Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы. Цели и задачи работы 9
1.1 Анализ причин образования периодических погрешностей при шли-фовании .9
1.2 Влияние периодических погрешностей обработки деталей на эксплуатационные показатели подшипников .11
1.3 Выбор формы торцов роликов и ее влияние на эксплуатационные показатели подшипников 14
1.4 Влияние периодических погрешностей обработки сферических торцов роликов на эксплуатационные показатели подшипников .17
1.5 Причины образования периодических погрешностей при шли фовании сферических торцов роликов .20
1.6 Выводы по п.1 .21
2. Способы установки, обработки и оборудование для шлифования сфери ческих торцов роликов .22
2.1 Обзор существующих схем обработки и станков для шлифования сферических торцов роликов .22
2.2 Критерии классификации способов установки и шлифования сферических торцов роликов .27
2.3 Структурный анализ способов базирования и схем их реализации. 33
2.4 Эволюция сферошлифовальных станков .66
2.5 Разработка методики выбора способа установки заготовки ролика .68
2.6 Тенденции развития способов шлифования сферических торцов .69
2.7 Выводы и результаты по п.2 .70
3. Механизм образования погрешностей обработки поверхности сферы ролика (по существующему методу) .71
3.1 Исследование базовой конической поверхности заготовок роликов. 71
3.2 Анализ динамики процесса шлифования 81
3.3 Механизм образования погрешностей вследствие колебаний шлифовального круга .84
3.4 Исследование влияния базовой конической поверхности на периоди ческие погрешности обработки сферического торца 95
3.5 Исследование процесса изменения припуска при сквозном шлифовании периферией круга в плоскости круговой подачи .111
3.6 Исследование влияния частотных свойств системы ЗИПС на периодические погрешности обработки сферического торца 116
3.7 Влияние рабочей поверхности дисков шпинделя изделия .125
3.8 Влияние износа шлифовального круга на волнистость торца .128
3.9 Влияние межправочного периода на волнистость обработанного торца .131
3.10 Влияние режимов обработки .133
3.11 Выводы по п.3 134
4. Методика экспериментального исследования и материальная часть пред з ложений 136
4.1 Предмет экспериментов и оборудование 136
4.2 Абразивный инструмент и СОЖ .137
4.3 Методика проведения экспериментов, приборы и измерительная аппаратура .138
4.4 Разработка способа шлифования сферических торцов конических роликов с базированием в призмах 142
4.5 Разработка конструкции шпинделя изделия с базированием роликов в дополнительных втулках между торцами дисков .146
4.6 Разработка конструкции нового инструмента для брусковой абразивной обработки поверхностей вращения .148
4.7 Разработка конструкции шпинделя изделия с приводом посредством дифференциальной конической зубчатой передачи 150
4.8 Разработка устройства для динамической балансировки комплекта шпинделя шлифовального круга .152
4.9 Выводы по п.4 154
5. Разработка и исследование процесса сквозного шлифования периферией круга с установкой заготовок в призмы (по предлагаемому методу) .155
5.1 Аналитический расчет формы и взаимного расположения базирующих и приводных элементов шпинделя изделия 155
5.2 Силовые параметры шлифования заготовки конического ролика с базированием в призме 158
5.3 Исследование влияния базовой конической поверхности на волнистость торца 165
5.4 Механизм образования погрешностей шлифуемой поверхности вследствие погрешности базовой поверхности .170
5.5 Влияние диаметра базовой конической поверхности на волнистость обрабатываемого торца .173
5.6 Влияние исходной величины биения торца до обработки на формирование волнистости торца после обработки .175
5.7 Влияние правки шлифовального круга .177
5.8 Влияние режимов обработки .179
5.9 Выводы по п.5 187
Общие выводы и рекомендации .188
Список литературы
- Выбор формы торцов роликов и ее влияние на эксплуатационные показатели подшипников
- Критерии классификации способов установки и шлифования сферических торцов роликов
- Исследование влияния базовой конической поверхности на периоди ческие погрешности обработки сферического торца
