Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология машиностроения. Точность механической обработки. Учебное пособие
.pdf
9) повернуть контрольно-центровую оправку 3 на 180° вокруг ее оси
(положение 2);
10) повторить пункты 4–7 для положения 2;
11) рассчитать среднее арифметическое значений отклонения от пря-
молинейности продольного перемещения суппорта в горизонтальной
плоскости, полученных в положениях 1 и 2, и занести их в табл. 4.1
(столбец «Результаты проверки»);
12) сравнить, полученные результаты
проверки с нормой точности
продольного перемещения суппорта при его ходе на длину, равную
L = 200 мм в горизонтальной плоскости;
13) сделать заключение о соответствии или несоответствии значения
отклонения от прямолинейности продольного перемещения суппорта в
горизонтальной плоскости и внести его в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Таблица результатов измерений
№
Содержание
п/п
проверки
1
2
3
4
Средства
проверки
Норма точности
по ГОСТ 18097–93
Результаты
проверки
Соответствие/
несоответ-
ствие
2. Проверить параллельность оси вращения шпинделя передней
бабки по отношению к продольному перемещению суппорта станка в
вертикальной плоскости (по ГОСТ 18097–93 отклонение от параллельности на длине L = 300 мм не должно превышать 0,03 мм).
Для токарно-винторезного станка проверка осуществляется по
схеме, представленной на рис. 4.3, в следующей последовательности:
1) установить в конусное
отверстие шпинделя станка контрольно-
цилиндрическую оправку 1 длиной L = 300 мм (положение 1);
2) установить на суппорте станка 2 штатив 3 для крепления индикаторной головки часового типа;
3) закрепить индикаторную головку часового типа 4 в штативе 3;
4) отрегулировать положение индикаторной головки часового
типа 4 так, чтобы ее измерительный стержень касался точки В образую
щей контрольно-цилиндрической оправки 1 перпендикулярно к ее оси
в соответствии со схемой, представленной на рис. 4.3;
51
-
Рис. 4.3. Схема измерения отклонения от параллельности оси вращения шпинделя передней бабки по отношению к продольному перемещению суппорта
станка в вертикальной плоскости:
1 – передняя бабка; 2 – оправка контрольно-цилиндрическая; 3 – суппорт станка;
4 – штатив; 5 – индикаторная головка часового типа; Г(1) – точка Г в положении 1;
Г(2) – точка Г в положении 2; В(1) – точка В в положении 1; В(2) – точка В в положении 2
5) установить шкалу индикаторной головки часового типа 4 на нуль;
6) переместить суппорт станка 2 в продольном направлении вдоль
оправки 1 до соприкосновения измерительного стержня индикаторной
головки часового типа 4 с точкой Г на поверхности оправки (рис. 4.3).
При перемещении фиксировать максимальные значения отрицательных
и положительных отклонений стрелки индикаторной головки часового
4;
типа
7) рассчитать значение отклонения от параллельности оси вращения
шпинделя как алгебраическую разность максимальных значений отклонений стрелки индикаторной головки часового типа 4, полученных в п. 6.
8) переместить суппорт станка 2 в продольном направлении вдоль кон-
трольно-цилиндрической оправки 1 в исходное положение (в точку В);
9) повернуть вручную шпиндель станка с
контрольно-цилиндриче-
ской оправкой 1 на 180° (положение 2);
10) повторить пп. 4–7 для положения 2;
11) рассчитать среднее арифметическое значений отклонения от па-
раллельности оси вращения шпинделя, полученных в положениях 1 и 2,
и занести его в табл. 4.1 (столбец «Результаты проверки»);
52
12) сравнить полученные результаты проверки с нормой точности
параллельности оси вращения шпинделя передней бабки станка по отношению к продольному перемещению его суппорта в вертикальной
плоскости на длине L = 300 мм;
13) сделать заключение о соответствии или несоответствии значения отклонения от параллельности оси вращения шпинделя и внести его
в табл. 4.1.
3. Проверить
параллельность оси вращения шпинделя передней
бабки по отношению к продольному перемещению суппорта станка в
горизонтальной плоскости (по ГОСТ 18097–93 отклонение от параллельности на длине L = 300 мм не должно превышать 0,015 мм).
Для токарно-винторезного станка проверка осуществляется по
схеме, представленной на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Схема измерения отклонения от параллельности оси вращения
шпинделя передней бабки по отношению к продольному перемещению
суппорта станка в горизонтальной плоскости:
1 – передняя бабка; 2 – оправка контрольно-цилиндрическая; 3 – суппорт станка;
4 – штатив; 5 – индикаторная головка часового типа; Г(1) – точка Г в положении 1;
Г(2) – точка Г в положении 2; В(1) – точка В в положении 1; В(2) – точка В
в положении 2
Измерение отклонения от параллельности оси вращения шпинделя
станка направлению продольного перемещения суппорта станка в гори-
53
зонтальной плоскости проводят аналогично п. 2 данной работы, результаты внести в табл. 4.1.
