Прилади та обладнання
1. Токарний або токарно-гвинторізний верстат з трикулачковим самоцентрувальним патроном.
2. Динамометричний ключ.
3. Індикатор годинникового типу (ціна поділки 0,01 мм) з магнітним стояком.
4. Прохідний різець з головним кутом у плані j=45°.
5. Заготовка – тонкостінне кільце, розміри якого відповідають умові (6.1).
Методика й порядок виконання роботи
1. Виміряти розміри досліджуваного кільця, що входять до формули (6.2).
2. Для прийнятого за узгодженням з викладачем значення сили закріплення Q за формулою (6.2) розрахувати відхилення кільця від круглості.
3. Збазувати заготовку в патроні у і закріпити її з використанням динамометричного ключа, приклавши силу закріплення Q такого ж значення, що і у п. 2. Крутний момент на динамометричному ключі при цьому має становити
М к = Q/а. (6.5)
4. Проточити заготовку на зовнішній поверхні за два робочих ходи з глибинами різання відповідно t1 = 0,1 мм; t2 = 0,05 мм. Інші режими різання можна прийняти такими: v = 100÷120 м/хв; s = 0.08÷0.15 мм/об.
5. Відімкнути верстат від електромережі.
6. Встановити стояк з індикатором так, щоб його вимірювальний штифт торкався проточеної поверхні з незначним підтисканням і перевірити биття цієї поверхні відносно осі обертання шпинделя. Воно має бути в межах ± 0,01 мм. Відвести стояк з індикатором від кільця.
7. За допомогою ключа розкріпити кільце. Не знімаючи кільце з кулачків, зафіксувати його положення відносно патрона, підтискаючи кулачки до внутрішньої поверхні кільця без його деформування, але виключивши можливість проковзування відносно кулачків.
8. Підвести індикатор до кільця і встановити його згідно з п. 5. Плавно обертаючи патрон (від руки!), знайти точку з мінімальною відстанню від осі обертання шпинделя. В цій точці встановити стрілку індикатора на “0”. Послідовно визначити покази індикатора у 12 точках досліджуваної поверхні, рівномірно (через 30°) розташованих по колу. Дані записати в таблицю 6.2 (рядок 2).
9. Знайти відхилення від круглості проточеної поверхні графічним способом. Для цього потрібно в полярній системі координат (рис. 6.2) побудувати графік, що відображає форму реальної поверхні (круглограму). На цьому графіку початок системи координат суміщений з віссю обертання шпинделя (точка О). З точки О проведені 12 променів з порядковими номерами, які відповідають номерам контрольних точок. Для побудови круглограми необхідно знайти ціну поділки 
її шкали за формулою:
, (6.6)
де Dmax – максимальне відхилення індикатора, мм; k – кількість поділок на шкалі.
Для зручності побудови прийнявши k = 10, отримаємо:
0,1Dmax. (6.7)
За формулою
(6.8)
де D і – показ індикатора в і - тій точці, знайти координати всіх дванадцяти точок на графіку круглограми, записати їх в таблицю 6.2 (рядок 3), і побудувати сам графік, з’єднавши плавною кривою відповідні точки.
На рис. 6.2 показаний приклад такого графіка.
Таблиця 6.2
| Порядковий номер точки на поверхні кільця | ||||||||||||
| Показ індикатора (D), мм | ||||||||||||
| Координати точки на графіку круглограми (D') |
Рис. 6.2. Графік круглограми
У відповідності з ГОСТ 10356-63 відхилення від круглості знаходять як максимальну відстань між реальною поверхнею і колом найменшого діаметра, що прилягає до цієї поверхні. Тому навколо круглограми потрібно провести таке коло. Це можна зробити так. На виступах круглограми знайти три точки (точки А,В,С), що розташовані найдальше від початку координат. Накреслити трикутник АВС, з’єднавши ці точки. Знайти центр шуканого кола як точку Е, що знаходиться на перетині серединних перпендикулярів, і накреслити це коло. Потім знайти найбільшу відстань e е ' між колом та трикутником (у поділках шкали) і знайти експериментальне значення відхилення кільця від круглості e е (в мм) за формулою
e е =d к ×e е '.
10. Порівнявши розрахункове значення відхилення від круглості e зі значенням цього параметра, отриманим експериментально (e е), зробити висновок щодо можливості використання формули (6.2) для розрахунків точності механічної обробки.
11. Оформити звіт.
6.4. Зміст звіту
1. Назва і мета роботи.
2. Дані про використане обладнання, пристрої і вимірювальні інструменти.
3. Розрахунок теоретичного значення відхилення від круглості.
4. Результати вимірювань (таблиця 6.2).
5. Графік круглограми зовнішньої поверхні кільця після проточування і розкріплення.
6. Визначення експериментального значення відхилення від круглості.
7. Висновки.
6.4. Питання для самоперевірки
1. Наведіть інші, відмінні від розглянутого у даній роботі, випадки, коли пружне деформування заготовки під дією сил закріплення може призвести до похибки механічної обробки.
2. Чим визначається потрібна величина сили закріплення заготовки у верстатному пристрої?
3. Поясніть методику виконання експериментального дослідження у даній роботі.
4. Шляхи зменшення похибок закріплення тонкостінних заготовок, що спричиняються їх деформуванням під час встановлення у верстатний пристрій.
Рекомендована література: [12, 26].
