүктесi жылжымалы болғандықтан, кесу күшінiң серпiмдi қатаңдыққа тигiзер әсерi статикалық емес, динамикалық болады. Сондықтан серпiмдi жылжуды технологиялық тұрғыдан есептеуде кесу күштерiн динамикалық коэффициентке “К” көбейту керек. Алғашқы жорамал есептерiнде ал кейiнгi дәлiрек есептерде бұл коэффициенттiң аз мәнi тербелiссiз бiрқалыпты жүретiн өңдеулерге тән.

Суппорттардың, үстелдердiң және күймешелердің (каретка) серпiмдi қатаңдықтары кесу режимдерiне байланыссыз, сондықтан оларды тұрақты мәндi дейдi. Тек сырғанау мойынтіректерiнде монтаждалған айналдырықтардың серпiмдi қатаңдықтары оның айналу жылдамдығының үдеуiмен көбейе түседi; бұл қиюласу саңылауындағы үдемелi май қабыршықтарының кедергiсiне және айналмалы массалардың гидроскопиялық эффектiсiне байланысты сипатталады. Кесу күшінiң өзгермелi қасиеттерi және технологиялық жүйенiң тұрақсыз серпiмдi қатаңдықтары /мысалы, айналдырық торабының/ өңдеу кезiндегi тербелiс құбылыстарының пайда болуына, оның iшiнде өзi қозатын тербелiстердiң тууына жол ашады /автотербелiстер/. Бұл тербелiстер өңдеу бетiнiң кедiр-бұдырлылығын көбейтедi, кесу аспабының жұмысын ауырлатады және кесу күшінiң динамикалық әсерiн үдетедi. Егер технологиялық жүйенiң өздiк тербелiстерiнiң жиiлiгi кесу үдерісiнiң тербелiс жиiлiгiмен бiр фазаға түсiп кетсе, онда резонанс құбылысы пайда болады; тербелiс амплитудасы күрт жоғарылайды. Технологиялық жүйе элементтерiнiң серпiмдi қатаңдығының көбеюiмен өздiк тербелiс жиiлiгi артып, оның амплитудасы кемидi.

Өңдеу кезiндегi дайындама мен кесу аспабының серпiмдi жылжуы өңдеу үдерісiне келтiрiлген салыстырмалы жұмыс қимылдарының заңдылығын бұзады; мұндай жылжу сызбалары 6.9-суретте көрсетiлген. Өңдеуге дейiн станокты келтiру арқылы берiлген кесу тереңдiгiн “t бер” белгiлейдi /6.9, а-сурет/. өңдеу кезiнде дайындама У₁ мәнiне серпiле ығысады, ал кескiш аспап өзiнше У₂ мәнiне серпiле ығысады /6.9, б-сурет/.

6.9-сурет. Станоктарды келтіру арқылы кесу

Осының салдарынан берiлген кесу тереңдiгi t фак мәнiне дейiн азаяды. әрбiр кесiндiлер үшін мынадай формулаларды жазуға болады.

(6.17)

Мұндағы j_дай-дайындама – қондырғы-станок тораптары жүйесiнiң серпiмдi қатаңдығы; өңдеу кезiнде осы жүйеге дайындаманы орнатып, бекiтедi;

j_асп-аспап – қондырғы /аспапты бекiтетiн/-станок тораптары жүйесiнiң серпiмдi қатаңдығы. Кесу күшінiң радиальды құраушысы

(6.18)

Мұндағы және n-дәреже көрсеткiштерi; мәнiн бiр “С” әрпiмен белгiлесек,

(6.19)

және мәндерiн қойып, келесi өрнектi аламыз.

(6.20)

Х_р-нiң бөлшектi мәнiнде /30.6/ теңдеуiнiң шешiмi болмайды.

Дайындама мен аспаптың серпiмдi ығысуының кесу күшіне әсерiн еске алмай және қал деп белгiлеп, төмендегiдей жуықтау шешiм теңдеуiне ие боламыз:

(6.21)

(30.7) формуласындағы жақша iшiндегi мән технологиялық жүйенiң ығысу сиппаттамасы. Осы формуланы пайдаланып, бiраз технологиялық есептер шығаруға болады.

