Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. - Точность обработки заготовки и припуски в машиностроении (1043029), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Погрешности обработки находятся в пределах поля допуска, если при рас. четах по Аы полученное значение бпр! удовлетворяет неравенству — 1 ~ йпрт < < 1, в остальных случаях 0 < А„р < !. Метод приведенных отклонений рекомендуют применять в случае, когда среднее квадратическое отклонение погрешностей обработки пропорционально соответствующему полю допуска.
Показатели точности и стабильности технологических операций вычисляют по приведенным отклонениям. Показатель уровня настройки относительно середины поля допуска в приведенных отилонениях (значение О,б) где йпр — среднее арифметическое значение. Показатель рассеяния Кр —— 15', где ! — коэффициент, зависящий от закона респредслспия значений привсдсвных отклоневий; 5' — среднее квадратическое отклонение приведенных отклонений. Технологический процесс следует считать наиболее отработанным, если по всем контролируемым параметрам коэффициент рассеяния Кр < 1.
Поиазатель стабильности рассеяния погрешностей Кс рассчитывают по выборкам, взятым в разные моменты времени Гз и Г„ Кр(Г») Кс = Для двух сравниваемых единиц оборудования Кр (1) Кср= К (г) Рз ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ НА АГРЕГАТНЫХ СТАНКАХ И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ д Операции обработки на агрегатных станках (АС) и автоматических линиях (АЛ) из агрегатных станков строятся по принципу концентрации технолагичских переходов. Это особенно относится к обработке отверстий корпусных деталей, когда на одной рабочей позиции АЛ с двух-трехсторонним расположением многошпиндельных станков одновременно обрабатываются десятки отверстий. Требования чертежей к расположению осей отверстий в корпусных и других деталях объединяют отверстия в системы, характеризуемые общими точност.
ными задачами. Точность координат осей отверстий на АС и АЛ обеспечивается располозхеннем осей шпинделей станков на тех же координатах. Обработка отверстий производится с направлением инструментов во втулках или без направления (так называемая обработка «жестким шпинделем»). Рабочие позиции для обработки без направления инструмента ковструктивно проще и удобнее в обслуживании. ' В рзздеде нспользонзны результаты робот, проведенных авторам вместе с В. Б. Борнсвным, О. М. денным, Б, Ч», йннзднмсзым, В. В. Огородниковым, В. П. Тель«мховым.
Точнпсшь обрабошли на аатолптичгскпх линилл 123 ЬО. Технологические маршруты обработки отверстий и обеспечиваемая точность Маршруты обработки при диамет. рах, мм до 18 18 — 30 ~ св. 30 Класа точности Технологическяе переходы 1 1 ~ 2 ! 1 6 Сверление ! ! ° ! ° 1- Зенкерование черновое Растачиваане черновое Зенкерование однократаое 1- да Зеннерование чистовое 3 2а Растачнванне получистоаое ! Раввертыванве предварительное ~ + ~ — ( — + Раавертываиие окончательное ~ + Растачивание чиставое 1-1-~ ° 1-1 ° П р и и е ч а н и е.
Крестиками обоаначены технологические переходы, применяемые для вариантов 1 и 2 маршрутов обработки. Этот вариант обработки пелесообразен для растачивания отверстий сравнительно Е» больших диаметров при небольшой длине (отношение — „(5) . ии Обработка с направлением инструмента во втулках возможна при жестком соединении инструмента со шпинделем или плавающем соединении. Сверление отверстий и в большинстве случаев зенкерование осуществляются при жестком соединении; развертывание выполняется как при жестком, так и плавающем соединении инструмента со шпинделем.
Для растачивания, как правило, борштангу и шпиндель соединяют плавающим патроном. В этом случае инструмент ориентируется в пространстве втулками узла направления, а шпиндель, выполняя роль привода, не влияет на точность расположения оси отверстия даже при значительном несовпадении осей. Точность обработки отверстий по диаметральным размерам. Задачи обеспечения точности диаметральных размеров отверстий на АС и АЛ решаются обычными технологическими методами, при последовательном выполнении переходов черновой, получистовой и чистовой обработки, в зависимости от требуемого класса точности отверстий. В табл.
50 приведены технологические маршруты обработки отверстий, осуществляемые ва агрегатных станках с направлением инструмента, Смещение оси отверстия с номннальыого положения при обработке инструментом, жестко связанным со шпинделем станка. Наиболее сложным при обработке систем отверстий является обеспечение требований точности расположения осей отверстий, Чертежом детали задаются требования точности на межосевое расстояние отверстий, на расстояние от баз или в иных вариантах. Во всех слу- Точность обработки деталей маисин !24 чаях основным элементом суммарной погрешности расположения осей отверстий является смещение оси одного отверстия с номинального (теоретического) положения. Структура этой погрешности и методика определения ее величины зависит от условий выполнения операции и в первую очередь — от спэсоба связи инструмента со шпинделем станка.
