3. Определяем погрешность формы
(
18 )
станка - геометрические неточности изготовления деталей станка (в нашем случае несоосность направляющих суппорта и оси шпинделя и пиноли;
(
19 )
С - допустимое отклонение от параллельности;
l – длина обрабатываемой поверхности (длина ступени d2);
-
длина, на которой определяется отклонение
от параллельности;
зажима - погрешность, обусловленная деформацией заготовки при закреплении.
При закреплении детали в центрах погрешность закрепления (базирования) зажима = 0;
(
20 )
отжатия - погрешность неравномерного отжатия элементов технологической системы под действием сил резания.
Например:
По таблице (6) (Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки на станке 1Е713П – 200мм; Класс станка - П) находим:
С = 12 мкм =300 мм
Подставляя эти значения в формулу (19), вычисляем:
По формуле (20) находим отжатия :
По формуле (18)
=
станка+
заж+
нер.,
вычисляем суммарную погрешность формы:
4. Определяем погрешность размерной настройки рн.
(21)
изм - погрешность измерения длины детали ( см. приложение таб.7 );
р - погрешность регулировки положения резца ( см. приложение таб.8 );
kр = 1, kизм = ( 1,14-1,73 ) - коэффициенты, учитывающие отклонение закона распределения величин р и изм от нормального закона.
Например:
По таблице (7) {Измеряемый размер d2 = 55мм, Квалитет – IT10 } определяем
изм = 20 мкм
Из таблицы (8) {Метод регулирования положения резца - По лимбу с ценой деления 0.01 мм} находим
р =10 мкм
Принимаем kизм = 1,4
Подставляя полученные коэффициенты в формулу (21) получим:
=
5. Определяем погрешность вызываемую тепловой деформацией T.
При условии соблюдения режимов резания и организации теплоотвода из зоны резания данную погрешность можно определить по эмпирической формуле
(
22 )
k = ( 0,1-0,15 ) - коэффициент тепловой деформации.
Например:
На основе вычисленных ранее погрешностей, определяем погрешность тепловой деформации по формуле (22):
6. Определяем
суммарную погрешность
.
Зная, что суммарная погрешность есть функция от составляющих
находим её по формуле сложения случайных и систематических погрешностей
Выводы:
Суммарная погрешность (130,3 мкм) превышает заданную величину допуска на диаметр d2=55 мм ( Td = 120 мкм).
Если чистовое
точение является операцией, предшествующей
шлифованию поверхности диаметром 55 мм,
превышением поля рассеяния в сравнении
с полем допуска операционного размера
чистового точения очевидно можно
пренебречь, так как это превышение
вызовет только колебание припуска на
шлифование в пределах ± 0,008 мм, т.е. ±
2%. Если же операция чистового точения
является окончательной, то необходимо
выполнение работы без брака, т е.
обеспечение
ITd2.
Анализ элементарных погрешностей показывает, что наиболее действенным мероприятием для уменьшения суммарной погрешности размера d2 является снижение погрешности от размерного износа резца и.
Этого можно достигнуть:
- применением более износостойкого твердого сплава (например, вместо Т15К6 применить сплав ТЗОК4, имеющий почти в 2 раза меньший относительный износ) или соответствующим снижением режимов резания при использовании сплава Т15К6;
- уменьшением размера партии деталей, обрабатываемых за межнастроечный период (сокращение длины пути резания);
- использованием автоподналадчиков, позволяющих периодически или непрерывно корректировать положение вершины резца при его износе.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1. Относительный износ u0 ( мкм/км ) резцов при чистовом точении.