Бiр топ дайындамаларды өңдеудегi өлшемнiң ауытқуларын анықтау

Берiлген кесу терендiгiнiң / шектi мәндерi арқылы немесе дайындама өлшемiнiң шектерi арқылы өңделетiн өлшемдердiң шашырау арнауын қалдық кесу терендiгiнiң /t_қал/ жоғары және төменгi мәндерiнiң айырмасымен тауып алуға болады. Өңделетiн өлшемнiң берiлген кесiндiсiндегi шашырау арнауын DУ деп белгiлейiк. Сонда

(6.22)

(6.21) теңдеуiн пайдаланып,

(6.23)

және серпiмдi қатаңдықтарын өңделетiн өлшем бағытында қарастыру керек. (30.9) формуласындағы болғанда, белгiлi бiр мәнге ие болады. Бiрақ нақты өңдеу үдерісiнде дайындамалардың қаттылығы тұрақсыз, -нен ға дейiн өзгерiп отырады. Оның үстiне кескiш аспапта өзiнiң жүздерiн отырғыза бередi, сондықтан да кесу күштерiнiң мәнi прогрессивтi түрде үдейтiн болады.

Солай болғандықтан,

(6.24)

С_у.min мәнiн анықтауда жаңадан ғана қайралған, өткiр аспаптың жұмысына сүйенген жөн. Ал анықтауда кесу күшінiң қайрау жағдайына қарай үдейтінін ескеру керек. Сонымен (6.23) формуласын пайдаланамыз:

(6.25)

Технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығының тұрақсыздығын ескере отырып, DУ мәнiн ең серпiмдi қатаңдықтары аз деген кесiндiде анықтау дұрыс болады.

Жеке дайындамалардың өңдеу беттерiнiң пiшiнiнiң ауытқуларын анықтау

-серпiмдi қатаңдығын дайындама өлшемiнiң функциясы ретiнде алып, оның өңдеу беттерi пiшiнiнiң ауытқуларын есептеуге болады.

және С параметрлерiнiң ең жоғарғы және тұрақты мәндерiн алып, жеке дайындамаларды өңдеу кезiндегi олардың беттерiнiң пiшiнiнiң ауытқуларын төменгi формуламен табамыз:

(6.26)

Дайындаманың әрбiр кескiнiндегi технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдықтарының теңдеуiне қарай өңделетiн беттер пiшiнiнiң ауытқуы азая тұседi.

Дайындама өлшемiнiң пiшiнiнiң және беттерiнiң өзара орналасу ауытқуы кемуiн анықтау

Серпiмдi технологиялық жүйелер жағдайында дайындамаларды өңдеудегi алдыңғы технологиялық әрекеттерден қалған ауытқуды кейiнгi қолданатын технологиялық әрекеттермен түпкiлiктi жойып тастауға болмайды. Технологиялық жүйелердiң серпiмдi қатаңдықтарын жақсарту арқылы қалдық ауытқудың мәндерiн азайтуға ғана тырысады. Технологиялық жүйелердiң серпiмдi қатаңдықтарын тұрақты десек те, және кесу тереңдiгi шартты түрде 1 мәнiмен жүргiзсек те, бастапқы ауытқу өз мәнiн ептеген кемiс мөлшерде келесi технологиялық әрекетке ауыстырып отырады; егер дайындама аларда, оның беттерi бүлiнген болса, сол бүлiнiс өңделген бөлшектің бетiнде ептеп кемiген мөлшерде қайталанып отырады.

6.10-суретте конус тәрiздi дайындамадан цилиндр бөлшек алу әдiсi көрсетiлген.

Дайындаманың конустығын /6.10, а-сурет/ төменгi формуламен табамыз:

(6.27)

6.10-сурет. Технологиялық жүйенiң серпiмдi деформацияларынан туған өңдеу ауытқуларын есептеу сызбалары

Технологиялық жүйенiң серпiмдi жылжуынан және кесу тереңдiгiнiң өзгерiстерiнен детальда қалдық конустығы пайда болады.

