Ключевые слова по теме лекции::
Точность; экономическая точность; достижимая точность; неточность станков; геометрическая точность станка; геометрические погрешности станка; точность изготовления режущего и вспомагательного инструмента; погрешность приспособлений; метод пробных проходов; метод автоматического получения размера; погрешность базирования; погрешность закрепления; суммарная погрешность обработки ;
1. Понятия о точности. Основные факторы,
влияющие на точность обработки
При конструировании и проектировании машин необходимо наряду с расчётами кинематическими, расчётами на прочность, жесткость и износоустойчивость, проводить расчёты на точность.
Точность
Точность детали, полученная в результате обработки, зависит от многих факторов и определяется:
а) отклонениями от геометрической формы детали или её отдельных элементов;
- б) отклонениями действительных размеров от номинальных (заданных на чертеже);
в) отклонениями поверхностей и осей детали от точного взаимного расположения (например, отклонениями от параллельности, перпендикулярности, концентричности и др.).
Трудоёмкость и себестоимость обработки деталей в значительной мере зависят от требуемой точности — чем выше точность, предъявляемая к детали, тем выше стоимость обработки.
Точность обработки в производственных условиях зависит от многих факторов, поэтом обработку на станках ведут не с достижимой, а с так называемой экономической точностью.
Экономическая точность
Достижимая точность
На точность обработки на металлорежущих станках влияют следующие основные факторы:
1. Неточность станка, являющаяся следствием неточности изготовления их основных деталей и узлов и неточности сборки, в частности — недопустимо больших зазоров в подшипниках или направляющих, износа трущихся поверхностей деталей и т.д.
2. Степень точности изготовления режущего и вспомагательного 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. Деформация деталей станка, обрабатываемой детали и инструмента во время работы под влиянием силы резания вследствие недостаточной жесткости их и упругой системы станок — приспособление — инструмент — деталь (СПИД).
Проектирование технологического процесса механической обработки ...
... обработке, о жесткости и точности технологической системы, о влиянии механической обработки на качество и эксплуатационные характеристики деталей, о припусках, путях повышения производительности и экономичности и т.д. Технология машиностроения ... необходимыми для выполнения курсовой работы и подобных разработок на производстве. 1. Назначение детали Деталь «Диск» представляет собой совокупность ...
(например, деформация детали при её закреплении для обработки).
6. Тепловые деформации обрабатываемой детали, деталей станка и режущего инструмента в процессе обработки и деформации, возникающие под влиянием внутренних напряжений в материале детали.
7.Погрешномти детали после обработки, которые может дать неправильные показания при измерениях.
8. Ошибки в измерениях вследствие неточности измерительного инструмента, неправильного пользованиия им, влияние температуры и т.п.
9. Ошибки исполнителя работы.
2. Погрешности обработки
Рассмотрим некоторые из перечисленных выше факторов, влияющих на точность обработки.
Неточность станков
Величины этих погрешностей определяются испытаниями станка. Например, радиальное биение шпинделей токарных и фрезерных станков у конца шпинделя в ненагруженном состоянии допускается на более 0,01-0,015 мм. Погрешность прямолинейности и параллельности направляющих токарных и продольно строгальных станков на длине 1000мм допускается не более 0,02 мм и на всей длине не более 0,05-0,08 мм.
Степень точности изготовления режущего и вспомагательного инструмента, приспособления и их изнашивание во время работы. Степень точности изготовления режущего и вспомагательного инструмента оказывает большое влияние на точность механической обработки деталей. Инструмент, как и всякое другое изделие, не может быть изготовлен с абсолютно точными размерами, и некоторые погрешности при его изготовлении неизбежны. Эти погрешности часто в зависимости от вида инструмента переносятся в некоторой мере на обрабатываемую деталь. Поэтому чем точнее изготовлен инструмент, тем точнее и размеры детали, образуемые данным инструментом.
Расчёт погрешности, вызываемой размерным износом режущего инструмента
Где D -диаметр обрабатываемой поверхности в мм ; l -длина обрабатываемой поверхности в мм ; s — подача в мм/об .
