Технология машиностроения (ТМ сборник задач (Васильев А.С.)), страница 8

М.:М аш иностроение, 1976. 288 с.574. Маталин А.А. Технология м аш иностроения. JL: М аш иностроение,1 98 5 .496 с.5. Справочник технолога-м аш иностроителя: в 2 т. / под ред.А.М . Д альского, А.Г. К осиловой, Р.К. М ещ ерякова, А.Г. Суслова.5-е изд., перераб. и доп. М.: М аш иностроени е-1, 2001. Т. 1 .912 с.6. Справочник технолога-м аш иностроителя: в 2 т. / под ред.А.М . Д альского, А.Г. К осиловой Р.К. М ещ ерякова. А.Г. Суслова.5-е изд., перераб. и доп. М.: М аш иностроение-1, 2001. Т.

2. 944 с.7. Технология м аш иностроения: учеб. для вузов: в 2 т. / В.М. Бурцев,А.С. Васильев, И.Н. Гемба и др.; под ред. А.М . Д альского, А.И. К ондако­ва. 3-е изд., испр. и перераб. М.: Изд-во М ГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.Т. 1. О сновы технологии маш иностроения. 478 с.3. О П РЕДЕЛЕНИ Е С УМ М А РНО ЙПО ГРЕШ Н ОСТИ ОБРАБОТКИ3.1. М ЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШ ЕНИЮ ЗАДАЧС ум м арнаяп огреш н остьм еханическойобработкиявляетсясл едстви ем со в о ку п н о го вли ян и я р яд а п ер в и чн ы х ф акто р о в , к аж ­ды й из кото р ы х в ы зы вает п о явл ен и е о тд ел ьн о й п ер в и ч н о й п о ­греш ности.С у м м а р н у ю п о гр еш н о сть в ы п о л н я ем о го р азм ер а д етал ей ,об р а б о т а н н ы х на н астр о ен н о м ста н к е м етодом а в т о м а т и ч ес к о ­го п ол уч ен и я р а зм ер а ( о д н о с т о р о н н я я о б р а б о т к а ) с у ч е т о м п о ­г р е ш н о с т е й ф о р м ы , о п р е д е л я ю т п о ф о р м у л е [4]А = yjAy + £~ + Дй + ЗДй +ЗДт + X Дф,(3.1)где Ду — п о гр еш н о сть, во зн и к аю щ ая в р езу льтате н ед о стато ч н о йж есткости тех н о л о ги ч еско й систем ы ; в — п огреш н ость установкиз а г о т о в к и ; Д„ — п о г р е ш н о с т ь н а с т р о й к и р е ж у щ е г о и н с т р у м е н т а ;Д„ — п о г р е ш н о с т ь , в ы з ы в а е м а я и з н о с о м р е ж у щ е г о и н с т р у м е н т а ;Д, — п о г р е ш н о с т ь , о б у с л о в л е н н а я т е п л о в о й д е ф о р м а ц и е й т е х н о ­л о г и ч е с к о й с и с т е м ы ; ХДф — п о г р е ш н о с т ь ф о р м ы д е т а л и .П ри вы п олн ен и и кон кретн ой о п ерац и и на н еско л ьки х станкаходн оврем ен н о постоянная си стем ати ческая составляю щ ая Дф р ас­см атр и вается как сл у ч ай н ая и то гд аа=(3-2)С у м м а р н у ю п о г р е ш н о с т ь р а з м е р о в д и а м е т р о в (с и м м е т р и ч н ы х )р а с с ч и т ы в а ю т б е з у ч е т а п о г р е ш н о с т и у с т а н о в к и з а г о т о в к и в:59Д = 2 д/А; ++ ЗД~ + ЗД; + Х Д Ф.(3.3)Обработку небольшой партии деталей ведут без смены ин­струмента, поэтому составляющую Д„ исключают из приведенныхформул.

В этом случае суммарная погрешность как разность пре­дельных размеров обработанных деталей уменьшится. Тогда полерассеяния величины Д сместится в ту или иную сторону в резуль­тате погрешности установки инструмента на размер, но величинаэтого смещения не будет оказывать влияния на поле рассеянияразмеров деталей в партии. Расчет отдельных составляющих про­водят по формулам, приведенным в гл. 2.С у м м а р н у ю п о гр еш н о сть р азм ер а при обр а б о т к е м етодомп р обн ы х п р о х о д о в и п р о м ер о в (односторонняя обработка) опре­деляют по формулеД = Ду + 8В+ £, + Д и + Д , + Д „ ,(3.4)где 6„ — погрешность выверки инструмента при настройке станка;Дс, — погрешность, обусловленная геометрическими неточностя­ми станка.Для расчета погрешности при симметричной обработке (длядиаметров) формула (3.4) имеет видД =Дф = Д у + 2е„ + Д„ + Д , + Да .(3.5)Все составляющие в формуле (3.5) являются погрешностямиформы, полученными в результате копирования первичных по­грешностей в условиях упругой технологической системы Ду, по­грешности выверки режущего инструмента на размер ев, завися­щей от точности мерительного инструмента и квалификацииоператора; погрешности положения обработанной поверхностивозникают от воздействия сил закрепления е3; в результате изно­са режущего инструмента Ди; температурных деформаций техно­логической системы Дт; геометрических неточностей станка Дсх.Суммирование первичных погрешностей проводят алгебраическис учетом знака каждой составляющей.3.2.