(6.28)

Деталь пiшiнi ауытқуының кему коэффициентi:

(6.29)

Беттердiң өзара орналасу ауытқуы да бiр операциядан екiншi операцияға ауысып, берiлiп отырады. Мысал ретiнде дайындаманың түп бетiн жонуда туатын ауытқуды қарастырамыз /6.10, б-сурет/. Бiр жұмыс қимылымен түп беттi жонып шыққанда, ол жазық болып қалады, бiрақ қисаю бұрышы азайғанымен, ауытқу сақталады. Егер түп бетiнiң ұрылуы өңдеуге дейiн болса, өңдегеннен кейiн t_қал.max – t_қал.min болады. Ауытқудың кемуiн 30.15 формуласымен есептейдi.

Д айындаманың берiлген кесiндiсiндегi өлшемдер үшін ауытқудың кему коэффициентiн мынадай формуламен есептейдi:

Мұндағы,

– өңделген бөлшектің ауытқуы;

– бастапқы дайындаманың ауытқуы;

= t_қал.max – t_қал.min.

(6.31)

Бiлiк мойны пiшiнi ауытқуының кему коэффициентi:

(6.32)

Мұндағы, – бiлiктiң жонылған мойны пiшiнiнiң ауытқуы.

(6.33)

t_қал.max және t_қал.min мәндерiн мынадай формуламен табамыз:

(6.34)

Осылайша бұл коэффициенттердiң мәнiн беттердiң өзара орналасу ауытқуын табу үшін де пайдаланады.

Беттердi бiрнеше жұмыс қимылымен өңдеуде жалпы ауытқуды кемiту коэффициентiн мынадай формуламен есептейдi:

(6.35)

мұндағы, – жұмыс қимылының саны;

– әрбiр жұмыс қимылындағы ауытқуды кемiту коэффициенттерi.

Ауытқуды кемiту коэффициентiнiң мәнi қашан да кем, сондықтан жалпы кемiту коэффициентiнiң мәнi өте аз болады.

Дайындаманың өңдеу бетiн бiрнеше жұмыс қимылымен бiр станокта жүргiзудi қарастырайық; болсын. Анықтама бойынша ауытқуды кемiтудiң жалпы коэффициентi:

(6.36)

Мұндағы – барлық жұмыс қимылдарына кеткен жоғарғы және аз мәндi әдiптер /6.10, в-сурет/.

(6.37)

Мұнда

(6.38)

(6.39)

– дайындама өлшемiнiң шегi. (6.40)

(6.41)

(6.42)

Жоғарғы теңдеулерде екенiн ескерсек,

Осы алынған теңдеудi қолданып төмендегiлердi табуға болады:

1/ егер керектi жұмыс қимылдарының саны дайындаманың өлшемiнiң шегi және детальдың ауытқуы берiлсе, онда технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығын мынадай формуламен есептейдi:

(6.43)

2/ егер технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығы белгiлi болса, онда

(6.44)

/30.11-30.14/ формуларларын қолданып, өңдеу кезiнде туатын дайындаманың /бөлшектердің/ өлшемдiк, пiшiндiк және беттердiң өзара орналасу ауытқуын есептейдi. Осы формулаларды талдау арқылы төмендегiдей тұжырымдар жасауға болады.

Алдын ала жұмысқа ыңғайландырылған станокта бiр топ дайындамаларды өңдеуде, олардың өлшемдерiнiң дәлдiгiн жақсарту ұщiн технологиялық жүйелердiң серпiмдi қатаңдығын арттыру қажет, яғни /30.11/ формуласындағы қатынасын кемiту керек; бастапқы дайындамалардың дәлдiгiн көтеру керек, яғни t_бер.max = t_бер.min айырмасын азайту қажет; дайындама материалының механикалық қасиеттерiнiң бiртектiлiгiн көтеру керек, яғни С_max – C_min айырмасының аздығын көздеу қажет.

