Перевести страницу
0
Корзина пуста

Машиностроительное предприятие - цех металлообработки, станочные работы любой сложности

Общие принципы повышения точности

Можно сформулировать несколько самых общих принципов повышения точности обработки. Часть принципов относится к общему повышению точности станка, а часть — к получению на станках деталей более высоких классов точности, чем соответствующие узлы станка.

  • Выбор технологических процессов, при которых точность обработки меньше зависит от станка, например обработку отверстий инструментом, направляемым-в приспособлении (рис. 1, а), обработку на автоматах фасонно-продольного точения, шлифование на неподвижных центрах или башмаках (как путь резкого повышения округлости, рис. 1, б, в), обработку обкатыванием (как сродство устранения специфических ошибок периодического деления и выравнивания ошибок, рис. 1, г), обработку с выхаживанием (как средство устранения влияния упругих деформаций).

Схемы обработки, способствующие повышению точности

  • Применение схем станков, благоприятных для обеспечения высокой точности обработки. Сюда, в частности, относится применение одношпиндельных револьверных полуавтоматов и автомате взамен соответствующих многошпиндельных станков н т. д.
  • Применение по возможности симметричных конструкций, характерных уменьшенными величинами: короблений от собственных напряжений, температурных деформаций, упругих деформаций и т. д., например, успешно применяют прецизионные шип винторезные станки с симметричным расположением ходового пиита между направляющими, столы протяжных станков с симметричным расположением опор (рис. 1, д, е) и т. д. Применение конструкций с минимальной динамической связанностью. Либор оптимальных баз для узлов, например, в патронных автоматах и полуавтоматах базирование суппорта на корпус породней бабки.
  • Направление вредных смещений (упругих, температурных, вектора линейного износа) в сторону, мало влияющую па точность обработки, т. е. по касательной к поверхности обработки в зоне резания. Например, возможны токарные суппорты «бесконечной технологической жесткости», у которых при обычном направлении равнодействующей силы резания резец не отжимается от детали; применяют подшипниковые узлы с обращенными материалами, т. е. со втулкой из антифрикционного материала, запрессованной на шпиндель, и стальным закаленным вкладышем.
  • Создание начальных технологических или силовых смещений в сторону, противоположную вредным смещениям, например, выполнение горизонтальных направляющих с выпуклостью вверх, создание предварительного натяга.
  • Повышение точности применением механизмов со многими контактами и выравниванием ошибок. Сюда относятся волновые передачи со многими зубьями в контакте, пары ходовой винт — длинная гайка (длина гайки около трех диаметров), индексирующие механизмы с несколькими фиксаторами, глобоидные червячные передачи с многими витками в зацеплении и с зубьями пониженной жесткости в круговых делительных машинах (рис. 1, ж, з).
  • Уменьшение сил трения и особенно их переменности как источника теплообразования и температурных деформаций, скачкообразной подачи, погрешностей позиционирования — переход на трение качения, жидкостное или газовое трение. Для обеспечения точных малых перемещений осуществляется переход на направляющие качения, гидро- или аэростатические направляющие, переход на подачу поворотом суппортов на опорах с малым плечом сил трения или на упругих шарнирах, сокращение путей точного подвода столов и суппортов для сохранения масляной пленки, образовавшейся при быстром подводе, и т. д.
  • Устранение зазоров: создание предварительного натяга, замена шпоночных и шлицевых соединений на конические соединения или в, особо ответственных случаях при необходимости осевых перемещений под нагрузкой на шариковые соединения.

Схема регулирования зазоров в опорах и направляющих

  • Тонкое регулирование зазоров и компенсация равномерной составляющей износа (рис. 2, 3), достигаемые: в подшипниках скольжения г- радиальным сближением вкладышей, относительным осевым перемещением вкладыша и вала с конической шейкой, деформированием тела вкладыша; в подшипниках качения — взаимным осевым смещением колец (радиально-упорные подшипники), радиальным распором кольца, натягиваемого на коническую шейку (радиальные подшипники); я направляющих — перемещением регулировочных планок или осевым перемещением регулировочных клиньев; в зубчатых передачах — осевым перемещением колес, изготовленных с малой конусностью рабочих поверхностей; в червячных передачах — осевым перемещением червяка, имеющего переменную толщину витков, или применением передачи с двумя червяками и регулировкой перемещением одного червяка; в ходовых винтах — регулируемыми гайками. И прецизионных станках имеется определенная тенденция перехода от регулирования н условиях эксплуатации к регулированию при выпуске станка. При неизбежности задоров в реверсируемых кинематических цепях применяют настраиваемые компенсаторы в сопряженных цепях (рис. 4, ж). Например, для компенсации зазоров, а цепи деления резьбошлифовальных станков в привод шпинделя изделия (от вала, с которого разветвляется движение на шпиндель и па цепь деления) вводится компенсатор, настраиваемый так, чтобы искрение на круге при движении вправо и влево было одинаковым.

Схема регулирования зазоров в передачах

  • Самокомпенсация погрешностей: автоматическая выборка зазоров собственным весом, пружинами, гидравлическим давлением.
  • Применение конструкций с уменьшенной чувствительностью к точности сборки: самоустанавливающихся подшипников, упругокомпенсирующего привода, плавающих ходовых винтов с закреплением в одной опоре, с уменьшенным до 15° углом профиля и т. д. Компенсация погрешностей, связанных с. выдвижением ползунов (выборки зазоров, изменения контактных деформаций) автоматическим уравновешиванием веса.
  • Компенсация неточностей изготовления масляным слоем. Это направление наиболее эффективно реализуется в гидростатических подшипниках, которые целесообразно для этого выполнять с четырьмя карманами. Некруглость изделия из-за погрешностей шпинделя может быть уменьшена почти на порядок. В наибольшей степени компенсируется овальность шейки. Компенсация имеет место также в гидродинамических подшипниках, но в меньшей степени. Имеются перспективы повышения прямолинейности перемещений – автоматическим изменением толщины масляного слоя с управлением от эталонных линеек или светового луча.
  • Тонкая фильтрация масла, поступающего в прецизионные подшипники, так как частицы, пропускаемые фильтрами, становятся соизмеримыми с допусками на некруглость прецизионных деталей, измеряемыми в десятых микрона.
  • Применение коррекционных устройств, позволяющих получать детали более высокой точности, чем механизм станка.
  • Автоматическое получение точных размеров и формы изделий путем активного контроля, автоматической подналадки на размер, автоматической балансировки кругов самонастройки, и т. д.

В настоящее время активный контроль распространяется не только на размер, но и на форму деталей.

Сравнивая между собой прямые пути повышения точности обработки повышением точности изготовления, жесткости, уменьшением температурных деформаций и т. д. и пути с помощью специальных коррекционных устройств, автоматической подналадки, нужно сказать, что в пределах надежного получения удовлетворительных результатов прямыми путями они обычно оказываются более экономичными.