ТОТВДСМ_лабор_р_модуль1

Міністерство освіти і науки України Донбаська державна машинобудівна академія

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ДЕТАЛЕЙ ТА СКЛАДАННЯ МАШИН

Методичні вказівки до лабораторних робіт для студентів спеціальності 7.090202

денної і заочної форм навчання (модуль 1)

Краматорськ 2008

Міністерство освіти і науки України Донбаська державна машинобудівна академія

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ДЕТАЛЕЙ ТА СКЛАДАННЯ МАШИН

Методичні вказівки до лабораторних робіт для студентів спеціальності 7.090202

денної і заочної форм навчання (модуль 1)

Перезатверджено	Затверджено
на засіданні вченої ради факультету	на засіданні методичної ради ДДМА
техніки та менеджменту	протокол № 8 від 19.06.2008
протокол № 6-02/12 від 27.02.2012

Краматорськ 2008

1

УДК 621.91

Теоретичні основи технології виробництва деталей та складання машин: Методичні вказівки до лабораторних робіт для студентів спеціальності 7.090202 денної і заочної форм навчання (модуль 1) / Укл.: С.В. Ковалевський, С.Г. Онищук, Ю.Б. Борисенко. - Краматорськ: ДДМА, 2008. - 20 с.

Містять загальні відомості, що необхідні для виконання лабораторних робіт.

Укладачі: КОВАЛЕВСЬКИЙ Сергій Вадимович, проф., ОНИЩУК Сергій Григорович, доц., БОРИСЕНКО Юрій Борисович, ст. викл.

Відп. за випуск

КОВАЛЕВСЬКИЙ Сергій Вадимович, проф.

Редактор	Хахіна Н.О.
Комп’ютерна верстка	Ордіна О.П.

11/2007. Підп. до друку	. Формат 60 х 84/16.
Папір офсетний. Ум. друк. арк.	. Обл.-вид. арк. .

Тираж 30 прим. Зам. №

Видавець і виготівник «Донбаська державна машинобудівна академія»

84313, м. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72. Свідоцтво про внесення суб’єкта видавничої справи до Державного реєстру

серія ДК №1633 від 24.12.03.

2

Лабораторна робота № 1

Дослідження впливу погрішностей базування на точність обробки

Мета роботи – вивчити причини виникнення погрішностей базування, способи їхнього визначення і зменшення.

Загальні відомості

Правильне базування і закріплення заготовок при обробці впливає на точність і якість обробки.

Базування – додання заготовці або виробу, що збирається, необхідного положення відносно обраної системи координат при механічній обробці або складанні.

База – поверхня або сполучення поверхонь, що виконує ту ж функцію, вісь, точка, що належить заготовці або виробу і використовується для базування.

Бази можуть бути класифіковані за призначенням:

-конструкторська (основна, допоміжна);

-технологічна;

-вимірювальна;

за ступенями свободи, яких позбавляються:

-установочна;

-напрямна;

-опорна;

-подвійна напрямна;

-подвійна опорна;

за характером виявлення:

-прихована;

-явна.

Погрішність базування має місце при несполучені установочної і вимірювальної баз, при обробці на попередньо налагоджених верстатах і залежить від допуску на розмір і погрішності форми базових поверхонь. Величина погрішності базування може бути підрахована на підставі геометричних співвідношень. Вона є частиною погрішності установки, що визначається за формулою

			y 2 2 з 2 пр ,
де			– погрішність базування;

з – погрішність закріплення;

пр – погрішність пристрою.

3

Типові схеми базування і розрахункові формули погрішності базування наведені в таблиці 2.

Зміст роботи

При виконанні лабораторної роботи необхідно визначити погрішності базування деталей на фрезерному верстаті в призмах і токарному верстаті у жорстких центрах.

Порядок виконання роботи

1Вивчити різні схеми базування і відповідні їм погрішності базування (виконується при підготовці до лабораторної роботи за даними з літературних джерел і таблиці 2).

2Робоче місце – фрезерний верстат (дані вимірів заносити в таб-

лицю 1).

Індикатор виставити з виконанням умов, що еталонний валик має

погрішність базування y 0 . Виконати дії:

а) вимірити мікрометром діаметри валиків, вибрати dе (dmin);

б) установити валик dе в призму з кутом 90о; настроїти індикатор на

«0»;

Таблиця 1 – Розрахунок погрішності базування деталі при установці в призмах

Схема ба-					Показання			Погрішність базу-
зування					індикатора,			вання, мм
		di,	dе	d di de		мм
								h вим=
		мм	мм	мм	Ci		Се
									h розр
								= (Сi-Cе)
В призмах	90°
	120°

4

Таблиця 2 – Погрішності базування при обробці в пристроях

Схема установки	Формули для розрахунку по-
Базування	грішності базування

					1										(1)
		h1
				2 sin / 2
В призмі
			(						1					1)
при обро-															(2)
бці паза		h 2		2			sin		/ 2
або пло-	h3				(				1					1)	(3)
щини .				2		sin			/ 2
	h		0												(4)
		4
По
центро-
вим отво-
рам:				d
	l
				2tg											(5)
								2
на жорст-	d		0
кий пе-															(6)
редній
центр

	на плава-	l	0	(7)
	ючий пе-
	редній	d	0	(8)
	центр

в) за діаметрами валиків di, які установлюються по черзі в призму з різним кутом , визначити показання індикатора сi;

5

г) замінити валик і призму, повторити пп. б, в.

3 Робоче місце – токарний верстат (дані вимірів заносити в табл. 3).

Таблиця 3 – Розрахунок погрішності базування деталі при установці в центрах

						Показання		Погрішність ба-
	Схема базування		di	dе	d	індикатора, мм		зування, мм
			мм	мм	мм	Ci	Се	h вим=	h розр
								= (Сi-Cе)
	В центрах	60°

Виконати дії:

а) вимірити зовнішній діаметр центрального отвору валика; визначити валик с dе (dmin) (рисунок 1);

б) установити валик c dе в центрах токарного верстата; настроїти індикатор;

в) за торцями валиків з різними діаметрами di , які установлюються по черзі в центра, визначити погрішність базування Ci;

г) замінити валик, повторити досліди по пп.3 б, в.

Обробка й аналіз результатів роботи

1 Використовуючи дані вимірів, підрахувати погрішність базування за формулою (3), результат занести в таблицю 1.

2 Використовуючи дані вимірів, підрахувати розрахункову погрішність базування за формулою (5). Результати занести таблицю 3.

3 Порівняти і проаналізувати результати розрахунків.

Зміст звіту

1Назва, мета і короткі теоретичні відомості.

2Схеми базування.

3Розрахунок погрішностей базування.

4Результати роботи, зведені в таблиці.

5Висновки.

6

Рисунок 1 – Схема формування погрішності базування l

Контрольні запитання

1 Що називається базуванням?

2Що таке база?

3Види баз.

4Що є причиною погрішності базування?

5Як змінити схему базування, щоб виключити погрішність базування?

Лабораторна робота № 2

Дослідження впливу технологічних факторів на якість поверхні обробленої деталі

Мета роботи – дослідити вплив подачі і радіуса заокруглення вершини різального інструмента на шорсткість обробленої поверхні.

Загальні відомості

Шорсткістю називається сукупність нерівностей з відносно малими кроками на визначеній базовій довжині. Шорсткість суттєво впливає на експлуатаційні властивості деталей і залежить від різних факторів (режимів різання, параметрів різального інструмента, фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу, якості мастильно-охолоджувальної рідини і т. ін.).

7

Найбільш просто висоту нерівностей розрахункового профілю обробленої поверхні ( у випадку стругання, точіння, торцевого фрезерування) можна визначити за формулою проф. В.Л. Чебишева, що отримано з сумісного розв’язання рівняння двох кіл радіусом, що дорівнює радіусу заокруглення вершини різця, зміщених на величину подачі (рисунок 2).

Рисунок 2 – Схема утворення профілю обробленої поверхні

	Rz r r 1	s 2		s2
		4r 2		8r ,		(9)
	Т

де RzТ – розрахункова величина нерівностей, мм;

r- радіус заокруглення вершини різця, мм;

s- подача, мм/об.

Параметри шорсткості поверхні регламентовані ГОСТ 2789-73. До висотних параметрів шорсткості належать середнє арифметичне відхилення профілю Ra, висота нерівностей профілю за десятьма точками Rz.

Ra визначають за абсолютними значеннями відхилень профілю y(x), (yi) у межах базової довжини (рисунок 3):

Ra

1

l

y(x)

dx

1

n

yi

,

(10)

l

0

n i 1

де n - кількість дискретно обмірюваних відхилень.

Rz визначається як середнє арифметичне суми абсолютних значень висот п'яти найбільших виступів Hmax і глибин п'яти найбільших западин Нmin у межах базової довжини (див. рисунок 3)

Rz	1	5		Hmax i			5		Hmin i
		(								)	.	(11)
	5						i 1
		i 1

Порядок виконання роботи

1 Визначити шорсткість поверхні Ra для кожного із зразків, оброблених фрезами з радіусами заокруглення вершини 1, 3 та 5 мм при подачах 45, 90 та 180 мм/хв і занести результати вимірів в таблицю 4. Кожну обро-

8

блену ділянку заміряти по 3 рази. Обробка заготовок здійснювалась при обертанні фрези з частотою n = 565 хв-1 .

Таблиця 4 – Результати вимірів шорсткості поверхонь

S,	r, мм	Ra1,	Ra2,	Ra3,	Raсер,	Rzексп,	Rzтеор,
мм/хв		мкм	мкм	мкм	мкм	мкм	мкм
45
90	1
180
45
90	3
180
45
90	5
180

2 Визначити висоту нерівностей профілю для усіх сполучень параметрів, що вимірюються, використовуючи залежність (9), а також визначити величину Rz, враховуючи виміряні значення Ra за залежністю Rz = 4Ra та записати в таблицю 4.

3 На основі розрахункових залежностей та дослідних даних побудувати два графіка залежності нерівностей профілю від величини подачі Rz = f(s) і радіуса заокруглення різця Rz = f(r).

Зміст звіту

1Найменування і мета роботи.

2Схема утворення шорсткості поверхні.

3Таблиця результатів вимірів.

4Графіки залежностей нерівностей профілю від подачі і радіуса вершини різця.

Контрольні запитання

1Що називається шорсткістю поверхні, її висотними параметрами?

2Як визначається висота нерівностей профілю розрахунковим методом?

3Як впливають на шорсткість поверхні подача і радіус заокруглення вершини різального інструмента?

9