Алдын ала жұмысқа ыңғайландырылған станокта және дайындамаларды өңдеуде немесе өлшемдердi еркiн алу жүйесiнде өңделетiн беттер пiшiндерiнiң ауытқуларын /30.12/ формуласындағы квадрат жақшадағы параметрлердi теңеу арқылы кемiтедi; кесу тереңдiгiн кемiту арқылы /ол үшін әдiптi бiрнеше жұмыс қимылымен атқарады/; кесу күштерiнiң мәнiн азайту арқылы /ол үшін кескiш аспаптар сапалы қайралған болуы қажет/ дайындамалардың пiшiн дәлдiгiн көрсеткен жөн.

Дайындама беттерiнiң өзара орналасу ауытқуларын кемiту үшін технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығын арттыру керек, дайындаманың жасау дәлдiгiн жақсарту керек, оған қоса кесу күшінiң мәнiн азайту қажет.

Пiшiннiң ауытқуын өңдеу кезiндегi берiлiстi оқтын-оқтын өзгерту арқылы да кемiтуге болады. Кескiш аспап дайындаманың қаттылау жерiне жуықтағанда берiлiстi азайта қояды. Осының арқасында қалдық кесу треңдiгiнiң мәнiн тұрақтандыруға болады. Берiлiстiң өзгеру заңдылығын /өңдеу бетiнiң ұзындығына қарай/ серпiмдi жылжу тұрақты болатындай етiп реттеген жөн.

Патронда консольды бекiтiлген бiлiктi жонуда берiлiстiң өзгеру заңдылығын оның өндеу бетiнiң ұзындығына қарай төменгi өрнекпен табуға болады

Осыдан:

(6.46)

Өзгермелi берiспен өңдеу бет пiшiнiнiң ауытқуын азайтумен қатар, оның өңдеу өнiмдiлiгiн де арттырады. Станоктағы берiлiстiң үдiксiз, белгiлi бiр заңдылықпен өзгерiп тұруын механикалық, гидравикалық және басқа да жабдықтармен қамтамасыз етедi.

Кейде технологиялық жүйелердi бейiмделу жабдықтарымен басқару арқылы беттердiң өңдеу дәлдiгiн және өнiмдiлiгiн арттырады, бұл бейiмделу жабдықтары кескiш аспапты өңдеу үдерісiнiң тұрақсыз әдiбiне және дайындаманың өзгермелi қаттылығына өз тарапынан автоматты түрде бейiмделiп, кесу үдерісiнiң режимдерiн өзгертiп отырады.

Бағдарламамен басқарылатын станоктарда бет пiшiнiнiң дәлдiгiн алдын ала кескiш аспаптың траекториясына ыңғайлап оны бағдарламаға жазып қою арқылы ескередi. Мысалы, токарь станогында жонатын жiңiшке бiлiктi түзi көлбей берiлiспен жонбай, дөңес берiлiспен жонса, оның бөшке тәрiздес ауытқуы түзелiп шығады. Сонымен, пiшiн ауытқуының туу заңдылығын бiлiп және оларды азайту үшін бағдарламамен басқарылатын станоктарды орынды қолдану технологиясының өте ұтымды әдiстерiне жатады.

6.4.2. Станоктың геометриялық ауытқулары

Әрбiр металл кесететiн станок бiрнеше құрылымды тораптардан тұрады, ол тораптар бiртұтас технологиялық жүйенiң тiзбектерiн құрады. Бiр торап өңделетiн дайындамамен, ал екiншiсi аспаппен байланысады. Станоктың қозғалмалы тораптары мен негiзгi құрамының құрастыру кезiндегi қателiктерден туған өзара орналасу ауытқулары өңдеу үдерісiндегi ауытқулардың ұйтқысы болады. Станок тораптарының өзара орналасу ауытқулары /станоктың геометриялық ауытқулары/ дайындаманың өңдеу беттерiнiң пiшiнi мен өзара орналасуына әсер етедi де, оның өлшемдерiне онша әсерiн тигiзбейдi.

Станоктың геометриялық ауытқуы құрастыру қателiктерiнен, оның күрделiк базалық бөлшектерінің дұрыс өңделмеуiнен және олардың үйкелiп тозуынан шығады.

