56. Погрешности, вызванные износом инструмента.

Износ режущего инструмента при работе на настроенных станках по методу автоматического получения размеров приводит к возник­новению переменной систематической погрешности обработки. При чистовой обработке заготовок износ резцов происходит по их задней поверхности, что вызывает отдаление вершины от центра вра­щения заготовки на величину радиального износа и соответствующее увеличение радиуса обточки (или уменьшение радиуса расточки).

В соответствии с общими закономерностями износа при трении скольжения в начальный период работы инструмента, называемый периодом начального износа, износ наиболее интенсивен. В период начального износа происходит приработка режущего лезвия инструмента, сопровождающаяся выкрашиванием отдельных неровностей и заглаживанием штрихов — следов заточки режущих граней. В этот период шероховатость обработанной поверх­ности обычно постепенно уменьшается. Начальный износ U_H и его продолжительность L_H (т. е. продолжительность приработки инстру­мента) зависят от материалов режущего инструмента и изделия, качества заточки, а также от доводки инструмента и режимов реза­ния. Обычно продолжительность начального износа, выраженная длиной L_H пути резания, находится в пределах 500—2000 м (первая цифра соответствует хорошо доведенным инструментам, вторая - заточенным инструментам).

Второй период износа (участок II) характеризуется нормальным износом инструмента, прямо пропорциональным пути резания. Интенсивность этого периода износа принято оценивать относитель­ным (удельным) износом U_о (мкм/км), определяемым формулой где U — размерный износ в микрометрах на пути реза­ния L; L — путь резания в зоне нормального износа в километрах.

57. Температурные деформации спид.

При непрерывной работе станка происходит постепенное нагревание всех элементов технологической системы, вызывающее появление переменной систематической погрешности обработки заготовок.

Тепловые деформации станков. Основными причинами нагревания станков и их отдельных частей (шпиндельных бабок, столов, станин и др.) являются потери на трение в подвижных механизмах станков (подшипниках, зубчатых передачах), гидроприводах и электроустройствах, во встроенных электромоторах, а также теплопередача от охлаждающей жидкости, отводящей теплоту из зоны резания, и нагревание от внешних источников (местное нагревание от близко расположенных батарей, солнечных лучей, охлаждение через фундамент). Важное влияние на точность обработки оказывает нагревание шпиндельных бабок. При работе станка происходят постепенное разогревание шпиндельных бабок и их смещение в вертикальном и горизонтальном (на рабочего) направлениях. При этом температура в различных точках корпуса бабки изменяется от 10 до 50 °С. Наибольшая температура нагрева наблюдается в местах расположения подшипников шпинделя и подшипников быстроходных валов, тем­пература которых обычно на 30—40 % выше средней температуры корпусных деталей, в которых они смонтированы. Для устранения погрешности обработки, связанной с тепловыми деформациями станка, производят предварительный прогрев станка его обкаткой вхолостую в течение 2—3 ч. Последующую обработку заготовок следует проводить без значительных перерывов в работе станка.

Тепловые деформации инструмента. Некоторая часть теплоты, выделяющейся в зоне резания, переходит в режущий инструмент, вы­зывая его нагревание и изменение размеров. При токарной обработке наибольшая часть погрешности, связанной с тепловыми деформа­циями технологической системы, обусловлена удлинением резцов при их нагревании. При повышении скорости резания, глубины резания и подачи интенсифицируется нагревание, а, следовательно, увеличивается удлинение резца. Большое влияние на удлинение оказывает вылет резца. Удлинение резца приблизительно обратно пропорционально площади поперечного сечения его стержня. С увеличением толщины пластинки твердого сплава удлинение резца уменьшается. Нагревание и удлинение резцов прямо пропорционально твердо­сти обрабатываемого материала. В обычных условиях работы без охлаждения удлинение резца может достигать 30—50 мкм. При создании обильного охлаждения удлинение резцов уменьшается в 3—3,5 раза.

Тепловые деформации заготовки. Некоторая часть теплоты, выделяющейся в зоне резания, переходит в обрабатываемое изделие, вызывая изменение его размеров и появление погрешности обра­ботки. При равномерном нагревании изделия возникает погрешность размеров, а при местных нагревах отдельных участков обрабатывае­мых изделий — коробление, приводящее к образованию погрешно­сти формы.

Нагревание обрабатываемого изделия зависит от режимов реза­ния. При токарной обработке с увеличением скорости резания и по­дачи, т. е. с уменьшением продолжительности теплового воздействия на обрабатываемое изделие, его температура понижается.