Величина смещения оси с номинального (теоретического) положения абра. зуется под влиянием трех основных слагаемых: геометрического бгв и упругого Л „ смещений оси инструмента, а также упругого смещения Лув узла направ. ления (кондукторной плиты): бсм = йгв + йув + йув (1) юй Рас.
13 Ввс. 1З Геометрическое смещение Лев инструмента зависит от величины зазора 5, в сопряжении втулка — инструмент, зазора 5, в сопряжении сменная — постоянная втулка и эксцентрицитета е, сменной втулки. Величина смещения Ьгв оси инструмента обусловлена длиной втулки 1, и вылетом 1„ конца инструмента (рис. 12). На основании анализа технических требований на изготовление сменных кондукторных втулок можно отметить незначительное влияние величин 5, и е, и в целях упрощения расчетов учесть влияние этих факторов коэффициентом. Тогда величина геометрического смещения оси инструмента будет Л„„= л,65т (0,6+ — ), (вт (2) где л, — коэффициент, учитывающий погрешность, вносимую сменной втулкой в геометрическое смещение оси инструмента относительно оси постоянной втулки (относнтельно номинала), для сверления и зенкерования лд = 1,1, для развертывания и, = 1,2; 65д — поле рассеяния зазора между сменной втулкой и инструментом; 1вт — длина сыенной втулки; 1, — вылет инструмента за торец втулки.
Поле рассеяния зазора 651 определяется полями допусков на размер направляющего отверстия втулки и размер инструмента, а также минимальным гарантированным зазором: 651 = й1 ~/6А1+ 6Взг+ 6В в + 51 где 6А, — поле допуска на размер отверстия сменной втулки; 6В1 — поле допуска на размер направляющей части инструмента (в определенном сечении); 6Всв — поле допуска иа размер направляющей части инструмента от обратной 125 конусности; 5, „,р — минимальный гарантированный зазор посадки втулка— инструмент; й, — коэффициент относительного рассеяния случайных величин, й, =1,1. Поле рассеяния зазора ЬВ от обратной конусности инструмента (рис, 13) аВ „= —, бк ((л (н) 1СО (4) бн — поле допуска на величину обратной нонусности 5К = Квак — »г(т!в1 1„— длина перетачиваемой части инструмента за период его службы; 1п= 1„—  — 1,— 1, — (р! (обычно 1„= 25 —:30 мм). Начальная величина зазора В! определяется выбранной посадкой сопряжения втулка — инструмент; на агрегатных станках обычно применя!от посадки в системе вала (табл.
51 и 52). Отклоне. нне диаметра атверстия, мкм Завар Ю„мкм ! так ~1 Яки Днапааан раамерав, мм Исполнение инструмента я а а а а а и а а а ь а и и а а х х а а ь Св. б да 1О » !о !3 » !3 ° зо » ЗО » 50 зз 40 50 60 13 16 го 25 55 67 зз 99 — зз — 4З вЂ” 52 — 62 — 22 — 27 — зз — ЗО 1З 16 20 26 1З 16 20 25 66 вз !02 122 39,5 60 Г»1 74 34 41,5 51,5 62 43 52 63 74 -22 — 27 -зз — 39 Св. 6 да 1О » 10 » !8 » 1З » ЗО » 30 » 50 21 25 зо 35 54 68 82 97 5 6 В 1О -зз — 43 — 52 — 62 29,5 37 45 53,5 5 б 8 1О б 6 8 16 24 29 35.5 42 — 22 — 27 — зз — 39 Св.
6 да 1О »1О» !8 »1З»ЗО » 30 » 60 !6 19 23 27 — зз — ав — 52 — 62 49 62 75 89 зз 46 56 бб 24,5 31 37,5 44,5 19 23 28 зз 14 17 20 25 — зз — 43 — 52 — 62 — 22 — 27 — зз — Зз Св. 6 да 10 »!О» 1З 18» ЗО »80»50 47 ба 72 77 36 44 53 64 26 3! 39,5 42 20,6 26 30 36,5 дг П р и м е ч а н и я: 1. Обратная каиуснасть инструмента на»начнется на !00 мм длинм для диаметрав: да !О мм — 0,63 — 0,08, св. !О да 18 мм — 0,04 — 0,10, св.
