Use of Support Modules to Ensure the Accuracy of Non-Rigid Parts of a Complex Profile During Milling

Abstract

Переменный характер силы резания и податливость системы «станок – приспособление – инструмент – деталь» обусловливают неравномерность упругих деформаций заготовки, составляющих значительную часть погрешности лезвийной обработки. Для повышения точности деталей необходимо управлять упругими деформациями заготовки. Особо значимо выполнение этого требования при обработке нежестких (тонкостенных) деталей.Приведена систематизация способов управления упругими деформациями таких деталей, стабилизирующих и снижающих величину упругих деформаций. Показано, что наибольшее число способов разрабатывается в направлении снижения упругих деформаций заготовки в процессе резания. Это достигается либо за счет уменьшения сил резания, либо за счет повышение жесткости заготовки способами, отнесенными к группе «жертвенных» и опорных.Представлены результаты экспериментальных исследований точности обработки нежестких деталей фрезерованием с применением опорного модуля – блока из нескольких подвижных опор, которые препятствую упругой деформации заготовки при обработке. Установлено, что на отклонения формы поверхностей деталей, обработанных с применением вспомогательного опорного модуля, существенно влияет расположение опор. В сечениях заготовки, удаленных от режущего инструмента, вследствие упругой деформации возможен ее отрыв от опор, что приводит к дополнительным вибрациям заготовки и снижению качества поверхности по параметрам шероховатости.Для устранения отрыва предложен новый способ фиксации нежестких заготовок на опорах и приспособление для его реализации. Способ включает базирование и закрепление заготовки, подведение к ее опорной поверхности блока подвижных опор и последующее приложение к заготовке со стороны обрабатываемой поверхности равномерно распределенного давления. Приспособление для фиксации нежестких заготовок предложенным способом содержит двухмерный массив самоустанавливающихся опор, жестко фиксируемых в соответствующем положении механизмом фиксации. Часть опор снабжены вакуумными присосками, установленными на их верхних концах и связанными с системой вакууммирования.