Порядок решения задачи

Пример решения задачи

Исходные данные. На настроенном станке протачивается шейка вала в размер Ø90_-0,2. Размер заготовки Ø100±3. Материал - сталь с σ_в=75±5. Режим обработки: V=50м/мин; S =0,5 мм/об. Режущий материал - быстрорежущая сталь. Углы резца: φ=45°, γ=10°, λ = 0°. Радиус при вершине r=2 мм. Жесткость станка j=2500 кг/мм.

Постановка задачи. Рассчитать: поле рассеяние пог-решностей , обусловленное нестабильностью припусков; поле , вызываемое нестабильность значений , обусловленное действием двухэтих факторов. Рекомендовать настроечный размер, отсутствия или минимальное значение брака.

1. Рассчитываем по формулам (4.4) значение глубины резания:

мм; мм, t=5,05 мм

2. Рассчитываем значения коэффициента К_mp при различных значениях σ_в используя табл.4.2 и 4.3:

3. Рассчитываем значение коэффициента K_py, используя формулу (4.5) и данные табл.4.4 и значение коэффициента , , .

В нашем примере получаем:

, ,

4. Рассчитываем силы Р_у при переменном t и постоянном значении , используя форуму (4.2), табл.4.1.

кгс

кгс

5. Рассчитываем упругие отжатия у и погрешности ∆d, возни- кающие только из-за непостоянства t при жесткости станка j=2500 кгс/мм. Используем формулу (4.1)

Поле рассеянно погрешностей, обусловленное упругими отжатиями, возникающими только по причине нестабильности значений t равно:

мм

6. Рассчитываем силы при переменном и постоянном . Значение коэффициента приведены в п.3 решения задачи

При и принимаем значение силы:

кгс.

7. Рассчитываем упругие отжатия и погрешности при и переменной σ_в:

Поле рассеяния погрешностей, обусловленное только непостоянством значения σ_в равно:

мм

8. Рассчитываем по формуле (4.7) суммарное поле рассеяния погрешностей

мм

9. Рассчитываем средние значения и :

10. Расчет настроечного размера. Прежде всего отметим, что на данной операции нет запаса точности, т.к. ω_∑∆d=0,2=Td.

Таблица 4.3 – Показатель степени n_p в формулах для K_mp

Обрабатываемый материал	Показатель np
Твердый сплав	Быстрорежущая сталь
Сталь конструкционная	1,0	2,0
Чугун серый и ковкий	1,0	1,3

Лучшее, чего можно достигнуть, это исключить неисправимый брак и минимизировать исправимый брак. Это можно обеспечить путём правильного выбора и обеспечения настроечного размера d_н. Воспользуемся для расчета d_н схемой, представленной на рис.4.1.

Для исключения неисправимого (окончательного) брака в процессе обработки нужно обеспечить кривой распределения погрешностей положение I, при котором нижняя трехсигмальная граница поля ω_∑∆d совпадает с. нижней границей допуска. Это положение будет обеспечиваться, если настроечный размер при статической настройке будет

мм.

Очевидно, что по мере обработки заготовок ω_∑∆d начнет, за счет износа инструмента умещаться в сторону верхней границы поля допуска и появится исправимый брак. Это произойдет сразу же, т.к. запаса точности нет.

Исправить положение можно только уменьшив значение ω_∑∆d, в частности, повышением точности заготовок. Расчеты показывают, что при размере заготовки Ø100±2, вместо Ø100±3 поле рассеяния уменьшается до значения мм, что обеспечивает запас точности

мм

Для обеспечения кривой распределения положения 2 необходимо настраиваться на размер

мм

Индивидуальное задание

Задания по вариантам представлены в табл.4.5.

Задаются: обрабатываемый материал, жесткость станка материал режущей части инструмента, режимы обработки и геометрия режущей части инструмента.

Таблица 4.4 – Поправочные коэффициенты, которые учитывают геометрию режущего инструмента при расчете силы Р_у

Углы и их значения	Материал режущего инструмента	Коэффициенты и их значения
Главный угол , град.		Твердый сплав		1,30
	1,00
	0,77
	0,50
	Быстрорежущая сталь		1,60
	1,00
	0,71
	0,44
Передний угол , град.	-15	Твердый сплав		2,00
	1,40
	1,00
-10	Быстрорежущая сталь	1,00
10-15	1,60
20-25	1,00
Угол наклона главного лезвия , град.	-5	Твердый сплав или быстрорежущая сталь		0,75
	1,00
	1,25
	1,75
Радиус при вершине инструмента r, мм	0,5	Быстрорежущая сталь		0,66
1,0	0,82
2,0	1,00
3,0	1,14

Примечание: 1. Для резцов из быстрорежущей стали К_λр=1;

2. Для резцов из твердого сплава К_rp=1.

Контрольные вопросы

1. Что понимают под жесткостью и податливостью системы СПИД?

2. Почему при обработке заготовок на настроенных станках возникает явление рассеяния погрешностей?

3. Какие основные пути уменьшения суммарного поля рассеяния погрешностей?

4. Как рассчитывается настроечный размер?

5. За счет чего можно обеспечить более высокую стабильность размеров обрабатываемых заготовок?

6. Основные расчетные формулы при оценке поля рассеяния погрешностей?

Дата добавления: 2014-11-20