Лабораторная работа № 5 Определение погрешности базирования детали при фрезеровании и точении
Цель работы – освоить методику расчета погрешности базирования и влияние ее на точность обработки.
Задание: работа выполняется на примере фрезерной и токарной операции.
Фрезерная операция
Требуется обработать поверхность P детали, приведенной на эскизе (рис. 17). Выполняя работу, студент должен использовать два варианта базирования детали.
1 вариант. При обработки поверхности Р за технологическую базу принимается поверхность K. Измерение размера А производится в контрольном приспособлении с базированием детали по поверхностям двух отверстий R. Таким образом, в рассматриваемом варианте технологическая база K не совпадает с измерительной R.
2 вариант. При обработке поверхности P в качестве технологической базы используются поверхности двух отверстий R с базированием по пальцу. Технологическая база и измерительная совмещены.
Рис. 17. Деталь для фрезерной операции
Токарная операция
Требуется обработать поверхность P детали, приведенной на эскизе (рис. 18). Выполняя работу, студент должен использовать два варианта базирования детали.
|
Рис. 18. Деталь для токарной
операции
|
1 вариант. При обработке поверхности P за технологические базы принимаются поверхности K (поверхности центровых отверстий), то есть обработка идет с жестким передним центром, который ориентирует деталь в радиальном и осевом направлениях. Измерение размера А производится штангенрейсмусом с базированием детали на измерительную плиту по поверхности R. Таким образом, в этом варианте технологическая база не совпадает с измерительной. Величина погрешности базирования для размера А определяется из уравнения
 ,
где Td – допуск на диаметр центрового гнезда;
α – половина угла центрового гнезда.
2 вариант. При обработке поверхности P за технологические базы принимаются поверхность K и поверхность R (торец), то есть обработка идет с плавающим передним центром, который базирует деталь только в радиальном направлении. В осевом направлении деталь базируется по торцу. Технологическая база здесь совпадает с измерительной. Измерение размера А производится аналогичным путем.
После анализа вариантов базирования в соответствии с основными положениями, необходимо обработать партию деталей с базированием как по первому, так и по второму вариантам.
Основные положения
Погрешность базирования имеет место при несовмещении измерительной и технологической баз заготовки, а при установке на охватывающую или охватываемую поверхность к погрешности базирования добавляется и погрешность, вызываемая зазором между установочной базой и установочным элементом [6].
На рис. 19 приведена деталь у которой требуется обработать поверхность M, обеспечивая размер А с допуском ТА, заданный конструктором. При этом удобно в качестве технологической базы использовать поверхность P. Настройка фрезы в данном случае будет осуществляться на размер С с допуском ТС, а контроль размера А – от поверхности N, которая является измерительной базой.
В данном случае появляется погрешность базирования для размера А, равная допуску на размер С, величина которого устанавливается по справочникам, как средне-экономическая точность операции.
Таким образом, при заданной точности размера А и установленной точности размера С, согласно размерной цепи (рис. 19) TA=TC+TB, необходимо определить допуск размера В, при котором будет обеспечиваться допуск чертежного размера А.
Рис. 19. Схема образования погрешности базирования при
несовпадении технологической и измерительной баз
Порядок выполнения работы
Фрезерная операция
Определить допустимую погрешность базирования для размера А, задавшись по справочнику средне-экономической точностью операции (ТАэ)
 .
Первый вариант базирования
Определить расчетную величину погрешности базирования для размера А.
Обработать партию из шести деталей с базированием их по поверхности К.
Замерить у всех деталей размеры А и С и определить поле их рассеивания (ωА, ωС).
Сравнить поле рассеивания размера С с допустимой и расчетной погрешностью базирования, а поле рассеивания размера А с его допуском.
Должны соблюдаться условия:
если  , то ωА≤ТА;
если , то ωА>ТА.
Второй вариант базирования
Определить расчетную величину погрешности базирования для размера А.
Обработать партию из шести деталей с базированием отверстий по установочным пальцам.
Замерить у всех деталей размер А и определить величину поля его рассеивания.
Замерить величину фактического зазора (Sф) в соединении отверстие – установочный палец.
