Определение формы кольца расчетно-аналитическим методом

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 8Следующая ⇒

При закреплении кольца в трёхкулачковом патроне по наружной поверхности в местах приложения зажимного усилия (под кулачками) наблюдается прогиб кольца а между кулачками – его выпучивание (рис. I).

Величины деформаций определяются по формулам

(2)

где Q-усилие зажима заготовки, H; -средний радиус кольца, мм; - модуль упругости материала кольца, ; -момент инерции поперечного сечения кольца относительно нейтральной оси, ; коэффициенты, зависящие от ширины охватывающей части кулачков (угла контакта с поверхностью заготовки: где С-ширина кулачка, мм). Значение коэффициентов приведены в табл. I

Таблица I

Угол контакта
	0, 016	0, 014
	0, 0095	0, 0095
	0, 0020	0, 0035

Расчетную величину погрешности формы определяют по формуле (I).

Определение погрешности формы кольца непосредственно

Измерениями

Для определения погрешности формы внутренней поверхности кольца непосредственно промерами используют трёхкулачковый патрон, смонтированный на станке. Зажим кольца в кулачках производится специальным динамометрическим ключом. Усилие закрепления определяется по формуле

(3)

где Р - усилие на рукоятке ключа, Н; С – переводной коэффициент, зависящий от диаметра патрона и длины рукоятки ключа; С определяется по табл.2.

Таблица 2

Диаметр патрона, мм	Длина рукоятки ключа, мм	Значение коэффициента С
		25, 5
		33, 2
		38, 3
		58, 3
		68, 3

Непосредственное изменение прогиба кольца под кулачками и между кулачками производится индикаторами. Измерение и производится несколько раз по мере увеличения Q. Результаты промеров заносятся в бланк отчета. Фактическая погрешность формы определяется по формуле (I).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Определить погрешность формы кольца расчетно-аналитическим методом.

2. Определить погрешность формы кольца непосредственно измерениями.

3. Определить относительную неточность расчетного метода, (%):

(4)

4. Построить графики зависимостей расчетной и фактической погрешностей формы от усилия зажима.

5. Определить из графиков наибольшее усилие зажима Qнб, при котором величина фактической погрешности формы не превышала бы величину допуска для внутреннего кольца, устанавливаемого преподавателем.

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Составить отчет по стандарту (см. с. 4).

1. Применяемое оборудование, инструмент, заготовка.

2. Эскиз кольца.

D, мм	d, мм	b, мм

Исходные данные для размеров:

		Q, Н	Е,

3. Определение погрешности формы кольца расчетно-аналитическим методом.

4. Определение погрешности формы кольца непосредственными измерениями. Эскиз установки. Результаты измерений:

Q

5. Построение графика зависимостей и . На графике нанести Q наиб., при котором не превысит поле допуска, установленного преподавателем.

6. Определение относительной неточности расчетно-аналитического метода .

7. Выводы.

Лабораторная работа 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПУТИ И СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ НА ВЕЛИЧИНУ РАЗМЕРНОГО ИЗНОСА

Цель работы – закрепление основных понятий о размерном износе и исследование влияния пути и скорости резания на величину размерного износа.

Оборудование, инструмент, заготовка: станок токарно-винторезный; индикаторное контрольное приспособление; индикатор часового типа с ц.д. 1 мкм; режущий инструмент – резец проходной; заготовка – прокат стальной.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Размерный износ режущего инструмента является одной из причин, вызывающих погрешности механической обработки. В любых условиях при резании наблюдается износ инструмента, который всегда приводит к изменению размеров обрабатываемых деталей.

Предельный износ инструмента (полное затупление) приводит к необходимости его замены, что, как правило, связано с перерывами в технологическом процессе. Однако пока инструмент работоспособен, приходится в ряде случаев учитывать постепенный размерный износ инструмента и принимать специальные меры для компенсации изменений размеров обрабатываемых деталей.

Периодические поднастройки станков при обработке партии деталей, как правило, вызываются размерным износом инструмента. При обработке больших поверхностей износ инструмента приводит к заметной погрешности формы обрабатываемой поверхности.

С точки зрения стойкости инструмента представляет собой интерес предельный износ режущего инструмента. В теории резания в качестве характеристики износа обычно принимают величину фаски износа по задней грани инструмента. С точки зрения точности механической обработки представляет собой интерес износ режущего инструмента, непосредственно влияющий на размеры обрабатываемой детали, то есть размерный износ. Размерный износ режущего инструмента – это износ режущей кромки, измеренный в направлении, нормальном к обрабатываемой поверхности (рис. I).

Для более правильной характеристики износа и для упрощения расчетов точности механической обработки в технологии машиностроения размерный износ изучается в зависимости от пути, пройденного лезвием инструмента в металле (пути резания L).

Рисунок 1 – Размерный износ режущего инструмента.

Путь резания при токарной обработке определяется по формуле

L= или

(I)

где L – путь резания, м; V-скорость резания, м/мин; T-время работы резца, мин; d-диаметр обрабатываемого изделия, мм; S –подача, мм/об.

Влияние пути резания на величину размерного износа показано на рис. 2.

Рисунок 2 - Зависимость размерного износа

инструмента от пути резания.

Размерный износ инструментов в процессе резания происходит неравномерно. В начальный момент резания (период I) происходит повышенный начальный износ, далее наступает наиболее продолжительный период нормального износа (II), характеризующийся линейной зависимостью размерного износа от пути резания и наконец период интенсивного (катастрофического) износа (III) приводящего к разрушению режущего лезвия инструмента. Период начального износа и его величина зависят, в основном, от качества заточки и доводки инструмента.

В ряде случаев при хорошей заточке и доводке период начального износа может совершенно отсутствовать и размерный износ на всем пути резания до периода катастрофического износа будет равномерным. Интенсивность износа характеризуется тангенсом угла наклона линии износа к оси абсцисс: .

Относительным износом называется размерный износ режущего инструмента на 1000 м пути резания:

(2)

где -относительный износ, мкм; -размерный износ на участке нормального износа, мкм; -длина пути резания при нормальном износе, м.

Величина относительного износа наиболее полно характеризует размерную износостойкость режущего инструмента при конкретных условиях обработки. Практически интерес представляет размерный износ в условиях чистовой обработки, когда предъявляются повышенные требования к точности обработки и когда погрешность, вызванная размерным износ инструмента, часто имеет значительный удельный вес. Поэтому в настоящей работе и изучается размерный износ резцов при режимах чистовой обработки. Величина относительного износа зависит от механических свойств обрабатываемого материала, материала инструмента, режимов резания, геометрии инструмента и т.д.

В данной работе определяется влияние скорости резания на величину относительного износа, так как из всех режимов резания скорость оказывает на его величину наибольшее влияние.

В настоящее время существует несколько методов измерения износа инструмента. Наиболее простой – метод измерения удельного размера от режущего лезвия инструмента до определённой базовой поверхности. При этом используют микроскопы или контактные измерительные приборы. В данной работе измерение износа инструмента производится по схеме, изображенной на рис. 3.

Рисунок 3 - Схема измерения износа инструмента:

I – индикатор; 2 - резец; 3 – упорный винт; 4 – опоры.

Резец устанавливается так, что бы базовые поверхности державки резца прилегали к установочным поверхностям приспособления. Микронный индикатор устанавливается таким образом, чтобы измерительная поверхность плоского наконечника касалась вершины резца. В таком положении установить индикатор на ноль и снять резец. После обработки резец заново устанавливается в приспособление и с помощью индикатора производится измерение размерного износа.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Установить и закрепить заготовку, резец опустить в ванну с водой и охладить в течении 1-2 мин, после чего установить в контрольное приспособление и сделать выверку индикатора на ноль. Установить резец в резцедержатель так, что бы его продольная ось была перпендикулярна оси шпинделя.

2. Настроить станок на следующие режимы резания:

V=100м/мин; S=(0.1-0.2)мм/об; t=(0, 1-0, 2)мм.

Провести обработку заготовки в начале в течении 1 мин, затем в течение 2, 5, 10 мин. По окончании обработки резец каждый раз охлаждать в течение 2 мин в ванне с водой и производить на контрольном приспособлении измерения размерного износа резца.

3. По формуле (I) подсчитать путь резания при T=1 мин.

4. По формуле (2) определить величины относительного износа и построить график зависимости .

5. Последовательно произвести обработку заготовки при разных скоростях резания: V=150 м/мин, V=200м/мин, V=250м/мин соответственно в течении 6, 5, 4 мин. В этом случае путь резания одинаков и составляет 1000м. Каждый раз произвести измерение размерного износа резца.

6. Построить график зависимости .

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Составить отчет по прилагаемой выше форме (см. с. 4).

1. Применяемое оборудование, инструмент, заготовка.

2. Схема измерения износа инструмента.

3. Определение пути резания и величины относительного износа резца.

4. График зависимости

5. График зависимости

6. Выводы.

Лабораторная работа №6

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ

Цель работы – определение влияния температурных деформаций технологической системы на точность обработки.

Оборудование, оснастка, инструмент, заготовка: станок токарно-винторезный; измерительный инструмент – микрометр с ц.д. 0, 01 мм; индикатор с ц.д. 0, 001 мм с плоским наконечником; термометр; режущий инструмент-резец проходной; заготовка – прокат стальной.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Температурные деформации технологической системы возникают в процессе механической обработки в результате нагрева отдельных её элементов, а так же отдельных частей при перерывах и колебаниях температуры внешней среды. Источниками деформации являются: тепло, образующееся в зоне резания, тепло выделяющееся в узлах станка из-за потерь на трение, тепло внешней среды. Наибольшее значение имеет первый источник. Погрешность, вызванная температурными деформациями технологической системы, определяется алгебраической суммой погрешностей, вызванных температурными деформациями станка, инструмента и детали.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 Следующая ⇒