Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Необходимые материалы и данные



Министерство образования и науки

Российской Федерации

 

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ

 

 

Практическая работа № 3

По дисциплине “Основы технологии машиностроения”

Тема “Расчёт суммарной погрешности обработки”

 

Волгодонск – 2011 г.


практическая работа № 3– 2 часа

 

Тема

1.1 Расчёт суммарной погрешности обработки

Цель

2.1 Приобретение навыков определения суммарной погрешности обработки

2.2 Приобретение навыков работы со справочной литературой

Необходимые материалы и данные

3.1 Пояснения к работе (теоретическая часть)

 

Расчет суммарной погрешности обработки

 

Все погрешности, определяющие точность обработки деталей машин на металлорежущих станках, могут быть разделены на три категории:

1 погрешности установки заготовок εу;

2 погрешности настройки станка Δн;

3 погрешности на стадии процесса обработки, которые вызываются:

а) размерным износом режущих инструментов — Δи;

б) упругими деформациями технологической системы под влиянием силы резания – Δу;

в) геометрическими неточностями станка — ΔСТ;

г) температурными деформациями технологической системы —ΔТ.

При обработке на станках с ЧПУ дополнительно возникают погрешности позиционирования элементов системы и отработки программ управления.

Расчет точности необходим в основном для операций чистовой обработки, выполняемых с допуском по 6 – 11-му квалитетам.

Суммарные погрешности обработки деталей на настроенных станках определяют по уравнениям:

для диаметральных размеров

 

Δ = 2 ∙ ; (1)

для линейных размеров

 

Δ = 2 ∙ (2)

 

Расчет погрешности диаметральных размеров при однорезцовом точении может быть выполнен по методике, изложенной в [1].

После определения суммарной погрешности Δ проверяется возможность обработки без брака:

 

Δ ≤ Тd, (3)

 

где Td – допуск на операционный размер.

В случае несоблюдения этого условия необходимо предложить конкретные мероприятия по снижению Δ∑.

Погрешность обработки на фрезерных станках рассчитывается с учетом погрешности установки εу, которая может быть определена по [1] или приложению таблица 1 данных методических указаний.

При обработке плоскостей на фрезерных станках погрешность Δу, вызванная упругими деформациями технологической системы, зависит в основном от колебания величины припуска и податливости системы «шпиндель – стол». В связи с тем, что подача при обработке осуществляется столом станка, податливость системы W не изменяется при изменении относительного положения заготовки и фрезы (т.е. W = const). В то же время податливость фрезерных оправок и заготовок при чистовой обработке сравнительно мала. Поэтому податливость технологической системы W при расчетах принимается постоянной и равной податливости системы «шпиндель – стол» величину которой можно определить, например, по [1]или приложению А таблица А4. Максимальное (Pz max) и минимальное (Pz min) касательные составляющие усилия фрезерования определяются по [1] при максимально и минимально возможных глубинах резания /, ширине В и принятых условиях фрезерования.

Суммарная погрешность ΔСТ, вызванная геометрическими неточностями станка, может быть определена по[1] или приложению А таблица А6. Погрешность ΔИ, вызванная размерным износом фрез, необходимо найти по [1] или приложению А таблица А3. В связи с прерывистым характером процесса резания при фрезеровании величина относительного износа больше, чем при точении; ее определяют по уравнению

 

Ио фр = (4)

 

где В – ширина фрезерования, мм;

и0 – относительный износ, мкм/км.

П р и м е ч а н и е – Для твердосплавных фрез и0 выбирается по [1] или приложению таблица 3; для быстрорежущих фрез и0 принимают равным 15 … 20 мкм/км.

 

Длина пути резания LТ.фр, км, партии деталей:

при торцовом фрезеровании

 

LТ фр = ; (5)

 

при цилиндрическом фрезеровании

 

Lц фр = ; (6)

 

где lД, B – длина и ширина обрабатываемой поверхности детали, мм;

N – число деталей в обрабатываемой партии, шт.;

Sпр продольная подача инструмента или детали, мм/об;

Dфр —диаметр фрезы, мм. Погрешности Δн и ΔТ определяются так же, как при обработке на токарных станках.

