6.8 Расчет составляющих и общей погрешности обработки
В общем виде суммарная погрешность обработки по диаметральным и продольным размерам обработки при обработке на предварительно настроенных станках может быть выражена по методике [12], в массовом производстве по формуле
,
а в серийном по формуле
,
где ΔИ — погрешность, обусловленная износом режущего инструмента, мкм; Δсл — поле рассеяния погрешностей обработки, обусловленное факторами случайного характера (неравномерность припуска, неодинаковая твердость материала заготовки, недостаточная жесткость системы СПИД, погрешность формы детали). Эту погрешность также называют мгновенным полем рассеяния погрешности обработки; ΔН — погрешность настройки станка; εу — погрешность установки заготовки.
6.8.1 Определение погрешности обработки, обусловленной износом режущего инструмента
Погрешность обусловленная износом режущего инструмента, рассчитывается по следующим формулам:
при односторонней обработке
,
При двухсторонней обработке
,
где U0 — относительный износ инструмента, мкм/км;
l — путь резания, м.
Величина относительного размерного износа инструмента для принятых видов обработки выбирается по табл.10 и 11.
Т а б л и ц а 10 — Значения U0 при чистовом точении, мкм/км
-
Материал
режущего
инструмента
Обрабатываемый материал
Углеродистая
сталь
Легированная сталь
Серый чугун
Чугун, 375-400НВ
Т60К4
2-4
2-4
-
-
Т30К4
3-4
4-6
-
-
Т15К6
5-7
9-10
-
-
Т5К10
8
12-13
-
-
ВК9
-
65
-
-
ВК8
-
17-25
13-14
-
ВК6
-
-
14
-
ВК4
-
9-10
6
16
ВК2
-
-
4-26
12
ЦМ-332
0,5-1,0
1-6
-
9
Т а б л и ц а 11 — Значения U0 при шлифовании, мкм/км
-
Материал
U0
Детали
Шлифовального круга
Сталь
14А, 24А
0,03
Чугун
14А, 24А
0,04
Сплавы цветных металлов
14А, 24А
0,01
При фрезеровании величина относительного износа инструмента определяется по формуле
,
где В — ширина фрезерования, мм;
U0 принимается по табл.10.
Относительный износ разверток составляет 5-8 мкм/км.
Путь резания рассчитывается по формулам:
При точении, сверлении, зенкеровании и развертывании
,
(6.4)
при торцовом фрезеровании
,
(6.5)
при цилиндрическом фрезеровании
,
(6.6)
при бесцентровом шлифовании с продольной подачей
,
(6.7)
при круглом шлифовании с продольной подачей
,
(6.8)
при круглом и бесцентровом шлифовании с поперечной подачей
,
(6.9)
при плоском шлифовании дисковым кругом
,
(6.10)
при протягивании
,
(6.11)
где D — диаметр обрабатываемой поверхности или диаметр режущего инструмента при сверлении, зенкеровании, развертывании, цилиндрическом фрезеровании, мм;
L — расчетная длина обработки с учетом пути врезания и перебега режущего инструмента, мм;
n — количество деталей в настроечной партии, обрабатываемой в период между подналадками станка, определяется по формуле n = T / tо, где Т – период стойкости инструмента; to – основное время обработки одной детали, мин.
Значение Т определяется по источнику [16]. величина to рассчитывается по приблизи тельным формулам, приведенным в приложении 1 [1].
Sпр — продольная подача инструмента или детали, мм/об;
В — ширина фрезерования или шлифования, мм;
Sмин — минутная подача, мм/мин;
Dш.к — диаметр шлифовального круга, мм;
nш.к — число оборотов шлифовального круга, об/мин;
nв.к — число оборотов ведущего круга в минуту;
t — припуск на сторону, мм
k — коэффициент, равный 1,1-1,3;
nд — число оборотов детали, об/мин;
Sпоп — поперечная подача на один двойной ход, мм;
nc — число двойных ходов стола в минуту;
S1 — подача шлифовального круга на один двойной ход;
Lпр — длина рабочей части протяжки, мм.
Путь резания для других видов обработки можно определить по формуле
,
(6.12)
где v — скорость резания, м/мин;
То — основное (машинное) время обработки, мин.
Величину погрешности обработки, обусловленную размерным износом режущего инструмента, для данного вида обработки при отсутствии табличных значений U0 допускается
определять по табл. 12
Т а б л и ц а 12 — Средние значения допустимого размерного износа инструмента
при обработке партии заготовок, мкм
-
Выдерживаемый размер, мм
Размерный износ при обработке
чистовой
тонкой
однократной
До 30
15
2
20
30-80
20
3
25
80-180
30
6
30
180-360
40
10
40
Пример. Определить погрешность обработки, обусловленную износом протяжки
при обработке отверстия по 7-му квалитету точности. Диаметр отверстия - 40 мм.
В графе «Тонкая обработка» таблицы находим значение Δи = 3 мкм.