Расчет суммарной погрешности обработки РПК «Политехник»

Вариант 9.

 

Рис. 1

Условие задания:

Таблица 1 (Методического пособия)

Вариант	Размеры детали, мм						Материал детали	Предел прочности материала детали σв, МПа	Резец				Припуск на обработку Zmin мм	Подача S, мм/об
	d1	d2	d3	l1	l2	l3			Материал режущей части	Углы					Число заготовок в партии N	Примечание: Квалитет  и величины отклонений по диаметру  d2
										φ	γ	λ
																13	10
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
9	50	40	35	100	170	240	45	610	Т15К6	45	10	0	0,5	0,15	30	0,165 -0,165	0 -0,084

Ступени d₁ = 50 мм, d₂ = 40 мм, d₃ = 35 мм, l₁ = 100 мм, l₂ = 170 мм, l₃ = 240 мм обрабатываются чистовым точением в центрах токарного многорезцового копировального полуавтомата 1Н713 ГОСТ 16472-79 нормальной точности Н с допуском IT10.

На предшествующей операции заготовка обработана черновым точением с точностью мм.

Условия чистового точения:

-  резец с пластинкой твердого сплава Т15К6;

- углы резца φ = 45^о, γ =10^о, λ =0^о;

- припуск на обработку Z_min = t_min= 0,5 мм;

- подача s = 0,15 мм/об;

- скорость резания V = 130 м/мин (для всех вариантов);

- число заготовок N = 30 шт.;

- величина допуска , мм

- t_max = t_min + 0,165 мм.

Определить суммарную погрешность ступени d₂ заготовки вала из материала сталь 45 ГОСТ 1050-74 (σ_в = 610 МПа).

Решение.

Суммарная погрешность обработки рассчитывается по формуле:

1. Расчет погрешности размерного износа инструмента,  мкм

где U₀ = 6 мкм/км,

L_д - длина пути резания при точении одной заготовки, мм.

При точении партии заготовок N, длина пути резания, мм:

,

=

==6437 мм,

=38,62 мкм.

2. Расчет погрешностей, вызываемых упругими деформациями технологической системы под влиянием сил резания.

Δ_у=У_max-У_min= W_max ^.P_{y max} – W_min ^.P_{y min},   мкм

2.1 Расчет минимального значения составляющей силы резания, Н:

С_{р ,} x, y, n   С_р =243; x = 0,9; y = 0,6; n = - 0,3 табл. 6.1

поправочный коэффициент K_p определяется по формуле:

= 0,86∙1,0∙1,0∙1,0=0,86

коэффициент K_мp , учитывающий качество обрабатываемого материала, определим по формуле:

= = 0,86

где n = 0,75 - показатель степени (табл. 6.2);

K_φp=1,0; K_γp=1,0; K_λp=1,0; K_rp (не рассматривается для тв.сплава)- коэффициенты (табл. 6.2).

Минимальное значение составляющей силы резания:

==83,3 Н

2.2  Расчет максимального значения составляющей силы резания.

, Н

t_max= t_min+0,165 = 0,5 + 0,165 = 0,665 мм.

P_{y max}= = 107 Н

2.3 Расчет наименьшей податливости технологической системы, мкм/кН:

Для станка 1Н713 ГОСТ 16472-79: сила P_y0 = 16 кН      y_min= 320мкм;   y_max= 450мкм (/1/, стр.30)

 

2.4 Расчет наибольшей податливости технологической системы, мкм/кН:

W_max=W_ст.max+ W_заг.max   

Наибольшую податливость станка W_ст.max , мкм/кН, определим по формуле:

       

Наибольшая податливость заготовки W_заг.max , мкм/кН:

 

 

Приведенный диаметр вала d_пр для ступенчатых валов с односторонним уменьшением диаметров, рассчитывается по формуле:

 

 

=42,7 мм

Наибольшая податливость заготовки, мкм/кН:

=8,317

Наибольшая податливость технологической системы, мкм/кН:

2.5 Погрешности, вызываемые упругими деформациями технологической системы, мкм:

 Δ_у= (32,377∙0,107 – 20·0,083) = 1,764 мкм.

3 Расчет погрешности, вызываемой геометрическими неточностями

станка (/1/. табл.23), мкм:

мкм

С=20 мкм ; L= 300 мм .

4 Расчет погрешности настройки станка, мкм:

 

где K_p иK_u - коэффициенты, учитывающие отклонения закона распределения величин Δ_p и δ_изм от нормального распределения (K_p  = 1,75; K_u = 1);

Δ_p –  погрешность регулирования положения резца при наладке на размер в поперечном направлении (в данной задаче применить метод регулирования положения резца по эталону: резец закрепленный в резцедержателе подводят к эталону винтом поперечной подачи с контролем положения резца с помощью металлического щупа, при этом Δ_p= 7мкм) (1, стр. 71, табл. 26);

δ_изм – допустимые погрешности измерения линейных размеров (диаметров, длин) в зависимости от допусков и квалитетов точности размеров. 

В задании ступени вала обрабатываются чистовым точением с допуском  IT10 (10 квалитет), тогда:

при номинальных размерах свыше 18 до 30 мм, погрешность δ_изм = 15мкм;

при номинальных размерах свыше 30 до 50 мм, погрешность δ_изм = 20мкм;

при номинальных размерах свыше 50 до 80 мм, погрешность δ_изм = 20мкм;

при номинальных размерах свыше 80 до 120 мм, погрешность δ_изм = 15мкм;

(1, стр. 72, табл. 27).

К_р =1,75;   К_н= 1; Δ_р=7 мкм;   δ_изм.= 20 мкм

= 15,8

5 Расчет температурной погрешности, мкм:

Температурные деформации технологической системы принимаются равными 15% от суммы остальных погрешностей (1, стр.76), мкм:

ΣΔ_Т=0,15(Δ_у+Δ_н+Δ_и+ΣΔ_ст) = 0,15(1,764+15,8+38,62+4,66) = 9,13

6 Расчет суммарной погрешности обработки, мкм:

=

==71 мкм

5.2 По результату расчета Δ_∑ > Т_d(71 > 84).

Вывод: условие  выполняется, следовательно, обработка с заданной точностью возможна.

                                          СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 1./Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с., ил.

2.  Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 2./Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с., ил.

3.  Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. 6-е изд., испр. и доп. / А. М. Дальский, Т. М. Барсукова, А. Ф. Вязов и др. - М.: Машиностроение, 2005. - 592с.

4.  Технологические процессы в машиностроении: Учеб. для машиностроит. спец. вузов / А. Г. Схиртладзе. - М.: Высш. шк., 2007. - 927с.: ил.