Надежная обработка деталей с заданным допуском. Генеральное среднее квадратическое отклонение, страница 2

Распределение размеров принять соответствующим закону нормального распределения.

Дано:   Номинальный размер      40 мм;

Поле допуска                                     Н8;

Генеральное среднее квадратическое отклонение σ=7 мкм;

Погрешность настройки    Dн =10мкм;

Решение:

Æ40Н8(+0,039),

,                                    (20)

- при обработке возможен брак

Вероятность неисправимого брака исключена при

,         (21)

Найдем процент исправимого брака

,                      (22)

,               (23)

,                  (24)

Ответ: При Dн=40,008 мм Fнеиспр=0  Fиспр=12,7%

Задача 2.1

Определить погрешность на диаметр 2D размера, вызванную размерным износом резца за период стойкости Т при точении со скоростью V резцом, если относительный износ uо. Длину пути резания, учитывающую первоначальный ускоренный износ инструмента, принять равной 1000м.

Дано: Период стойкости    Т=40мин;

Скорость резания        V =140 м/мин;

Относительный износ   uо=20 мкм/м;

Решение

Погрешность при износе равна

,                                                 (25)

где L длина пути резания

,                                               (26)

где Lт – длина резания

,                                (27)

Lн=1000м по условию задачи

,              (28)

,                     (29)

Ответ: 2D=264мкм

Задача 2.2

Определить величину конусообразности 2Dк получающейся вследствие размерного износа резца при чистовой обработке поверхности диаметром D и длиной L с подачей S, если относительный износ uо.. по какому квалитету возможна надежная обработка в данном случае, если влияние остальных факторов может быть учтено генеральным средне квадратичным отклонением σ?

Дано:

Диаметр                          D=200мм;

Длина                               L=740мм;

Подача                       S=0,12мм/об;

Относительный износ uо =3мкм/м;

Генеральное среднее квадратичное отклонение σ=8мкм

Решение

Определим длину пути резания

,                        (30)

Погрешность при износе равна

,                           (31)

Так как обрабатывается диаметр, то 2Dк=2 Du=22.8 мкм,

Суммарное распределение поля заготовки  определяется по формуле

,                              (32)

Определяется сумма

,                    (33)

С учетом запаса в 20% получаем значение 84,96мкм

По таблицам для данного размера выбираем 9 квалитет TD=115мкм

Ответ:  2Dк=22,8мкм ; IT9=115мкм

Задача 2.3

Определить погрешность обработки, вызванную упругими обжатиями элементов технологической системы под действием радиальной составляющей силы резания при обработке на токарном станке партии валов длиной L твердосплавным резцом. Материал заготовки – сталь с пределом прочности σв. Геометрические параметры режущей части инструмента:φ1=100 , γ=100, λ=00.

Дано:                Диаметр D=30мм;

Длина                             L=315мм;

Квалитет точности               IT 13;

Предел прочности материала заготовки  σв =750МПа;

Глубина резания        tmin=1,5 мм;

Подача                    S=0,42 мм/об;

Скорость резания    V =80м/мин;

Главный угол в плане        φ=900;

Способ установки –    в центрах ;

Тип станка – токарный многорезцовый полуавтомат;

Шпиндельный узел

– нагрузка при испытаниях на жесткость: 6,00кН;

– максимальная деформация под нагрузкой 160 мкм;

Задняя бабка

– нагрузка при испытаниях на жесткость: 6,00кН

– максимальная деформация под нагрузкой 200 мкм;

Решение:

Поле рассеивания размеров связанных с колебанием упругих отжатий системы определяется как:

где Wmax и Wmin - соответственно, максимальная и минимальная податливость технологической системы;

Pmax и Pmin - соответственно, максимальная и минимальная составляющая силы резания.

,                                         (34)

где Wст - податливость станка, которая находится по формуле

,                                    (35)

где  - наибольшее смещение резцедержателя и оправки, установленной в шпинделе передней бабки и пиноли задней бабки.

,                               (36)

                     ,

                   ,

,                                           (37)

А-коэффициент, зависящий от способа установки вала, А=48…70;

Е- модуль упругости, Е-2 105МПа

I – осевой момент инерции

,                          (38)

Подставим значения

,              (39)

Находим максимальную податливость технологической системы

                  ,

Минимальная податливость технологической системы определяется податливостью шпиндельного узла

.

Определяем Рmax и Рmin по максимальной и минимальной глубине резания

Сила резания определится по формуле: