3.6 Запитання для самоконтролю

3.6.1 Визначення похибки базування. Навести приклади.

3.6.2 Конструктивні параметри призми, її область застосування. Термічна обробка.

3.6.3 Наведіть теоретичні схеми базування заготовок в пристроях з використанням призм.

3.6.4 Наведіть схеми та формули для розрахунку похибок базування заготовок при встановленні їх у призму.

3.6.5 Мета та завдання експериментальної частини роботи.

3.6.6 Методика обробки експериментальних даних.

3.6.7 Методика визначення похибки закріплення.

3.6.8 Аналітичний вивід похибки базування для заданого числа одночасно встановлених заготовок у багатомісному пристрої.

3.6.9 Що розуміють під терміном “пристрій”, ”верстатний пристрій”?

3.6.10 Службове призначення верстатних пристроїв.

3.7 Вказівки з техніки безпеки

3.7.1 Перед проведенням експериментальної частини необхідно перевірити надійність закріплення пристрою на столі верстата, заготовки та фрези.

3.7.2 Зняття заготовки проводити при вимкнутому верстаті та виведеному інструменті із зони обробки.

3.7.3 Стружку прибирати за допомогою щітки.

3.7.4 Обробку заготовки проводити в окулярах після дозволу викладача, який веде заняття.

3.8 Література

[1], с. 28...36.

[2], с. 19...22.

Лабораторна робота № 4

Вплив зусилля закріплення заготовки в самоцентрувальному патроні на похибку її обробки

4.1 Мета роботи

Вивчити вплив пружних деформацій на точність обробки поверхонь обертання тонкостінних деталей типу кільце при закріпленні її в патроні залежно від схем та сили закріплення для правильного визначення допустимих зусиль різання та закріплення.

4.2 Обладнання, прилади та інструменти

4.2.1 Ділильна головка з трикулачковим патроном.

4.2.2 Динамометричний ключ.

4.2.3 Індикаторна головка з ціною поділки 0,001 мм.

4.2.4 Магнітна стійка.

4.2.5 Набір тонкостінних кілець виготовлених з однієї установки (рис.4.1).

Рисунок 4.1 – Ескіз тонкостінного кільця

4.3 Методичні вказівки

Кулачкові патрони широко використовують для закріплення заготовок насамперед на токарних та шліфувальних верстатах. Якщо заготовки нежорсткі в радіальному напрямку, наприклад тонкостінні кільця чи втулки, то їх закріплення в кулачкових патронах можуть супроводжуватися значною пружною деформацією і втратою точності форми оброблюваної поверхні. Деформація заготовки залежить від її жорсткості, зусилля та схеми її закріплення, числа кулачків і розмірів їх опорних поверхонь. Так, чим більше число кулачків і чим більше форма їх опорних поверхонь відповідає формі, що прилягає до технологічної бази заготовки, тим менша деформація заготовки і тим менша похибка її форми.

У випадку дії сили закріплення, яка розвивається кулачками патрона на закріплюване по зовнішній поверхні кільце, воно прогинається до центру в зоні дії на нього кожного кулачка і вигинається від центру в зоні між кулачками (рис.4.2, а).

При закріпленні кільця в кулачковому патроні в розтиск, тобто по внутрішній поверхні, напрям деформації у вказаних вище зонах кільця протилежний (рис.4.2, б).

Рисунок 4.2 – Схема деформації тонкостінного кільця

Розрахунок пружних деформацій тонкостінного кільця при закріпленні його в трикулачковому патроні - залежно від виду закріплення ( в стиск, або в розтиск) - здійснюється за наступними залежностями:

при закріпленні по зовнішній поверхні

, (4.1)

, (4.2)

при закріпленні по внутрішній поверхні

, (4.3)

, (4.4)

де Q₀ – сила закріплення на кулачку, Н;

R – середній радіус кільця (рис.4.1), ;

E – модуль пружності матеріалу;

I – момент інерції радіального поперечного перерізу кіль­ця відносно осі симетрії його паралельної вісі, .

Знак мінус у формулах для перерізу 2-2 означає, що радіаль­ний напрямок деформації протилежний до напрямку в перерізі 1-1. Величина биття деформованої поверхні рівна сумі абсолютних ве­ли­чин прогинів

. (4.5)

Сила закріплення Q₀ на одному кулачку при закріпленні заготовки створюється за допомогою тарованого ключа. Похибка геометричної форми оброблюваної поверхні, її радіальне биття при закріпленні кільця в трикулачковому патроні вимірюється за допомогою індикатора у 18 перерізах повертаючи патрон і при різних зусиллях Q₀¹, Q₀¹¹, Q₀¹¹¹ за схемою на рис.4.3.

Рисунок 4.3 – Схема вимірювання радіального биття тонкостінного кільця, закріпленого в трикулачковому патроні:

1 – кільце; 2 – індикаторна головка; 3 – магнітна стійка; 4 – трикулачковий патрон; 5 – ділильна головка

По отриманих даних будують колограму (рис.4.4) у довільному масштабі.

Рисунок 4.4 – Колограма деформації кільця

Для розрахунку деформації у будь-якому перерізі кільця при заданому зусиллі закріплення можна скористатися залежністю:

при закріпленні по зовнішній поверхні

, (4.6)

при закріпленні по внутрішній поверхні

, (4.7)

де  - кут перерізу, який розглядається, рад.

Зусилля Q₀ на кулачку трикулачкового патрона знаходимо за формулою

, (4.8)

де Р_З.К – колове зусилля, яке прикладене до малого зубчастого колеса, Н;

r _З.К – середній радіус великого зубчастого колеса, мм;

r _СРК – середній радіус спіралі, мм;

 – кут підйому спіралі, град;

 – кут тертя, град;

 = 0,97; коефіцієнт корисної дії конічної передачі.

Порівнюючи теоретичні та експериментальні значення переміщень в небезпечному перерізі, потрібно знайти допустимі значення Q₀, виходячи з точності оброблюваного отвору.

Схеми встановлення, методика та приклади розрахунку величини деформацій при закріпленні тонкостінних деталей дано в літературі [1, 3].