- Разработка способа шлифования сферических торцов конических роликов с базированием в призмах
Выбор формы торцов роликов и ее влияние на эксплуатационные показатели подшипников
В процессе шлифования поверхностный слой деталей приобретает различные геометрические характеристики и физико-механические свойства. К геометрическим параметрам погрешности поверхности относятся отклонения размера, формы, взаимного расположения, волнистости и шероховатости. Процессы, происходящие в технологической системе при шлифовании, носят периодический характер [75], вызывая образование погрешностей, имеющих периодическую составляющую и кратко названные периодическими. ППО можно представить в виде функции с разложением в ряд Фурье [72]. Члены разложения от первого к последующим представляют собой эксцентриситет, овальность, огранку, волнистость и шероховатость. Большинство исследований в области ППО посвящено изучению причин образования шероховатости, ее влиянию на эксплуатационные характеристики и способам уменьшения. Общей причиной образования волнистости является изменение расстояния между линией касания ШК и обрабатываемой деталью вследствие вибрации упругой системы «станок–приспособление- инструмент–деталь» (СПИД) и неточность формы ШК в поперечном сечении [68]. Основными причинами образования волн [23] на поверхности названы: неравномерность процесса резания, различный характер пластических деформаций, вибрации в системе СПИД, неравномерность подачи, осыпание ШК.
Факторами, влияющими на образование волнистости при чистовом плоском, круглом наружном, внутреннем шлифовании и выхаживании [77], приняты колебания детали, шлифовальной бабки, абразивного инструмента и его отклонение от круглости,отношение скоростей детали и круга, их размеры, число проходов и сдвиг фаз при последующих проходах.
Образование погрешностей обработки Базров Б.М. [6] считает результатом нарушения заданного закона относительного движения заготовки и инструмента.
Авторы [69] основным источником образования волнистости считают вибрации в системе СПИД. Существенное влияние, по мнению авторов, оказывают: технологическая наследственность, метод обработки, точность установки детали, точность режущего инструмента и режимы обработки.
Формирование волнистости на поверхности детали связывают [114, 113] с изменением режимов резания, свойств СОЖ, жесткости технологической системы «заготовка-инструмент-приспособление-станок» (ЗИПС), износом инструмента.
При плоском шлифовании наибольшее влияние на образование волнистости [39] оказывают: дисбаланс ШК и шпинделя; дисбаланс узлов станка; вибрации от посторонних источников. Факторами, оказывающими влияние на волнообразование [101] являются: исходное состояние поверхностного слоя заготовки; биение инструмента и заготовки; геометрия инструмента и кинематика его перемещения относительно заготовки.
Причиной образования волнистости [74] названо рассогласование заданной и действительной относительной траекторий движения заготовки и инструмента вследствие влияния вибросмещений, деформирования системы ЗИПС, и других процессов. Основную роль играют механические колебания системы ЗИПС. Главным источником образования волнистости автор считает неуравновешенность ШК и шпиндельного узла. Следующие по значимости причины: технологическая наследственность, точность установки детали, точность рабочего инструмента, способ и режим обработки.
На образование волнистости [69] влияют метод и режимы обработки, геометрия и качество инструмента, вид СОЖ, способ закрепления заготовки, вибрации в процессе обработки.
В.А. Кудинов [48] указал на наличие обратной связи между ШК и деталью и взаимное влияние волн на ШК и детали при круглом и плоском шлифовании.
Одним из факторов, определяющих уровень вибрации технологической системы (ТС) при шлифовании, принята [18] неуравновешенность ШК. Доля погрешности, вносимая неуравновешенностью ШК при бесцентровом шлифовании, достигает 70% общей погрешности обработки.
Волнистость образуется при неравномерности процесса резания, вследствие чего возникают колебания станка, детали и ШК [22].
