Система активного контроля наружного диаметра штоков амортизаторов, страница 11

5. В условиях массового и крупносерийного производства исключить (уменьшить) систематическую постоянную тепловую погрешность путем корректирования наладки при использовании настраиваемого режущего инструмента (резца торцовой фрезы и др.) или корректирования рабочего размера инструмента на величину тепловой деформации при использовании мерного инструмента (сверла, развертки и др.).

На токарно-револьверном станке производится последовательное обтачивание чугунной втулки размерами, мм: D=120, d=90, L=150.

Определить погрешность наружного диаметра втулки при условиях обработки, приведенных в табл. 1.

Таблица 1.

Количество теплоты, возникающей при точении детали, ккал, определяем из следующего выражения:

, где Т_О – основное время обработки, мин:

.     

Так как черновая и чистовая обработка заготовки на токарно-револьверном станке производится последовательно и практически непрерывна, то общее количество теплоты, возникающей при резании, ккал:, где Q₁, Q₂ – количество теплоты, возникающей при черновом и чистовом точении.

Количество теплоты, образующейся при черновом точении:

ккал

Основное время обработки:

 

На нагрев детали при невысоких скоростях резания уходит 10% теплоты:

 

Аналогично определяем количество теплоты при чистовом точении:

 ккал, если:

 мин.

На нагрев детали при невысоких скоростях резания уходит 7% теплоты:

 ккал.

Общий нагрев заготовки при черновой и чистовой обработке:

Температура нагрева заготовки определяется по формуле:

 ^оС.

где     С- удельная теплоемкость материала детали, ккал/кг град;

 – плотность материала, кг/м³;

W- объем заготовки, м³.

Принимая плотность чугуна γ=7600 кг/м и его удельную теплоемкость с=0.11ккал/кг град.

Объем заготовки определяем по формуле:

 м³.

Увеличение наружного диаметрального размера втулки при ее нагреве рассчитываем по формуле:

Определяем погрешности, вызываемые тепловыми деформациями режущего инструмента при черновом и чистовом точении.

Температурную погрешность резца, мкм, при установившемся тепловом состоянии вычисляем по формуле :

Тогда тепловые погрешности технологической системы при чистовой обработке:

мм.

Так как тепловые погрешности при автоматическом получении размеров на настроенном станке должны составлять лишь часть допуска и не превышать в среднем 20-40% его значения. Следовательно необходимо проверить выполнение условия: . Поле допуска при чистовом обтачивании втулки (120h10) составляет: Td=140 мкм, поэтому:  мм. Найденная величина  превышает допустимое значение: мм. Значит, точность обработки не обеспечивается.

Необходимо принять меры по уменьшению тепловых погрешностей заготовки и режущего инструмента.

Для уменьшения тепловых деформаций заготовки в данном случае целесообразно увеличить скорость резания за счет применения инструментального материала с более высокими режущими свойствами: в заготовку будет поступать меньше теплоты и уменьшится длительность процесса резания.

Увеличенные режимы резания должны соответствовать нормативным:                                       - при черновой обработке:    м/мин;

- при чистовой обработке:   м/мин.

Для уменьшения тепловых погрешностей инструмента используем резец с величиной вылета резца:   L_В=30 мм для черновой и L_В=20 мм для чистовой обработки.