Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология и оборудование машиностроения. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
ность установки заготовки в приспособлении; погрешность на-
Рис. 35. Возникновение
Рис. 36. Погрешность
стройки станка. Погрешность установки заготовки складывается
из погрешности базирования
ния
w
.
пр
w
, закрепления
б
w
и приспособле-
з
Погрешность базирования в ряде случаев связана с несов-
падением измерительной и технологической баз или вызвана
особенностями формы опорных поверхностей заготовки и установочных элементов приспособления (рис. 35). Погрешность ба-
зирования определяется как разность предельных расстояний измерительной базы заготовки относительно установленного на
размер инструмента. Выражения для расчета погрешности базирования при различной форме базирующих поверхностей заготовок и установочных элементов приспособлений приведены в
справочной литературе.
Погрешность закрепления возникает при закреплении заготовки в приспособлении, при этом во многих случаях происходит
перемещение заготовки (выжимание из приспособления) и появление зазора между базирующей поверхностью заготовки и соответствующей установочной поверхностью приспособления (рис. 36).
Изменение перемещения заготовки при ее закреплении в приспособлении в большинстве случаев определяется экспериментальным путем.
погрешности базирования
з
m
m’
б
w
закрепления
w
41
42
Погрешность приспособления зависит от погрешности из-
Рис. 37. Схема установки заготовки
готовления и сборки приспособления, его износа и неточности
установки на станке.
Правила техники безопасности
Техника безопасности представлена в лабораторной работе № 3.
Порядок выполнения работы
1. Установить станочные тиски и индикаторную стойку на
столе вертикально-фрезерного станка (рис. 37).
2. Установить заготовку 2 в тиски на подкладку 3 и рукой
прижать к неподвижной губке 1 тисков. В этом положении индикатору 5 дать натяг и установить его стрелку на нуль.
3. Многократно закрепить и раскрепить заготовку в тисках, перемещая подвижную губку 4 тисков и фиксируя каждый
раз показания индикатора, при этом применять следующие способы установки и закрепления заготовки:
- заготовка свободно кладется на подкладку тисков и зажимается от руки с произвольным усилием зажима;
- заготовка свободно кладется на подкладку тисков, после чего производится легкое предварительное зажатие тисков;
затем легким постукиванием молотка по заготовке
плотно прижимают ее к
подкладке и производят
проверку плотности прилегания заготовки путем
1
2 3
4
5
попытки вынуть прокладку из-под нее; если подкладка плотно прижата
в тисках
заготовкой, то производится окончательный за-
жим тисков. Каждый способ установки повторить 25…30 раз.
n
i
Рис. 38. Схема установки
Обработать результаты замеров, сгруппировав их в вось-
ми, десяти интервалах и определяя среднее взвешенное арифметическое значение действительных размеров погрешности
закрепления, равное
1
=
å
m
ww
, иs – среднее квадрати-
iз.iз.ср
ческое отклонение, равное
1
( )
å
n
-=
2
m
wws
з.срз.i
, где mi –
i
частота (т.е. количество величин погрешности данного интервала размеров); n – количество всех измерений.
Все полученные результаты занести в табл. 6.
Таблица 6
Способ установки и закрепления заготовки
Интервал, мм
Частота
m
Час-
Среднее ариф-
тость
метическое
m/n
значение
Среднее квадратическое отклоне-
w
, мм
ниеs, мм
ср
4. Построить график осевых смещений для различных способов установки и закрепления заготовки.
5. Установить на шпинделе токарно-винторезного станка
трехкулачковый патрон.
6. Установить обрабатываемую заготовку 3 в патрон 1 и,
не закрепляя ее плотно, прижать
буртиком к торцевым поверхностям кулачков 2 (рис. 38). В этом
положении подвести суппорт с
укрепленным в державке резцедержателя индикатором, измерительный наконечник которого
1
2
3
должен касаться торца закрепляемой заготовки по линии центров с натягом 1…2 мм; после
заготовки в трехкулачковом
патроне
чего закрепить суппорт и установить стрелку индикатора на нуль.
43
44
7. Многократно закрепляя заготовку (25…30 раз), при ка-
ждой ее повторной установке записывать показания индикатора,
фиксирующего действительную величину погрешности
w
.
з
8. Обработать результаты замеров (см. п. 4), занести полученные данные в табл. 7 и построить график осевых смещений.
Таблица 7
Интервал,ммЧас-
тота
m
Частость
m/n
i
Среднее арифметическое значение
мм
w
ср
Среднее квадратиче-
,
ское отклонениеs,
мм
Содержание отчета
1. Сведения об используемых приспособлениях и измерительных средствах (наименование, цена деления).
2. Эскизы схем установки заготовок с простановкой размеров.
3. Заполненные табл. 6 и 7.
4. Построенные графики осевых смещений.
Контрольные вопросы
1. Какие факторы влияют на точность обработки партии
заготовок?
