Тема_Д_ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОБРАБОТКИ (1261633)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Тема

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОБРАБОТКИ, ЗАВИСЯЩИХ ОТ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Связь между точностью, производительностью и жесткостью технологической системы на примере токарной обработки

Деформации ТС возникают как в процессе закрепления детали при ее установке на станке так и при самой обработке, что приводит к относительным смещениям между инструментом и обрабатываемой деталью и как следствие определяет точность обработки.

Деформации системы тем меньше, тем выше ее жесткость, следовательно высокая жесткость ТС является одним из основных условий обеспечения высокой точности обработки.

Профессором Соколовским Александром Павловичем было введено понятие «уточнение» под которым понимается отношение одноименных погрешностей заготовки (Δ_заг ) и детали (Δ_дет ):

(1)

Например, овальности заготовки, соответствует овальность детали, конусности-конусность, биению-биение и т.д. Далее будем рассматривать изменение припуска (глубина резания при фрезеровании плоскости, удвоенной глубины резания при точении вала и т.д.) как погрешность заготовки (Δ_заг ), а изменение размера детали (толщина, высота, диаметр вала и т.д.), обусловленное относительным перемещением (отжатием) детали и инструмента – как погрешность детали (Δ_дет ).

Согласно проф. Соколовскому А.П.

(2)

Значения коэффициентов различны для разных материалов, геометрии инструмента, глубин резания и подач, однако формула (2) устанавливает связь между производительностью, жесткостью и точностью механической обработки

ТОКАРНЫЕ СТАНКИ

1.1. Погрешность размеров.

Ниже будут рассмотрены расчеты погрешностей, зависящих от упругих деформаций технологической системы станок – деталь – инструмент. Погрешность обработки будем обозначать Δ_дет; она зависит прежде всего от значения одноименной погрешности заготовки (Δ_заг) и от жесткости системы (j). Связь между величинами Δ_заг и Δ_дет устанавливается, как было показано формулой (3):

(3)

В каждом данном случае имеет определенное значение, зависящие от j, , коэффициента C_p и подачи s. Для облегчения расчетов помещаем две таблицы, составленные на основании формулы (табл. 1 и 2).

В табл. 1 указаны значения для частного случая C_p=191 (сталь σ_B= 75 кг/мм²) и λ=0.5; в табл.2 приведены значения k_ε – поправочного коэффициента, учитывающего различные механические свойства материалов отношение .

Данные таблиц относятся непосредственно к токарным, расточным и строгальным операциям, но могут быть использованы и при расчете операций торцевого фрезерования. В последнем случае в расчет вводится подача на зуб и учитывается число зубьев, одновременно находящихся в работе.

Таблица 1

Уточнение в зависимости от жесткости системы j и подачи s, при обработке в один проход стали σ_B= 75 кг/мм² и отношении λ=0.5

s в мм/об	0,1	0,15	0,20	0,30	0,40	0,50	0,75	1,00
500	29,4	21,8	17,6	12,9	10,5	8,8	6,5	5,2
1000	59,0	43,6	35,2	25,8	20,9	17,7	12,9	10,5
1500	88,2	65,1	52,5	38,6	31,2	26,4	19,4	15,7
2000	118	87,2	70,2	51,7	41,8	35,3	25,8	20,9
2500	146	108	87,0	64,1	51,7	43,7	32,4	26,2
3000	177	131	105	77,5	62,7	53,0	38,8	31,4
4000	236	174	140	103	83,5	70,7	51,8	41,8
5000	295	218	176	130	105	88,4	64,7	52,4
7500	440	326	262	194	156	132	97,2	78,5
10000	590	436	352	258	209	177	129,4	104,5

Таблица 2

Коэффициенты k_ε (к табл. 1), учитывающие различные механические свойства обрабатываемых материалов (стали) и различные значения λ

