Методика выполнения лабораторной работы

Для выполнения необходимо иметь:

1) выборку деталей, полученных в одной технологической операции (50 штук);

2) рычажный микрометр с ценой деления 0, 02 мм и набор концевых мер для его настройки.

Выполнение лабораторной работы производится в следующей последовательности:

1) произвести настройку рычажного микрометра, пользуясь набором концевых мер, соответствующим номинальному размеру деталей (номинальный размер с предельными отклонениями указывается преподавателем);

2) измерить все детали, записать результаты измерения (для уменьшения погрешности измерение следует производить в одном и том же сечении детали);

3) определить поле рассеяния размеров деталей w_x по формуле 1.1;

4) разбить поле рассеяния на равные интервалы и определить: границы интервалов, середины каждого из них - x_i (число интервалов k принять равным 10);

5) определить частости m_i, подсчитав число деталей, попавших в каждый из интервалов;

6) рассчитать центр группирования выборки по следующей формуле:

7) пользуясь формулой (1.3), определить стандартное отклонение s;

8) в едином масштабе построить практическую, теоретическую кривую распределения, поле допуска. Кривую Гаусса следует строить по пяти характерным точкам, абсциссы которых приведены на рисунке 1.10. Точки 1, 5 соответствуют крайним точкам кривой Гаусса , точки 2, 4 – точкам перегиба кривой , точка 3 – максимуму кривой , где Δ x – ширина интервала;

Рис. 1.10. Построение кривой Гаусса по пяти точкам

9) оценить точность технологической операции по относительному расположению кривой распределения и поля допуска, пользуясь условиями (1.12, 1.13);

10) если точность технологической операции не обеспечивается, определить вероятность получения брака, пользуясь формулой (1.6);

11) сделать выводы по работе, в выводах следует оценить точность операции; привести вероятность появления брака; указать факторы, действие которых может привести к появлению брака; наметить мероприятия, направленные на уменьшение брака.

Отчет по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе № 1 должен содержать следующие разделы:

1) наименование и цель работы;

2) эскиз детали с номиналом и предельными отклонениями контролируемого параметра;

3) таблица с данными замеров деталей (таблица 1.1);

Таблица 1.1

Данные замеров деталей

№ детали

Размер, мм

4) поле рассеяния размеров деталей;

5) таблица результатов статистической обработки (таблица 1.2);

6) ординаты теоретической кривой распределения;

ординаты крайних точек, соответствующих :

ординаты точек перегиба для

ордината точки максимума для

7) теоретическая кривая распределения, полигон распределения, поле допуска;

8) необходимое и достаточное условие технологической точности (1.12, 1.13);

9) выводы по работе.

Таблица 1.2

Результаты статистической обработки

№ интервала	Границы интервалов, мм	Середина интервала, мм	Частость, m_i , шт.	Центр группирования, , мм	Стандартное отклонение, s, мм

Вопросы для самопроверки

1.5.1 Какие существуют виды погрешностей по характеру их действия?

1.5.2 Как определяется поле рассеяния случайной величины?

1.5.3 В каких случаях распределение случайной величины подчиняется нормальному закону?

1.5.4 Как влияют параметры нормального закона распределения на форму и положение кривой Гаусса?

1.5.5 Каким образом оценить точность по относительному расположению поля допуска и кривой нормального распределения?

1.5.6 Как определяется возможный процент брака с помощью нормированной функции Лапласа?

1.5.7 Какой вид имеют законы распределения Симпсона и закона равной вероятности?

1.5.8 Какова общая последовательность оценки точности технологической операции статистическим методом?

Лабораторная работа №2

Исследование влияния усилия закрепления детали на погрешность обработки

Цель работы

Изучение погрешностей, возникающих на обработанных поверхностях деталей машин под воздействием усилий закрепления. Установление возможностей уменьшения погрешностей обработки за счёт оптимизации усилия закрепления деталей, а также использование различных других конструкций станочных приспособлений.

Общие положения

Точность формы обработанной поверхности нежестких деталей в значительной степени зависит от упругих деформаций, возникающих под действием зажимных сил. Так, при закреплении тонкостенного кольца (рис.2.1, а) в трехкулачковом патроне от сил зажима кулачков его первоначальная цилиндрическая форма искажается, принимая форму, показанную на рис. 2.1, б после расточки обработанное отверстие принимает форму окружности (рис. 2.1, в) и сохраняет ее до раскрепления. После снятия кольца из патрона форма его наружной поверхности упруго восстанавливается, а обработанное отверстие искажается (рис. 2.1, г). Погрешность формы этой поверхности можно представить в виде

, (мм), (2.1)

где f_A – прогиб кольца под кулачками,

, (мм), (2.2)

f_B – выпучивание кольца между кулачками,

, (мм). (2.3)

Подставляя значения f_A и f_B в выражение 2.1, получим

, (мм), (2.4)

где – суммарная сила зажима (q – сила, развиваемая одним кулачком, Н);

Е – модуль упругости материала кольца, кг/мм². Для конструкционных сталей ;

R_cp – средний радиус кольца,

, (мм), (2.5)

J – момент инерции поперечного сечения кольца,

, (мм⁴), (2.6)

где D, d, b и h – параметры кольца в мм (см. рис. 2.1, а).