В классификации [38] ППО определяются условиями обработки и состоянием системы ЗИПС. ППО, связанные с условиями обработки: неоднородность материала заготовки; режимы резания и колебание их величины; погрешность с предыдущей операции; остаточные внутренние напряжения в материале заготовок. Погрешности системы ЗИПС: геометрическая и кинематическая точность станка, приспособления и инструмента; температурные деформации звеньев системы; размерный износ инструмента; деформации от сил резания; точность установочных баз приспособления и базовых поверхностей заготовки; деформации от усилий зажима; виброустойчивость системы.
Образование волнистости в направлении движения подачи [21] объясняется неравномерностью подачи при шлифовании, неправильной правкой, засаливанием, осыпанием и неравномерностью изнашивания ШК.
Отклонение формы детали при круглом шлифовании объясняется [54] изменением текущих радиус-векторов сопрягаемых элементов инструмента и детали вследствие: неуравновешенности ШК; отклонения от круглости и эксцентриситета ШК и детали; зазора в опорах, ошибки формы центров; собственные колебания детали и вынужденные колебания инструмента.
При внутреннем шлифовании колец подшипников образование волнистости поверхности обусловлено [106] вибрационным смещением узлов станка и отклонениями профиля рабочей поверхности ШК. А.Г. Суслов [100] причиной формирования волнистости поверхности деталей назвал нежелательные взаимные перемещения инструмента и заготовки. Высокочастотные колебания оказывают влияние на шероховатость, средние и низкочастотные частоты приводят к образованию погрешностей формы, в том числе волнистости. На операции шлифования главную роль в образовании динамических погрешностей играют вынужденные колебания.
М.М. Аршанский [4] основной причиной огранки и волнистости считает наличие вибросмещений между заготовкой и инструментом.
Исследованы [94] процессы в зоне контакта ШК и детали, приводящие к образованию периодических погрешностей на поверхности заготовки при плоском, круглом и бесцентровом шлифовании.
При внутреннем шлифовании [49] оказывают влияние дисбалансы: шпинделя и ШК; шпинделя изделия (ШИ) и самого изделия.
Образование волн при шлифовании происходит в двух взаимно перпендикулярных направлениях [115]. Причиной продольной волнистости считают вибрации ТС ЗИПС. Поперечная волнистость образуется вследствие неравномерной подачи, неправильной заправки и неравномерного износа ШК. По мнению авторов, волнистость не обладает свойством пооперационного копирования, но имеет место так называемая «структурная» технологическая наследственность вследствие изменения микротвердости поверхности детали вдоль направления движения ШК.
Разработана классификация периодических погрешностей [75] в зависимости от соотношения длин волн Lв и обрабатываемой поверхности L. Предлагается семь классов соотношений Lв/L от 3 до 1/300, в которую входят погрешности размера, формы, волнистость и шероховатость.
В работе [72] исследованы закономерности образования ППО на примере волнистости. Разработана модель совершенствования процесса формообразования поверхностей путем уменьшения ППО.
Увеличение волнистости поверхности при внутреннем шлифовании вызвано [44] ростом интенсивности автоколебаний в ТС вследствие увеличении припуска, подачи и уменьшении скорости резания.
Для уменьшения волнистости при шлифовании желоба шарикоподшипника П.И. Ящерицын [111] рекомендует: производить балансировку быстровращающихся деталей (ШК, шкивов, роторов электродвигателей); увеличивать жесткость ТС и вводить в нее демпфирующие элементы; увеличивать время выхаживания,частоту вращения детали и ШК.
Наиболее общей причиной появления ППО [73, 75] принята анизотропия свойств системы ЗИПС, поскольку неоднородность свойств (по источнику, времени, количеству, подвижности, статической, кинематической и динамической характеристике и т.д.) присуща всем элементам ТС.
