Вариант 2

Сдано в 2024году. Оценка 8,0 / 10,0 Скриншот с отметкой прилагается к работе.

Лабораторная работа по «Основам технологии машиностроения»

Систематические и случайные погрешности обработки

Цель работы: Изучить влияние износа и тепловых деформаций на точность обработки.

Задачи:

1.   Изучить теоретический материал

2.   По вариантам выполнить расчет погрешности от износа

3.   По вариантам выполнить расчет погрешности от тепловых деформаций инструмента

4.   Оформить бланк отчета.

Теоретический материал

Систематические погрешности могут быть постоянными или закономерно изменяющимися.

Систематические постоянные погрешности не изменяются при обработке одной заготовки или партии заготовок. Примером подобных погрешностей могут служить погрешность формы обтачиваемой поверхности в результате непараллельности оси шпинделя направляющим станины токарного стана; погрешность межосевого расстояния растачиваемых отверстий из-за ошибки расстояния между осями направляющих втулок расточного кондуктора.

Систематические закономерно изменяющиеся погрешности могут влиять на точность обработки непрерывно или периодически. Примером непрерывной погрешности может служить погрешность, вызываемая размерным износом режущего инструмента, а периодически действующей - погрешность возникающая в результате тепловой деформации станка в период его пуска до достижения состояния теплового равновесия.

Случайные погрешности возникают в результате действия большого количества факторов. Определить заранее точную величину этой погрешности для каждой детали в партии не представляется возможным. В результате возникновения случай погрешностей происходит рассеяние размеров заготовок, обработанных при одних и тех же условиях. К случайным погрешностям относятся, погрешности вызванные колебаниями твердости обрабатываемого материала и непостоянством величины снимаемого припуска; изменением положения исходной заготовки в приспособлении, связанной с погрешностью ее базирования, закрепления, и т.п.

Определение погрешности обработки, связанной

с размерным износом режущего инструмента

Известно, что размерный износ  инструмента пропорционален относительному износу мкм/км и пути L1 (км) резания. На основании данных приведенных в таблице 1, можно рассчитать погрешность обработки, вызванную размерным износом. Погрешность обработки определяется для партии деталей, обрабатываемых за период стойкости инструмента. Поэтому предварительно необходимо вычислить путь резания  при обработке одной детали.

Износ режущего инструмента в нормальной зоне определяют по формуле

Пример 1.

Определить погрешность формы цилиндрической поверхности вала 150 мм, вызванную размерным износом инструмента. При обтачивании длина обрабатываемой поверхности 1 = 150 мм. Режимы резания V = 100м/мин, t = 0,4мм, S = 0,05мм/об. Материал резца Т30К4, материал заготовки - конструкционная сталь.

Решение.

Согласно таблице 1. ∆о = 6,5 мкм/км. Путь резания по формуле (2) равен

L = 3,14∙150∙1500/1000∙0,05 = 14137 м

износ резца по формуле (4) равен

∆к = 0,0065∙(14137+1000)/1000 = 0,098 мм.

Величина конусности ∆к = 2∆и = 2∙0,098 = 0,I9бмм.

Уменьшить величину конусности можно, используя режущий инструмент из эльбора. Тогда ∆о = 0,003 мм. (таблица 1).

Поэтому ∆и = 0,00З(14I37+1000)/1000 =0,045 мм.

Конусность ∆к = 2А = 20,045 =0,09 мм

Определение погрешностей обработки под влиянием температурных деформаций

Теплота, образующая при резании, приводит к тепловым деформациям технологической системы, а следовательно, и появлению погрешностей обработки ∆т. Рассмотрим наиболее подробно расчет погрешности обработки, связанной с теплыми деформациями ∆т.заг заготовки и режущего инструмента ∆ти.

Количество теплоты, образующейся при резании, определяется по формуле

Q = 0,24 Nрез t0 60, ккал            (5)

где Nрез - мощность, затрачиваемая на резание, кВт;

t0 - основное время обработки, мин.

 

Мощность резания, в нашем случае, можно определить через тангенциальную составляющую Рz силы резания, которая приблизительно равна Рz=2Ру max.

Значение радиальной составляющей силы резания определяется из уравнения

...

Работа №1.

По вариантам задания по первой букве фамилии

Через какое число обработанных заготовок следует произвести поднастройку резца вследствие его износа при растачивании втулок из углеродистой стали с подачей S, если допустимый износ резца составляет 0,3 Td. Исходные данные для расчета приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 Исходные данные к заданию 1 (варианты 1-5)

Работа №2.

По вариантам задания по первой букве фамилии

Рассчитать погрешность обработки, вызванную тепловой деформацией резца при установившемся тепловом состоянии при обтачивании вала. Постоянная резания Сp = 4,5.

Решить задачу для условий обработки приведенных в таблице 5 и 6.

Бланк отчета:

Работа №1

Расчет полностью с результатом.

Работа №2

Расчет полностью с результатом.