1В мм — 0,05-О,12 2. Радиальное биение па ленточкам даиускается для сверл диаметром 3— 1О им '- О,ОЗ вЂ” О,!2 мм, св. 10 мм — 0,12-0,16 мм ГОСТ 20З4 — бж 3. Веркиее атнлайение диаметра инструмента О. и и »' »» а н а г" и т а Е Тачкагть обработки ни автоматических .чиният 61. Зааарм между втулкой я сверлом !ГОСТ 885 — 64! Нижнее аткланение 1мнм! диаметра инструмента прн ега исполнении 126 Точность обработки деталей маи3ин Величина обратной конусности определяется ГОСТамн 1см.
табл. б! н 52), 52. Зазоры между втулкой н зенкером (ГОСТ 3677 — 673 Отклонение диаметра отверстия величава зазора аы мкм Нижнее отклонение диаметра зеннера, мкм Посадка отеерстна Размеры, мм 1 тах 33 пнп !ср верхнее нижнее Са. 1О до 18 э 18 э 30 ». 30 э 50 24 ЗО 36 40 50 60 1б 20 25 64 80 96 1б 20 25 40 50 60,5 Сз. 1О до 1а 38 э ЗО 30 э 50 24 — 30 36 б 8 10 6 а 10 25 30 35 27,5 39 40,5 49 60 71 Са. 10 до 18 э 18» 30 э 30 э 50 24 30 Зб 43 53 63 19 23 27 21,5 26,5 31,5 7 ' 9 24 30 Зб Се.
1О до 18 э 18 э 30 ЗО э 50 17 20 25 41 50 63 23,5 28,5 35 Лз П р и м е ч а н и я: 1. Обратная конусность инструмента назначается на 100 мм длины длн диаметроа до 18 мм — 0,04 — 0,08, са. 18 мм — 0,05 — 0,30. 2. Радиальное биение по ленточкам дла зенкероз диаметром до 18 мм 0,04 мм, са. 1б до 30 мм — 0,05 мм, сз. 30 мм — 0,06 мм. Рис. 14 пение величины припуска по периметру отверстия обусловливается смещенибм оси отверстия, подлежащего обработке, с оси инструмента перед обработкой. Величина упругого отжатия Л „узла направления инструмента 1кондук.
торной плиты) зависит от его жесткости и жесткости инструментальной наладки. Она может быть выражена в зависимости от величины отжатия Ьуя инструментЗ с помощью козффнциента лз. У п р у го е см е щ е н и е оси инструмента и кондукторной плиты вызы. вается влиянием неуравновешенных сил, действующих а диаметральном и осевом сечениях инструмента !рис. 14, а). Неуравновешенные силы появляются в результате неравномерной загрузки противолежащих зубьев осевого режущего инструмента при снятии ими неравномерного 1вкцентричного) припуска. Изме- Точность обработки на автоматических линиях По экспериментальным данным, при обработке отверстий диаметром до 20— 25 мм прн жесткости плиты /но = (6 —:8) 10л кгс!мм коэффициент нл = 1,4 —:1,2 (соответственно), а при !ко = 8 ! Ол кгс!мм отжатием кондукторной плиты можно пренебречь (ав = 1). Тогда величина упругого отжатия б» = оз бун (5) При обработке отверстия с неравномерным припуская, жестко закрепленный инструмент можно рассматривать как консольную балку, работающую в условиях продольно-поперечного изгиба от силы Рок осевой подачи инструмента и неуравновешенных сил резания: осевой бром радиальной 7ЛРе и тангенциальной ЬР .
Силы Р, и ЬРес оказывают относительно небольшое влиянке на общую величину смещения оси инструмента. Учтем их влияние козффициеятом ал. По расчетным и экспериментальным данным можно принять пл = 1,4. Величину упругого отжатия инструмента Л»н определилг из выра>кения ЛРя(~~ 'луи = 1,4 ЗЕ,! (6) где Ьря — — ~»сбр' + ЬРл; (7) 1„— длина вылета инструмента за торец втулки; Š— модуль упругости первого рода Е = 2 10л кгс!смл; в — осевой момент инерции поперечного сечения инструмента, в'= сбл, с( — диаметр инструмента. По экспериментальным данным, значения коэффициентов сможно принимать следующими: для сверл — 0,011; для зенкеров трехзубых — 0,0!8 и четырехзубых — 0,023; для разверток — 0,026. При обработке отверстий с эксцентрично расположенным припуском неуравновешенная радиальная сила направлена в сторону наименьшего припуска, а тангенциальная сила — перпендикулярно ей в сторону вращения шпинделя.