П Р И М Е Р Ы Р Е Ш Е Н И Я ЗАДАЧП ри м ер 3.1. Определить ожидаемую суммарную погрешностьпри обработке наружной поверхности вала диаметром d = 100 мм,длиной / = 1 2 0 0 мм, изготовленного из стали 45 твердостьюНВ 200, при установке в центрах за один проход. Обработка про­изводится методом пробных проходов и промеров с помощьюмикрометра на токарном станке.

Режимы обработки: / - 5 мм,S'= 0 , 6 мм/об. Материал режущей части инструмента — Т15К6,обработка с охлаждением.Решение. Расчет погрешности размера проводим по формулеА = Ду + 2св + Д и + Дт + Д Ст ■Величину Ду погрешности формы, получаемой в результатекопирования первичных погрешностей заготовки в условиях упру­гой технологической системы, определяем по формуле (2.3) какразность отжатий v в различных сечениях по длине заготовки:отжатие у передней бабки1(Уп.б^/чалСкус/<+|].бJ•7П.бСк'7супJ суи^],,+1уотжатие у задней бабки(1ск-Vi6“ /,a;i— +чскJ суIIЛ, •+1JПо таблицам справочников [2, 3] находим параметры: р == 0,0012; у = 0,75; п = 2.

Затем вычисляем значение С:C = \0 C p S ' (H B )n = 1 0 -0 ,0 0 1 2 -0 ,6 ° 75 -2002 = 3 3 1 .Величина коэффициента к зависит от / ил и( сс )-------1------ . ВV‘7 :а! '7ин )табл. 2.1 выбираем значение А'= 0,89 для станка 16К20 с жестко­стью передней бабки J,, б = 15 000 Н/мм, задней бабки Узб == 12 000 Н/мм, суппорта J cyil = 8000 Н/мм.

Вычисляем отжатая, мм,передней и задней бабок:61Уп.б1=5331-0,89 | 331-0,89 | 1Уз.б = 5150008000331-0,89331-0,89120008000= 0,27;+0,29.+1Определяем отжатая в среднем сечении заготовки, т. е. при.г = //2, по формуле (2.6)11- -( \ - x / l Y Ск(x//Y C k.....— ----- + vJ п.еСкх 2( 1 - х ) ~ С к......- + ----- + — v — ------ + 1J З.б3EJ зяг/J,супгде EJ 3ai = 0,05 EdТогдаAici . v —5 1 -0 ,2 5-331 -0,8 90 ,25-3 31 -0,891500012000331-0,896002 -6002 -331-0,8980003 - 2 -105 - 0,05 -1004 -1200■+ 1+= 0,275 мм.Следовательно, можно определить величину Ду, мм:Ду = 2 (v 3.6 — Уп.б) = 2(0,29 — 0,27) = 0,04.Поскольку настройка ведется с помощью микрометра, прини­маем величину ев = 0,02 мм для микрометра 2-го класса точности.Погрешность формы в, обработанной поверхности, возникающая врезультате деформации технологической системы от действия силзакрепления, для рассматриваемого случая установки в центрахравна нулю, т.

е. s 3 = 0.Погрешность Ди, вызванную размерным износом инструмента,рассчитываем по формулеДи = 2 И „ + И 07idlS406Для стали 45 и материала режущей части инструмента Т15К662находим величину И„ = 8 мкм и Иохн = 10 мкм/км [2]. Тогда износинструмента_3 ,1 4 -1 0 0 • 1200 ,Л и = 2 8 + 1 0 --------------------- = 0 , 0 3 мм.0,6 - 106Величину погрешности Ат, вызываемой тепловыми деформа­циями технологической системы, можем получить из эксперимен­тальной зависимости А, = 2Ct'';25 [1], где С= 0,05 — коэффициент;/„ — основное время обработки, ч.Для определения t„ необходимо рассчитать скорость резания,м/мин,С ,нвT'"txS vДлярассматриваемого200случая(обработкас охлаждением)находим соответствующие параметры [3]: С, = 267; Т = 60 мин;m = 0,15; х = 0,18; у = 0,35; п = 1,75.