Методика расчёта элементарных и суммарной погрешностей на станках с ЧПУ принципиально не отличается от методики расчёта точности обработки на станках обычного типа. Однако суммарная погрешность состоит из большего числа элементарных погрешностей. К дополнительным погрешностям, как известно, можно отнести:

Δп.с – погрешность позиционирования суппорта; по величине она может быть принята равной двум дискретам привода подач по соответствующей координате;

Δп.р – погрешность позиционирования резцедержателя (инструментальной головки или блока); в современных станках с ЧПУ она не превышает 6...8 мкм;

Δкор – погрешность отработки коррекции (в случае работы с корректорами), численно равная двум дискретам привода подач по соответствующей координате.

Вместе с тем при работе с корректором из расчета Δ можно исключить систематическую погрешность от размерного износа инструмента ΔИ (так как в программу можно ввести периодическую коррекцию положения инструмента), а из расчета погрешности размерной настройки Δн – составляющую Δper (так как эта составляющая учитывается погрешностью коррек­ции Δ кор).

В связи с более жесткой конструкцией податливость станков с ЧПУ может быть принята в 2...4 раза меньшей, чем у аналогичных станков с ручным управлением, т.е.

WСТ. ЧПУ = 0,33 ∙ WСТ. ручн.упр. (7)

 

 

Алгоритм расчёта погрешности обработки при фрезеровании;

1 Погрешности установки заготовки εу,мкм,(согласно [1] или приложения А таблица А1)

2 Погрешность настройки фрезы ΔИ,мкм,на размер h согласно [1] по формуле

 

(8)

где ΔР – погрешность регулирования фрезы по эталону с контролем металлическим щупом, мкм (принимается равной ΔР = 10 мкм);

Δизмдопускаемая предельная погрешность измерения заданного размера …, мкм (таблица 2);

Кр, КИкоэффициенты, учитывающие отклонения закона нормального распределения величин ΔР и Δизм от нормального. Принимаем Кр = 1,73, КИ = 1.

3 Размерный износ инструмента ΔИ,мкм,при торцовом фрезеровании, принимая уравнение (4)

(9)

 

где Sпр = SZZ – продольная подача стола станка, мм/об;

иоотносительный износ при точении, мкм/км (см. [1] или приложение А таблицу А3);

lд. – длина детали (обработки)

4 Упругая деформация технологической системы под влиянием силы резания Δу, мкм

 

Δу = W ∙ (РX max - РX min) (10)

 

Податливость технологической системы W ,мкм / кН,определится формулой

 

W = у / Рх (11)

 

где у – относительное смещение инструмента, мкм (согласно приложения А таблица А4);

Рх – осевая составляющая силы резания, кН (согласно приложения А таблица А4).

Между составляющими силы резания при фрезеровании существует следующая зависимость Рх / РZ = 0,5.

Тогда сила резания РX min,кН, определится по формуле

РX min = 0,5 РZ = 0,5 (12)

где D – диаметр фрезы, мм;

n – частота вращения шпинделя, мин-1;

С – коэффициент (см. приложение таблицу 5);

х, у, и, q, w – показатели степени.

Частота вращения шпинделя п, мин-1 определится формулой

 

п =

 

Сила резания РX max, кН

РX max = (13)

Упругая деформация технологической системы под влиянием силы резания Δу,мкм,(см. формулу (10))

Δу = W ∙ (РX max - РX min).

 

5 Погрешность, вызванная геометрическими неточностями фрезерного станка ΔСТ,мкм,нормальной точности, представляет собой отклонение от параллельности верхней поверхности основания на заданной длине мм (согласно [1] или приложения Атаблица А6).

6 Погрешность ΔТ, мкм от температурных деформаций системы принимается в размере 10% от суммы остальных погрешностей, т.е.

 

ΔТ = 0,1 ∙ (εу + ΔН + ΔИ + Δу).

7 Суммарная погрешность Δ,мкм,согласно формуле (2).

Вывод: заданная точность обеспечивается, т.к. Δ ≤ Тd, (см. формулу (3)).

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.