[ТМиП]metodichka_part2

модели ПБ-500М (рис. 7.9). У заготовки предварительно должны быть обработаны торцевые поверхности и выполнены центровые отверстия.

3.1.Перед измерением необходимо закрепить левую бабку на расстоянии от правой бабки 4, равном длине заготовки. Перемещение бабки 1 по направляющим станины 7 производится при повернутой влево рукоятке 11.

3.2.Установить заготовку 2 в центрах прибора, для чего правой рукой

отвести рукоятку 6 поджима пиноли вниз, а левой рукой установить заготовку в центрах

иотпустить рукоятку 6, закрепив пиноль рукояткой 5.

3.3.Поворотом рукоятки 8 установить каретку 9 со стойкой 10 для крепления индикатора посередине заготовки 2.

3.4.Закрепить в державке стойки 10 индикатор 3 и подвести его наконечник к заготовке с натягом, обеспечивающим работу индикатора 3.

Рис. 7.9. Прибор для проверки изделий на биение модели ПБ-500М

3.5. Поворачивая заготовку 2 на 360°, по отклонению стрелки индикатора 3 определить биение заготовки в среднем сечении. Пространственные отклонения, вызванные отклонением от прямолинейности оси заготовки и смещением оси заготовки при центровании, составят половину биения заготовки. Полученную величину сравнить с расчетным значением.

4. Установить заготовку на токарном станке в центрах и закрепить резец в резцедержателе.

5. Обработать заготовку на токарном станке, выдерживая операционный размер при установленных режимах резания (обработку выполняют под наблюдением учебного мастера лаборатории).

6. Измерить на приборе мод. ПБ-500М остаточные пространственные отклонения обработанной цилиндрической поверхности и сравнить их с расчетным значением (см. формулу 7.3).

29

7.Измерить суммарную величину пространственных отклонений и погрешности установки заготовки при ее закреплении в трехкулачковом патроне без поддержки задним центром. Измерение выполнить непосредственно на токарном станке с использованием магнитной стойки с индикатором часового типа. Магнитную стойку на суппорте установить таким образом, чтобы наконечник индикатора размещался вблизи правого торца заготовки. Измерить штангенциркулем расстояние от торцевой поверхности кулачков до наконечника индикатора. Поворачивая заготовку на 360°, определить биение заготовки вблизи ее торца. Сумма пространственных отклонений и погрешности закрепления составит половину биения заготовки.

8.Обточить наружную цилиндрическую поверхность заготовки под наблюдением учебного мастера лаборатории.

9.Измерить биение обработанной цилиндрической поверхности заготовки вблизи правого торца на токарном станке и сравнить со значением, полученным расчетом.

Содержание отчета

1.Цели и задачи работы.

2.Результаты расчетов припуска расчетно-аналитическим и опытностатистическим методами, сведенные в таблицу.

3.Схемы расположения припусков и допусков с указанием операционных

размеров.

4.Схемы и результаты измерений пространственных отклонений заготовки и

детали.

5.Выводы.

Контрольные вопросы

1.Дайте определение припуска. Назовите виды припусков.

2.По какому припуску назначают глубину резания?

3.В чем состоит различие припуска и напуска?

4.Поясните технико-экономическую значимость выбора величины операционных припусков и допусков.

5.Назовите составляющие минимального припуска и приведите пример их влияния на величину снимаемого слоя материала с поверхности заготовки.

6.Как рассчитываются пространственные отклонения цилиндрической заготовки при установке ее в центрах и при консольном закреплении?

7.Каким образом с достаточной для практических целей точностью определяются остаточные пространственные отклонения обработанных поверхностей заготовки?

8.От каких факторов зависит погрешность установки?

9.Какие существуют методы экспериментального определения составляющих минимального припуска?

10.Постройте графические схемы расположения припусков и допусков при многооперационной обработке наружных и внутренних поверхностей.

11.Назовите основной недостаток опытно-статического метода определения

припуска.

30

12.В каком порядке рассчитываются операционные размеры?

13.Поясните правила округления расчетных операционных размеров.

14.Каким образом проверить правильность расчетов припусков и операционных размеров?

Литература

1.Махаринский Е.И. Горохов В.А. Основы технологии машиностроения: Учебник. – Мн.: Высшая школа, 1997. – 423 с.: ил. – С.367–70.

2.Производство деталей металлорежущих станков: Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов/ А.В. Мухин, О.В. Спиридонов, А.Г. Схиртладзе, Г.А. Харламов. – М.: Машиностроение, 2001. – 560 с.: ил. – С.48–52.

Лабораторная работа № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗЦА И СХЕМЫ УСТАНОВКИ ЗАГОТОВКИ НА ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ПРИ ТОЧЕНИИ

Цель работы: Освоить методику расчета режимов резания при точении, определить мощность резания и погрешность формы при различных схемах установки.

Задачи работы

1.Ознакомиться с технологическими возможностями точения и способами уменьшения действия отрицательных факторов на точность и производительность процесса.

2.Изучить методику расчета режимов резания, рассчитать скорость, силу и мощность при однократном точении.

3.Рассчитать погрешность профиля продольного сечения вала при различных схемах установки заготовки и разных значениях геометрических параметров резца.

4.Экспериментально определить отклонение от цилиндричности заготовки после обработки и сравнить с расчетной величиной.

Оборудование, инструмент и принадлежности

31

Технические характеристики станка токарно-винторезного модели 1И611П

Станок предназначен для обтачивания и растачивания в центрах, цанге или патроне цилиндров, крутых и пологих конусов, обработки торцов, нарезания

32

Теоретическая часть

Технологические возможности точения и показатели качества обработки

Точение применяется для обработки преимущественно поверхностей вращения (рис.8.1) , а также резьб и червяков (рис. 8.2) с помощью резцов.

Рис.8.1.Классификационная таблица поверхностей вращения

33

3) режущая часть резца во время точения непрерывно находится в зоне воздействия высокой температуры и больших сил, что существенно снижает его стойкость и ограничивает скорость резания.

При точении длинных цилиндрических поверхностей первый недостаток компенсируется многорезцовым точением (рис. 8.3), когда радиальные силы резания

Py1 и Py 2 уравновешиваются. Настроить резцы для многорезцового точения с

делением подачи S значительно труднее, чем для точения с делением глубины резания, так как в первом случае режущие кромки должны располагаться на одном конусе, соосном обрабатываемой поверхности, а вершины обоих резцов должны находиться на одинаковом расстоянии от оси вращения. Во втором случае требования к точности расположения резца, удаляющего верхнюю часть припуска, невысоки.

Рис.8.3. Схемы многорезцового точения с делением подачи (а) и глубины резания (б)

Второй недостаток точения компенсируется использованием различных способов стружколомания. Их можно разбить на две группы. В первом случае дробление стружки достигается путем создания определенных условий стружкообразования, а именно: выбора сочетаний значений параметров режима резания и заточки инструмента; установления на пути сбегающей стружки преград в виде лунок, стружколомательных порожков и накладных стружколомателей. Во втором случае (кинематические способы) дробление стружки происходит за счет периодического прерывания процесса резания путем наложения на движение подачи колебательного движения, параллельного направляющей обрабатываемой поверхности. Способы данной группы более универсальны, так как позволяют дробить стружку в широком диапазоне условий. Амплитуда колебаний должна превышать (0,7…0,8) s и слабо зависит от глубины резания и угла в плане. Частота колебаний f зависит от требуемой длины элементов стружки

Lстр (обычно 60…100 мм) и частоты вращения шпинделя n:

f dn Lстр ,

где d – диаметр обработанной поверхности.

В общем случае при увеличении амплитуды колебаний возрастает шероховатость обработанной поверхности. Эксперименты показали, что при использовании

35

кинематического способа дробления стружки стойкость резцов повышается в среднем на 40%. К недостаткам кинематического способа дробления стружки следует отнести значительное колебание значений неуравновешенных сил резания и необходимость специального привода колебательного движения подачи.

Третий недостаток точения компенсируется применением ротационного способа, т.е. точения вращающимся резцом с круговой режущей кромкой. В данном случае активный участок режущего лезвия непрерывно обновляется и резко снижается скорость скольжения стружки и поверхности резания по поверхностям режущего клина инструмента. Ротационные резцы могут вращаться принудительно или от силы трения между стружкой и инструментом (самовращение). Однако таким способом можно обработать только поверхности с плавно изменяющейся образующей.

Показатели качества обработки точением приведены в табл. 8.1, а типовые параметры режима точения – в табл. 8.2

Таблица 8.1. Показатели качества при точении

36

Таблица 8.2. Типовые режимы точения

При обработке конических и торцевых поверхностей приведенные в табл. 8.2 данные относятся к максимальному диаметру. Обработка этих поверхностей с постоянной частотой вращения заготовки ведет к недоиспользованию возможностей

37

материала инструмента и, следовательно, к снижению производительности. Точение конических и торцевых поверхностей с большой разницей между максимальным и минимальным диаметрами экономически целесообразно проводить с постоянной скоростью резания, т.е. при уменьшении диаметра частота вращения заготовки должна увеличиваться.

Методика расчета режимов резания при точении

Режимы резания определяются глубиной резания t, подачей s и скоростью резания v. Значения t, s, v влияют на точность и качество обрабатываемой поверхности и себестоимость обработки. В порядке возрастания влияния на стойкость инструмента составляющие режимов резания располагаются следующим образом: t → s → v. Поэтому для одноинструментальной схемы обработки вначале устанавливают глубину резания, а затем подачу и скорость резания.

При обработке за один рабочий ход на настроенном станке глубина резания равна припуску на сторону. Припуск определяется расчѐтно-аналитическим методом или выбирается по нормам. При обработке за несколько рабочих ходов глубина резания на первом рабочем ходе будет максимальная, на последующих – уменьшается с целью достижения заданной точности.

Обычно на черновом этапе удаляется до 70% общего припуска, а на чистовые этапы остаѐтся не более 30%. При обработке цилиндрических поверхностей глубина резания t определяется по формуле:

t = 0,5(D – d),

где D – диаметр заготовки до обработки; d – диаметр заготовки после обработки за один рабочий ход инструмента.

Глубина резания при прорезании канавок, отрезании детали равна ширине инструмента, при снятии фасок – ее ширине. При сверлении глубина резания равна половине диаметра обрабатываемого отверстия.

Подача s назначается максимально допустимой при черновой обработке. Ее величина ограничивается жесткостью и способом крепления обрабатываемой заготовки, прочностью и жесткостью инструмента, прочностью механизма подачи станка. При чистовой обработке подача определяется заданной точностью обработки и шероховатостью поверхности; величину ее выбирают по нормам либо рассчитывают исходя из требований точности. Найденное значение подачи корректируется по паспорту станка.

Скорость резания рассчитывают по формулам теории резания или устанавливают по нормативам исходя из условий выполнения обработки. При определении скорости резания ориентируются на среднюю экономическую стойкость инструмента. По скорости резания определяют частоту вращения шпинделя. Эту величину согласовывают с паспортом станка.

После назначения режимов резания считают силу резания и по ней эффективную мощность. Последнюю сравнивают с мощностью станка и окончательно корректируют режимы резания.

Скорость резания v , м/мин, зависит от выбранной глубины резания, подачи, материала инструмента, обрабатываемого материала. При точении рассчитывается по эмпирической формуле:

где T – период стойкости инструмента, принимаемый при одноинструментальной обработке в пределах 30 – 60 мин; kv – поправочный коэффициент; Cv – коэффициент,

38