Задачи на определение погрешностей обработки на фрезерных станках

Задача 2.

Определить суммарную погрешность размера h при чистовом торцовом фрезеровании партии заготовок для каждого варианта (табл. 3.2).

Заготовки, предварительно обработанные по размеру с точностью h13, устанавливают на опорные пластины приспособления с пневматическим зажимом. Глубина резания t_min=1,2 мм, S_Z=0,05 мм/зуб и V=120 м/мин. Настройку фрезы производят с контролем положения металлическим щупом толщиной 3 мм.

 

 

 

 

Рис. 3.2. Схема торцового фрезерования заготовки

 

Таблица 3.2 Исходные данные к задаче 2.

Варианты

170h11

Чугун ковкий 100НВ

ВК4

Консольно-фрезерный

160h11

145h11

Сталь углеродистая σВ=400 МПа

Т15К10

140h11

135h11

130h11

Чугун серый 160НВ

ВК6

125h11

6Р12

120h11

115h11

ВК8

110h11

Чугун серый 100НВ

Консольно-фрезерный

105h11

95h10

90h11

Чугун ковкий 215НВ

ВК6

85h11

80h11

65h10

Сталь углеродистая σВ = 750 МПа

Т14К8

6Р13

60h11

75h10

50h10

70h11

Чугун серый 190НВ

ВК8

6Р12

200h11

150h11

Чугун ковкий 190НВ

ВК6

Консольно-фрезерный

100h11

55h11

Чугун серый 190НВ

ВК8

32h11

Сталь углеродистая σВ= 750 МПа

Т15К6

6Р12

45h10

Данные

h, мм

B, мм

L, мм

Материал детали

Размер партии N, шт

Дфр, мм

Число зубьев Z

Материал режущей части фрезы

Станок

Ширина стола станка, мм

Пример решения задачи варианта 0.

1. Определим погрешность установки заготовки ε_у. Для заданных условий по [12, с.43]ε_у = 40 мкм.

2. Определим погрешность настройки фрезы на размер h согласно [12, с.70].

________________ _________________

Δ_н= √(К_рΔ_р)² + (К_иΔ_изм)² = √(1,73 · 10)² + (1 · 20)² = 26,5 мкм,

где

К_р и К_и – коэффициенты, учитывающие отклонение закона распределения величины Δ_р и Δ_изм от нормального;

Δ_р – погрешность регулирования фрезы по эталону с контролем металлическим щупом [12, с.71];

Δ_изм – допускаемая предельная погрешность измерения размера 45h10 [12, с.72].

3. Определим размерный износ инструмента при торцевом фрезеровании, приняв во внимание уравнение (1.4).

где

S_{пр .} = S_z · Z – продольная подача стола станка, мм/об;

U_о – относительный износ при точении [12, с.74].

4. Определим погрешность Δ_у. Поле рассеяния размера 45h10 под действием упругих деформаций зависит от колебания составляющей силы резания Р_х при изменении величины снимаемого припуска и податливости системы шпиндель – стол. В соответствии с [12, с.32] для станка 6Р12 (ширина стола 320 мм) податливость технологической системы может быть определена, как

 

Y

W= = 500 / 12,25 = 40 мкм/кН.

P_x

 

Приняв P_x: P_z = 0,5 [13, с. 292] согласно [13, с. 282], определим

 

C_pt^xS_z^yBⁿZ

P_x = 0,5 P_z = 0,5.

D^qn^w

 

1000V 1000 · 120

Учитывая, что n = = = 225 мин ^-1 и приняв

πD_фр π · 150

 

коэффициенты и показатели степени по [13, с. 291], определяем P_Xmax и P_Xmin:

8,25 · 1,2^1,0 · 0,05^0,75 · 100^1,1 · 1,2

P_Xmin = = 0,46 кН.

150^1,3 · 255^0,2

 

Так как показатель при t равен 1,0, то

 

t_max 1,6

P_Xmax = P_Xmin = · 0,46 = 0,61 кН.

t_min 1,2

 

Тогда Δ_y = W(P_Xmax – P_Xmin) = 40(0,61 – 0,46) = 6 мкм.

5. Погрешность, вызванная геометрическими неточностями фрезерного станка нормальной точности, представляет собой отклонение от параллельности верхней поверхности основанию на длине 300 мм и согласно [12, с. 59] ΣΔ_ст = 25 мкм.

6. Погрешность ΣΔ_т от температурных деформаций системы принимаем в размере 10 % от суммы остальных погрешностей:

ΣΔ_т = 0,1(40 + 26,5 + 24 + 6 + 25) = 12 мкм.

7. Суммарная погрешность согласно формуле (1.2)

______________________________________________________

Δ_Σ=√(1 · 40)²+(1 · 6)²+(1 · 26,5)²+(1,73 · 24)²+(1,73 · 25)²+(1,73 · 12)² = 72 мкм

Заданная точность обеспечивается, так как JT10 h = 45 мм Т_h = 100 мкм > Δ_Σ = 72 мкм.