Порядок выполнения работы 6.1

Производственный способ определения жесткости (податливости)

Технологической системы

1. В патрон токарного станка устанавливается весьма жесткая ступенчатая заготовка (рисунок 6.2), жесткость которой по сравнению с жесткостью станка можно пренебречь. Обычно такая заготовка имеет l/D=1…2. Материал заготовки – конструкционная сталь с пределом прочности s_в=500 МПа.

2. Установить резец с пластинкой Т15К6 со следующими геометрическими параметрами j=60°, g=10°, l=0°, r=0, 3…0, 5 мм. Установка вершины резца выше оси центров недопустима, в противном случае будет наблюдаться «втягивание» резца в тело заготовки и поэтому может оказаться, что d₂< d₁.

Рисунок 7.2 – Схема производственного метода определения жесткости (податливости) станка

3. На длине 1₁=5…10 мм проточить заготовку так, чтобы D₁ – D₂=4…6 мм. Затем замерить диаметры ступеней заготовки. Результат замера принимается за погрешность заготовки

D_заг= D₁– D₂.

(6.17)

4. Обработать заготовку за один проход таким образом, чтобы глубина резания на диаметре D₂, равнялась 1 мм, подача S=0, 1 мм/об, скорость резания V=70-80 м/мин.

5. Замерить диаметры d₁, и d₂ после обработки. Результат замера принимается за погрешность детали

D_дет= d₁– d₂.

(6.18)

6. Определить фактическое уточнение

(6.19)

7. Определить податливость станка, считая, что при сверхжесткой заготовке жесткость (податливость) системы будет равна j_ст (W_ст). Следовательно, с достаточной для практических целей точностью

(6.20)

8. Определить жесткость станка, используя формулу (6.2).

Производственный способ определения податливости (жесткости) детали

1. В патрон токарно-винторезного станка устанавливается маложесткая заготовка (из того же материала, что и в первой части этой работы), у которой l/D=5…7, и поджимается центром задней бабки.

2. Протачивается наружная поверхность заготовки до устранения ее биения тем же резцом, который использовался в первой части этой работы. Режим обработки: подача S=0, 1 мм/об, скорость резания V=70-80 м/мин, глубина резания t=0, 25-0, 5 мм.

3. Замеряются диаметры заготовки по концам и в ее средней части и определяется среднее значение диаметра образца.

4. Отводится центр задней бабки, в результате этого заготовка оказывается установленной консольно, и протачивается заготовка на длине l с режимом обработки: подача S=0, 1 мм/об, скорость резания V=70-80 м/мин, глубина резания t=1 мм.

5. Определяются диаметры заготовки на конце консоли d₁, и в конце обработке d₂, т.е. на расстоянии l от конца консоли. При этом, в каждом сечении (месте) диаметра замеряются их средние значения.

6. Определяется конусность К на участке l заготовки с использованием зависимости

(6.21)

7. Определяется величина радиальной составляющей усилия резания Р_у при выполненном режиме обработки с использованием зависимости (6.8).

8. Определяется податливость детали производственным способом с использованием зависимости

(6.22)

9. Определяется податливость W_сист и жесткость j_сист технологической системы с использованием зависимостей (6.4) и (6.2).

10.В теоретическом плане определяется податливость детали W_дет с использованием зависимостей (6.15) и (6.16).

11.Делаются выводы по полученным значениям податливости одной и той же детали W_дет и W .

Примечание. При обработке заготовок на одном и том же станке податливость (жесткость) технологической системы будет включать постоянное значение податливости (жесткости) станка (что и будет использовано в лабораторной работе 6.2) и переменное значение податливости (жесткости) детали, которая будет предопределяться способом установки, диаметром и длиной заготовки, а также и режимом обработки.

Порядок выполнения работы 6.2

Определение количества проходов для обеспечения заданной

Точности детали

1. В патрон токарного станка устанавливается заготовка с l/D=3 и поджимается центром задней бабки. Материал заготовки – конструкционная сталь с пределом прочности s_в=500 МПа.

2. Устанавливается резец (см п. 2 работы 6.1).

3. На заготовке «вручную» точится конус за счет поворота салазок суппорта на угол 0, 5…1, 0°, что обеспечит перепад диаметров в 2…3, 5 мм на длине 100 мм. При длине заготовки более 100 мм перепад диаметров целесообразно сохранить тем же (см. рисунок 6.3).

Рисунок 6.3 – Схема определения количества проходов (уточнений) для обеспечения заданной точности детали

4. Замеряются диаметры D₂ (больший, расположенный со стороны задней бабки) и D₁ (меньший, расположенный ближе к патрону).

5. Определяется погрешность заготовки D_заг=D₂ – D₁,

6. Задавшись квалитетом точности изготовления детали, например, IТ11, имеем допуск Т=0, 13 мм для диаметров свыше 18 и до 30 мм, или Т=0, 16 мм для диаметров свыше 30 до 50 мм. Из-за копирования погрешности заготовки примем, что погрешность формы детали будет находиться в пределах 0, 2 поля допуска на размер, т.е. для диаметра до 30 мм составит 0, 026 мм, а для диаметра более 30 мм – 0, 032 мм. Таким образом, погрешность одной обработанной детали в зависимости от ее диаметра будет: D_дет=0, 026 мм или D_дет=0, 032 мм.

