Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Технология и оборудование машиностроения. Лабораторный практикум. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Окончание табл. 3
750
n
æö
ç÷
èø
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 Рис. 9 75 70 28 0,07 500 – – – 6 Рис. 10 32 30 50 0,14 400 10 – – 7 Рис. 9 50 46 40 0,21 315 – – – 8 Рис. 11 80 75 65 0,28 400 – 32 56
9 Рис. 9 65 60 55 0,07 500 – – – 10 Рис. 10 48 45 30 0,14 630 15 – – 11 Рис. 9 78 75 65 0,21 315 – – – 12 Рис. 11 86 82 42 0,28 400 – 28 52 13 Рис. 9 36 34 46 0,07 500 – – – 14 Рис. 10 28 25 52 0,07 630 10 – – 15 Рис. 9 40 36 80 0,14 500 – – – 16 Рис. 9 44 40 36 0,21 400 – – – 17 Рис. 10 36 34 46 0,28 315 15 – – 18 Рис. 9 60 55 50 0,21 400 – – – 19 Рис. 11 55 54 36 0,07 500 – 20 40 20 Рис. 9 72 68 80 0,14 630 – – – 21 Рис. 10 36 32 50 0,21 315 10 – – 22 Рис. 9 46 44 75 0,28 400 – – – 23 Рис. 11 86 82 46 0,07 500 – 32 60 24 Рис. 9 54 52 40 0,14 630 – – – 25 Рис. 10 38 35 50 0,21 500 10 – – 26 Рис. 11 80 76 62 0,28 630 – 26 52 27 Рис. 9 36 34 56 0,07 315 – – – 28 Рис. 10 42 40 68 0,14 400 15 – – 29 Рис. 11 75 70 60 0,21 500 – 28 56 30 Рис. 9 40 38 65 0,28 630 – – –
При продольном наружном точении заготовки из стали 45 с
пределом прочности
g
= 15°,j = 45°,l = 0°
Px: Py : Pz =1 : 0,45 : 0,35;
y = 0,754;
p
z
s
= 750 МПа проходным резцом с углами
в
n = -0,15;
p
z
C =300;
p
z
K=
μp
z
x =1,0;
p
σ
в
, где n = 0,75.
z
2. Для заданной схемы закрепления заготовки определить
усилие зажима.
3. Результаты вычислений занести в табл. 4.
31
32
Таблица 4
v
,
S
,
d3, мм dо, мм l, мм
м/мин
мм/об
t, мм Pz, Н Px, Н R, Н P3, Н
Содержание отчета
1. Сведения о зажимных устройствах.
2. Схема закрепления с указанием вылета заготовки, диа-
метра заготовки и диаметра обработанной поверхности.
3. Расчет усилий резания и результирующего усилия.
4. Определение усилия зажима для заданных режимов об-
работки.
Контрольные вопросы
1. Как различаются станочные приспособления по назначению?
2. Какие приспособления используются для токарных станков?
3. Какие элементы входят в состав в зажимного устройства?
4. Какие исходные данные необходимо знать для расчета
усилия зажима?
5. Каковы факторы, влияющие на величину усилия зажима?
Лабораторная работа № 3.
НАСТРОЙКА СТАНКА МЕТОДОМ ПРОБНЫХ
ПРОХОДОВ И ПРОМЕРОВ
Цель работы: определение погрешности обработки при
точении исходных заготовок, и установка настроечного размера с помощью лимба станка.
Оборудование, приспособления, инструмент, материалы:
токарный станок 1К62; заготовки из проката, 5 шт; резец проход­ной (ГОСТ 18869-73); измерительные инструменты: штангенцир­куль ШЦ-125 (ГОСТ 166-89), микрометр МК (ГОСТ 6507-90).
Краткие теоретические сведения
Точность большинства изделий машиностроения является
важнейшей характеристикой их качества. Повышение точности изготовления деталей и сборки узлов увеличивает долговечность и надежность эксплуатации механизмов и машин. Под точно- стью детали понимается степень соответствия ее размеров , гео­метрической формы, взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, степень их шероховатости требованиям чертежа.