Критерии классификации способов установки и шлифования сферических торцов роликов
Сочетание 100, представляет Ц-метод базирования по Я-базам (О, ТМ) и схему базирования 100а (рис.2.28). Способ реализации 100а1 (рис.2.28) -групповой для шлифования заготовок конических роликов с регламентируемой выпуклостью образующей и бочкообразных асимметричных роликов. Устройство [116] содержит электромагнитный патрон, состоящий из корпуса 1 и сердечника 5, разделенных диамагнитным слоем 6. Корпус 1 и сердечник 5 примыкают к электромагнитной катушке 2. Ролик 3 устанавливается выпуклой образующей по центрирующим пояскам 8 и 9, обеспечивая двойную направляющую (о.т.1.2,3,4) и опорную (о.т.6), базы. ТМ заготовки 3 упирается в упор 7, обеспечивая опорную базу (о.т.5). При подаче на катушку 2 напряжения, магнитный поток замыкается через корпус 1, ролики 3 и сердечник 5, обеспечивая силовое замыкание и прижим к центрирующим пояс-кам 8 и 9 и торцовому упору 7. Патрон вращается вокруг своей оси. Ось ШК пересекается с осью заготовки, гнезд и патрона и лежит на оси вращения патрона, обеспечивая тем самым получение требуемого радиуса сферы. Устройство устанавливалось на шпинделе изделия модернизированного станка в лаборатории ГПЗ-11. Его недостатки: -отсутствие вращения заготовки ролика вокруг своей оси приводит к увеличенному биению сферического торца по отношению к образующей; -сложность изготовления приспособления, обеспечивающего точность взаимного положения центрирующих поясков и торцового упора. В противном случае заготовка ролика будет либо опираться на торцовый упор, не касаясь центрирующих поясков, либо висеть на центрирующих поясках, не касаясь торца, что исключит силовое замыкание магнитного контура; -высокие требования по точности изготовления нерабочей поверхности ТМ по отношению к образующей.
В сочетаниях 101(150), 103 (152), 105, 113 (162), 127 (176), 141, 133, 145 (194) неудачное расположение установочных элементов в осевом направлении. Усилия резания отжимают заготовки от опорных баз (ТБ, ФБ), отсутствует нормальный доступ ШК к обрабатываемой поверхности.
Сочетания: 115 (164) с единственной базовой поверхностью ТБ; 116 (165), 122 (171) с комплектом баз ТБ и ФМ; 117 (166), 129 (178) ТБ и ФБ; 118 (167), 136 (185) ТБ и ЦМ; 119 (168), 143 (192) ТБ и ЦБ исключают возможность нормальной обработки ТБ при центровом методе базирования, вследствие отсутствия доступа ШК к обрабатываемой поверхности ТБ.
В сочетаниях 109 (158), 110 (159), 121 (170), 128 (177), базирование заготовки ролика выполняется по ТМ и фаске (ФМ или ФБ), являющимся нерабочими поверхностями и имеющими большой допуск на размер.
Сочетание 102 отличается от 100 тем, что имеет большую погрешность базирования в связи с использованием в качестве опорной базы ФМ.
Сочетания 104 и 134 (О и ЦМ) близки к 100, но значительно сложнее в реализации в связи с необходимостью точного изготовления ЦМ и обеспечения его соосности с образующей заготовки ролика. Сочетанию 106 (ТМ, О), соответствует схема базирования 106а (рис.2.29) и два возможных способа реализации: с групповым 106а1 и штучным врезным 106а2 методами обработки. В качестве установочной и опорной баз используется ТМ. Способ реализации 106а1 (рис.2.29) близок по конструкции к 100а1 (рис.2.28). Отличается от него основной технологической базой - ТМ вместо О. В этом случае вместо 2-х центрирующих поясков, заготовка ролика 1 устанавливается по 1-му центрирующему пояску 6, реализуя двойную опорную базу (о.т.4,5). Торцом 5 заготовка ролика 1 устанавливается на опорную поверхность 4, реализуя установочную базу (о.т.1,2,3). При подаче магнитного поля силовой контур замыкается, и заготовка прижимается торцом 5 к поверхности 4, чем лишается 6-й степени свободы (о.т.6). По сравнению с 100а1, способ 106а1 имеет ряд недостатков: -значительная погрешность базирования вследствие погрешности расположения ТМ относительно образующей что требует высокой точности взаимного изготовления торцевой опоры и кольцевого пояска; -необходимость предварительной обработки ТМ, являющейся нерабочей поверхностью в подшипнике.