Тогда2676 0 ° '5 ■50'18 • 0 .6 0,35= 120 м/мин.200200Основное время обработки, ч.mil3,14-100-1200ta = -----------= ----------------------= 5,26 мин = 0,1.1000rS1000-120-0,6Определяем величину погрешности А,, мм:д т = 2 О 0 '25 = 2 - 0 , 0 5 - 0 , 1°-25 = 0 , 0 5 5 .Погрешность Дст, возникающую в результате геометрическихнеточностей станка, принимаем равной 0,04 мм с учетом износанаправляющих.Вычисляем окончательно ожидаемую точность обработки ва­ла, мм:А = Ду + 2ев + Дн + Дх + Дст == 0,04 + 2 • 0,02 + 0,03 + 0,055 + 0,04 = 0,205.63Для размера d = 100 мм данная точность находится между 10-ми 11-м квалитетами.П р и м ер 3.2. Определить подачу для заданных условий обра­ботки, если требуемая точность обработки Д = 0,1 мм на d = 100 мм.Также известны отдельные составляющие суммарной точности:Д„ = 35 мкм; Д„ = 30 мкм; £ = 0; Д, = 20 мкм; ХДф = 0.

Глубина ре­зания /max/min = 0,7/0,5 мм. Твердость обрабатываемого материалаНВ 200/180. Кроме того, даны: ./)а| = 5 0 0 0 Н/мм; ,/„„ = 5000 Н/мм;С’/;„1Чmjn = 0,03/0 ,0 2 и показатели степени п = 2; л> = 0,9; у Р = 0,75.Решение. Подачу можно рассчитать по формуле (2.1)Ду = [ C /,maxS-l'4 H B )" ,xC max - С р minS ” ( H B ) l nC min] -------h -d ТД1'1ИДопустимое значение Ду при заданных условиях обработкиопределяем из формулы для расчета суммарной погрешности об­работки:А у = ^ ( Д - 1 Д ф ): - З Д г , - г 2 - Д г , - З Д т -= VlOO2 - 3 - 3 5 2 - 3 0 2 - 3 - 2 0 2 - 65 мкм = 0,065 мм.Таким образом, допустимая погрешность, обусловленная упру­гими деформациями технологической системы, составит 0,065 мм.Тогда можем рассчитать искомую величину подачи, мм/об.Ау5УР+J чаг1I[сгmax ( H B ) L x C max -Ср тт ( HB ) ^ in^0,065I^ 5 000min ]^I15000;- 0,21• ( 0 ,03 • 2002 •0,7°'9 - 0,02 • 1802 • 0,5о д)Полученное значение подачи корректируем по имеющемуся настанке значению.643.3.

ЗА ДА Ч ИЗадача 3.3.1. Определить значение суммарной погрешностиобработки диаметра вала, установленного в центрах, за один про­ход методом пробных проходов и установить квалитет точностиобработки.Погрешность, возникающую в результате тепловых деформа­ций, вычислить по экспериментальной зависимости Д, = 2С/Ц'25,где С = 0,05; („ — основное время обработки, ч.ВариантИсходные данныеа6«г<)1201501301401801 5001 8002 0001 2002 200Серыйчугун/1 9 0Сталь45 /220Л егирован­ный чугун/ 230 ”Сталь45/200Серыйчугун /2004,50.54,00,463,50,534,50,454,00,5618 00013 0008 00014 00010 0007 00012 0001 1 0008 00015 00013 0007 00017 00012 0009 000П огреш ность формы,обусловленная геом ет­рической неточностьюстанка Дст, мм0,050,060,0350,070,055М атериал инструментаВК8Т30К4ВКЗТ15К6ВК4Д иам етр вала d, ммД лина вала /, ммМ атериал детали / НВРежим резания:глубина /, ммподача 5, мм/обЖ есткость, Н/мм:передней бабки J n fiзадней бабки J , „суппорта ,/cvlЗадача 3.3.2. Вычислить значение суммарной погрешности об­работки диаметра партии валов, установленных в центрах, за одинпроход на настроенном станке и определить квалитет точностиобработки.65Исходные данныеД иам етр вала с/, ммВарианта6вд5080100706020025030020025050805010040Сталь45СерыйчугунСталь 45Сталь35инструментаТ15К6ВК8Т30К4Л еги ро­ванныйчугунВКЗТ15К6Режимы резания:глубина /, ммподача S, мм/об2.50,33.00,362.80,423.20.32,00,2615 00012 0008 00013 00010 0007 00012 00010 0006 00017 00012 0008 00018 00014 0009 000По эта­лонуПо эта­лонуД лина вала /, ммЧисло деталей в партии«лег, ШТ.М атериал:деталиЖ есткость, Н/мм:передней бабки J„ бзадней бабки J , 6суппорта ,/супМ етод настройки станкаПо эта­ПоПо проб­лону пробным ным д е­деталям,талям,П1лет 5 «1дет=ЮМ ерительны й инстру­ментЦена деления лим бастанка, ммП огреш ность, мм:вызываемая тем пера­турны м и деф орм аци­ями Л,формы готовы х дета­лей ХЛфШ тан­ Ш танген­генцир­ циркулькуль(ц.