Материал инструмента |
Углеродистая сталь |
Легированная сталь |
Серый чугун |
Чугун, НВ 375-400 |
T60K6 |
0,7-4 |
0,7-4 |
- |
- |
T30K4 |
3-4 |
4-6 |
- |
- |
T15K6 |
5-7 |
9-10 |
- |
- |
|
|
|
|
|
T5K10 |
8 |
12-13 |
- |
- |
BK9 |
- |
65 |
- |
- |
BK8 |
- |
17-25 |
13-14 |
- |
|
|
|
|
|
BK6 |
- |
- |
14 |
- |
BK4 |
- |
15-30 |
- |
- |
BK3 |
- |
9-10 |
6 |
16 |
BK2 |
- |
- |
4-26 |
12 |
Таблица 2. Станки токарные многорезцовые и многорезцово-копировальные
горизонтальные полуавтоматические ( ГОСТ 16472-79 )
Параметр |
Класс точности |
Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки (над суппортом), мм 160 200 250 320 400 |
||||
Наибольшее допустимое перемещение под нагрузкой продольного суппорта относительно оправки, закрепленной в шпинделе или переходной втулке, (мкм) |
Н П
|
160 100
|
220 140
|
320 200
|
450 280
|
630 400
|
То же, относительно оправки, закрепленной в пиноли, (мкм)
|
Н П |
200 120 |
300 200 |
450 280 |
670 400 |
1000 630 |
Наибольшее допустимое перемещение под нагрузкой поперечного суппорта относительно оправки, закрепленной в шпинделе или переходной втулке, (мкм) |
Н П |
300 200 |
450 280 |
670 400 |
1000 630 |
1500 1000 |
Сила, (КН) |
Н П |
6 5 |
10 8 |
16 12 |
26 20 |
40 30 |
Таблица 3. Станки токарные и токарно-винторезные ( ГОСТ 18097-72 )
Параметр |
Класс точности |
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм 100 160 250 400 630 1000 |
|||||
Наибольшее смещение (мкм) резцедержателя и оправки, установленной: в шпинделе передней бабки
|
Н П |
40 25 |
70 40 |
130 80 |
200 130 |
350 220 |
600 400 |
в пиноли задней бабки
|
Н П |
50 30 |
100 60 |
160 100 |
270 170 |
470 300 |
800 500 |
Сила, [Н] |
Н П |
686 549 |
1372 1098 |
2744 2195 |
5488 4390 |
10976 8781 |
21952 17562 |
Таблица 4. Значения коэффициентов и показателей степеней в формулах вычисления радиальной составляющей силы резания.
Материал рабочей части |
Вид обработки |
Коэффициенты и показатели степеней Сру x y n |
|||
Твердый сплав |
Наружное продольное и поперечное точение и растачивание |
243 |
0,9 |
0,6 |
-0,3 |
Твердый сплав |
Наружное продольное точение резцами с дополнительным лезвием |
355 |
0,6 |
0,8 |
-0,3 |
Твердый сплав |
Отрезание и прорезание |
173 |
0,73 |
0,67 |
0 |
Быстрорежущая сталь |
Наружное продольное точение, подрезание и растачивание |
125 |
0,9 |
0,75 |
0 |
Быстрорежущая сталь |
Отрезание и прорезание |
- |
- |
- |
- |
Таблица 5. Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических
параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке
Параметр |
Материал режущей части |
Поправочный коэффициент |
||||
Наименование |
Величина |
Обозна чение |
для составляющей силы резания |
|||
Тангенциаль- ной, Pz |
Радиаль- ной,Py |
Осевой Px |
||||
Главный угол в плане ,φ град. |
30 45 60 90 |
Твердый сплав |
kφp |
1,08 1,00 0,94 0,89 |
1,30 1,00 0,77 0,50 |
0,78 1,00 1,11 1,17 |
30 45 60 90 |
Быстрорежу- щая сталь |
1,08 1,00 0,08 1,08 |
1,63 1,00 0,71 0,44 |
0,70 1,00 1,27 1,82 |
||
Передний угол, γ град. |
-45 0 10 |
Твердый сплав |
kγp |
1,25 1,10 1,00 |
2,0 1,4 1,0 |
2,0 1,4 1,0 |
12-15 20-25 |
Быстрорежу-щая сталь |
1,15 1,00 |
1,6 1,0 |
1,7 1,0 |
||
Угол наклона главного лезвия, λ град.
|
-5 0 5 15 |
Твердый сплав |
kλp |
1,0 |
0,75 1,00 1,25 1,70 |
1,07 1,00 0,85 0,65 |
Радиус при вершине r, мм
|
0,5 1,0 2,0 3,0 5,0 |
Быстрорежу-щая сталь |
krp |
0,87 0,93 1,00 1,04 1,10 |
0,66 0,82 1,00 1,14 1,35 |
1,0 |
Таблица 6. Полуавтоматы ( станки ) токарные многорезцовые и многорезцово-копировальные горизонтальные ( ГОСТ 16472-79 )
|
Сталь НВ 161-207 |
||||||||
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм |
до 160 |
160-250 |
свыше 250 |
||||||
Длина |
150 300 300 |
||||||||
Постоянство диаметра, С: |
Классы точности станков |
||||||||
Н П В Н П В Н П В |
|||||||||
в поперечном сечении |
10 |
6 |
4 |
12 |
8 |
5 |
16 |
10 |
6 |
в продольном сечении |
16 |
10 |
6 |
20 |
12 |
8 |
25 |
16 |
10 |
Характер
образца изделия
Таблица 7.
Допустимые погрешности измерения
( мкм ) линейных
размеров
( длин, диаметров ) в зависимости от допусков и квалитетов точности размеров.