В способе реализации 106а2 с врезным штучным способом обработки заготовка 1 устанавливается образующей по кольцевому пояску 6 а ТМ на кольцевой осевой упор 3 в отверстии втулки 2. Втулка устанавливается в торцовое отверстие шпинделя 4. При шлифовании шпиндель вместе с втулкой и заготовкой перемещаются в направлении ШК 5. Возможно изготовление втулки с электромагнитом, обеспечивающим лучшее силовое замыкание. К недостаткам способа 106а2 можно отнести штучный способ обработки и все недостатки способа 106а1.
Сочетание 107 (ТМ) представлено схемой базирования 107а и вариантами реализации 107а1, 107а2 (рис.2.30) с групповым способом обработки. В 107а1 заготовка 1 устанавливается ТМ на поверхности шпинделя 2. Магнитный поток удерживает заготовку 1 на поверхности шпинделя, обеспечивая силовое замыкание, установочную и опорные базы, лишающие ролик всех 6-и степеней свободы. Расположенные по окружности диска 3 шпиндели вращаются вокруг своей оси вместе с заготовками роликов 1. Диск 3 вращается вокруг своей оси, обеспечивая подачу заготовок роликов к ШК. Форма торца определяется формой периферии ШК. Шлифование производится врезанием. Схема применялась в станках фирмы «Томпсон» (США), мод. ВТ-45 (СКБШО, г.Ленинград) с горизонтальным расположением оси шпинделей и роликов. К недостаткам способа относятся: -значительная погрешность базирования, связанная с использованием в качестве основной технологической базы нерабочей поверхности ТМ; -увеличенная длина кинематической цепи, вызванная введением в конструкцию станка узла индексации положения шпинделей; -необходимость предварительной обработки нерабочей поверхности ТМ с целью обеспечения требуемого положения оси заготовки ролика; -форма ТБ получается копированием формы ШК, что требует частых правок. В способах со сквозным шлифованием периферией или торцом ШК, за счет равномерного износа круга, правка производится существенно реже. В способах с врезным шлифованием торцом чашечного круга за счет эффекта самозатачивания, правка не производится вообще; -скорость резания вблизи оси вращения заготовки близка к нулю, что приводит к искажению профиля сферического торца.
Исследование влияния базовой конической поверхности на периоди ческие погрешности обработки сферического торца
Из анализа зависимостей и графиков влияния овальности базовой конической поверхности на волнистость обрабатываемого торца следует: - волнистость увеличивается с ростом амплитуды возмущающих колебаний и уменьшается с увеличением припуска на оборот и угла образующей заготовки ролика; - четные гармоники (2, 4, 6, 8 и т.д.) базовой поверхности заготовки оказывают более сильное влияние на волнистость торца, чем нечетные.
Экспериментальное исследование влияния волнистости конической поверхности на волнистость обрабатываемого торца
Для определения закономерности изменения волнистости обрабатываемого торца от ППО базовой конической поверхности были проведены экспериментальные исследования по шлифованию образующей и сферического торца партии роликов 7807у и замеру гармоник в условиях заводской лаборатории. По результатам замеров выполнен гармонический анализ по первым 14 гармоникам. Анализ гистограмм рассеяния значений отклонений
Гистограммы рассеяния фактических значений отклонения от круглости образующей роликов 7807У для 3, 4, 5, 6, 7, 8 составляющих. По оси абсцисс - принятый диапазон отклонения от круглости; по оси ординат – частота. При анализе отклонения от круглости образующей роликов, наблюдаются значительный рост амплитуды на 2, 3, 5, 7 и 10-й гармоник (таб.3.7) и (рис.3.29,а). Ему соответствуют увеличенные амплитуды на 4, 6, 8, 10, 12 и 14-й гармониках сферического торца.