σB кг/мм2	55	65	75	85	125
0,2	3,04	2,80	2,50	2,25	2,12
0,3	2,03	1,87	1,67	1,49	1,42
0,4	1,52	1,40	1,25	1,13	1,06
0,5	1,22	1,12	1,00	0,900	0,848
0,6	1,01	0,937	0,832	0,750	0,707
0,7	0,874	0,808	0,715	0,640	0,608
0,8	0,758	0,700	0,623	0,560	0,530
0,9	0,675	0,624	0,556	0,500	0,472
1,0	0,608	0,562	0,500	0,450	0,424

Данные табл. 2 рассчитаны по формуле

По данным этих таблиц находим для различных σ_B и λ значения уточнения

Значения жесткости и податливости системы (j и ω) можно найти, используя приведенные выше формулы и данные о жесткости станков.

Решим несколько примеров.

Пример 1. Требуется определить погрешность, вызываемую упругими деформациями при обработке партии деталей диаметром 775 мм в следующих условиях: обтачивание, производится в патроне, причем жесткость системы, с учетом деформаций патрона и стыка деталь – патрон, j = 500 кг/мм. Резец из сплава Т15Л6; углы φ = 45°, γ = 0°, подача s = 0,5 мм/об; скорость резания v = 150 м/мин. Материал детали стальной прокат σ_B = 75 кг/мм² (С_p = 191). По табл. 18 находим значение λ = 0,4.

Теперь ε₀ = 8,8 (табл. 21) и k_ε = 1,25 (табл. 22). Уточнение ε = 1,25·8,8 = 11.

Допуск на заготовки из проката обычной точности (ГОСТ 2590 – 51) равен , 2,1 мм.

Находим мм.

Такая погрешность равняется приблизительно допуску 4-го класса (0,2 мм). Однако рассчитывать на обеспечение точности 4-го класса в заданных условиях обработки нельзя, так как кроме погрешностей, вызываемых упругими отжатиями, имеется много других. В данном случае можно рассчитывать на достижение точности лишь 5-го класса (допуск 0,4 мм)

Используя формулы (22) и табл. 21, 22, можно определить каким образом влияет каждый из параметров j, λ, C_p, s, а, следовательно, и каждый из факторов, от которых эти параметры зависят.

Например, при уменьшении угла φ от 45 до 30° λ возрастает от 0,4 до 1,31·0,4 = 0,52 (табл. 20). Значение уточнения уменьшится до погрешность будет равна мм.

При сильном затуплении резца усилие P_y может увеличиться до 100% (см. пояснения к табл. 18 – 20). Поэтому при работе затупленным резцом с углом в плане φ = 30° погрешность, обуславливаемая отжатием системы, может достичь 0,5 мм.

Пример 2. Определить влияние на точность и производительность режима резания и числа проходов в условиях примера 1. Мы определили, что при обработке в один проход j = 500 кг/мм можно обеспечить точность мм. Если увеличить жесткость вдвое, используя более жесткий станок и, в особенности, патрон, то при j = 1000 кг/мм получим мм.

Можно обеспечить высокую точность обработки, производя обтачивание в два прохода. Если для второго прохода принять прежние условия (j = 500 кг/мм, s = 0,5 мм/об и т.д.), то погрешность после обработки в два прохода найдем таким же путем, как и раньше, рассматривая погрешность после первого прохода как погрешность заготовки (Δ_заг) и принимая прежнее значение уточнения (ε).

мм.

Эта погрешность мала. Поэтому в данном случае при работе в два прохода точность лишь слабо зависит от упругих отжатий; она определяется влиянием других факторов.

При очень большой погрешности заготовки, малой жесткости и большой подаче, даже при работе в два прохода, погрешность может получиться значительной. Например, при условиях примера 1, но при значении Δ_заг = 4 мм (поковка), s = 1 мм/об находим λ = 0,35; ε₀ = 5,2; k_ε = 1.46; ε = 1,46·5,2 = 7,6. При работе в один проход мм.

При работе в два прохода, выполняемых в одинаковых условиях (s = 1 мм/об), находим

мм,

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций