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.
|
| Поделиться: |
