Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Скачать 0.87 Mb.

Название	Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
страница	3/7
Тип	Методические указания

filling-form.ru > Туризм > Методические указания

1 2 3 4 5 6 7

Работа № 3. ПОГРЕШНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Цель работы: выявить условия и причины появления на операции погрешности базирования.

Теоретические положения

Для обработки на станках заготовка определенным образом устанавливается и ориентируется относительно режущего инструмента. При использовании приспособлений возможно появление погрешности установки обрабатываемых заготовок.

Погрешность установки ε_у заготовки на станке – это отклонение фактически достигнутого положения заготовки от требуемого. Проявляется ε_у в смещении положения измерительной базы заготовки относительно настроенного на размер режущего инструмента.

Погрешность установки εу как одна из составляющих общей погрешности выполняемого размера, состоит из погрешности базирования ε_б, погрешности закрепления ε_зи погрешности положения заготовки ε_пр, вызываемой неточностью приспособления.

Погрешностью базирования называется разность предельных расстояний от измерительной базы заготовки до установленного на размер режущего инструмента. Погрешность базирования возникает при несовмещении измерительной и технологической баз заготовки; она определяется для конкретного выполняемого размера при данной схеме установки заготовки. Поэтому обозначению погрешности базирования в расчетах присваивают индекс соответствующего размера (ε_б_А).

Технологическими базами называют поверхности (линии или точки), принадлежащие заготовке, используемые для определения ее положения на станке относительно режущего инструмента. Это поверхности заготовки, непосредственно контактирующие с установочными элементами приспособления (рис.1, поверхности 2).

Измерительными базами называют поверхности (линии или точки), принадлежащие заготовке, от которых производят отсчет выполняемых размеров при обработке заготовки или проверку взаимного положения поверхностей детали (см. рис.1, поверхности 3).

Погрешность базирования равна нулю: для размеров, связывающих поверхности, обрабатываемые одновременно одним инструментом; для диаметров обрабатываемых поверхностей; для размеров, получаемых при одной инструментной наладке.

1 – обрабатываемые поверхности;

2 – технологические базы;

3 – измерительные базы.

Рис. 1. Схема базирования призматической заготовки
Она влияет на точность выполняемых размеров, точность взаимного положения поверхностей и не влияет на точность их формы.

Погрешности базирования определяется как сумма допусков на размеры, связывающих технологическую и измерительную базы: εб_k = T_A(см. рис.1).

Рис. 2. Схема базирования цилиндрической заготовки
Для устранения или уменьшения погрешности базирования следует:

совмещать технологические и измерительные базы заготовки (ε_б_h = 0, см. рис.1);
повышать точность выполнения размеров технологических баз;
выбирать рациональное расположение установочных элементов и назначать правильно их размеры;
устранять или уменьшать зазоры при посадке заготовок на охватываемые или охватывающие установочные элементы.

Содержание работы
Работа заключается в обработке уступов на призматических и цилиндрических заготовках; измерении заданных от разных измерительных баз размеров, получаемых при обработке; определении погрешности их базирования и анализе результатов опытов.
Оборудование, инструмент, экспериментальные образцы
Оборудование: вертикально-фрезерный станок.

Приспособление: тиски машинные, призма с углом расположения рабочих поверхностей α = 90°.

Инструмент: режущий – фрезы концевые диаметром 15…20 мм; измерительный – микрометры.

Экспериментальные образцы: несколько (не менее 4-х) призматических заготовок сечением 20х30 мм и несколько (не менее 4-х) цилиндрических диаметром 25…30 мм, длиной 50…60 мм. В поперечном сечении размеры заготовок должны отличаться на 1 мм.
Порядок выполнения работы
Опыт I.
Задача: выявить условия и причины появления погрешности базирования.

Подготовить протокол испытаний:

- составить схему фрезерования уступа на призматической заготовке. Отразить на ней схему установки заготовок, режущий инструмент, направление его вращения и направление подачи (рис.3);

- подготовить табл. 1 для регистрации результатов измерения полученных при опытах размеров Н₁ и Н₂ до профрезерованного уступа у экспериментальных образцов.

- измерить размер «А» у экспериментальных образцов и внести их в табл.1

Выполнить эксперимент:

- профрезеровать уступ на экспериментальных образцах, поочередно устанавливая их на станке в тиски, при постоянном, предварительно настроенном, положении фрезы (метод автоматического получения размеров).

- измерить у каждого экспериментального образца размеры Н₁ и Н₂до обработаннойповерхности и внести их в табл. 1.