2. Из каких составляющих складывается погрешность
установки заготовки в приспособлении?
3. Чем вызвана погрешность базирования заготовок?
4. Вследствие чего возникает погрешность закрепления
заготовок?
5. Чем обусловлено возникновение погрешности
приспособления?
Лабораторная работа № 5.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК
НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТА
ВОЗМОЖНОГО БРАКА ПО ПЛОЩАДИ
КРИВОЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Цель работы: изучение статистического метода исследо-
вания точности обработки и практического применения закона
нормального распределения размеров для анализа точности.
Оборудование, приспособления, инструмент, материалы:
рабочий чертеж детали; образцы заготовок деталей (предварительно обработанных в количестве не менее 50 шт. в партии),
измерительный инструмент: микрометр МК (ГОСТ 6507-90).
Краткие теоретические сведения
Законы распределения размеров используются в технологи
машиностроения:
для установления надежности проектируемого технологи-
ческого процесса в обеспечении обработки заготовок без брака;
расчета количества вероятного брака при обработке;
определения количества обработанных заготовок, требую-
щих дополнительной обработки;
расчета экономической целесообразности использования
высокопроизводительных станков пониженной точности;
расчета настройки станков;
сопоставления точности обработки заготовок при различном состоянии оборудования, инструмента, смазочноохлаждающей жидкости и т.п.
Надежность обеспечения требуемой точности обработки
заготовок характеризуется запасом точностиy данной операции,
которая определяется следующим образом:
,
wy
T=
где Т – допуск на обработку заготовки;w – фактическое поле рассеяния размеров заготовки.
45
46
Для закона нормального распределения (Гаусса) размеров
s
w
=
max min
<
w
σ+Δ <T
max min
(
)
заготовок
, кроме того, принимается, что с погрешностью
6
не более 0,27 % все заготовки партии имеют действительные
размеры в пределах поля рассеяния
6σ=L -L .
факт факт
Когда запас точностиy>1, обработка заготовок может быть
осуществлена без брака;y<1 – брак заготовок является весьма
вероятным;y³1,2 – процесс обработки считается надежным.
Условие обработки заготовок без брака:
. (5)
T
При наличии систематической погрешности
D
сист
условие
(5) приобретает следующий вид:
6
сист
. (6)
В тех случаях, когда поле рассеяния размеров заготовок на
данной операции превосходит поле допуска (w>Т), условие обра-
ботки без брака (6) не выполняется и брак заготовок является
возможным.
Для определения количества годных заготовок необходимо
найти площадь, ограниченную кривой нормального распределения и осью абсцисс на длине, равной допуску (рис. 39):
T=L -L
факт факт
При симметричном расположении поля рассеяния относительно поля допуска следует найти удвоенное значение интеграла, определяющее половину площади, ограниченной кривой
Гаусса и абсциссой x0,
2
-
F
()
=
x
1
2
ps
ò
0
LL
ср
i
0
-
2
2
s
. (7)
dLet
Выражение (7) можно записать в нормированном виде в
форме известной функции Лапласа
2
t
t
-
F
()
=
1
2
2
dtet
ò
p
0
. (8)
Значения функции Лапласа приведены в справочниках в зависимости от величины t. В формуле (8) величина t представляет
собой нормированный параметр распределения или коэффициент
s
s
-
Рис. 39. Количество вероятного брака
min
min
max
max
риска и определяется выражением
LL
x
ср
t =
= . (9)
0
Y
O
L
факт
L
доп
-x
L
ср
L
доп
L
факт
+x
0
0
L
i
Т
при симметричном расположении поля рассеяния
относительно поля допуска
Расчет количества годных обработанных заготовок сводится к установлению величины t (9) и определению Ф(t) по табл. 10
с последующим пересчетом полученных величин в проценты или
в число штук заготовок.
Определить процент возможного брака заготовок для случая, когда настройка станка обеспечивает симметричное расположение кривой распределения по отношению к полю допуска.
Допуск на обработку заготовок – валиков Т=0,35 мм. После обра-
ботки и измерения 100 заготовок получено следующее распределение размеров этих заготовок (табл. 8).
Пример расчета
47
48
Определим среднее взвешенное арифметическое значение
n
Интервал, мм
Частота
m
Частость
m/n
20,00…20,05
2
0,02
20,05…20,10
11
0,11
20,10…20,15
19
0,19
20,15…20,20
28
0,28
20,20…20,25
22
0,22
20,25…20,30
15
0,15
20,30…20,35
3
0,03
Интервал,
Тек
у-
Ча
с-
Част
Откл
о-
(
Li-
Lср)2, мм2(
Li-
Lср)2m
,
Среднее
нение
20,00…20,05
20,025
2
0,02-0,157
0,024649
0,049298
20,05…20,10
20,075
11
0,11-0,107
0,011449
0,125939
20,10…20,15
20,125
19
0,19-0,057
0,003249
0,061731
20,15…20,20
20,175
28
0,28-0,007
0,000049
0,001372
20,20…20,25
20,225
22
0,22
0,043
0,001849
0,040678
20,25…20,30
20,275
15
0,15
0,093
0,008649
0,129735
20,30…20,35
20,325
3
0,03
0,143
0,020449
0,061347
Среднее
ср
20,182
S
(
Li-
Lср)2mi0,4701
=
=
w
действительных размеров заготовок данной партии Lср(1) :
1
L
ср
å
==
mL
20,182 мм.