Квалитеты |
Погрешности |
Номинальные размеры, мм св.3 св.6 св.10 св.18 св.30 св.50 св.80 св.120 св.180 св.250 до 6 до 10 до 18 до 30 до 50 до 80 до 120 до 180 до 250 до 315 |
|||||||||
4 |
IT
|
4 1,4 |
4 1,4 |
5 1,7 |
6 2 |
7 2,4 |
8 2,8 |
10 3,5 |
12 4 |
14 4,5 |
16 5,5 |
5 |
IT
|
5 1,4 |
6 2 |
8 2,8 |
9 3 |
11 4 |
13 4,5 |
15 5 |
18 6 |
20 7 |
23 8 |
6 |
IT
|
8 2,5 |
9 2,5 |
11 3 |
13 4 |
16 4,5 |
19 5,5 |
22 6 |
25 7 |
29 9 |
32 10 |
7 |
IT
|
12 3,5 |
15 4,5 |
18 5,5 |
21 6 |
25 7 |
30 9 |
35 10 |
40 12 |
46 13 |
52 15 |
8 |
IT
|
18 4,5 |
22 5,5 |
27 7 |
33 8 |
39 10 |
46 12 |
54 13 |
63 16 |
72 18 |
81 20 |
9 |
IT
|
30 7 |
36 9 |
43 10 |
52 13 |
62 15 |
74 18 |
87 20 |
100 25 |
115 25 |
130 30 |
10 |
IT
|
48 10 |
58 12 |
70 14 |
84 15 |
100 20 |
120 20 |
140 25 |
160 30 |
185 35 |
210 40 |
11 |
IT
|
75 15 |
90 18 |
110 20 |
130 25 |
160 30 |
190 40 |
220 40 |
250 50 |
290 60 |
320 60 |
12 |
IT
|
120 20 |
150 30 |
180 35 |
210 40 |
250 50 |
300 60 |
350 70 |
400 80 |
460 90 |
520 100 |
13 |
IT
|
180 35 |
220 40 |
270 50 |
330 70 |
390 80 |
460 90 |
540 100 |
630 120 |
720 140 |
810 150 |
14 |
IT
|
300 60 |
360 70 |
430 80 |
520 100 |
620 120 |
740 150 |
870 170 |
1000 200 |
1150 200 |
1300 250 |
15 |
IT
|
480 100 |
580 100 |
700 150 |
840 150 |
1000 200 |
1200 250 |
1400 250 |
1600 300 |
1850 350 |
2100 400 |
16 |
IT
|
750 150 |
900 200 |
1100 200 |
1300 250 |
1600 300 |
1900 400 |
2200 400 |
2500 500 |
2900 600 |
3200 600 |
Таблица 8. Погрешность регулирования ( установки ) резца при наладке на размер в поперечном направлении.
Метод регулирования положения резца |
|
По лимбу с ценой деления, мм |
|
0,01 |
5-10 |
0,02 |
10-15 |
0,03 |
10-30 |
0,05 |
15-30 |
0,1-0,5 |
30-70 |
|
|
По индикаторному упору сценой деления прибора, мм |
|
0,01 |
10-15 |
0,002 |
3-5 |
0,001 |
1-2 |
|
|
По жесткому упору |
20-50 ( 10-130 ) |
|
|
По эталону: |
|
-резец закрепляют винтами резцедержателя после касания его с эталоном |
100-130 |
-резец, закрепленный в резцедержателе, подводят к эталону винтом поперечной подачи |
20-30 |
-то же, но с контролем положения резца с помощью бумажного щупа |
10-20 |
-то же, но с контролем положения резца с помощью металлического щупа |
7-10 |
|
|
Установка взаимозаменяемого режущего инструмента со сменой: |
|
-резца, установленного на размер вне станка с помощью индикатора или миниметра |
20-30 |
-блока с резцами, установленными на размер вне станка |
10-50 |
-режущей пластинки ( или путем поворота круглой пластинки ) |
25 |
,мкм
Таблица 9. Паспортные данные гидрокопировальных станков 1Е713 и 1Е713П
Предназначены для черновой и чистовой токарной обработки деталей типа валов с прямолинейными и криволинейными образующими одним или несколькими резцами в условиях серийного, массового производства.
Модель |
1Е713 |
Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н,П,В,А,С) |
Н |
Диаметр обрабатываемой детали над станиной, мм |
400 |
Диаметр детали над суппортом, мм |
200 |
Длина обрабатываемой детали, мм |
710 |
Габариты станка Длинна Ширина Высота (мм) |
4195_1815_2200 |
Масса |
5580 |
Мощность двигателя кВт |
22 |
Пределы частоты вращения шпинделя Min/Max об/мин |
100/2000 |
Число инструментов в магазине |
39 |
Модель |
1Е713П |
масса |
4800 |
мощность |
25 |
макс. скорость шпинделя |
2000 |
мин. скорость шпинделя |
100 |
Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм |
710 |
Наибольший диаметр детали обрабатываемой над суппортом, мм |
200 |
Наибольший диаметр детали обрабатываемой над станиной, мм |
400 |