Проанализировать результаты эксперимента:

- поочередно сопоставить между собой размеры, заданные от одной измерительной базы; определить наибольшую величину их отличия друг от друга в обработанной партии, т.е. определить погрешность базирования размеров Н₁ и Н₂;

- сопоставить между собой величины погрешности базирования размеров, заданных от разных измерительных баз до обработанной поверхности и с допуском на размер «А»;

- установить причину, вызывающую изменение получаемого размера до обрабатываемой поверхности (появление погрешности базирования) у образцов при неизменном, предварительно настроенном, положении фрезы;

- на основе выполненного анализа сформулировать выводы об условиях и причинах, вызвавших появление на операции погрешности базирования получаемых размеров.
Опыт 2.
Задача: установить степень влияния расстояния между технологической и измерительной базами на величину погрешности базирования.

Подготовить протокол испытаний:

- составить схему фрезерования уступа на цилиндрической заготовке. Отразить на ней схему установки, режущий инструмент, направление его вращения и направление подачи (рис.4);

- подготовить табл. 2 для регистрации результатов измерения полученных при опытах размеров Н₁ и Н₂ до профрезерованного уступа у экспериментальных образцов;

- измерить размер «ØD» у экспериментальных образцов и внести их в табл.2

Выполнить эксперимент:

- профрезеровать уступ на экспериментальных образцах, поочередно устанавливая их на станке в призму, размещенную в тисках, при постоянном, предварительно настроенном, положении фрезы (метод автоматического получения размеров).

- измерить у каждого экспериментального образца размеры Н₁ и Н₂до обработаннойповерхности и внести их в табл. 2.

3) Проанализировать результаты эксперимента:

- поочередно сопоставить между собой размеры, заданные от одной измерительной базы; определить наибольшую величину их отличия друг от друга, т.е. определить погрешность базирования размеров Н₁ и Н₂;

- сопоставить величины погрешности базирования размеров, заданных от разных измерительных баз до обработанной поверхности;

- сопоставить расстояние между технологической и измерительной базами с величинами погрешности базирования размеров Н₁ и Н₂;

- на основе выполненного анализа сформулировать выводы о вли-яния расстояния между технологической и измерительной базами на величину погрешности базирования.

Рис.3	Таблица 1
	№ опыта	А мм	Н1 мм	Н2 мм
	1
	2
	3
	4
		Т_А	εб_Н1	εб_Н2

Рис.4	Таблица 2
	№ опыта	ØD мм	Н1 мм	Н2 мм
	1
	2
	3
	4
		Т _Ø_D	εб_Н1	εб_Н2

Отчет по работе

В отчете указать:

Наименование, цель и краткое содержание работы.

Схемы базирования заготовок на фрезерном станке (рис.3 и рис.4) с указанием моделей станков, наименования и размеров инструмента, режимов обработки и т. д.

Таблицы результатов измерений (табл. 1 и 2).

Выводы (условия и причины появления на операции погрешности базирования и пути их уменьшения).

Работа № 4. ЖЕСТКОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ
Цель работы: изучение влияния упругих деформаций технологичес-кой системы под действием сил резания на точность размеров и формы не-жесткого вала при токарной обработке.
Теоретические положения
При обработке деталей на металлорежущих станках под действием сил резания происходят упругие деформации элементов технологической системы. При недостаточной жесткости эти деформации являются источником значительных погрешностей размеров и формы обработанных поверхностей.

Под жесткостью технологической системы понимается способность системы сопротивляться действию сил, стремящихся ее деформировать. Жесткость определяется

(1)

где j – жесткость в кН/м или кг/мм; Р_у– составляющая силы резания, направленная по нормали к обрабатываемой поверхности в кН (кг); у – смещение поверхности в направлении действия силы относительно режущей кромки инструмента в м (мм).

В технологических расчетах удобнее пользоваться понятием податливости технологической системы

, м/кН, мм/Н. (2)

Зная жесткость элементов технологической системы, можно рассчи-тать возможную погрешность обработки поверхностей. Жесткость узлов станка, например, шпинделя, пиноли, суппорта можно определить приложением к ним статической нагрузки и измерением возникающих при этом величин их отжатий. Величину жесткости вычисляют с помощью формулы (1).

Cодержание работы
В работе определяют жесткость и податливость технологической системы статическим методом, вычисляют значение погрешности формы обработанной поверхности вала. Обтачивается гладкий вал. Сравнивается расчетная и фактическая погрешности формы вала.
Оборудование, инструмент, заготовки
Оборудование: токарный станок.

Приспособления: патрон самоцентрирующий трехкулачковый, центр задний, динамометр ДОСМ-I.

Инструмент: режущий – резцы проходные Т5К10,

;

; мерительный – микрометры 0-25; 25 – 50; 50 – 75 мм; индикаторы ИЧ-1 мкм.

Заготовки: валы ступенчатые размерами

мм,

мм; материал сталь 45; 3-4 шт.; валы гладкие, материал сталь 35, 45;

18 – 25 мм,

= 450 – 500 мм, 3 – 4 шт.
Порядок выполнения работы

Этап 1

Задача: определить податливость узлов станка статическим методом.