7. В теоретическом плане определяем податливость детали W_дет по зависимостям (6.15) и (6.16), в которой D=(D₁ + D₂)/2.

8. Определяется податливость технологической системы W_сист по зависимости (6.4), в которой используем значение податливости станка W_ст, полученное в лабораторной работе 6.1.

9. Определяется значение коэффициента С по зависимости (6.12) при принятых в эксперименте условиях обработки: подача S=0, 1 мм/об, скорость резания V=70-80 м/мин, глубина резания t=1 мм (уточняется в зависимости от значения D и установленной ступени частоты вращения шпинделя станка n с использованием зависимости

10.Определяется количество проходов (уточнений) по зависимости (6.13).

11.Выполняется экспериментальная проверка выполненного расчета количества проходов m, для этого:

- устанавливается на станке заданный режим обработки (см. п. 9). При этом на заготовке (образце) методом пробных ходов и промеров на длине 5…7 мм от правого торца образца устанавливается резец на размер d₁=D₁ – 2 мм, что обеспечивает точение с глубиной резания t=1 мм на меньшем диаметре заготовки;

- отводится центр задней бабки, заготовка оказывается установленной консольно, и выполняется его точение на длине l;

- замеряются диаметры d₁ и d₂, а также d₃ в средней части длины детали и значения заносятся в первую строку таблицы 6.1. При этом, в каждом сечении выполняется два замера диаметра с «поворотом детали» на 90° и оба заносятся в таблицу;

- определяется величина погрешности детали после первого прохода как разность между наибольшим и наименьшим значениями из шести полученных;

Таблица 6.1 – Результаты эксперимента по определению количества проходов

Проходы	d₁	d₂	d₃	D_дет_i
замер 1	замер 2	замер 1	замер 2	замер 1	замер 2
1-ый	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö
2-ой	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö
…	…	…	…	…	…	…	…
n-ый	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö	Ö	D_дет_i£ D_дет

- затем выполняются следующие действия по второму проходу: образец поджимается центром задней бабки и, аналогично, как и при первом (предыдущем) проходе, методом пробных ходов и промеров устанавливается резец так, чтобы снималась глубина резания t=1 мм на меньшем диаметре заготовки (образца), отводится центр задней бабки и протачивается заготовка на длине l, выполняются замеры диаметров заготовки в трех сечениях, полученные данные заносятся в таблицу 6.1 и вычисляется значение погрешности детали после второго прохода;

- предыдущее действие выполняется до тех пор, пока значение D_дет_i не окажется меньше или равно значению D_дет, определенному в п. 6 выполняемой работы;

- делаются выводы о соответствии или несоответствии экспериментальных результатов полученному значению количества проходов (уточнений) в п. 10 выполняемой работы.

Оформление отчета

Отчет по работе должен содержать: название работы, цель работы, краткое содержание основных положений, перечень оборудования и оснастки, используемых при выполнении работы 6.1 и 6.2, последовательность и условия выполнения работы 6.1 со всеми экспериментальными, расчетными данными и выводами по работе, аналогичные сведения по выполнению работы 6.2, в т.ч. и таблицу результатов эксперимента по определению количества проходов для обеспечения заданной точности обработки.

6.6 Контрольные вопросы

1. Что такое жесткость технологической системы и как она определяется?

2. Что такое податливость и как она определяется?

3. Из чего складывается податливость системы для конкретного случая, рассмотренного в лабораторной работе?

4. Что такое уточнение и как оно определяется?

5. Как теоретически определяется податливость детали?

6. Что такое статический метод определения жесткости станка?

7. Что такое производственный метод определения жесткости станка?

8. Какие пути увеличения жесткости технологической системы?

9. Что уменьшает влияние жесткости на величину погрешности обработки?

10.Какова зависимость для определения аналитическим методом ожидаемой погрешности обработки заготовки после первого, второго и т.д. проходов?

11.Как определяется количество проходов для обеспечения требуемой точности обработки при известных погрешности заготовки и жесткости (податливости) станка?

ЛИТЕРАТУРА

1. Ящерицын, П.И. Основы технологии механической обработки и сборки в машиностроении / П.И. Ящерицын. – Минск: Высшая школа, 1974. – 607 с.

2. Мельников, Д.В. Практическое пособие к лабораторным работам по курсу «Современные технологии» для студентов экономических специальностей заочной формы обучения / Д.В. Мельников, А.А. Пучков, С.В. Рогов. – Гомель: ГГТУ, 1999. – 19 с.

3. Пучков, А.А. Практическое пособие к лабораторным работам по курсу «Основы технологии машиностроения» для студентов экономических специальностей заочной формы обучения / А.А. Пучков, Д.В. Мельников, С.И. Красюк. –Гомель: ГГТУ, 1999. – 26 с.

4. Пучков, А.А. Практическое руководство к лабораторным работам по теме «Расчетно-аналитический способ определения точности механической обработки» курса «Технология машиностроения» для студентов специальности Т.03.01.00 /
А.А. Пучков, В.Ф. Соболев, С.А. Щербаков. – Гомель: ГПИ, 1997. – 62 с.

⇐ Предыдущая 1 23