Неше түрлi станоктардың өзiне тән геометриялық ауытқулары оларды қабылдау кезiндегi дәлдiк нормаларымен белгiленедi де, тиiстi мемлекеттiк стадарттарда келтiрiледi; осы нормаларда оларды дәлдiкке тексеру тәсiлдерi де берiледi. Тексерудi станоктың бос күйiнде және оның тораптарының қозғалмай тұрған жайында өткiзедi; кейде станок тораптарын қолмен қозғалтып көруге де болады. Кейде станоктың геометриялық ауытқуына оның iрге тасқа нашар орнатылуы немесе дұрыс бекiтiлмеуi себепшi болады. Мемлекеттiк стандарттағы көрсетiлген ауытқулар жаңа станокқа қатысты. Жөндеуден шыққан станоктардың дәлдiк нормасы төмендеу келедi. Станоктың геометриялық ауытқулары өңдеу беттерiнiң дәлдiгiне әсер етедi. Өңдеу дәлдiгiнiң нормасы станоктың дәлдiк нормасынан төмен болады. Мысал ретiнде, токарь станогының геометриялық ауытқуының дайындаманы өңдеу ауытқуына тигiзер әсерiн қарастырайық.

Патронда бекiтiлген дайындаманы өңдеуде, сол патрон орнатылған айналдырықтың айналу осiнiң станоктың станинасына параллель болмауынан өңделген дайындама конус тәрiздi болып шығады. Егер патронның осi ұзындығында мәнiне ауытқыса, оның өңделген бетiнiң конус тәрiздiлiгi төменгi формуламен көрсетiледi:

(6.47)

Айналмалы ось тiк жазықтықта ауытқыса, онда өңделген бет гиперболоидқа ұқсап кетедi. 6.11, а-суретiнде осi – дайындаманың айналу осi. түзу сызығы кескiш аспаптың траекториясы жазықтығына бұрышымен қисайып жатыр.

6.11-сурет. Дайындаманы консольды орнатып жонудағы, оның пiшiнiнiң ауытқуын есептеуге арналған сызбалар

(6.48)

Мұндағы, в ұзындығы – тiк жазықтықтағы айналмалы осьтiң ауытқуы. болғандағы өңделу бетiнiң радиусын деп белгiлеп, радиустың кез келген мәнiндегi шамасын төменгi формуламен табамыз:

(6.49)

-ның мәнiн /30.30/ формуласына қойып,

_(6.50)

гиперболаның теңдеуiне тап боламыз. Радиус деп ауыстырса, төменгi формулаға ие боламыз.

_(6.51)

6.11, б-суреттегi радиустың қосымша мәнi

_(6.52)

Егер айналмалы ось тiк және көлбеу жазықтықтарда қисайып жатса, онда өңдеу бетiнiң пiшiнi гиперболоид болып шығады. Айналмалы осьтiң көлбеу жазықтығындағы ауытқуын деп, тiк жазықтығындағы ауытқуын деп белгiлеп, өңдеу бетiнiң радиусын тiң кез келген мәнiнде, төменгi формуламен табамыз:

_(6.53)

Конус беттердi ажарлауда шеңбер осiнiң биiктiк бойында ауытқуы ажарлайтын бет пiшiнiнiң бұлiнуiне әкеп соғады; ажарланған беттiң қабырғасы түзу болудың орнына дөңес болып шығады. Конусты роликтi мойынтіректердiң төзiмдiгiн арттыру үшін, олардың дөңгелектерiнiң iшкi қиылысу беттерiн әдейi дөңес етiп жасайды; мұндай беттi машина жасау технологиясында квазигиперболоидты беттер деп атайды.

Айналдырық осiнiң бойлық жазықтығындағы күймеше сырғыма бағыттауышына перпендикуляр еместiгi бөлшектердің түпкi беттерiн жонуда олардың конус беттерiнiң ойыс немесе дөңес болып шығыуна әкеп тiрейдi. Ойыс беттер айналдырықтың осi мен кескiш аспаптың бағытындағы бұрыш 90⁰-тан көп болғанда, ал дөңес беттер -тан аз болғанда пайда болады. Кескiш аспаптың жүзiн дайындаманың айналу осiнен не төмен, не жоғары орнатса, онда гиперболоидтар пайда болады. Егер тiк жазықтықта айналдырықтың осi қисайыңқы болса, онда дайындаманың түпкi бетi ылғи жазылыңқы болып өңделедi. Кескiш аспаптың биiктiгi бойынша ауытқуы түпкi беттер пiшiнiнiң ауытқуына әсер етпейдi. Дайындамаларды центрге орнатып жонуда кескiштiң ауытқуы орналасуы өңделген беттердiң пiшiнi мен өзара орналасуының ауытқуына әкеп соғады.