Рис. 2.1. Заготовка и схемы деформации кольца

Для обеспечения требуемой точности геометрической формы отверстия e усилия зажима кулачков должны удовлетворять условию

, (Н). (2.7)

С другой стороны, для надежного закрепления кольца в патроне необходимо, чтобы между усилиями зажима кулачков и тангенциальной составляющей силы резания P_z соблюдалось условие.

, откуда

, (Н). (2.8)

где - коэффициент трения между поверхностями контактов кулачков и заготовки; - коэффициент запаса. При данных конкретных условиях опыта значения последних можно соответственно принимать ; .

Указанное в (2.8) значение составляющей силы резания обеспечивается варьированием режимов резания из условия

При этом могут задаться значения:

а) подачи и скорости резания и определить величину глубины резания

, (мм), (2.9)

б) глубины и скорости резания и определить величину подачи

, (мм/об.). (2.10)

Задание по выполнению лабораторной работы

Исходя из требуемой точности геометрической формы растачиваемого отверстия, обеспечить условия выполнения данной операции. Сравнить расчетную и действительную неточности формы отверстия, дать оценку точности расчетного метода.

Условия выполнения работы

Станок – токарно-винторезный.

Режущий инструмент – расточной резец с твердосплавной пластиной Т15К6 со стандартной геометрией режущей части.

Измерительный инструмент – микрометр со сферическим наконечником, штангенциркуль.

Заготовка – тонкостенное кольцо из материала сталь 45.

Порядок выполнения работы

2.4.1 Начертить эскизы заготовки и схемы деформации кольца при закреплении в патроне.

2.4.2 Измерить параметры заготовки: наружный диаметр D, диаметр отверстия d, ширину b и толщину h. Результаты измерения и условия выполнения работы занести в бланк отчета.

2.4.3 Исходя из заданной точности формы отверстия e (задается преподавателем), по формуле (2.7) рассчитать значение требуемого усилия зажима кулачка.

2.4.4. По установленной величине усилия зажима рассчитать усилие на рукоятке ключа по формуле

, (Н),

где с – коэффициент, зависящий от диаметра патрона и длины рукоятки зажимного ключа. Для конкретного случая , принять с = 38, 3.

2.4.5 По данным значениям подачи и скорости или глубины и скорости резания соответственно по формулам (2.9) или (2.10) рассчитать значения глубины резания и подачи.

Исходя из конкретных условий при обработке углеродистых сталей резцами с пластинками из твердого сплава значение коэффициентов и степеней принимать следующими:

2.4.6 Установить заготовку в трехкулачковом патроне и закрепить с расчетымм усилием P_рук.

2.4.7 Установленными режимами резания расточить отверстие.

2.4.8 Снять кольцо и микрометром измерить толщину стенок в шести сечениях – в трех под кулачками h_min и в трех между кулачками h_max. Данные занести в таблицу отчета.

2.4.9 Определить среднее максимальное и среднее минимальное значение толщины стенок кольца:

(мм),

(мм).

2.4.10 Определить действительные значения погрешности формы отверстия (см. рис. 1г):

, (мм).

2.4.11 Сопоставить действительное и заданное значение погрешности формы отверстия:

2.4.12 Результаты измерения и расчетов записать в отчет.

2.4.13 Сделать соответствующие выводы.

2.5 В отчете лабораторной работы приводятся:

1) Эскиз заготовки и схемы деформации кольца.

2) Условия выполнения работы:

а) станок, режущий и измерительный инструмент, материал и параметры заготовки, требуемая точность отверстия;

б) R_ср., J, q, Р_рук.

3) Результаты измерения (толщину стенок в шести сечениях – в трех под кулачками h_min и в трех между ними h_max, среднее максимальное и минимальное , их значения, действительное значение погрешности формы отверстия Dq).

4) Оценка точности обработки.

5) Выводы по работе.

Вопросы для самопроверки

2.6.1 Механизм образования погрешностей под воздействием усилий закрепления?

2.6.2 Какие конструкции приспособлений обеспечивают обработку деталей без возникновения погрешностей от усилий закрепления?

2.6.3 Какие схемы закрепления деталей приводят к уменьшению погрешностей формы?

Лабораторная работа № 3

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