Заданную точность обработки заготовки можно достигнуть
одним из двух принципиально различных методов:
1) пробных ходов и промеров;
2) автоматического получения размеров на настроенных
станках.
Для осуществления технологических операций необходимо
произвести предварительную настройку (наладку) станка. Налад­кой (настройкой) станка называется процесс подготовки техноло­гического оборудования и технологической оснастки к выполне­нию определенной технологической операции.
Достижение заданной точности методом пробных ходов и
промеров осуществляется следующим образом: к заготовке, за­крепленной в приспособлении на металлорежущем станке, под­водят режущий инструмент и с короткого участка заготовки сни­мают пробную стружку. После этого делают пробный замер по­лученного размера, определяют величину его отклонения от чер­тежного и вносят поправку в положение инструмента, которую отсчитывают по делениям лимба станка. Затем вновь производят пробную обработку (ход) участка заготовки, новый пробный за­мер полученного размера и при необходимости вносят новую по­правку в положение инструмента. Таким образом, путем пробных ходов и промеров устанавливают правильное положение инстру­мента относительно заготовки, при котором обеспечивается тре­буемый размер, затем выполняют обработку заготовки по всей длине. В этом методе часто применяют разметку.
33
34
Достоинства метода:
1) на неточном оборудовании можно получить высокую
точность обработки;
2) при обработке партии мелких заготовок исключается
влияние износа режущего инструмента на точность обработки;
3) при неточной заготовке можно правильно распределить
припуск и предотвратить появление брака;
4) нет необходимости в проектировании специальных при-
способлений.
Недостатки:
1) точность обработки зависит от минимальной толщины
снимаемой стружки;
2) возможность появления брака при невнимании рабочего,
высокая квалификация рабочего;
3) низкая производительность из-за затрат времени на
пробные ходы и промеры;
4) высокая себестоимость. Метод пробных ходов и промеров для достижения заданной
точности обработки заготовок используется в условиях единично­го и мелкосерийного типа производства. Однако в условиях круп­носерийного и массового производства данный метод также ис­пользуется при исправлении неполноценных заготовок, а также при шлифовании для компенсации износа абразивных кругов.
Метод автоматического получения размеров на настроен-
ных станках заключается в следующем: станок предварительно
настраивается таким образом, чтобы требуемая точность дости­галась автоматически, независимо от квалификации и внимания рабочего. Предварительную настройку станка осуществляют по методу пробных ходов и промеров.
Достоинства метода:
1) повышение точности обработки и снижение брака, при
этом точность не зависит от минимальной толщины стружки и внимания рабочего;
2) высокая производительность за счет устранения потерь
времени на предварительную разметку и настройку;
3) возможность работы на станках рабочих невысокой ква­лификации, при этом высококвалифицированные рабочие осуще­ствляют настройку станков и могут обслужить от 8 до 12 станков;
4) высокая экономичность производства. Данный метод используется в условиях серийного и массового производства.
Каждый из рассмотренных методов достижения заданной
точности неизбежно сопровождается погрешностями обработки, вызываемыми различными причинами систематического и слу­чайного характера. Соответственно погрешности, возникающие вследствие этих причин, подразделяются на систематические и случайные.
Систематическая погрешность - это такая погрешность, которая для всех заготовок рассматриваемой партии остается по­стоянной или постоянно изменяется при переходе от каждой об­рабатываемой заготовки к следующей:
1) погрешности, возникающие вследствие неточности, из-
носа и деформации станков;
2) погрешности, связанные с неточностью и износом ре-
жущего инструмента;
3) погрешности, связанные с влиянием усилия зажима;
4) погрешности, обусловленные упругими деформациями
технологической системы под влиянием нагрева.
Случайная погрешность - это погрешность, которая для разных заготовок рассматриваемой партии имеет различные зна­чения, причем ее появление не подчиняется никакой видимой закономерности.