4. Проверить параллельность перемещения пиноли задней бабки по
отношению к продольному перемещению суппорта станка в вертикальной плоскости (по ГОСТ 18097–93 отклонение от параллельности на
длине L = 50 мм не должно превышать 0,03 мм).
Для токарно-винторезного станка проверка осуществляется по схеме,
представленной на рис. 4.5, а–г, в следующей последовательности:
1) установить суппорт станка 1 и заднюю бабку 2 в исходное положение в соответствии со схемой (рис. 4.5, а);
а б
в г
Рис. 4.5. Схема измерения параллельности перемещения пиноли задней бабки
по отношению к продольному перемещению суппорта станка в вертикальной
плоскости:
а – исходное положение суппорта станка и задней бабки; б – установка вылета пиноли
станка; в – установка на суппорте станка штатива с индикаторной головкой часового
типа; г – перемещение суппорта станка со штативом индикаторной головки часового
типа в положение Б
5 – индикаторная головка часового типа
; 1 – суппорт станка; 2 – задняя бабка; 3 – пиноль; 4 – штатив;
1
54
2) установить вылет пиноли 3 в соответствии со схемой (рис. 4.5, б)
и зафиксировать пиноль;
3) установить на суппорте станка 1 штатив 4 с индикаторной головкой часового типа 5 (рис. 4.5, в).
4) отрегулировать положение индикаторной головки часового
типа 5 так, чтобы ее измерительный стержень касался поверхности пиноли 3 в точке Б перпендикулярно
её образующей (рис. 4.5, в);
5) установить шкалу индикаторной головки часового типа 5 на нуль;
6) расфиксировать пиноль 3, увеличить ее вылет на длину L = 50 мм
(рис. 4.5, г) и зафиксировать;
7) переместить суппорт станка 1 со штативом 4 индикаторной го-
ловки часового типа 5 в продольном направлении до тех пор, пока измерительный стержень индикаторной головки часового типа 5 не коснется образующей пиноли 3 в той же точке, что и при первоначальной
установке (положение
– рис. 4.5, г). При перемещении фиксировать
Б
1
максимальные значения отрицательных и положительных отклонений
стрелки индикаторной головки часового типа 5.
8) рассчитать значение отклонения от измерения параллельности перемещения пиноли задней бабки по отношению к продольному перемещению суппорта станка в вертикальной плоскости как алгебраическую
разность максимальных отклонений стрелки индикаторной головки часового типа
5, полученных в п. 7, и занести его в табл. 4.1 (столбец «Ре-
зультаты проверки»);
9) сравнить полученные результаты проверки с нормой точности параллельности перемещения пиноли задней бабки по отношению к продольному перемещению суппорта станка в вертикальной плоскости при
длине его хода, равной L = 50 мм;
10) сделать заключение о соответствии
или несоответствии и внести
его в табл. 4.1.
5. Оформить отчет.
Содержание отчета
1. Наименование, цель, задачи работы.
2. Наименование станка, модель.
3. Данные об измерительных средствах: наименование, цена деления, пределы измерения.
4. Схемы измерения геометрической точности токарно-винторезного станка 1К62.
5. Таблица результатов измерений.
6. Выводы по работе.
55
Контрольные вопросы для самоподготовки
1. Точность станков и способы ее оценки.
2. От чего зависят и что характеризуют геометрические погрешности металлорежущих станков?
3. Какими документами регламентируются нормы точности станков?
4. На что влияет геометрическая точность станка?
5. Что такое геометрическая точность токарного станка?
6. Приведите основные схемы проверки токарного станка на геомет-
рическую точность?
7. Как производится
проверка токарного станка на прямолинейность
продольного перемещения суппорта в вертикальной плоскости?
8. Как производится проверка токарного станка на прямолинейность
продольного перемещения суппорта в горизонтальной плоскости?
9. Как производится проверка токарного станка на параллельность
перемещения пиноли задней бабки направлению продольного перемещения суппорта?
РАБОТА № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ
НА ТОЧНОСТЬ ПРИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ
Цель работы: овладеть практикой определения жесткости техноло-
гической системы станок – приспособление – инструмент – деталь
(СПИД) и ее применения в технологических расчетах.
Задачи работы: определить величину упругих деформаций си-
стемы СПИД при обработке ступенчатой заготовки на токарном станке
с заданными режимами обработки. По данным эксперимента рассчитать
жесткость системы СПИД, величину уточнения и коэффициент уменьшения погрешностей, ожидаемое поле рассеивания размеров детали
вследствие ограниченной жесткости системы СПИД.
