Токарное дело
учебник

Изменение жесткости в процессе резания

В процессе обработки на одном и том же станке одной и той же детали жесткость системы станок — деталь — инструмент может изменяться.

В процессе обработки силы резания непостоянны ввиду переменного (например, вследствие изменяющейся глубины резания при обдирке отливки) сечения снимаемой стружки и неравномерной твердости материала обрабатываемой детали. Они увеличиваются также по мере затупления резца. Очевидно, что с увеличением сил резания увеличивается отжим суппорта. При неравномерном износе, например направляющих поперечных салазок суппорта, величина отжима будет различной при разных положениях этих салазок.

Нежесткость задней бабки в большей мере сказывается обычно в начале, а передней — в конце обработки вала Нежесткость детали, установленной в центрах, получается наибольшей, когда резец снимает стружку в середине ее. Нежесткость резца особенно сказывается в моменты возникновения наибольших усилий резания.

Явления, возникающие в результате недостаточной жесткости системы станок—деталь—инструмент. Предположим, что в центрах токарного станка с жесткими бабками (передней и задней) обрабатывается вал. Под действием сил резания вал будет, очевидно, прогибаться (как бы отходить от резца), причем величина этого прогиба будет наибольшей, когда резец будет снимать стружку в середине длины вала. В результате этого диаметр вала в среднем сечении получится больше, чем у его концов. Вал будет иметь бочкообразную форму, показанную на рис. 72,а в увеличенном виде. Значение величины прогиба, а следовательно, отступления от цилиндричности вала зависят от его размеров, размеров снимаемой стружки, углов резца, формы его передней поверхности и других условий. Форма жесткого вала, обработанного на станке с нежесткими бабками, показана на рис. 72, б.

Рис. 72. Форма нежесткого вала (а), обработанного в центрах токарного станка с жесткими бабками жесткого вала (б), обработанного на станке с нежесткими бабками, вала (в), закрепленного в патроне и не поддерживаемого задним центром

Если обрабатываемый вал закреплен в патроне и не поддерживается задним центром, форма его получается подобной изображенной на рис. 72,в. Такая форма вала получается вследствие его нежесткости, нежесткости патрона или передней бабки станка, или от одновременного действия этих причин.

Здесь же следует отметить возможность искажения формы обрабатываемой поверхности, получающейся при закреплении детали на станке, что часто наблюдается при обработке тонкостенных деталей. Предположим, например, что стальное кольцо (рис. 73, а) для обработки внутренней поверхности закреплено в трехкулачковом патроне. Под действием зажимного усилия (кулачков патрона) кольцо это примет форму, показанную (преувеличенно) на рис. 73, б. После обработки внутренняя поверхность кольца будет иметь цилиндрическую форму (рис. 73, в).

Рис. 73. Изменение формы стального кольца при закреплении его в трехкулачковом патроне для обработки внутренней поверхности: до обработки внутренней поверхности (а); после закрепления в патроне (б); после растачивания (в); после снятия со станка (г)

Однако после того как кулачки патрона будут отжаты, кольцо, как говорят, «спружинит», наружная поверхность его станет цилиндрической, а внутренняя, только что обработанная, может оказаться очень далекой от той формы (рис. 73, г), которую она имела, пока кольцо было зажато в кулачках.

Рейтинг@Mail.ru