Егер алдыңғы центр мәнiне ауытқып орналасса, ал артқы центр дайындаманың осiмен осьтес болса, онда дайындаманың осi центрлер линиясымен бағыттас болмайды /6.12, а-сурет/.

Егер дайындаманы қайта орнатумен /екi ретте/ өңдесе, онда дайындама екi осьтi болып шығады, оның ауытқу бұрышы болады.

, _(6.54)

Мұндағы, – алдыңғы центрдiң ауытқуы; – центрлер арақашықтығы.

Егер бiлiктiң екi белдеуiнiң осьтерi бiрiне бiрi параллель болса да, ауытқуы тууы мүмкін. 6.12, б және в-суреттерде осы ауытқулар көрсетiлген.

Егер алдыңғы центрдi ауытқусыз, ал артқы центрдi көлбеу жазықтықта ауытқумен орнатса, онда өңдеу бетi цилиндрдiң орнына конус бет болып шығады. Егер артқы центр айналу осiнен не төмен, не жоғары орнатылса, онда өңделген бет гипербола болады; гиперболаның басы алдыңғы центрге тiрелiп жатады. Дәл токарь станоктарының центрлерiнiң ұру нормасы 0,01 мм; алдыңғы центрдiң ұруын азайту үшін оны токарь станогының айналдырығына орнатқаннан кейiн ажарлау операциясымен өңдейдi. Дайындаманың белдеу беттерi осьтерiнiң қиылыспауын азайту үшін оларды алдыңғы және артқы центрлерi қозғалмайтын станоктарда өңделген жөн. Дайындаманың қабырға беттерiнiң бүлiнуi көбiне станок р станинасыны ағыттауыш элементтерiнiң түзу сызықтан ауытқуынан және олардың тозуынан болады; бұл элементтердiң түзу сызықтықтан ауытқуының нормасы 1 мм ұзындықта 0,02 мм-ден аспауы қажет. Мойынтіректердің қиюластыру беттерiнiң сопақтығы өңдеу беттерiнiң дәлдiгiне онша әсер етпейдi. Қалыптаспаған кесу режимдерiнде және мойынтіректің майлау режимдерi бұзылғанда айналдырықтың мойынтіректері орны ығысып, мойынтірегі сұйық үйкелiстен шекаралық үйкелiс режимiне түседi, бұдан дайындаманың диаметрi 3-8 мкм-ге дейiн ауытқиды; мойынтіректегі сопақтық пiшiннiң ауытқуына әкеп соғады. Станоктар айналдырықтың мойынтірегі өте дәл және дұрыс құрастырылуы қажет. Дайындамалардың пiшiнi дұрыс болуы үшін аэростатикалық мойынтіректерді қолданады. Өңдеу дәлдiгi станоктың берiлiсiн қамтамасыз ететiн кинематикалық тiзбектердiң күрделiлiгiне де байланысты. Егер кинематикалық тiзбектер қысқа, дәл және олардың серпiмдi қатаңдықтары мықты болса, онда өңдеу дәлдiгi де жоғары болады. Кинематикалық тiзбектердегi саңылаулардың мәнi өте мол болса, дәлдiк те төмен болады.

6.12-сурет. Дайындаманы жонудағы геометриялық ауытқулар

6.4.3. Кесу аспабы өлшемiнiң тозуы

Өңдеу үдерісiнде кесу аспабының тозуы байқалады. Тазалай өңдеуде тозу кескiш аспаптың артқы бетiнен басталады /6.13, а-сурет/. Соның салдарынан кескiш аспаптың жүзi өңделетiн беттен “И” аралығына қашықтайды. Өңдеу кезiндегi үйкелiс арқылы туып отыратын тозу үдерісi үздiксiз жүрiп отырады. Бiрiншi жорамалда тозудың мәнi кесу уақыты мен кесу жолына пропорционал болады.

