ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Тонкостенные детали в промышленности применяются очень часто. Их изготовление сопряжено с рядом трудностей, вызванных малой жесткостью технологической системы. А обработка тонкостенных деталей из прецизионных сплавов с особыми прочностными, температурными или коррозионными свойствами только усугубляет эту проблему (рис.1).

Существует несколько направлений повышения точности механической обработки тонкостенных деталей указанные в работах разных авторов [1, 2, 3]. Одни из этих направлений указывают общие пути повышения точности, другие относятся только к скоростной обработке.

Рисунок 1. Пример тонкостенной детали «Кожух верхний» из материала 36НКВХБТЮ-ИД

Отразим основные аспекты, которые необходимо учитывать при механической  обработке тонкостенных деталей:

1. Правильная последовательность переходов и операций является важным условием получения необходимой точности деталей. Важно правильно назначать необходимые допуски не только при заключительной обработки, но и на предварительных операциях. Только при соблюдении этого условия можно обеспечить необходимый и равномерный припуск под чистовую обработку, что необходимо для гарантийного достижения высоких параметров точности при обработки тонкостенных деталей.
2. Обработка тонкостенных деталей связана с рядом сложностей, одна из которых – деформация детали при закреплении на станке. Деформация влияет на точность детали после проведения механической обработки. Существуют стандартные пути решения этой проблемы: это распределение зажимного усилия за счет увеличения числа точек приложения или за счет увеличения площади контакта с обязательной регулировкой необходимого зажимного усилия.
3. Необходимо соблюдать постоянство всех факторов, влияющих на точность обработки, таких как механические свойства материала заготовок, обрабатываемых при одной наладке станка, припусков, усилий зажима заготовки, колебаний твердости. Т.к. колебания твердости, припусков и др., вызывают колебания сил резания, а следовательно упругих отжатий инструмента от обрабатываемой детали и его нагрев.
4. Крайне важна геометрическая точность станков. Необходимо использовать оборудование с соответствующими характеристиками и регулярно проводить проверку станков на геометрическую точность.
5. Еще одним фактором влияющим на точность обработки тонкостенных деталей является - износ  режущего инструмента. Он должен сводиться к минимальным значениям. Это условие достигается путем правильного подбора режущего инструмента, использования рациональных режимов резания, применение необходимых  сплавов, покрытий, тщательной доводкой режущей кромки, т.к. начальный износ режущего инструмента происходит быстрее, чем нормальный износ.
6. Температурные деформации детали и  инструмента из-за больших сил резания так же могут оказать значительное влияние на точность выполняемого размера, особенно при использовании высоких скоростей резания. Для их уменьшения существуют определенные средства: использование рациональных режимов резания, использование охлаждения инструмента, сокращение вылета резцов, обеспечение постоянства загрузки инструмента с минимальными перерывами и т.д.
7. На точность обработки тонкостенных деталей также оказывает влияние температурные деформации станка и температура окружающей среды. Поэтому для их уменьшения, даже на самом новом и современном оборудовании рекомендуется перед началом выполнения работ  прогревать станок на холостом ходу по специальным встроенным программам.
8. Особую роль играют исследования, основанные на опытных экспериментах или технических расчетах. На их основе  можно установить зависимости, относящиеся к систематическим погрешностям обработки, вызванными неточностью станка, инструмента, приспособления, их износом, температурными деформациями или упругими отжатиями элементов технологической системы. Зная их характер и величину погрешности, можно выявить ее причину, а значит, найти способ её устранения этой погрешности или возможность её прогнозирования, что дает возможность учесть их при настройке станка.
9. Немаловажным фактором влияющим на точность размерной обработки деталей является правильная настройка станка на размер. Если точность формы обрабатываемой детали определяется в основном работой станка, то точность выполняемого размера зависит от его настройки. Следует учесть, что настроечный размер не равняется среднему размеру, указанному на чертеже. Его следует определять, учитывая систематические переменные погрешности, и в первую очередь нагревание технологической системы и износ инструмента.

Учитывая выше сказанное можно минимизировать трудности при обработке тонкостенных деталей и повысить точность их обработки.

Список литературы:

1. Соколовский А.П. Точность механической обработки и пути её повышения: научное издание –М: Машгиз, 1951. -487с.
2. Корсаков В.С. Точность механической обработки –М: Машгиз, 1961-379с
3. Денисова Е.Ю. Технологическое обеспечение точности механической обработки тонкостенных деталей авиационных двигателей: дис. … канд. технических наук, 2012г. – 129с.