Содержание отчета
цель занятия
краткие теоретические сведения;
задание;
расчет погрешностей обработки консольной заготовки, закрепленной в патроне;
расчет погрешности вала, установленного в центрах;
выводы.
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой жесткость технологической системы в целом и жесткость ее составных элементов?
2. Назовите виды жесткости, приведите формулы для ее определения и единицы измерения.
3. Постройте график жесткости и укажите, какую информацию он несет и где она может быть использована?
4. Охарактеризуйте жесткость заготовки, приведите формулы для различных схем установки заготовки в приспособление.
5. Как определить жесткость технологической системы, если известны жесткости ее элементов в процессе одноинструментной токарной обработки вала в центрах?
6. Как рассчитывается погрешность обработки (абсолютную и относительную), вызванную упругими деформациями элементов технологической системы при точении на токарном станке консольно закрепленной заготовки.
7. Как рассчитывается погрешность обработки из-за упругих деформаций вала при обтачивании его в центрах.
Занятие № 7 Погрешность при механической обработке
Цель работы: получить практические навыки расчета суммарной погрешности деталей при механической обработке.
Порядок проведения занятия:
1. Изучить теоретическую часть работы.
2. Определить суммарную погрешность размера при чистовом торцевом фрезеровании партии заготовок.
3. Сделать соответствующие выводы.
Краткие теоретические сведения
Суммарная погрешность механической обработки возникает вследствие векторного сложения элементарных погрешностей, вызванных упругими деформациями элементов технологической системы, износом инструмента, тепловыми деформациями системы, геометрическими неточностями станка, погрешностью установки и настройки станка на размер и др.
Суммирование элементарных погрешностей можно выполнять подобно определению допуска на замыкающее звено.
Суммарную погрешность можно определить по методу максимума-минимума или вероятностным методом. В первом случае суммарная погрешность обработки
где элементарные погрешности, вызванные упругими деформациями, погрешностью установки, настройки станка на размер, износом инструмента, тепловыми деформациями и геометрическими неточностями станка соответственно.
При определении величины по вероятностному методу она равна
Найденная суммарная погрешность должна быть меньше допуска на рассматриваемый размер, т.е.
где К1 – коэффициент запаса, который больше единицы,
Т – допуск на выполняемый размер.
Основные пути повышения точности обработки вытекают из зависимостей, которые характеризуют элементарные погрешности.
Чтобы повысить точность, нужно применять такие схемы базирования и закрепления, которые обеспечивают совпадение технологической и измерительной базы, а также минимальные контактные деформации в стыках базовых поверхностей заготовки с установочными элементами приспособления.
Необходимо повышать собственную жесткость технологической системы, для этого надо контролировать и своевременно регулировать зазоры в подшипниковых узлах шпинделей и в подвижных исполнительных органах станков, использовать материалы с большим модулем упругости, износостойкие инструментальные материалы.
Это позволяет уменьшить износ режущего инструмента, а, следовательно, и погрешность обработки, вызванную износом. Более точные станки обеспечивают и более точную обработку, поэтому в прецизионном машиностроении используют высокоточные металлорежущие станки классов А и С.
Очень важно не только уменьшать, но и выравнивать температуру различных узлов станков, для этого применяют новые материалы для шпиндельных и других узлов станков, например керамику, углепластики и др., имеющие небольшой коэффициент линейного расширения.
Это позволяет существенно уменьшить тепловые деформации системы и тем самым повысить точность обработки. Этому способствует также применение смазочноохлаждающих жидкостей, уменьшающих трение в зоне резания, являющееся одним из основных источников тепловыделения в зоне обработки.
Точность обработанных поверхностей деталей зависит также от точности настройки инструмента на размер, которую можно повысить применением более точных измерительных приборов при настройке, а также применением автоматических подналадчиков, корректирующих пространственное положение режущего инструмента относительно заготовки.
Для уменьшения уровня вибрации элементов технологической системы, влияющей на геометрическую точность обработанных деталей, необходимо тщательно балансировать быстровращающиеся элементы станков (например шлифовальные круги) и стабилизировать припуск и разброс твердости не только в объеме одной заготовки, но и в пределах всей партии заготовок, запущенной одновременно в производство.