Решение.
1. Определим величину погрешности DИ (на радиус), вызванную размерным износом резца
где L - длина пути резания при обработке партии N деталей определяется
Для сплава Т15К6 интенсивность изнашивания u0=6 мкм/км
2. Определим колебание отжатий системы D Y вследствие изменения силы Р Y из-за непостоянных глубины резания и податливости системы при обработке.
,
где Wmax и Wmin - наибольшая и наименьшая податливость системы; PYmax и PYmin - наибольшее и наименьшее значения составляющей силы резания, совпадающей с направлением выдерживаемого размера.
Для станка 1Н713 нормальной точности наибольшее и наименьшее допустимые перемещения продольного суппорта под нагрузкой 16кН составляют соответственно 450 и 320 мкм. При установке вала в центрах минимальная податливость системы будет при положении резца в конце обработки, т.е. у передней бабки станка. Исходя из этого можно принять 
. Приближенно можно считать, что максимальную податливость система имеет при расположении резца посредине вала, когда его прогиб под действием силы Р Y достигает наибольшей величины. Поэтому
,
где 
- наибольшая податливость станка, 
- наибольшая податливость заготовки.
Вал в центрах можно представить как балку на двух опорах, нагруженную сосредоточенной силой, а наибольший прогиб в середине вала
,
где l д - длина вала; Е - модуль упругости материала; J=0,05 d4пр - момент инерции поперечного сечения вала; dпр - приведенный диаметр вала; для гладких валов dпр =d вала; для ступенчатых валов с односторонним уменьшением диаметров ступеней
;
для валов с двусторонним уменьшением диаметров ступеней
.
Имея в виду, что W= y/ PY, после соответствующих преобразований получим
При консольной установке заготовки в патроне 
.
|
|
Приведенный диаметр обрабатываемой заготовки
,
а величина ее наибольшей податливости
,
тогда максимальная податливость технологической системы
Наибольшая Р Y max и наименьшая Р Y min нормальные составляющие силы резания определяются согласно, исходя из условий задачи. На предшествующей операции (черновом точении) заготовка обработана с допуском по IT13, т.е. возможно колебание припуска на величину 
IT13, что для диаметра 32 мм составит 0,4/2=0,2 мм, а колебание глубины резания tmin = Zmin =0,5 мм, tmax =0,7 мм. В этом случае
Изменение обрабатываемого размера вследствие упругих деформаций
мкм.
3. Определим погрешность, вызванную геометрическими неточностями станка 
согласно
,
где С - допустимое отклонение от параллельности оси шпинделя направляющими станины в плоскости выдерживаемого размера на длине L; l - длина обрабатываемой поверхности.
Для токарных станков нормальной точности при наибольшем диаметре обрабатываемой поверхности до 250 мм С=20 мкм на длине l=300 мм [1, табл. 23]. При длине обработки l=50 мм
4. В положении, что настройка резца на выполняемой размер производится по эталону с контролем положения резца с помощью металлического щупа, определим погрешность настройки:
,
где Dр - погрешность регулирования положения резца; Кр =1,73 и Ки=1,0 - коэффициенты, учитывающие отклонения закона распределения величин Dр и Dизм от нормального закона распределения; Dизм - погрешность измерения размера детали.
Для заданных условий обработки Dр =10 мкм и Dизм =20 мкм при измерений d2=35 h10 мм. Тогда погрешность настройки
5. Определим температурные деформации технологической системы, приняв их равными 15% от суммы остальных погрешностей,
6. Определим суммарную погрешность обработки
Она превышает заданную величину допуска на d=35 мм (Т d =100 мкм).
Если чистовое точение является операцией, предшествующей шлифованию поверхность диаметром 35 мм, превышением поля рассеяния в сравнении с полем допуска операционного размера чистового точения очевидно можно пренебречь, так как это превышение вызовет только колебание припуска на шлифование в пределах ±0,008 мм, т.е. ±2%. Если же операция чистового точения является окончательной, то необходимо выполнение работы без брака, т.е. обеспечение 
|
|
Анализ элементарных погрешностей показывает, что наиболее действенным мероприятием для уменьшения суммарной погрешности размера d2 является снижение погрешности от размерного износа резца Dи.
Этого можно достигнуть:
- применением более износостойкого твердого сплава (например, вместо Т15К6 применить сплав ТТ30К4, имеющий почти в 2 раза меньший относительный износ) или соответствующим снижением режимов резания при использовании сплава Т15К6;
- уменьшением размера партии деталей, обрабатываемых за межнастроечный период (сокращение длины пути резания);
- использованием автоналадчиков, позволяющих периодически или непрерывно корректировать положение вершины резца при его износе.