LN
LN
Путь для приработки режущей кромки принимают равным 1000 м, тогда полная длина пути резания для партии деталей
К 0 *
Погрешность приспособлений
Неточность обработки, зависящая от установки инструмента и настройки станка на размер
методом пробных проходов
метод автоматического получения требуемого размера
Погрешности установки и базирования заготовки на станке или в приспособлении
у
Погрешность базирования
Погрешность закрепления
При обработке плоских поверхностей можно принять, что векторы погрешностей базирования и закрепления направлены в одну сторону; в этом случае погрешность установки определяется по формуле
Проектирование технологических процессов изготовления деталей
... операции и определяется при проектировании технологического процесса. Величина припуска на заготовку должна быть оптимальной. Увеличенный припуск приводит к повышению усилия резания, что в процессе обработки может служить причиной увеличения деформации детали и ...
e у = e б + e з
При обработке поверхностей тел вращения, векторы погрешностей базирования и закрепления могут иметь взаимное распоожение под разными углами. В этом случае погрешность установки определяется по формуле
При совмещении установочной базы с измерительной, погрешность базирвоания равна нулю (
L
L
При посадке на жесткий палец с зазором погрешность базирования будет больше на величину предельного колебания диаметрального зазора D з и в этом случае выразится величиной
e б = Т/2 + D з
Рис. 4. Схема установки Рис.5. Схема установки детали
детали на плоскую поверхность. на цилиндричекую поверхность.
При обработке деталей на металлорежущих станках силы резания, зажатия и другие воздействуют на детали станка, обрабатываемую деталь и режущий инструмент, вследствие чего происходит их деформация, изменение величины стыковых зазоров, изменение положения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой детали. Поэтому размеры обрабатываемой детали изменяются, появляются отклонения от правильной геометрической формы (конусность, овальность и т.п.).
Рис.6. Возможные отклонения от правильной цилиндрической формы вала в результате деформации, возникающей при обработке.
На рис.6. показаны возможные виды отклонений от правильной геометрической формы вала вследствие влияния деформации, возникающей при обработке.
Большое значение для точности оработки деталей на металлорежущих станках имеет жесткость упругой системы СПИД.
Жесткость упругой системы
Жесткость упругой системы СПИД выражается соотношением
jc = Py / y [кГ/мм ];
jc
податливостью упругой ссистемы
w = 1/ jc
На точность обработки детали в значительной мере влияют силы, действующие при её закреплении. Эти силы деформируют обрабатываемую деталь, в частности — её поверхностные слои, которыми деталь сопрягается с поверхностями станка, или приспособления при установке для обработки.
На рис.7а изоброжено кольцо (или втулка), деформированное силой зажатия в трёхкулачковом патроне; после растачивания в патроне отверстие приобрело правильную форму окружности (рис.7б); после освобождения детали из трёхкулачкового патрона наружная поверхность её принимает первоначальную форму окружности, а форма расточенного отверстия становится неправильной, искажённой (рис.7в).
закреплении в трёхкулачковом патроне.
Технологический процесс изготовления детали «Кольцо»
... техникой и вызывает необходимость дальнейшего совершенствования технологии машиностроения. В настоящем курсовом проекте разрабатывается технологический процесс изготовления детали «кольцо» и специальное приспособление-кондуктор. В условиях ... учётом припуска на обработку. , (2) По расчётным данным заготовки выбираем необходимый размер горячекатаного проката обычной точности по ГОСТ 2590-71. Круг ...
На точность механической обработки деталей при выполнении окончательных операций существенно влияют температурные деформации обрабатываемой детали и деталей станка, вызываемые их нагревом.
Тепловые деформации происходят по следующим причинам: 1) нагрева теплом, выделяющимся при резании металла; 2) нагрева теплом, образующимся при трении движущихся частей станка; 3) непостоянства температуры помещения, вследствие чего происходят неравномерный нагрев или охлаждение системы СПИД.
Особое влияние тепловые деформации оказывают на точность обработки деталей по
При обработке с охлаждением детали и инструмента смазывающе-охлаждающей жидкостью тепловые деформации системы СПИД значительно уменьшаются.
Качество поверхности детали после обработки может существенно влиять на точность показаний при измерении. Если поверхность детали после обработки имеет большую шероховатость, то при контроле размера детали измерение производят по вершинам или впадинам неровностей, что не дает правильного, определённого представления о размере. Поэтому, чтобы достичь заданной точности размеров детали и установить при контроле, действительно ли получен заданный размер, необходимо обеспечить при обработке надлежащий класс шероховатости поверхности.
Как видно из изложенного, погрешностей, возникающих в процессе обработки и дающих в результате неточные размеры и искажения формы детали, много. Происхождение этих погрешностей, их характер и направленность разные: одни погрешности дают увеличение размеров (плюс), другие — уменьшение размеров (минус), одни — компенсируют («гасят») другие и таким образом уменьшают погрешность, другие, наоборот, накладываются, накапливают и увеличивают общую погрешность. Некоторые погрешности приводят к искажению формы детали.
Если каждому из вышеперечисленных видов погрешностей придать буквенное обозначение, то суммарную погрешность, можно выразить как алгебраическую сумму отдельных видов погрешностей:
X
X
систематические погрешности
постоянный
переменный
Систематические погрешности, как постоянные, так и переменные, подчиняются определённой закономерности. Систематическими являются, например, погрешности, происходящие вследствие неточности станка, инструмента, приспособления, деформации детали, станка и инструмента во время обработки от действующих сил или нагрева и т.п.
случайные погрешности
Случайные погрешности имеют различное значение для отдельных деталей одной и той же партии. Эти погрешности вызываются случайными причинами или действиями многих факторов, влияние которых на процесс обработки имеет случайный характер. Например, случайные погрешности возникают вследствие неоднородности и неодинаковой твёрдости обрабатываемого материала, колебания величины припуска и т.д. Благодоря случайным погрешностям размеры деталей в партии получаются различными, с колебаниями размеров в пределах допуска. Часть деталей будет иметь размеры, близкие к верхнему пределу допуска, часть – близкие к нижнему пределу допуска и часть – в середине поля допуска.
Технологии изготовления деталей электронных средств
... обработки и учет объема выпуска и условий производства. Рис 1. 2. Методы размерной обработки изделий Точность обработки деталей. ... Погрешность обработки партии деталей называют систематической (постоянной), если погрешности деталей, входящих в партию, одинаковые. Такая погрешность получается под действием неизменных факторов в течение обработки всей партии деталей. Погрешность ... Электронная ...
Для выявления закономерности погрешностей, возникающих при обработке, пользуются методом математической статистики.
3. Точность при различных способах обработки
Необходимая точность обработки, отвечающая требованиям заданного квалитета точности, достигается на различных станках разными способами.
Точность обработки отверстия по, Точность обработки отверстия по, Точность обработки отверстия по, Точность обработки отверстия по, Точность обработки валов по, Для обработки валов по
По IT 9- IT 10 квалитету точности валы обрабатываются на токарных и револьверных станках, а также на автоматах отделочными резцами.
Для получения валов с точностью
Точность IT 12- IT 14 квалитета достигается на универсальных токарных и револьверных станках с использованием универсального режущего инструмента.
Возможную точность, достигаемую различными способами чистовой обработки, можно представить в такой последовательности:
а) чистовое обтачивание деталей малых размеров — до 0,02мм (20мкм);
- б) точное шлифование — до 0,005 мм (5 мкм);
- в) шлифование в прецизионных работах — до 0,0025мм (25 мкм);
- г) притирка — до 0,0005 мм (0,5 мкм);
— д) доводка — до 0,00005 мм (0,05 мкм).
Вопросы для самоконтроля.
- Что такое точность?
- Перечислите основные факторы, влияющие на точность обработки.
- Какие погрешности называются систематическими?
- Какие погрешности называются случайными?
- Приведите примеры случайных и систематических погрешностей.
