Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология и оборудование машиностроения. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
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]
