43

Тема 4. Точность обработки. Суммарная погрешность механической обработки

Рекомендуемая литература: /1, с.157-161/, /2, с.60-63/

4.1 Расчет суммарной погрешности механической обработки
Суммарное	поле	общего	рассеивания	размеров	партии , загот

обработанных на настроенном станке по методу автоматического получения размеров, выражается формулой

			w = 1,2 wм2 + wу2 + wн2 + åDсист							(4.1)
или в развернутом виде								+ åDсист .
w =1, 2
			wм2 + eб2 + eз2 + eпр2		+ Dсм2	+ D2рег + Dизм2				(4.2)
Таким образом, суммарная погрешность, определяемая суммарным полем
общего рассеивания размеров, вычисляется для линейных размеров:
DS =
=1, 2 D2упр		+ Dизн2 + Dст2 + Dтепл2			+ eб2 + eз2 + eпр2 + Dсм2 + D2рег + Dизм2					+
+åDсист ,										(4.3)
для диаметральных размеров:
									+ åDсист .
DS= 2, 4
				D2упр + Dизн2 + Dст2 + Dтепл2		+ Dсм2 + D2рег	+ Dизм2
										(4.4)
4.2 Особенности расчетов точности на станках с ЧПУ
Методики		расчета элементарных и				суммарной погрешности на				станках с

ЧПУ принципиально не отличаются от методик расчета точности обработки на станках обычного типа /2/. Однако суммарная погрешность состоит из большего числа элементарных погрешностей. К дополнительным погрешностям относится:

Dп.с - погрешность позиционирования суппорта, которая по величине может

быть принята равной двум дискретам привода подач по соответствующе координате;

Dп.р - погрешность позиционирования резцедержателя(инструментальной головки или блока); в современных станках с ЧПУ она не превышает 6 - 8 мкм;

Dкор - погрешность отработки коррекции (в случае работы с корректорами), равная численно двум дискретам привода подач по соответствующей координате.

44

Вместе с тем при работе с корректором из расчета суммарной погрешности обработки DS может быть исключена систематическая погрешность

размерного износа инструментаDизн, так как в программу можно ввести периодическую коррекцию положения инструмента; при расчете погрешности

размерной настройки Dн можно исключить составляющуюDрег, так как эта

составляющая учитывается погрешностью коррекции Dкор.

В связи с более высокой жесткостью станков с ЧПУ их податливость можно принимать в 2 - 4 раза меньшей, чем у соответствующих станков с ручным

управлением, т. е. Wст.ЧПУ = 0,33Wст.ручн.упр.

Поэтому в случае обработки на станке с ЧПУ формула(4.3) представляется в виде:

DS 1,=2 ´

´ D2

+ D2 + D2

+ e 2 + e 2

+ e 2

+ D2

+ D2

+ D2

+ D2

р

+ D2

+

упр

ст

тепл

б

з

пр

см

изм

п.с

п.

кор

+åDсист .

(4.5)

4.3 Задачи

Задача 4.1

На

гидрокопировальном

станке1Н713 обрабатывается

партия

трехступенчатых валов с односторонним уменьшением диаметров ступеней в

количестве N штук с допуском по10-му квалитету точности. Длина и диаметр

обрабатываемых

ступеней

соответственно составляютl1 и d1, l2 и d2,

l3 и d3.

Прочность

материала заготовкиσв;

минимальный припуск Zmin;

точность

исходной

заготовки ITзаг;

режим

обработки: подача s, скорость

резания v;

геометрические параметры режущей части резца: главный угол в планеj,

передний

угол g, угол

наклона

главной режущей кромкиl. Определить

суммарную погрешность обработки. По какому квалитету точности возможна

обработка

в

данном

? случаеСравнить

полученный

результат

с

среднестатистическими

данными

по

точности

обработки. Варианты

заданий

приведены в таблице 4.1.

Примечание: при решении задачи следует использовать справочные данные

/6/.

45

Таблица 4.1 - Исходные данные к задаче 4.1

					Варианты заданий
	1		2	3	4		5		6		7		8	9	10
l1, мм	75		75	150	120		70		50		150		70	40	40
l2, мм	50		150	180	130		100		70		50		120	120	80
l3, мм	100		100	120	150		80		80		100		100	60	100
d1, мм	25		35	25	50		30		25		45		30	25	36
d2, мм	30		45	36	75		32		30		50		36	32	40
d3, мм	40		50	40	80		36		32		55		40	36	45
ITзаг	13		12	12	14		13		12		12		12	13	12
Материал			Конструкционная сталь								Легированная сталь
заготовки
sв, МПа	750		600	750	600		700		1000		900		110	1000	1200
N, штук	50		20	15	30		35		25		40		30	40	60
Способ	В центрах с			В патроне с					В центрах с				В патроне с
установки	поводком			задним центром					поводком				задним центром
Zmin, мм	0,5		0,8	1,0	1,0		0,6		0,6		0,5		1,0	0,8	0,5
s, мм/об	0,2		0,3	0,25	0,2		0,25		0,32		0,4		0,2	0,12	0,10
v, м/мин	400		200	120	150		120		80		63		120	300	350
	Эль-		Т30К4	Т5К10		Т15К		6			Т5К10	ВК8		ЦМ3	Эль-
Материал	бор													32	бор
резца
j, град	60		30	45	90		30		45		60		45	60	90
g, град	0		10	10	10		0		10		0		-15	0	0
l, град	0		-5	0	15		5		0		5		-5	0	15
Способ	Регулирование			положения резца					Установка			взаимозаменяемого
настрой	в поперечном направлении										инструмента
ки на		по		по эталону с					со сменой резца,					со сменой
размер	индикатор-			закреплением					установленного					режущей
	ному упору с			резца винтами					на размер вне					пластинки
	ценой деле-			после касания с						станка с
	ния 0,01 мм			эталоном					помощью
									миниметра

прочностиσв

46

Задача 4.2

Определить суммарную погрешность размераh при чистовом торцевом фрезеровании партии N заготовок на консольном вертикально-фрезерном станке.

Заготовка изготовлена из заданного материала с пределом

предварительно обработана по размеру с точностьюITзаг. Установка заготовки производится в приспособлении. Настройка фрезы на размер выполняется с контролем положения металлическим щупом толщинойa. Диаметр фрезы Dфр,

число зубьев z. Режим резания: tmin, sz, v. Размеры заготовки: длина l, ширина B.
По какому квалитету точности возможна обработка в данном случае? Сравнить
полученный	результат	со	среднестатистическими	данными	по	точно
обработки.

Варианты заданий приведены в таблице 4.2.

Примечание: при решении задачи следует использовать справочные данные

/6/.

47

Таблица 4.2 - Исходные данные к задаче 4.2

					Варианты заданий
	1	2	3		4		5		6	7	8	9		10
h, мм	32	20	25		50		65		30	45	70	100		140
l, мм	250	120	180		200		90		200	420	160	320		800
B, мм	100	60	90		100		50		125	200	100	210		350
ITзаг	13	12	14		14		13		12	12	11	14		14
Материал	Конструкционная				Легированная						Серый чугун
заготовки		сталь					сталь
sв, МПа	750	600	750		900	1100			1000
Твердость										160	220	180		200
заготовки,
НВ
N, штук	50	20	15		30		35		25	40	30	40		60
Способ	На опорные		На		постоянные			На опорные			На постоянные
установки	пластины			опоры					пластины			опоры
Способ	Пневматичес		Вруч-		Пневматический					Вручную		Пневматич
закрепления	кий зажим		ную				зажим					еский
												зажим
а, мм	3	2	1		2		3		3	2	3	2		1
Dфр, мм	160	200	125		125		100		160	400	250	320		500
Число	10	12	8		10		8		16	12	12	16		20
зубьев
фрезы z
Материал	Т15К6	Т30К4	Т5К		10		ВК4		ВК3	ВК6	ВК3	Эльбо	ВК3
фрезы												р
tmin, мм	1,2	0,8	1,0		2,0		1,5		0,9	1,5	2,3	2,5		3,0
sz, мм/зуб	0,1	0,12	0,2		0,2		0,1		0,1	0,2	0,1	0,06		0,12
v, м/мин	70	100	120		120		70		90	63	40	450		50
Станок	6Р12	6Р82	6Р83		6Р12	6Р80			6Р11	6Р81	6Р83	6Р12	6Р82
Ширина	320	320	400		400		200		250	250	400	320		320
стола

48

Приложение А. (справочное)

Интегральная функция нормированного нормального закона распределения

								1		t	-		t 2
					F(t) =					× òe			2	dt		(А.1)
								2p
Таблица А.1									0
	t		Φ(t)	t		Φ(t)				t				Φ(t)	t		Φ(t)
	0,00
	0,01		0,0040	0,31		0,1217		0,72					0,2642		1,80		0,4641
	0,02		0,0080	0,32		0,1255		0,74					0,2703		1,85		0,4678
	0,03		0,0120	0,33		0,1293		0,76					0,2764		1,90		0,4713
	0,04		0,0160	0,34		0,1331		0,78					0,2823		1,95		0,4744
	0,05		0,0199	0,35		0,1368		0,80					0,2881		2,00		0,4772
	0,06		0,0239	0,36		0,1406		0,82					0,2939		2,10		0,4821
	0,07		0,0279	0,37		0,1443		0,84					0,2995		2,20		0,4861
	0,08		0,0319	0,38		0,1480		0,86					0,3051		2,30		0,4893
	0,09		0,0359	0,39		0,1517		0,88					0,3106		2,40		0,4918
	0,10		0,0398	0,40		0,1554		0,90					0,3159		2,50		0,4938
	0,11		0,0438	0,41		0,1591		0,92					0,3212		2,60		0,4953
	0,12		0,0478	0,42		0,1628		0,94					0,3264		2,70		0,4965
	0,13		0,0517	0,43		0,1654		0,96					0,3315		2,80		0,4974
	0,14		0,0557	0,44		0,1700		0,98					0,3365		2,90		0,4981
	0,15		0,0596	0,45		0,1736		1,00					0,3413		3,00		0,4986
	0,16		0,0636	0,46		0,1772		1,05					0,3531		3,20		0,4993
	0,17		0,0675	0,47		0,1808		1,10					0,3643		3,40		0,4997
	0,18		0,0714	0,48		0,1844		1,15					0,3749		3,60		0,4998
	0,19		0,0753	0,49		0,1879		1,20					0,3849		3,80		0,4999
	0,20		0,0793	0,50		0,1915		1,25					0,3944		4,00		0,5000
	0,21		0,0832	0,52		0,1985		1,30					0,4032		4,50		0,5000
	0,22		0,0871	0,54		0,2054		1,35					0,4115		5,00		0,5000
	0,23		0,0910	0,56		0,2123		1,40					0,4192
	0,24		0,0948	0,58		0,2190		1,45					0,4265
	0,25		0,0987	0,60		0,2257		1,50					0,4332
	0,26		0,1026	0,62		0,2324		1,55					0,4394
	0,27		0,1064	0,64		0,2389		1,60					0,4452
	0,28		0,1103	0,66		0,2454		1,65					0,4505
	0,29		0,1141	0,68		0,2517		1,70					0,4554
	0,30		0,1179	0,70		0,2580		1,75					0,4599

49

Приложение Б (справочное)

Библиографический список

1. Технология машиностроения [Текст] : учеб. пособие: В 2 т. Т. 1: Основы технологии машиностроения / Под общ. ред. А. М. Дальского. - М.: Изд-во МГТУ, 2001. - 564c.: ил.

2. Маталин, А. А. Технология машиностроения [Текст]: учеб. / А. А. Маталин. - Л.: Машиностроение, 1985. - 512 с.: ил.

3.Колесов, И. М. Основы технологии машиностроения [Текст]: учеб. / И. М.

Колесов. - М.: Станкин, 1997. - 592c.: ил.

4.Справочник технолога-машиностроителя [Текст]: В 2 т. / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. - М.: Машиностроение, 2003. – 2 т.

5.Косилова, А. Г. Точность обработки, заготовки и припуски в

машиностроении	[Текст]: справочник технолога / А. Г. Косилова,	Р. К.
Мещеряков, М. А. Калинин. - М.: Машиностроение, 1976. - 288c.: ил.
6. Точность	механической обработки [Текст]: справ. пособие для	практич.

занятий, курсового и дипломного проектирования. Дисц. "Основы технологии машиностроения", "Технология машиностроения". / ВятГУ, ФАМ, каф. ТАМ; Сост. Ю. И. Кувалдин, В. В. Фоминых. - Киров, 2004. - 48c.: ил.

Учебное издание

Кувалдин Юрий Иванович Перевощиков Владимир Дмитриевич Фоминых Валерий Васильевич

Основы технологии машиностроения

Учебное пособие для практических занятий