Коэффициенты влияния волнистости образующей Аср на волнистость торца Wср по гармоникам Wср/Аср: 3–0,57; 4–1,46; 5-0,39; 6-1,06; 7–0,57; 8– 1,14 показывают, что на четных гармониках волнистость торца значительно больше волнистости образующей. Это также согласуется с аналитическими выводами. При повороте заготовки ролика на полный оборот 2, она дважды поочередно смещается относительно плоскости подачи и линии контакта со ШК в одну сторону и дважды в другую.
В результате на поверхности торца образуется удвоенное число волн. Следовательно, 2-й, 3-й, 5-й и 7-й гармоникам на образующей соответствуют 4-я, 6-я, 10-я и 14-я гармоники на обрабатываемом торце.
Для подтверждения корреляционной связи определяют коэффициент корреляции и корреляционное отношение [85]:
Гистограммы рассеяния фактических значений волнистости обрабатываемого торца роликов 7807У для 3, 4, 5, 6, 7, 8 составляющих. По оси абсцисс - принятый диапазон волнистости; по оси ординат – частота
При значении отношения больше 4 достоверность rxy и у считается доказанной. Следовательно, между отклонением от круглости базовой конической поверхности заготовки ролика и волнистостью сферического торца существует корреляционная связь.
Вместе с тем, фактическая высота волнистости на торцах обработанных заготовок меньше значений, рассчитанных с помощью аналитических зависимостей.Причины расхождения кроются в принятых допущениях, что поверхности дисков и заготовки являются абсолютно жесткими.
Согласно (3.22) и (3.23), под действием радиального усилия резания Ру, развиваются значительные силы. Максимальные усилия Ру в зоне черновой обработки, где припуск на оборот максимальный. Происходит упругое и пластическое деформирование выступов на базовой поверхности заготовки.
В процессе ППД при шлифовании торца роликов 7807У на станке мод. ВШ-680, отклонение от круглости базовой поверхности уменьшилось на 2,38% (табл.3.8). Малая величина ППД объясняется превышением упругих деформаций над пластическими при больших значениях отношения шага волны к высоте Lв/Wt.
Зависимость отклонений от круглости образующей и волнистости обрабатываемого торца (средних арифметических значений Аср и Wср – а; среднеквадратических отклонений обр и сф – б) от номера составляющей гармоники N
Биение поверхностей дисков, упругая податливость опор, отклонение от круглости и наличие продольной и поперечной волнистости на базовой конической поверхности заготовок приводят к их осевому смещению и изменению вылета из дисков. С учетом нестабильности процесса установки и обработки заготовки по зонам суммарное осевое смещение при малых углах может достигать значительных значений 0,3…0,5мм. В результате, в процессе шлифования торца разноразмерность заготовок по длине возросла (рис.3.30). Если исходная заготовка имела разноразмерность по длине (в контрольной партии) Lр1=0,074мм, то после шлифования торца она составила Lр2=0,26мм, то есть выросла в 3,51раза.
Влияние разброса роликов по высоте и диаметру на формирование периодических погрешностей обработки при шлифовании сферического торца изучено недостаточно.
Для проведения экспериментальных исследований [81] влияния высоты была отобрана партия заготовок роликов одной группы по диаметру с сортировкой по длине на 7 групп. Проведена маркировка, шлифование по группам на сферошлифовальном станке мод. ВШ-680, замеры в лаборатории и обработка результатов замеров. Из графиков (рис.3.32) и (рис. 3.33) видно, что с увеличением высоты ролика величина биения и огранки растет. Линейная аппроксимация дает следующие зависимости:
Разработка способа шлифования сферических торцов конических роликов с базированием в призмах
При проведении экспериментальных исследований контроль макро- и микрогеометриии аготовок роликов, рабочих поверхностей ШК и ШИ выполняли с помощью универсальных и специализированных приборов. Контроль диаметра и угла конических роликов производили цеховым прибором мод. 1999М (рис.4.3,а,б), в качестве измерительной головки использовали микрокатор мод. ИГПВ (рис.4.3,в). Контроль длины роликов производился на приборе В-901М (рис. 4.4,а,б), контроль торцового биения на приборе мод. Р-1 (рис.4.4,в). Контроль погрешности формы ШК и дисков ШИ выполняли с помощью магнитной стойки мод. ЩМ-IIН и индикатора часового типа ИЧ-0,001
Внешний вид (а) и схема измерения (б) прибора для контроля длины мод. В-901М. Схема измерения биения (в) на приборе мод. Р-1
Контроль гранности, волнистости сферического торца и расчет гармоник производили с помощью электронного прибора Talyrond 252 ("Rank Taylor Hobson", Великобритания) (рис.4.5).
