Общие положения

НЕОБХОДИМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Анализ накопления погрешностей в технологических процессах изготовления деталей

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

Вопросы для самопроверки

Отчет по ПРАКТИЧЕСКой работе

Методика выполнения ПРАКТИЧЕСКой работы

Выполнение практической работы производится в следующей последовательности:

1) измерить диаметры заготовки до обработки в трех сечениях (у переднего центра, в середине, у заднего центра), определить среднее значение и принять его за действительный диаметр заготовки d;

2) точить заготовку вала по всей длине; режимы обработки: скорость резания J = 50…60 м/мин, продольная подача S = 0,1 мм/об, глубина резания t = 0,5 мм;

3) измерить диаметры заготовки в трех сечениях после обработки;

4) определить фактическое отклонение формы вала по выражению 1.8;

5) определить расчетный радиус вала в среднем сечении по формуле 1.5;

6) определить расчетное отклонение формы вала по выражению 1.7;

7) сопоставить фактическое и расчетное отклонение формы вала;

8) сделать вывод по работе.

Отчет по практической работе должен содержать следующие разделы:

1) наименование и цель работы;

2) эскиз обрабатываемой заготовки;

3) режимы обработки;

4) диаметры заготовки, среднее значение диаметра заготовки;

5) диаметры вала в трех сечениях после обработки (таблица 1.1);

Таблица 1.1

Экспериментальные данные

6) расчетный диаметр вала в среднем сечении;

7) фактическое и расчетное отклонение формы вала

8) выводы по работе.

1. По какой причине появляется погрешность формы длинного нежесткого вала при токарной обработке?

2. Как определить расчетный размер вала в среднем сечении?

3. Как уменьшить погрешность формы вала?

4. В чем состоит сущность уменьшения погрешности формы при обработке на оборудовании с ЧПУ?

Изучить механизм возникновения и накопления погрешностей при выполнении ряда технологических операций. Освоить методику выявления таких погрешностей. Выявить мероприятия, направленные на уменьшение суммарной погрешности технологического процесса.

При выполнении практической работы используется:

1 горизонтально-фрезерный станок;

2 машинные тиски;

3 фреза дисковая трехсторонняя, оснащенная пластинками твердого сплава Т15К6;

4 заготовки плитки из стали 45 ГОСТ 1050–88;

5 средства измерения: штангенциркуль 0–125 ГОСТ 166–89, штангенглубиномер 0–160 ГОСТ 162–90.

Явление накопления погрешностей в технологических процессах, в первую очередь, связано с правильностью выбора технологических баз. В тех случаях, когда размер детали получается непосредственно от технологических баз, накопления погрешностей не происходит. В этом случае выдерживается принцип единства баз, то есть, в качестве технологических используются конструкторские базы детали. При этом размер детали является замыкающим звеном размерной цепи технологической системы, и его точность определяется только факторами, присутствующими в данной технологической операции (рисунок 2.1). Для детали, показанной на рисунке 2.1, размер уступа задан конструктором от нижней плоскости. Такое построение технологического процесса является наиболее удачным, так как позволяет обеспечить требуемую точность детали кратчайшим путем.

Получение размера детали от технологических баз

Рисунок 2.1.

В некоторых случаях не удается использовать принцип единства баз. Если размер уступа задан конструктором от верхней плоскости, то для реализации принципа единства баз в качестве технологической установочной базы следует использовать верхнюю плоскость детали (рисунок 2.2).

Использование принципа единства баз при указании размера

от верхней плоскости

Рисунок 2.2.

Несмотря на возможность получения точности кратчайшим путем, такой вариант построения технологического процесса нельзя признать удачным, так как при этом существенно усложняется конструкция установочного приспособления. В подобных случаях приходится производить организованную смену баз. При использовании в качестве технологической базы нижней плоскости детали (рисунок 2.3) точность размера, определяющего положение уступа, будет определяться размерной цепью А. Размер детали является в этом случае замыкающим звеном A _Δ технологической размерной цепи. Составляющими звеньями являются операционные размеры A ₁, A ₂.

Образование технологической размерной цепи

Рисунок 2.3.

Погрешность замыкающего звена равна сумме погрешностей составляющих звеньев:

, (2.1)

Размер A ₁ получен на предыдущих операциях при обработке верхней и нижней плоскости. Размер A ₂ получен в данной технологической операции. Таким образом, при несовпадении технологической и измерительной баз происходит накопление погрешностей.

Для уменьшения таких погрешностей необходимо:

- по согласованию с конструктором изменить схему простановки размеров детали;

- расширить допуск размера детали, на котором происходит накопление погрешностей (также по согласованию с конструктором);

- изменить схемы базирования или схемы обработки;

- уменьшить погрешности, присущие технологическим операциям (погрешности установки, погрешности статической и динамической настройки).