В результате возникновения случайных погрешностей при обработке партии заготовок на настроенном станке истинный размер каждой заготовки является случайной величиной и может принимать любое значение в границах определенного интервала.
Совокупность значений истинных размеров заготовок, обработанных при неизменных условиях и расположенных в возрастающем порядке с указанием частоты повторения этих размеров или частостей, называется распределением размеров
35
36
заготовок. Под частостью понимается отношение числа загото-
2
n
s
w
=
вок одного размера к общему числу заготовок партии.
При разных условиях обработки заготовок рассеяние их ис­тинных размеров подчиняется различным математическим зако­нам, из них наибольшее практическое значение имеют следую­щие: нормального распределения (закон Гаусса); равнобедренно­го треугольника (закон Симпсона); закон равной вероятности.
Распределение действительных размеров заготовок, обра­ботанных на настроенных станках, часто подчиняется закону нормального распределения Гаусса (рис. 34), т.к. результирую­щая погрешность обработки обычно формируется в результате одновременного воздействия большого числа случайных незави­симых факторов – погрешностей, зависящих от станка, приспо­собления, инструмента и заготовки.
Уравнение кривой нормального распределения следующее:
L -L
( )
ср
i
-
1
y=e
2
σπ
2
2
σ
,
где Li – текущий действительный размер; Lср – среднее взвешен­ное арифметическое значение действительных размеров загото­вок данной партии; mi – количество заготовок данного интервала размеров; n – количество заготовок в партии;s – среднее квадра­тическое отклонение;
1
=
L
ср
å
mL
; (1)
ii
1
s
å
n
( )
2
-=
mLL
. (2)
ii
ср
На расстоянии ±3s от положения вершины кривой распо­ложено 99,73 % площади, заключенной между всей кривой нор­мального распределения и осью абсцисс. Фактическое поле рас­сеяние заготовок составляет
.
6
Для исключения появления брака при обработке заготовок в случае, когда поле допуска превышает поле рассеяния T>w, не­обходимо с помощью настройки обеспечить расположение кри­вой фактического распределения размеров внутри поля допуска.
С этой целью используется настройка станка методом пробных
(
)
s
Рис. 34. Кривая нормального
заготовок, который заключается в установке режущих инстру­ментов на определенный настроечный размер Lн.
При этом обрабатывается m пробных заготовок и определя­ется настроечный размер Lн. Настройка признается правильной, если среднее арифметическое размеров пробных заготовок нахо­дится в пределах некоторого допуска на настройку Tн.
Теоретическими предпосылками данного метода являются
Y
положения теории веро­ятностей. Если имеется некоторая партия заго-
max
y
товок, распределение размеров которых под­чиняется закону нор­мального распределения Гаусса со средним квад-
L
i
ратическим s, и если эту совокупность заго­товок разбить на группу по m групп, то распре-
-3
O
-s+
s
s
L
ср
+3
w
деление групповых
распределения (закон Гаусса)
средних L
тоже будет
гр.ср
подчиняться закону Га-
усса со средним квадратическим m равен
s
mTT 116н+-=
, при этом рациональным количеством
ss
=
1
. Допуск настройки
пробных заготовок считается величина 2…8.
Допуск настройки Tн представляет собой колебание группо­вых средних, вызываемое погрешностями регулирования жения режущего инструмента и измерения
2,1
2
рег
w
пробных заготовок:
изм
2
ww
+=нT . (3)
изм
w
поло-
рег
Погрешность положения режущего инструмента на станке определяется точностью используемых при настройке регулиро­вочных средств (лимбов, индикаторов и др.), при упрощенных расчетах принимается равной цене деления регулировочного
37
38
устройства. Погрешность измерения пробных заготовок прини-
2
+
мается равной предельной погрешности используемого измери­тельного инструмента. При этом настроечный размер определя­ется по выражению
LL
L 5,0
= . (4)
maxmin
T
±
нн
Правила техники безопасности
1. Работать в лаборатории разрешается только после про­ведения инструктажа. Не работать на оборудовании и оснастке, не изучив правил техники безопасности.