Контроль волнистости образующей и расчет гармоник производили с помощью прибора Talyrond 73 ("Rank Taylor Hobson", Великобритания). Шероховатость контролировали с помощью прибора SURTRONIC 25 ("Rank Taylor Hobson", Великобритания). Контроль радиуса сферы производили прибором FORM TALYSURF ("Rank Taylor Hobson", Великобритания). Контроль окружной скорости вращения дисков ШИ и числа оборотов ШК производили с помощью тахометра часового типа ТЧ 10-Р.
Исследование влияния длины роликов на величину волнистости, огранки и биения торца роликов производили на роликах 7807У: - настройка станка SwaAKM 25/1A на диаметр 9,728мм и шлифова ние партии заготовок в количестве 400шт; - сортировка прошлифованных заготовок роликов по диаметру 9,728+0,001мм на приборе 1999М; - сортировка по длине на приборе В-901М отобранных по диаметру заготовок роликов, с разбивкой на семь групп в диапазоне 19,15…19,30 мм и маркировка по ТМ. Объем выборки в группе – 20шт.; - шлифование торцов заготовок на станке ВШ-680 по группам; - проведение замеров по биению торца на цеховом приборе Р-1; по волнистости и гранности на приборе Talyrond 252; - внесение замеров в таблицу и анализ полученных результатов.
Исследование влияния диаметра роликов на величину волнистости, огранки и биения торца роликов 7807У производили в следующем порядке: - настройка станка SwaAKM 25/1A на диаметр 9,726мм и шлифование партии заготовок роликов в количестве 1500шт. в течение 20мин без корректировки диаметра. За время обработки диаметр вырос до 9,74мм; - сортировка заготовок по длине 19,25+0,010мм на приборе В-901М; - сортировка, отобранных по длине заготовок, по диаметру на приборе 1999М с разбивкой на семь групп в диапазоне 9,728…9,738мм и маркировка по ТМ. Объем выборки в каждой группе – 20шт.; - шлифование торцов на станке ВШ-680 и БСШ-200БПД по группам; - замер биения торцов на приборе Р-1; волнистости и гранности на приборе Talyrond 252 и анализ полученных результатов. Исследование влияния частот собственных колебаний системы ЗИПС: - наладка на размер и обработка заготовок 7807У на станке ВШ-680; - отбор партии в 39шт. после шлифования торца и маркировка по ТМ; - замер сферического торца на приборе Talyrond 252 и определение величины гармонических амплитуд (гармоник); - замер линейной скорости вращения дисков ШИ с помощью тахометра ТЧ10-Р и расчет частоты вращения дисков, заготовки ролика, сепаратора, числа оборотов роликов в зоне обработки по формулам 5.1…5.6; - замер частоты вращения шпинделя ШК тахометром ТЧ 10-Р; - гармонический анализ результатов замеров. Исследование влияния погрешностей конической поверхности: - наладка на заданный размер и обработка заготовок роликов 7807У на станке ВШ-680 и модернизированном БСШ-200БПД; - отбор заготовок после шлифования сферического торца в количестве 50шт - 1 партия; 20шт - 2 партия и маркировка по ТМ; - замер гармонических амплитуд торца на приборе Talyrond 252; - замер гармонических амплитуд образующей на приборе Talyrond 73: 1-я партия – в среднем сечении; 2-я партия – в трех сечениях; 141 - проведение замеров волнистости образующей заготовок в продольном сечении на приборе Talyrond 73: 2-я партия – в трех сечениях; - гармонический и корреляционный анализ влияния погрешностей базовой конической поверхности на погрешность сферического торца.
Влияние погрешности рабочей поверхности ШК: - обработка заготовок 7515А на станке БСШ-300М перед правкой ШК; - отбор партии в 26шт после обработки и маркировка по ТМ; - замер гармонических амплитуд торца на приборе Talyrond 252; - замер погрешности рабочей поверхности блока ШК в трех сечениях на круге с Б, В и Г-связках с использованием магнитной стойки и индикатора. Замеряемые сечения торца ШК: 80, 140, 230 мм, шаг замера 5мм; - правка ШК по заданному радиусу алмазным карандашом. Время правки 6 мин; скорость правки 150…200мм/мин; число двойных ходов - 3; подача алмазного карандаша - 0,03мм; - обработка заготовок роликов 7515А на станке БСШ-300М после правки ШК; отбор образцов в количестве 26шт.; маркировка по ТМ; замер гармонических амплитуд торца на приборе Talyrond 252; замер погрешности рабочей поверхности блока ШК в трех сечениях; - замер линейной скорости вращения дисков ШИ тахометром ТЧ 10-Р и расчет частот вращения дисков, заготовки, сепаратора, по 4.1…4.7; - замер величины оборотов привода шпинделя, привода шпинделя ШК и шпинделя ШК с помощью тахометра ТЧ 10-Р; - гармонический анализ результатов измерений. а б Рис.4.5 Прибор Talyrond 252: а - внешний вид; б - схема измерения Влияние правки ШК на волнистость, огранку и радиус сферы торца: - правка ШК на станке ВШ-680 и модернизированном БСШ-200БПД по заданному радиусу алмазным карандашом: время правки 7 мин; скорость 90…150мм/мин; число двойных ходов – 3; подача при правке – 0,02мм; - наладка на заданный размер и обработка заготовок роликов 7807У; - отбор заготовок после шлифования торца в количестве 30шт; - отбор заготовок по 30 шт через 120 и 240 мин после правки и маркировка по группам по ТМ; - замер амплитуд гармоник торца на приборе Talyrond 252; - гармонический анализ результатов измерений.
Применяемый на станках мод. БСШ-200П, БСШ-300М, ВШ-680 и ряде других, бесцентровый метод базирования заготовок роликов (рис.2.5,а) между двумя жесткими дисками и радиальным пазом сепаратора, как было указано в гл.2, обладает большим количеством недостатков. В связи с этим его использование в производстве постоянно сокращается.
Метод базирования между жестким и упругим дисками, радиальным пазом сепаратора и упором, используемый в станках мод. 6С180, SXK-5A, SXK-6A, MRK-82, MRK-104 (рис.2.5,б,в) имеет механизм компенсации погрешности расположения технологических баз в виде упругого диска [66].
Оба указанных метода обладают существенным недостатком - базированием по Я-базам и возможностью смещения заготовок в плоскости подачи из-за наличия зазоров между образующей и пазом сепаратора. Другим недостатком является зависимость частоты вращения заготовки и круговой подачи от величины и соотношения частот вращения дисков.
Заготовка ролика 1 устанавливается между жестким 2 и мягким 3 дисками. На диске 2 равномерно расположенны призмы 5, с которыми контактирует заготовка 1 своей наружной поверхностью, чем реализуется двойная направляющая база. Диск 2 имеет внутренний цилиндрический выступ 7, на котором встроены с угловым шагом опоры 8, лежащие в плоскости симметрии призм 5. С опорами 8 контактирует ТМ заготовки 1, чем реализуется опорная база. 6-й степени свободы заготовка 1 лишается за счет контакта с рабочей поверхностью приводного диска 3,имеющего закрепленный на нем слой 6 гибкого материала, что обеспечивает увеличенную площадь контакта с наружной конической поверхностью заготовки