Анализ накопления погрешностей производится различными методами, в основе которых лежит теория размерных цепей. При использовании одного из них [1] анализ накопления погрешностей в технологических процессах изготовления деталей производится путем формирования трехзвенных размерных цепей, относящихся к конкретной технологической операции. Данные размерные цепи формируются в результате анализа операций технологического процесса в обратном порядке. Формирование начинают с операции, в которой окончательно получается требуемый размер детали, имеющий накопленную погрешность. Заканчивается формирование размерных цепей тогда, когда погрешность размера будет определяться только данной операцией. При этом образуется система параллельно связанных размерных цепей. Определение накопленной погрешности производится путем последовательного расчета данных размерных цепей.

Более просто и наглядно анализ накопления погрешностей производится с помощью построения размерных схем технологического процесса и расчета одной многозвенной размерной цепи /2/. Размерная схема позволяет анализировать точность всех размеров, получающихся в данном технологическом процессе. Размерная схема – технологический документ, наглядно отображающий последовательность изменения размерных параметров заготовки от операции к операции. Построение схемы начинается с нанесения под чертежом заготовки вертикальных линий, соответствующих поверхностям и осям детали. Их расположение должно строго соответствовать реальному расположению поверхностей и осей. Все операционные размеры и размеры исходной заготовки привязываются к этим вертикалям. Указание размеров должно производится в последовательности обработки поверхностей в технологическом процессе. Сначала указываются размеры заготовки. Описание технологических переходов сопровождается указанием всех размерных параметров: припусков, операционных размеров, отклонений от соосности и др. После описания последнего перехода оставляется место для возможных замыкающих звеньев-размеров, а затем на тех же вертикалях наносят размеры детали. Выявление замыкающих звеньев производится путем сопоставления размеров детали и окончательных размеров. В том случае, если какой-либо размер детали не получен в технологическом процессе как окончательный, то в состав размерной схемы добавляется соответствующее замыкающее звено-размер.

Формирование размерных цепей производится путем нахождения замкнутых контуров для каждого из замыкающих звеньев по размерной схеме. Обход контуров следует начинать с замыкающего звена, не допускается включение в состав размерной цепи нескольких замыкающих звеньев, при обходе контуров не допускается проходить через разрывы поверхностей.

В качестве примера рассмотрим построение размерной схемы линейных размеров для технологического процесса изготовления детали типа вала, рисунок 2.4 и таблица 2.1.

Чертеж вала

Рисунок 2.4.

Таблица 2.1

Технологический маршрут изготовления вала

Номер и наименование операции	Операционный эскиз
Исходная заготовка
05 Токарная
10 Токарная
15 Токарная

Построение размерной схемы начинается с вычерчивания эскиза заготовки. Затем на горизонтальной линии под эскизом наносятся 3 метки, соответствующие поверхностям заготовки. От этих меток вниз проводится вертикали, между которыми впоследствии будут наноситься размеры. Сначала наносятся 2 размера исходной заготовки. При обработке каждого из торцов на размерную схему наносятся припуск и размер, связывающий обрабатываемую поверхность с технологической базой. После указания последнего размера, полученного в технологическом процессе, оставляется место для возможных замыкающих звеньев-размеров. Затем выявляются известные составляющие звенья. К ним относятся размеры, связывающие окончательно обработанные поверхности при условии соответствия их размерам детали. В данном случае известным звеном является размер, образующийся на 20 операции. Далее выявляются замыкающие звенья-размеры. В рассматриваемом случае замыкающим звеном-размером является длина ступени вала меньшего диаметра, поскольку этот размер не получается в качестве окончательного в технологическом процессе, но указан на чертеже детали, рисунок 2.4. Построенная размерная схема приведена на рисунке 2.5.

Размерная схема

Рисунок 2.5.

В данной лабораторной работе анализ накопления погрешностей фрагмента технологического процесса, состоящего из двух операций. Из этих операций в работе выполняется последняя – обработка уступа на фрезерном станке. На рисунке 2.6 представлен эскиз обрабатываемой заготовки.

Обрабатываемая заготовка

Рисунок 2.6.

В лабораторной работе производится обработка уступа по двум вариантам, рисунок 2.7.

Базирование заготовки при обработке по различным вариантам

Рисунок 2.7.

При обработке направляющая технологическая база образуется за счет упора заготовки в неподвижную губку машинных тисков. В варианте а измерительная и технологическая база совпадают, точность размера A ₂ определяется только точностью данной технологической операции. В варианте б измерительная и технологическая база не совпадают. Точность размера уступа, заданного чертежом детали, зависит от данной операции (размер B ₂) и от предыдущих, в которых производится обработка боковых плоскостей заготовки (рисунок 2.8).

Для анализа процесса накопления погрешностей необходимо построить размерную схему для части технологического процесса обработки боковых сторон детали. Выявить размерную цепь, замыкающим звеном которой является ширина уступа. Определить погрешность замыкающего звена, суммируя погрешности составляющих звеньев. Сопоставить расчетную погрешность замыкающего звена с фактической, полученной измерением ширины уступа в партии заготовок.

Предыдущие операции обработки заготовки

Рисунок 2.8.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 70; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!