Сравнить поле рассеивания размера А с его допуском, а фактический зазор (Sф) с допустимой и расчетной погрешностью базирования.
Токарная операция
Определить допустимую погрешность базирования для размера А, задавшись по справочнику средне-экономической точностью операции (ТАэ)
.
Первый вариант базирования
Определить расчетную величину погрешности базирования для размера А( ).
Обработать партию из шести деталей с базированием по жесткому переднему центру.
Замерить у всех деталей размер А и определить величину поля рассеивания.
Сравнить поле рассеивания размера А с данными чертежа и с величиной допуска (ТАрас), определенного с учетом расчетной величины погрешности базирования
 .
Второй вариант базирования
Определить расчетную величину погрешности базирования для размера А.
Обработать партию из шести деталей с базированием по плавающему переднему центру.
Замерить у всех деталей размер А и определить величину поля его рассеивания.
Сравнить поле рассеивания размера А с данными чертежа.
Оформление отчёта
Лабораторная работа № 5
Название, цель работы, задание.
Схема установки заготовки.
Расчет погрешностей базирования.
Результаты замеров деталей (табл. 9).
Таблица 9
Деталь
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Поле
рассеивания
|
Фрезерная операция
|
Размер А и С при первом варианте базирования
|
А
|
|
|
|
|
|
|
|
С
|
|
|
|
|
|
|
|
Размер А и зазор S при втором варианте базирования
|
А
|
|
|
|
|
|
|
|
S
|
|
|
|
|
|
|
|
Токарная операция
|
Размер А при первом варианте базирования
|
|
|
|
|
|
|
|
Размер А при втором варианте базирования
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнение аналитических и измеренных величин при различных способах базирования.
Заключение о точности выполнения размера А при различных способах базирования.
Контрольные вопросы
Понятия базирования и базы.
Правило шести точек.
Что понимается под погрешностью базирования?
В чем заключается принцип совмещения баз?
Как определяется расчетная величина погрешности базирования?
Лабораторная работа № 6
АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМ ШТУЧНОГО ВРЕМЕНИ НА СВЕРЛИЛЬНОЙ ОПЕРАЦИИ
Цель работы – освоение методики расчета нормы штучного времени при выполнении станочных работ.
Задание:
рассчитать режим резания и выполнить нормирование многопереходной операции обработки отверстия для условий крупносерийного и массового производства;
определить фактическое время выполнения операции.
Основные положения
Штучное время – интервал времени, равный отношению цикла технологической операции к числу одновременно изготавливаемых или ремонтируемых изделий [1, 6].
Цикл операции – промежуток календарного времени от начала до конца операции.
Штучное время состоит из следующих элементов
 ,
где tо – основное время;
tв – вспомогательное время;
tт.обс – время технического обслуживания рабочего места;
tорг.обс – время организационного обслуживания рабочего места;
tп – время перерывов.
Основное время (tо) затрачивается на непосредственное изменение размеров, формы, физико-механических свойств или внешнего вида обрабатываемой заготовки.
При обработке отверстий мерным инструментом основное время определяется расчетным путем по формуле
 ,
где  – расчетная длина обработки, мм (длина хода инструмента в направлении подачи);
S – подача инструмента, мм/об;
n – частота вращения инструмента, об/мин.
При автоматическом цикле обработки (рис. 20) расчетная длина обработки представляет собой сумму собственной длины обработки (l), размера врезания инструмента в заготовку (lвр), путь подхода инструмента к заготовке для обеспечения работы инструмента в начале резания (lпод) и размера схода (сбега) инструмента (lсх)
 .
При «ручном» подводе инструмента к заготовке
 .
Значение величин lвр, lпод, lсх, берутся по нормативным таблицам [7].
Значение величины врезания (lвр) можно определить и расчетным методом:
– при сверлении отверстия стандартным сверлом
 ,
где d – диаметр сверла;
– при зенкеровании, развертывании
 ,
где t – глубина резания; – угол в плане.
а) б)
Рис. 20. Схемы для расчета длины обработки:
а – при сверлении; б – при зенкеровании и развертывании
Вспомогательное время (tв) – время, затрачиваемое на различные действия, обеспечивающие выполнение элементов работы, относящихся к основному времени.
