РОЗДІЛ 2.
ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МЕХАНІЧНОГО ОБРОБЛЕННЯ КРИВОЛІНІЙНИХ ОСЕЙ З УМОВ ЗАДАНОЇ ТОЧНОСТІ
Під точністю оброблення деталей машин розуміють степінь відповідності виготовленої деталі заданим розмірам, формі та іншим характеристикам, які витікають із службового призначення цієї деталі. Основними ознаками відповідності деталі заданим вимогам є:
1) точність форми, тобто степінь відповідності окремих поверхонь деталі тим геометричним тілам, до яких вони прирівнюються;
2) точність розмірів поверхонь деталі;
3) точність взаємного розміщення поверхонь;
4) степінь шорсткості поверхні.
Досягнення всіх нормованих показників точності КО, у якої на перший план виходить показник точності взаємного розміщення геометричних осей, які перетинаються під кутом , ставить нові питання до технології їх виготовлення. Непрямолінійність геометричної осі обертання вимагає нетипового підходу до принципів базування деталей при обробленні.
Виходячи з розглянутого в розділі 1, традиційні методи базування деталей при обробленні КО дозволяють отримувати деталі певної якості за показниками точності і шорсткості оброблення поверхонь із застосуванням типової технології та устаткування для деталей класу "круглі стержні" і відповідного спорядження. Але один із основних показників якості, який визначає працездатність деталей у вузлі конкретного механізму, є точність виконання кута перетину геометричних осей. Залежно від застосування осі, він може бути в межах і типові способи базування у технологічному спорядженні не можуть стабільно забезпечити задані параметри точності. Дана вимога вимагає пошуку нових способів базування деталей для токарного та шліфувального оброблення, головною вимогою яких є забезпечення стабільності устави деталей на операціях послідовного оброблення двох кінців.
Вирішення даної проблеми, її теоретичне обґрунтування, дає можливість практичного досягнення необхідної точності в умовах серійного і масового виробництв. Роботи, проведені в умовах ВАТ "Тернопільський комбайновий завод", конструкція машин якого застосовує КО як один із основних елементів, який забезпечує надійність роботи бурякозбиральних комбайнів, дозволили досягнути відповідну точність отримання кута перетину геометричних осей деталі у серійному виготовленні машин.
2.1. Принципи базування криволінійних осей у трьох центрових отворах. Невизначеність у базуванні
Конструкція КО, як було сказано вище, не дозволяє виконання співвісних центрових технологічних отворів по геометричній осі обертання, при допомозі яких деталь можна було б базувати у центрах токарних і шліфувальних верстатів. Традиційне базування прямолінійної деталі у співвісних центрах полишає деталь п'яти зв'язків вільності у просторі - три у центрі шпиндельної бабки верстата і два у центрі задньої бабки. Для позбавлення деталі шостого зв'язку вільності в традиційній технології використовують спеціальний поводок із сторони шпиндельної бабки.
Суть базування КО у трьох центрових отворах [24] полягає у тому, щоб замість осьового центрового отвору, призначеного для центра шпиндельної бабки верстата, використати два, зміщених з геометричної осі обертання верстата і які лежать з нею в одній площині.
Технологічно розроблено три схеми базування для токарного і шліфувального оброблень у трьох центрових отворах (Додатки А.1-А.3):
а) з використанням паралельно зміщеного, кутового і осьового центрів [67];
б) з використанням двох перпендикулярно зміщених і осьового центрів [68];
в) з використанням двох у площині симетрії деталі і осьового центрів [69].
Усі три схеми базування КО у трьох центрових отворах (центрах) приведені на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Способи базування криволінійних осей у трьох центрових отворах:
а) у паралельно зміщеному, кутовому і осьовому;
б) у двох перпендикулярно зміщених і осьовому;
в) у двох у площині симетрії і осьовому.
В усіх трьох випадках, за умови ідеального розміщення центрових отворів у деталі та центрів у відповідному спорядженні, основним базуючим центром є центр 1, який полишає деталь трьох зв'язків вільності у просторі. Осьовий центр 3 полишає деталь ще двох зв'язків вільності. Центр 2 є підвідним і полишає деталь шостого зв'язку вільності.
Для практичного використання основний базуючий центр виконується жорстким у спеціальному спорядженні шпиндельної бабки. Осьовий центр належить задній бабці верстата і в процесі токарного оброблення використовується обертовим підвідним, а для шліфування - глухим, підвідним. Третій центр передбачається в спорядженні шпиндельної бабки і є підвідним, фіксуючим.
У першому способі базування деталі для токарного та шліфувального оброблень крім двох торцевих центрових отворів використовується третій, зміщений з геометричної осі обертання та виконаний у технологічному виступі, спеціально передбаченому в заготовці (рис.2.1 а). Для оброблення обох кінців осі необхідно виконати в заготовці деталі чотири центрові отвори. Оброблення однієї сторони проходить у центрах 1-2-3, другої - у центрах 4-3-2.
Другий спосіб базування у трьох центрових отворах полягає в тому, що два центрові отвори розміщені у площині, перпендикулярній осі обертання верстата при обробленні (рис. 2.1 б). Для цього передбачається виконання шести центрових отворів у заготовці перед точінням. Три центрові отвори 1-2-3 використовуються для оброблення однієї сторони деталі і три 4-5-6 - для другої.
Третім методом є базування у трьох центрових отворах, два з яких розміщені у площині симетрії КО (рис.2.1в). Для цього використовуються чотири центрові отвори у заготовці деталі. Перевагою цього способу є те, що для оброблення обох кінців деталі використовується один установчий центр 1. Оброблення деталі проводиться послідовно у центрових отворах 1-2-3 і 1-2-4.
Указані методи базування по різному характеризуються з точки зору дії на базові центри сил різання, що має велике значення для