ii
Таблица 8
Так как среднее квадратическое отклонение необходимо
оценить по выборочным значениям, определим «исправленное»
среднее квадратическое отклонение s,
1
-
1
( )
å
=
s
n
2
-
mLL
= 0,0689 мм.
i
срi
Полученные данные сведем в табл. 9.
Таблица 9
мм
значение L
щий
размер
Li, мм
тота
m
ость
m/n
нение
(Li-Lср),
мм
мм
2
квадратическое
откло-
0,0689
Распределение размеров заготовок представлено графически на
рис. 40. Поле фактического рассеяния
6 × 0,0689 =
s6
= 0,4135 мм, что превышает Т=0,35 мм.
Значения функции Лапласа
t
F
(t)
t
F
(t)
t
F
(t)
0,00
0,0000
0,38
0,1480
1,05
0,3531
0,01
0,0040
0,39
0,1517
1,10
0,3643
0,02
0,0080
0,40
0,1554
1,15
0,3749
0,03
0,0120
0,41
0,1591
1,20
0,3849
0,04
0,0160
0,42
0,1628
1,25
0,3944
0,05
0,0199
0,43
0,1654
1,30
0,4032
0,06
0,0239
0,44
0,1700
1,35
0,4115
0,07
0,0279
0,45
0,1736
1,40
0,4192
0,08
0,0319
0,46
0,1772
1,45
0,4265
0,09
0,0359
0,47
0,1808
1,50
0,4332
0,10
0,0398
0,48
0,1844
1,55
0,4394
0,11
0,0438
0,49
0,1879
1,60
0,4452
0,12
0,0478
0,50
0,1915
1,65
0,4505
0,13
0,0517
0,52
0,1985
1,70
0,4554
0,14
0,0557
0,54
0,2054
1,75
0,4599
0,15
0,0596
0,56
0,2123
1,80
0,4641
0,16
0,0636
0,58
0,2190
1,85
0,4678
0,17
0,0675
0,60
0,2257
1,90
0,4713
0,18
0,0714
0,62
0,2324
1,95
0,4744
0,19
0,0753
0,64
0,2389
2,00
0,4772
0,20
0,0793
0,66
0,2454
2,10
0,4821
0,21
0,0832
0,68
0,2517
2,20
0,4861
0,22
0,0871
0,70
0,2580
2,30
0,4893
0,23
0,0910
0,72
0,2642
2,40
0,4918
0,24
0,0948
0,74
0,2703
2,50
0,4938
0,25
0,0987
0,76
0,2764
2,60
0,4953
0,26
0,1026
0,78
0,2823
2,70
0,4965
0,27
0,1064
0,80
0,2881
2,80
0,4974
0,28
0,1103
0,82
0,2939
2,90
0,4981
0,29
0,1141
0,84
0,2995
3,00
0,49865
0,30
0,1179
0,86
0,3051
3,20
0,49931
0,31
0,1217
0,88
0,3106
3,40
0,49966
0,32
0,1255
0,90
0,3159
3,60
0,49984
0,33
0,1293
0,92
0,3212
3,80
0,49993
0,34
0,1331
0,94
0,3264
4,00
0,49997
0,35
0,1368
0,96
0,3315
4,50
0,499997
0,36
0,1406
0,98
0,3365
5,00
0,4999999
0,37
0,1443
1,00
0,3413
F
()
=
Таблица 10
2
t
t
-
1
2
2
dtet
ò
p
0
49
50
Определим нормированный параметр распределения
0,175
Номер интервала
Интервал размеров, мм
Частота
m
Частость
m/n1234
5
6
(коэффициент риска)
T 0,35
x===
0
22
m/n
мм; 542
t ===
0
06890
,
s
1750
,x
,
.
19,975 20,02 520,075 20,125 20,175 20,22 520,27520 ,32 520,375
Рис. 40. Распределение измеренных размеров заготовок
Li
Следовательно, Ф(t)=0,495 (см. табл. 10), что соответствует
49,5 % годных заготовок от половины всей партии. Для всей пар-
тии число годных заготовок 99 % или 99 деталей, бракованных –
1 % или 1 шт.
Порядок выполнения работы
1. Произвести измерения партии деталей и заполнить табл. 11 .
Таблица 11
2. Построить график распределения измеренных размеров
заготовок.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]