2. Выполнять только ту работу, которая поручена препо­давателем.
3. Перед началом работы на металлорежущих станках не­обходимо: привести в порядок рабочую одежду – застегнуть об­шлага рукавов; заправить концы одежды так, чтобы не было раз­вевающихся концов; волосы убрать под головной убор; привести в порядок рабочее место, убрать все лишнее со станка, осмотреть и подготовить для работы режущий, измерительный, крепежный инструмент и приспособления; предварительно ознакомиться с устройством станка по его описанию, после чего проверить ис­правность станка на холостом ходу.
4. Во время работы на металлорежущих станках необхо­димо: перед включением станка убедиться, что его пуск никому не угрожает опасностью; применять указанные в операционной карте режимы резания.
5. Во время работы категорически запрещается снимать и открывать ограждения и предохранительные устройства станка.
6. По окончании работы навести порядок на рабочем месте.
Порядок выполнения работы
1. Установить в токарный патрон заготовку.
2. Настроить станок на заданный режим обработки (n, S).
Здесь S – подача при работе на токарном станке, мм/об; n – число оборотов шпинделя, мин-1.
3. Измерить размер m заготовок.
Номер
Режим обработки
Диаметр
,ммДиаметр
ной детали
Групп
о-
,ммСреднее
нение
гр
,
мм
n
,
S
,
t
,мм12345
2
4. В зависимости от требуемой точности обработки уста-
новить по лимбу необходимую глубину резания t, мм, и провести обработку m деталей.
5. Провести измерения размера после обработки и после охлаждения детали до температуры (20±5) °С для m деталей.
6. Результаты замеров занести в табл. 5.
Таблица 5
заготов-
детали
мин
-1
мм/об
ки d
7. Рассчитать групповое среднее L
обработан-
о
di, мм
вое сред­нее L
,
гр.ср
L
гр.ср
гр.ср
=
8. Определить среднее квадратическое отклонение
σ = L -L
гр гр.ср
m
å
i=
9. Определить величины
( )
i
1
w
и
рег
.
w
.
изм
m
1
10. Рассчитать допуск настройки и настроечный размер по выражениям (3) и (4) соответственно.
Содержание отчета
1. Наименование станка и его характеристика.
2. Данные об измерительных средствах, обрабатываемом материале и режущем инструменте.
3. Таблица режимов обработки, результатов измерений.
Расчет настроечного размера.
квадратиче­ское откло-
s
m
1
L
.
i
å
m
=
i
1
s
,
гр
39
40
Контрольные вопросы
1. Что называется точностью обработки?
2. Какие факторы влияют на образование погрешностей обработки?
3. Какое влияние на точность обработки оказывает
жесткость системы станок – приспособление – инструмент – заготовка?
4. Каковы основные методы, применяемые для настройки станка?
5. Какие методы используют для повышения точности обработки?
Лабораторная работа № 4.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
ЗАГОТОВОК В ТИСКАХ, ПАТРОНЕ
Цель работы: определение погрешности закрепления заго-
товки в тисках и трехкулачковом патроне.
Оборудование, приспособления, инструмент, материалы:
тиски станочные, подкладки; патрон трехкулачковый; станок вертикально-фрезерный; станок токарно-винторезный; образцы деталей; измерительные инструменты: индикаторная головка со стойкой, штангенциркуль.
Краткие теоретические сведения
В результате возникновения случайных погрешностей при
обработке партии заготовок на настроенном станке истинный размер каждой заготовки является случайной величиной и под­чиняется закону распределения случайной величины – закону нормального распределения (Гаусса).
Рассеяние размеров обрабатываемых заготовок вызывается
многочисленными случайными факторами различного характера, оказывающими свое воздействие одновременно и независимо друг от друга. В числе таких факторов: вид обработки; погреш-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]