Теоретические сведения
Известно [5], что технологическая система СПИД не является абсолютно жесткой и деформируется под воздействием усилий резания. Для
технологической системы общее увеличение диаметра обрабатываемой
56
детали по сравнению с его теоретическим значением, установленным
D
у
D
у
при настройке станка, равно суммарному отжатию системы:
⎛⎞
Dyy y P
2( ) 2
ст инс заг
2( )2
P
cт инс заг
y
111
⎜⎟
y
jj j
ст инс заг
⎝⎠
P
y
. (4.1)
j
При определении жесткости технологической системы на станок
устанавливают деталь в форме ступенчатого валика (рис. 4.6). При этом,
если валик и резец обладают достаточной жесткостью, то упругие деформации системы СПИД будут в основном обусловлены нежесткостью станка.
При первоначальной настройке станка резец настраивается на обработку диаметра
действием радиальной составляющей силы резания
детали на величину
работке ступени
тают составляющая сила резания до значения
ция технологической системы до величины
обработана в размер
. Однако при обработке ступени
d
н
, и деталь будет обработана в размер
y
1
в результате увеличения глубины резания возрас-
2
P
2
, при этом деталь будет
y
2
.
d
2
резец под воз-
1
P
будет отжат от
1
d
1
и упругая деформа-
. При об-
Рис. 4.6. Схема обтачивания ступенчатой детали
57
Согласно выражению (2.13), см. раздел 2, жесткость технологиче-
D
D
p
P
ской системы может быть определена как
PP
yy
i
j
yy y
i
P
1
1
y
. (4.2)
Радиальная составляющая силы резания рассчитывается по формуле [12]
xyn
PCtSVK
yp p
ppp
. (4.3)
Изменение радиальной составляющей силы резания при переходе со
ступени
на ступень
1
составит
2
yn
PPPCSVKt t
yi yi y p p
1
pp
xx
⎛⎞
⎜⎟
i
⎝⎠
p
. (4.4)
1
С погрешностью около 10 % можно принять для случая наружного
точения конструкционной стали твердосплавным резцом коэффициент
1.
x
p
Тогда
yn
pp
CS V K t t
yp pi
()
. (4.5)
1
В соответствии со схемой, представленной на рис. 4.6, можно записать следующие соотношения:
dd
1
i
yy
yi
tt
iy
DD
1
1
1
i
2
; (4.6)
2
. (4.7)
Подстановка выражений (4.5) – (4.7) в выражение (4.2) дает формулу
для определения жесткости технологической системы:
⎛⎞
DD
yn
jCSV K
pp
pp
i
1
. (4.8)
⎜⎟
dd
i
⎝⎠
1
1
58
Располагая такой формулой и измерив диаметры ступенчатой де-
D
тали до и после обработки, можно рассчитать значение жесткости технологической системы. При высокой жесткости станков единицу в уравнении (4.8) можно не учитывать (с погрешностью не более 10 %) и вести
расчет по формуле
⎛⎞
D
yn
jCSV K
pp
pp
i
1
⎜⎟
dd
i
⎝⎠
. (4.9)
1
Ограниченная жесткость технологической системы СПИД способствует образованию упругих деформаций системы под действием сил
резания. Наличие этой деформации приводит к возникновению систематических погрешностей, снижающих точность как размеров, так и
геометрических форм обрабатываемых поверхностей.
Например, при обработке на настроенных станках инструмент устанавливается на заданный размер
d
наст
(рис. 4.7).
Рис. 4.7. Схема образования поля рассеивания размеров
деталей в результате нежесткости системы СПИД
Заготовки, поступающие на обработку, имеют различные размеры
в пределах допуска
, вследствие чего они будут обрабатываться с
заг
различной глубиной резания. Так как обеспечить положение инструмента в заранее установленном относительно детали состоянии из-за
59
нежесткости системы невозможно, то колебание глубины резания и, как
D
следствие, сил резания приведет к рассеиванию размеров обработанных
деталей
(.)
Этот факт объясняет перенос погрешностей формы за-
дет
готовки на геометрическую форму детали после обработки (рис. 4.8).
Рис. 4.8. Схема копирования погрешности формы
заготовки (D) на деталь (d)
Для оценки степени копирования погрешностей (как формы, так и
размера заготовки на готовую деталь) в технологии машиностроения
введено понятие уточнения, которое определяется как отношение одноименных погрешностей заготовки и готовой детали:
заг
. (4.10)
дет
Величина, обратная уточнению, носит название коэффициента
уменьшения погрешностей:
1
K
у
дет
заг
. (4.11)
В соответствии с рис. 4.6 и соотношениями (4.6) и (4.7) можно записать:
заг 31 31 31
дет 31 31
2( ) 2( )
Dtt yy
2( )dd yy
60
, (4.12)
. (4.13)
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]