Определение вспомогательного времени заключается в установлении времени выполнения комплексных приемов: времени на установку и снятие детали, включение и выключение станка, на переключение режимов обработки в процессе выполнения операции, на контроль размеров детали.
Вспомогательное время может быть неперекрываемым и перекрываемым. Если вспомогательные работы выполняются не в процессе обработки, то такое вспомогательное время называется неперекрываемым. Если же часть вспомогательных работ производят в процессе выполнения основной работы, то эта часть вспомогательного время называется перекрываемой.
Продолжительность вспомогательных действий, производимых при изготовлении детали и входящих в состав вспомогательного времени, определяется по нормативам. В табл. 10–16, которые являются фрагментами соответствующих таблиц [7], приведены затраты вспомогательного времени при выполнении элементов сверлильных операций.
Таблица 10
№
поз.
|
Установочная плоскость
|
Тип приспособления
|
Вес детали, кг, до
|
0,25
|
1,0
|
3
|
8
|
Время, мин
|
1
|
Горизонтальная
|
Закрытый (типа кондкутора)
|
0,09
|
0,1
|
0,12
|
0,15
|
2
|
Вертикальная
|
0,10
|
0,11
|
0,13
|
0,17
|
Таблица 11
№
поз.
|
Способ крепления
|
Количество зажимов
|
Вес детали, кг, до
|
0,25
|
1,0
|
8
|
20
|
Время, мин
|
1
|
Поворотной планкой и гайкой с помощью гаечного ключа
|
1
|
0,12
|
0,13
|
0,18
|
0,21
|
2
|
2
|
0,18
|
0,21
|
0,29
|
0,34
|
3
|
3
|
0,24
|
0,29
|
0,40
|
0,47
|
Таблица 12
№
поз.
|
Наименование приемов
|
Время,
мин
|
1
|
Изменить чистоту вращения шпинделя, величину подачи
|
0,08
|
Таблица 13
№
поз.
|
Характер
обработки
|
Вид подачи
|
Группа станков
|
I
|
II
|
III
|
Наибольший диаметр просвер-ливаемого отверстия, мм, до
|
12
|
25
|
30
|
Время, мин
|
1
|
Сверление по кондуктору, зенкерование, развертывание
|
Механическая
|
0,06
|
0,08
|
0,08
|
2
|
Ручная
|
0,04
|
0,05
|
0,05
|
Таблица 14
№
поз.
|
Наименование приемов
|
Время,
мин
|
1
|
Поставить и снять кондукторную втулку при внутреннем диаметре втулки в мм до
|
20
40
Св. 40
|
0,07
0,09
0,12
|
Таблица 15
№
поз.
|
Наименование приемов
|
Время,
мин
|
1
|
Установить и снять инструмент в быстросменном патроне
|
Диаметр инструмента, мм до
|
15
25
30
Св. 30
|
0,05
0,06
0,09
0,12
|
Таблица 16
№
поз.
|
Измерительный инструмент
|
Точность измерения
|
Измеряемый размер, мм до
|
Длина измеряемой
поверхности, мм, до
|
25
|
50
|
100
|
Время, мин
|
1
|
Калибр-пробка гладкая двухсторонняя
|
11–12 кв. (4–5 кл.)
|
20
|
0,06
|
0,07
|
0,09
|
2
|
50
|
0,08
|
0,09
|
0,11
|
3
|
6–7 кв.
(2–3 кл.)
|
25
|
0,10
|
0,11
|
0,14
|
4
|
50
|
0,12
|
0,13
|
0,16
|
Время обслуживания рабочего места (tт.обс + tорг.обс) – смазывание оборудования, уборка и т.д. устанавливают на основании нормативов и во многих случаях определяют в % к оперативному времени:
tобс ≈(4…8 %) tоп;
tоп = tо + tв.
Время на личные потребности (tп) – отдых, производственная гимнастика и т.д. регламентируются законодательством и определяются в % к оперативному времени. Для механических цехов
tп ≈(2,5 %) tоп. |