6.13-сурет. Кескiш аспатың өлшемдiк тозуынан туған өңдеу ауытқуын есептеуге арналған сызбалар

Көп қоспалы материалдан жасалған кескiш аспаптар контакт беттерiнiң тозуымен қатар, жүздерiнiң доғаланып, жойылуынан iстен шығады; ал қатты қоспалардан жасалған кескiш аспаптар көбiне үгiтiлiп тозады.

Кескiш аспап өлшемiнiң тозуын өңделетiн бетке перпендикуляр бағытта немесе фаскасын тангенс бұрышына көбейту арқылы есептейдi. Аспап өлшемiнiң тозу заңдылығы өте күрделi /6.13, б-сурет/. Аспаптың металды кесу жолын үш белеске бөлуге болады:

Бiрiншi белес, аз уақыттың iшiнде үдемелi тозу үдерісiмен өтедi; аспаптың алдыңғы және артқы беттерiнiң кедiр-бұдырлылықтары үйкелiске түсiп, тез тоза бастайды.

Екiншi белесте үйкелiс тозуының қалыптасқан саласы туады; тозу қарқыны жылдамдығымен табиғи түрде өтедi. Бiрiншi белестiң ұзындығы 1 км-ге, ал екiншi белестiң ұзындығы 30 км-ге жуық шамада.

Үшiншi белестi апаттық тозу белесi дейдi, онда аспаптың кескiш жүзi не сынып, не үгiтiлiп қалады да, өңдеу өлшемi өз шегiнен шығып кетедi.

Екiншi белестегi кескiш аспап өлшемiнiң тозу жылдамдығы бұрышының тангенсiне тең болады:

_(6.55)

Мұндағы, – аспап өлшемiнiң екiншi белестегi тозуы, мкм;

– екiншi белестегi кесу жолының ұзындығы.

6.13, б-суреттегi екiншi белестегi қисық сызықты заңдылықты а-а түзу сызығымен айырбастап, аспаптың өлшемдiк тозуының есептеуiн жеңiлдетiп алуға болады. Бұл түзу екiншi белестегi қисық сызықты заңдылықпен шамалас болып, бiрiншi белестегi тозу заңдылығын ординатасымен қияды; дегенiмiз – бiрiнiшi белестегi тозу мөлшерi, мкм-мен есептеледi; және мәндерiн бiле тұрып ұзындығындағы тозуды төменгi формуламен есептеймiз:

_(6.56)

Детальдарды бойлай жонуда

_(6.57)

Мұндағы, және – өңделетiн беттiң диаметрi мен ұзындығы.

Бөлшектерді сүргiлеуде

_(6.58)

Мұндағы және – төрт бұрышты өңделетiн беттiң ұзындығы мен енi;

– аспаптың әрi-берi жүрген қимылының берiлуi.

Бiр топ дайындамаларда созылуда

_(6.59)

Мұндағы – созатын тесiктiң ұзындығы;

– дайындамалардың саны.

Салыстырмалы тозу өңдеу тәсiлiне, дайындаманың, кескiш аспаптың материалына, кесу режимдерiне және кескiш аспаптың геометриясына байланысты /6.2-кесте/. Дайындама материалының қаттылығына қарай салыстырмалы тозудың мәнi көтерiңкi болады. Технологиялық жүйенiң серпiмдi қатаңдығын көтеру және берiлудi азайту арқылы тозуды ептеп кемiтуге болады. Аспаптың артқы бұрышы неғұрлым аз болса, тозу соғұрлым үдей тұседi.

Iрi өлшемдi дайындамаларды өңдеуде, аспатың өлшемдiк тозуы өңдеу беттерiнiң пiшiн ауытқуын тудырады. Егер диаметрi iрi, ұзын бiлiктердi артқы центрден алдыңғы центрге қарай жона бастаса, оның диаметрi барған сайын үлкейе бередi де, бiлiктiң пiшiнi конус тәрiздi болып қалады. өте терең тесiкдердi қашап кеңейтуде де, конус тәрiздiлiк пайда болады.

6.2-кесте