Основы технологии машиностроения

Министерство Высшего и Среднего Специального образования Республики Узбекистан


Ташкентский государственный технический университет
имени Ислама Каримова
Кафедра «Технология машиностроения»
Отчёт по лабораторной работе №3
по курсу «Основы технологии машиностроения»
Выполнил:

(подпись)
студент гр.

(подпись)
Принял: Ст. преп. Желтухин А. В.

Ташкент 2022

лабораторная работа № 3 Расчет суммарной погрешности обработки детали «Вал» на токарном станке мод.1К62

Направление:___________________ Выполнил:­­_____________________ Студент гр._____________________

Цель работы: Закрепление знаний полученных на лекционных занятиях. Получение навыков расчета суммарной погрешности обработки деталей. Работа с технической литературой и справочниками.


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В процессе изготовления деталей на металлорежущих станках возникает большое разнообразие погрешностей обработки. Например, цилиндрическая поверхность может иметь небольшую конусообразность, некруглость поперечного сечения, искривление оси и другие погрешности. Плоская поверхность может иметь небольшие выпуклости, вогнутость и другие отклонения.
К погрешностям взаимного расположения поверхностей деталей относят несоосность участков ступенчатого вала, неперпендикулярность оси цилиндрической поверхности к ее торцу, непараллельность противолежащих граней плит или планок, погрешности расположения отверстий в корпусных деталях и пр.
При изготовлении машин погрешности возникают на различных этапах технологического процесса. Общая (суммарная) погрешность обработки является следствием влияния технологических факторов, вызывающих первичные погрешности.
Погрешности обработки деталей являются следствием влияния следующих основных факторов.

1. 
   Неточность станков, являющаяся следствием погрешности изготовления их основных деталей и узлов, неточности сборки, износа трущихся поверхностей деталей станка в процессе его эксплуатации и т. п.
   
2. 
   Степень точности изготовления режущего инструмента и его изнашивание во время работы.
   
3. 
   Неточность установки инструмента и настройки станка на размер.
   
4. 
   Погрешности базирования и установки обрабатываемой детали на станке или в приспособлении.
   
5. 
   Деформации деталей станка, обрабатываемой детали и инструмента во время обработки под влиянием силы резания вследствие недостаточной жесткости упругой системы станок-приспособление-инструмент-деталь (СПИД).
   
6. 
   Тепловые деформации обрабатываемой детали, деталей станка и режущего инструмента в процессе обработки и деформации, возникающие под влиянием внутренних напряжений в материале детали.
   
7. 
   Неравномерность припуска и твердости заготовки.
   
8. 
   Ошибки в измерениях вследствие неточности измерительного инструмента, неправильного пользования им, влияния температуры и т. п.
   
9. 
   Ошибки исполнителя работы и другие факторы.
   

Погрешности сборки отдельных соединений и машин возникают в результате влияния следующих технологических факторов.

1. 
   Изменения зазоров и натягов в соединениях приводят к изменению характера посадки. Причиной этого является отклонение размеров, формы и расположения поверхностей собираемых деталей. Эти же причины вызывают радиальные и торцевые биения, отклонения от параллельности, соосности, перпендикулярности и др.
   
2. 
   Некачественная обработка сопрягаемых поверхностей приводит к неплотному прилеганию, снижению контактной жесткости стыков и герметичности соединений. Снижение таких характеристик вызывается отклонениями формы, отклонениями от плоскостности, прямолинейности и др.
   
3. 
   Погрешности взаимного расположения деталей и элементов машин вызываются также погрешностями их фиксации друг относительно друга.
   
4. 
   Погрешности в результате нарушения условий и режимов выполнения сборочных операций (неравномерная затяжка резьбовых соединений, вызывающая перекосы и деформации собираемых элементов, перекосы и деформации при запрессовке и других видах соединений, деформация при закреплении деталей в сборочных приспособлениях и др.).
   
5. 
   Геометрические неточности сборочного оборудования, приспособлений и инструментов в ходе сборки переносятся на соединение, снижая тем самым служебные характеристики машины в целом.
   
6. 
   Тепловые деформации элементов технической системы (сборочное оборудование – приспособление – инструмент – собираемый объект) отражаются на точности соединения.
   
7. 
   Погрешности сборки, возникающие в результате деформации сопрягаемых деталей от действия остаточных напряжений в их материале. Релаксация напряжений в последующем (при эксплуатации) вызывает деформации деталей в уже собранной машине, что снижает ее точностные характеристики.
   
8. 
   Погрешности, вызываемые нетехнологичностью деталей и машин.
   

Погрешности, возникающие при изготовлении заготовок, обработке резанием, контроле, сборке и других видах обработки, можно разделить на три вида: систематические постоянные, систематические закономерно изменяющиеся и случайные.
Все погрешности, определяющие точность обработки деталей машин на металлорежущих станках, могут быть разделены на три категории:

1. 
   погрешности установки заготовок ε_у;
   
2. 
   погрешности настройки станка _Н:
   
3. 
   погрешности на стадии процесса обработки, которые вызываются:
   

1. 
   размерным износом режущих инструментов - _и;
   
2. 
   упругими деформациями технологической системы под влиянием силы резания - _у;
   
3. 
   геометрическими неточностями станка - Σ _ст;
   
4. 
   температурными деформациями технологической системы - Σ _т.
   

При обработке на станках с ЧПУ дополнительно возникают погрешности позиционирования элементов системы и отработки программ управления.
Расчет точности необходим в основном для операций чистовой обработки, выполняемых с допуском по 6-11-му квалитетам.
Суммарные погрешности обработки деталей на настроенных станках определяют по уравнениям:
для диаметральных размеров
; (4.1)
; (4.2)
После определения суммарной погрешности _Σ проверяется возможность обработки без брака:

где Т_d-допуск на операционный размер.
В случае несоблюдения этого условия необходимо предложить конкретные мероприятия по снижению _Σ.
Погрешность обработки на фрезерных станках рассчитывается с учетом погрешности установки ε_у, которая может быть определена по [1] прил. 15-18.
При обработке плоскостей на фрезерных станках погрешность _У, вызванная упругими деформациями технологической системы, зависит в основном от колебания величины припуска и податливости системы «шпиндель – стол». В связи с тем, что подача при обработке осуществляется столом станка, податливость системы W не изменяется при изменении относительного положения заготовки фрезы (т.е. W = const). В то же время податливость фрезерных оправок и заготовок при чистовой обработке сравнительно мала. Поэтому податливость технологической системы W при расчетах принимается постоянной и равной податливости системы шпиндель – стол» W - с. величину которой можно определить, например, по [1] прил. 53.
Максимальное ( ) и минимальное ( ) касательные со ставляющие усилия фрезерования определяются по [2] при максимально и минимально возможных глубинах резания t, шири не В и принятых условиях фрезерования.
Суммарная погрешность , вызванная геометрическими не точностями станка , может быть определена по [1] или прил.55. Погрешность , вызванная размерным износом Фрез , найдена по [1] прил.56. В связи с прерывистым характером процесса резания при фрезеровании величина относительного износа больше , чем при точении ; се определяют по уравнению
(4.3)
где:
B - ширина фрезерования, мм;
- относительный износ, мкм/км.
Для твердосплавных фрез выбирается по [1] прил.56; для быстрорежущих фрез . принимают равным 15 ... 20 мкм / км .