Составить схемы испытаний для определения жесткости (рис.1) и подготовить протокол испытаний (см. табл.1).
Закрепить в резцедержателе динамометр и установить индикаторы.
Прикладывая усилия 500, 1000 и 1500 Н, измерить величины упругих перемещений на основании показания индикаторов y_i (мкм) при заданных нагрузках и записать в табл. 1. Испытание повторить 3 раза. Для каждого варианта нагрузки вычислить средние значения упругих перемещений: передней бабки (), задней бабки (), суппорта (). Записать их значения в строку табл.1, соответствующую варианту нагрузки.
Используя формулу (2) вычислить податливость передней бабки (), задней бабки () и суппорта ().

Рис. 1. Схема испытаний жесткости статистическим методом

Таблица 1

Определение податливости узлов станка

Номер опыта	Р, Н	Величина упругих перемещений, мкм									Податливость, мкм/Н
		Расчет у_пб			Расчет у_зб			Расчет у_суп
		Номер измер.			Номер измер.			Номер измер.
		1	2	3	1	2	3	1	2	3
1	500
2	1000
3	1500
		у_{пб =}			у_{зб =}			у_{суп =}

Этап 2

Задача: Определить погрешность формы обрабатываемой поверхности нежесткого вала расчетным путем.

Составить эскиз обработки вала (рис. 2) и подготовить табл. 2 и табл. 3.
Назначить режимы резания: мм; мм; м/мин. Вычислить значение составляющей силы резания ,Н.
Выполнить расчет податливости технологической системы последовательно в 5-ти сечениях: при 0; 0,25; 0,5; 0,75; , где расстояние от торца заготовки у передней бабки до точки приложения силы резания в мм; длина заготовки в мм, исходя из следующего

где

- податливость станка в i-ом сечении детали;

- пода-тливость заготовки в i-ом сечении детали;

номер выделенного се-чения вала.

,

где

2,1

(МПа) – модуль упругости материала вала;

0,05

(

) – момент инерции сечения вала;

значения координаты точек приложения силы (мм) при

1…5.

Результаты вычислений поместить в табл. 3.

Рис. 2. Схема обработки нежесткого вала

Таблица 2

Упругие перемещения вала в сечениях

Сечения вала	I x = 0	II x = 0,25 l	III x = 0,5 l	IV x = 0,75 l	V x = l

Вычислить упругие перемещения технологической системы в каждом из 5-ти сечений станка

где

радиальная составляющая силы резания, вычисленная в п.2;

-упругие перемещения, соответствующие перемещению режу- щей кромки резца из положения его настройки.

Найти значение настроечного диаметра обрабатываемого вала. Для этого:

- измерить диаметр заготовки

в сечении 5 на рис. 2;

- вычислить настроечный диаметр обрабатываемого вала по форму- ле

где

- значение настроечного диаметра (мм),

- измеренное ….значение диаметра в 5-м сечении вала;

глубина резания (мм), ….принятая в п. 2.

Найти расчетный размер обрабатываемого вала в каждом из 5-ти сечений станка. Расчет выполнить с помощью формулы

где -

расчетный диаметр вала в i - м сечении;

значе - ние упругого перемещения режущей кромки резца относительно заго- товки из положения его настройки, найденное в п.4.

Результаты, полученные на данном этапе занести в табл. 3.
Этап 3

Задача: Обточить гладкий нежесткий вал, измерить его диаметры в 5-и сечениях и сравнить расчетную и фактическую погрешности формы вала.

Закрепить вал на станке согласно рис.2.
Установить на станке режим резания t, s, v выбранные при выполнении п. 2.
Обточить вал за один проход. Снять вал.
Измерить диаметры в выделенных сечениях и результаты измерений занести в табл. 3.
Оценить совпадение расчетных и фактических значений диаметра вала.
Выполнить эскиз (рис. 3), иллюстрирующий несовпадение расчетных и фактических значений диаметра вала в 5-ти сечениях.
Cделать выводы:

о стабильности жесткости технологической системы при токарной обработке;
о характере влияния упругих деформаций технологической системы с переменной жесткостью под действием сил резания на точность формы обточенного нежесткого вала.

Таблица 3

Расчетные и фактические размеры вала

Значения диаметра вала по сечениям
Рассчитанные
Фактические

Рис. 3. Схема распределения погрешности обработки по длине вала

1 2 3 4 5 6 7

	Правила приема в федеральное государственное бюджетное образовательное... В федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Шаблон программы производственной практики министерство образования... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Программа практики. 2 курс министерство образования и науки российской... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программа практики. 3 курс министерство образования и науки российской... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Российской Федерации Сызранский филиал Федеральное государственное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Министерство образования и науки российской федерации федеральное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Работа № 3. ПОГРЕШНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Теоретические положения

Похожие: