Определение жесткости техноло­гической системы СПИД и вызываемой ею погрешности обработки

Страницы работы

10 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ : Приобретение знаний по определению жесткости техноло­гической системы СПИД и вызываемой ею погрешности обработки , а также выработка некоторых умений и навыков по оценке жесткости элементов сис­темы СПИД и их влияние на точность обработки.

Общие сведения

Одной из причин , вызывающих погрешность выдерживаемого при обработке размера, является нестабильность силы резания , величина которой изменяется под влиянием переменных условий обработки. В частности, к из­менению силы резания приводят колебания размеров заготовок , т.е. неравно­мерность глубины резания (t1 и t2 , см. рис. 1.).

Нестабильность силы резания вызывает неравномерность деформаций и отжатий элементов упругой системы , в результате чего возникают погреш­ности формы обработанной поверхности т.к. неточность заготовки отражается на обработанной в виде аналогичной неточности. Таким образом точность обработки зависит от жесткости упругой системы СПИД.

Для определения погрешности обработки, вызванной упругими дефор­мациями системы, необходимо определить жесткость этой системы. Под жесткостью системы понимают отношение силы резания, направленной нормально к обрабатываемой поверхности , к смещению лезвия инструмента в направле­нии действия этой силы.

Сущность статического метода определения жесткости металлорежущик станков заключается в том , что элементы станка с помощью специалных приспособлений нагружают силой, воспроизводящей действие силы резания , и  одновременно   измеряют  перемещение   отдельных  частей   станка. Для

испытания   жесткости станков      методом   статического   приложения   нагрузки существует много приборов , которые состоят из нагружающего устройства с динамометром и устройства для измерения деформаций . Данный метод имеет много недостатков:

1)метод сложен; 2) требует длительного испытания; 3)жесткость станка, определяемая  в  статическом  состоянии , лишь  приблизительно  характеризует упругие перемещения станка в процессе работы.

Оборудование и оснастка

1. Токарно - винторезный станок 16К20 2.РезецТ15К6

3. Заготовки l/D=1-2, l/D= 5-7 и    l/D=3-5 4. Штангенциркуль, линейка

5. Микрометр                                              ,

6. Микрокалькулятор

Практическая часть

1. Первоначально   определяется   податливость ( жесткость ) станка Для этого:

1.1. В патрон токарного станка устанавливается весьма жесткая ступен­чатая заготовка, жесткость которой по сравнению с жесткостью станка можно пренебречь. Обычно такая заготовка имеет l/D =1-2. Материал заготовки - конструкционная сталь с

σв=50 кг/мм2=500МПа.

Установить  резец  с  пластиной  Т15К6   со   следующими   геометрическими параметрами φ=60º, γ=10º, r=0,3 мм

Рис.2 схема определения точности обработки в зависимости от точности заготовки и жесткости системы.

На длине l=5-10 мм проточить заготовку так, чтобы D2-D1=4-10 мм. Затем замерить диаметры ступеней заготовки.

D1=86мм;         D2=78мм;         L=64мм

d1’=76,84мм;    d2’=76,81 мм;   L1=12мм

d1’’=76,82мм;  d2’’=76,83мм;

Погрешность заготовки

        Δзаг=(D2-D1)/2=(78-86)/2=4мм

1.4 Обработать заготовку за один проход таким образом, чтобы глуби­на резания на   Dравнялась 1 мм. S=0,1 мм/об; υ=70-80 м/мин.

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

Δдет=(d2-d1)/2

Δ’дет=(76,84-76,81)/2=0,015 мм

Δ’’дет=(76,83-76,82)/2=0,005 мм

1.6  Определить фактическое уточнение

                         ε= Δдет/Δзаг

                         ε'=0,015/4=0,00375

                         ε’’=0,005/4=0,00125

1.7  Определить податливость станка, считая, что при сверхжесткой заготовке жесткость системы будет равна Jст(wст)

Т.о.

                        

2. Определяется податливость ( жесткость ) детали. Для этого :

2.1 В патрон токарно-винторезного станка устанавливается нежесткая заготовка (L/D=5..7)

L=270 мм; L1=154мм.

D1=54мм;         D2=50мм;        

d1’=48,32мм;    d2’=48,02 мм;    d3’=77,91 мм;   

d1’’=48,27мм;  d2’’=48,09мм;    d3’’=77,93 мм;

2.2 Определение теоретических значений податливости и жесткости детали

Wдет=L3/3EI=2703/3∙104∙0,05(544-484)=0,00205мм/кг

2.3 Установленным ранее резцом протачивается ступенька на конце консоли длиной 5-10 мм с перепадом диаметров 1-2 мм, измеряются диаметром D1 и D2.

2.4 На длине L протачивается заготовка за 1 проход со следующими режимами обработки: S=0,1 мм/об; υ=70-80 м/мин; t2=1мм на диаметре меньший ступени заготовки. Замеряются диаметры в сечениях 1-1, 2-2, 3-3, т.е. d1, d2, d3 соответственно.

2.5 Определяем податливость детали

                 Wдет=K∙L1/2Py

Где Py – радиальная составляющая усилия резания

Где K – конусность на участке L1, после обработки, которое будет определено из зависимости

                 K=(d1-d3)/L1=(48,295-47,92)/254=0,00148

Wдет=0,00148∙254/2∙18,8=0,00999 мм/кг

Jдет=1/Wдет=1/0,00999=100,1 кг/мм

2.6Делается сравнение теоретически получаемой детали с определённым значением её получения производственным способом.

2.7 Определить производственным способом податливость системы СПИД и её жесткость.

                 W=Wст + Wдет=0,0003983+0,00999=0,0104 мм/кг

                 J=1/W=1/0,0104=96,2 кг/мм

II «Изучение зависимости точности обработки от точности заготовки и жесткости технологической системы СПИД»

1 При тех же элементах режимов обработки  выполняется второй проход на длине 15-20 мм от конца консоли и микрометром замеряются полученые значения диаметров в сечениях 2-2 и 1-1, т.е. соответственно d2' и d1’. Не изменяя режимов резания выполнить на том же участке вала 3-й проход и замерить диаметры d2'' и d1''

2 Определение величины фактических погрешностей заготовки и детали после соответствующего колл-ва проходов:

                 Δзаг=54-50/2=2 мм

                 Δ’заг=48,32-48,02/2=2 мм

                 Δ’’заг=48,27-48,09/2=2 мм

3 Считая, что жесткость (податливость) тех. Системы СПИД в сечениях 1-1 и 2-2 одинаково и в процессе выполнения эксперимента практически не изменяется, рассчитываем величину теоретических погрешностей детали после 1-го, 2-го и 3-го проходов.

                 Δдет=Сn∙Δзаг

После 1-го прохода :

        Δдет1=0,0642∙2=0,1264 мм

После 2-го прохода :      

Δдет2=0,06422∙2=0б00824 мм

После 3-го прохода :

        Δдет3=0б06423∙2=0?000529 мм

4 Задавшись требуемой точностью обработки (погрешностью детали) равной

Похожие материалы

Информация о работе