Лабораторная работа №7 исследование точности и трудоекости установки режущего инструмента на размер

1. Цель работы: выбор варианта метода установки токарного резца на необходимый размер на основе исследования точности и трудоемкости методов: пробных ходов и промеров, установки инструмента по лимбу станка, установки инструмента по эталону и щупу.

2. Основные понятия и определения

Точность детали, методы установки режущего инструмента на размер приведены в литературных источниках [1, 2, 4, 5, 7, 9, 11, 12].

3. Методика выполнения работы

а) Технологическое оснащение, исходные материалы и данные

Оборудование: токарно-винторезный станок.

Приспособление: трехкулачковый самоцентрирующийся патрон.

Вспомогательный инструмент: четырехпозиционный резцедержатель.

Режущий инструмент: токарный проходной резец.

Измерительный инструмент: индикатор с оправкой, микрометр, секундомер или часы с секундной стрелкой.

Заготовка: валики из стали.

Режимы резания: скорость V (м/мин), подача S (мм/об), глубина резания t (мм).

Задание: На основе экспериментальных исследований определить погрешность и трудоемкость установки режущего инструмента на размер методами: пробных ходов и промеров, установки резца по лимбу станка, установки резца по эталону и щупу.

Литература: по устройству применяемых СТО и основных теоретических положениях точности и трудоемкости механической обработки смотри рекомендуемую литературу [1, 2, 4, 5, 7, 9, 10, 12].

б) Порядок выполнения работы

Метод пробных ходов и промеров

1. Установить заготовку валика в трехкулачковый патрон токарно-винторезного станка и закрепить. Измерить диаметр заготовки микрометром.

2. Рассчитать частоту вращения шпинделя n (об/мин) [10, (5)] по заданному значению скорости резания V и диаметру заготовки d_з.

3. Включить станок, установить частоту вращения шпинделя «n» по станку, ближайшую к расчетной и подачу S.

4. Рассчитать необходимую глубину резания t по формуле [10, (53)].

5. Настроить резец по лимбу на заданную глубину t. Начать отсчет времени по секундомеру. Включить вращение шпинделя, коснуться резцом вращающейся заготовки до появления тонкой стружки, установить нуль по лимбу станка. Отвести резец от заготовки вправо, установить по лимбу необходимую глубину резания.

6. Проточить заготовку на длину пробной стружки (2-3 мм), отвести резец вправо, выключить вращение детали, измерить микрометром диаметр детали d_д, на пробной длине.

7. Если диаметр d_{д 1}, больше заданного (с точностью до 0.02мм) d_{д 1} >d_д пододвинуть резец в сторону детали по лимбу на величину рассогласования [10, (54)], проточить деталь и отвести резец вправо и измерить диаметр детали.

8. Повторить п.п.6,7 до тех пор, пока рассогласование не станет равным нулю.

9. Если диаметр d_д2 меньше заданного d_д2<d_д, отодвинуть резец от детали по лимбу на величину рассогласования ∆d_д и проточить деталь на новую длину пробной стружки l_{стр 1}, отвести резец вправо и измерить диаметр детали. Повторять пробные ходы и промеры до тех пор, пока рассогласование не станет равным ∆d0,02мм. Тогда выключить секундомер. Значение времени настройки t_{н i} и результат последнего измерения диаметра d_{д i} занести в [10, табл. 21].

10. Повторить п.п.1, 5-9 для оставшихся деталей в партии (число деталей в партии задается преподавателем).

11. Рассчитать среднее арифметическое значение диаметра деталей d_д и времени настройки t_н, среднее квадратичное значение диаметра б_d, погрешность размера ∆d по формулам, аналогичным формулам [10, (24), (23), (22)] и занести в [10, табл. 21].

Метод установки инструмента по лимбу

12. Повторить п.п.1, 5. При выполнении приемов п.5 измерить время настройки t_н и занести в [10, табл. 21].

13. Повторить п.5, измеряя время настройки t_{н c} четыре раза, рассчитать среднее арифметическое значение времени настройки t_н и занести в [10, табл. 21].

14. Открепить и снять заготовку из патрона 1 и установить моделирующую ее оправку 3 с индикатором 1 [10, (рис. 16)].

15. Вращая рукоятку 6 поперечной подачи коснуться резцом 4, закрепленным в резцедержателе 5, наконечника индикатора. Стрелка индикатора должна повернуться на половину оборота (предварительный натяг).

16. Вращая подвижное кольцо 7 лимба совместить нулевое деление лимба с риской на подвижной части 8.

17. Отвести резец 5 от наконечника индикатора поворотом рукоятки 6 на 1/3-1/2 оборота. Затем коснуться резцом наконечника индикатора, совместить нулевое деление лимба с риской. Снять показание индикатора l_{u i} и занести в [10, табл. 21].

18. Повторить п.17 четыре раза, рассчитать среднее арифметическое значение показания индикатора l_{u i}, среднее квадратичное значение б_u, погрешность ∆l по формулам, аналогичным формулам [10, (24), (23), (22)] и занести в табл.

Метод установки инструмента по эталону и щупу

19. Установить в трехкулачковый патрон токарно-винторез­ного станка эталонную деталь заданного размера.

20. Поместить между эталонной деталью и вершиной резца щуп (пластинку заданной толщины или концевую меру длины).

21. Поднести резец и коснуться его вершиной щупа, прижатого к поверхности эталона. Вынуть щуп из зазора между резцом и эталоном и измерить время настройки t_{н i}.

22. Повторить п.п.19, 20 четыре раза, записывая время настройки t_{н i.} Рассчитать среднее арифметическое значение времени настройки t_н и записать в [10, табл. 21].

23. Открепить и снять эталон из патрона 1 и установить оправку с индикатором 2 [10, (рис. 17)].

24. В резцедержатель станка установить планку 7 и резец 5.

25. Подвести суппорт до касания планкой 7 наконечника индикатора 6, а между резцом 5 и пинолью 3 задней бабки (моделью эталонной детали) поместить щуп 4 таким образом, чтобы его можно было вынуть без особого труда. Снять показание индикатора l_{u i} и занести в [10, табл. 21].

26. Повторить п.25 четыре раза, рассчитать среднее арифметическое значение показание индикатора l_u, среднее квадратичное значение б_u, погрешность ∆l по формулам, аналогичным формулам [10, (24), (23), (22)] и занести в [10, табл. 21].

27. Сделать выводы по причинам возникновения погрешностей при каждом методе.

28. Сделать выводы по выбору метода установки режущего инструмента на размер по точности и производительности.

в) Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Наименование и модель станка, приспособления, вспомогательного, режущего и измерительного инструмента.

3. Эскиз заготовки валика.

4. Режимы обработки.

5. Схема измерения погрешности установки резца по лимбу станка [10, (рис. 16)].

6. Схема измерения погрешности установки резца по эталону и щупу [10, (рис. 17)].

7. Результаты измерения диаметров, показаний индикатора и времени и расчета погрешности и трудоемкости [10, (табл. 21)] с примерами расчета.

8. Выводы по причинам возникновения погрешностей при каждом методе.

9. Выводы по выбору метода установки режущего инструмента на размер по точности и производительности