Материал: 1829

Лабораторная работа № 2

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЖЕСТКОСТИ СИСТЕМЫ СПИД

НА ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

С

изучение методики аналитической и экспери-

Цель работы –

ментальной оценки погрешностей обработки, вызываемых упругими

деформациями технологической системы под влиянием силы реза-

ния [5,8].

Для оценки точности получаемого размера при токарной обра-

ки

ботке детали можно определить погрешность формы в продольном

сечен

от упруг х деформаций системы СПИД опытным путем и

анал

т ческ м.

Для определен я погрешности опытным путем произведем об-

бА

тач ван е дл нномерной заготовки за один проход в размер Dн. При

этом заготовка закрепляется в трехкулачковом патроне и поджима-

ется конусом задней

а станка (рис. 2.1).

L=1000 мм

1

4

n

Dн

Д

S

2

И

3

Di =Di – Dн ,

(2.1)

yi = Di / 2,

(2.2)

С

где Di – погрешность обработки в i-м сечении.

Для определения погрешности от упругих деформаций в каж-

дом сечен вала при токарной обработке аналитическим путем рас-

считаем сначала податливость системы СПИД, i, через 100 мм при

шпинделястанка; з. – податливость задней бабки станка; L – длина

каждом положен

резца, мкм/Н:

i = супп +

(L x)2 + з. (

x

)2 +

109(L x)2 x2

,

(2.3)

L

L

3EI L

где супп – податл

вость суппорта станка; шп. – податливость

заготовки, мм; x – расстояние от торца заготовки до точки приложе-

ния с лы резан я,

А

мм; E – модуль упругости системы, Па,

E = 2,1 1011; I – момент инерции сечения вала, мм4, I = d4 / 64; d –

диаметр деталибпосле о ра отки, мм.

Для облегчения вычисления податливости в каждом сечении

Д

вала, значения коэффициентов при различных соотношениях

х и L

приведены в прил. 4. Также примем, что податливости суппорта,

шпинделя и задней бабки станка будут условно равны.

Тогда

супп = шп = з.б = / 3.

(2.4)

Затем определим аналитическим методом погрешность обра-

ботки вала от упругих деформаций в каждом сечении вала:

yi = Pу i,

(2.5)

где Py – радиальная составляющая силы резания Н,

Py = 10 Cp t S0,75

И,

значения коэффициентов и Сp

приведены в прил.2 и 3, а глубина

Вар анты номинальных диаметров валов

Таблица 2.1

Ном наль-

Варианты

ный

С

1

2

3

4

5

6

(мм)

Dн

31,18

31,20

31,10

31,15

31,17

31,13

диаметр

2. Измер ть д аметр вала, Di, через каждые 100 мм и результаты

занести в

. 2.2 в результаты эксперимента.

табл

Таблица 2.2

Определение погрешности от упругих деформаций

Расст. от на-

Результаты эксперимента

Результаты расчета

чала заготов-

Di м)

yi мм

i,(мкм/Н)

yi (мм)

ки до

А

измеряемого

участка

X, мм

Д

3. Рассчитать погрешность обработки по радиусу yi

в каждом се-

И

4.

Определить расчетным путем по формуле (2.3) податливость

системы в каждом сечении вала i и результаты занести в табл. 2.2.

5.

По формуле (2.5) рассчитать погрешность обработки вала и

занести в табл. 2.2.

6.

Построить графики изменения погрешности обработки от уп-

С

ругих деформаций по длине обрабатываемого вала.

7.

Проанализировать полученные результаты, сделать выводы о

точности обработки и предложить варианты повышения точности

при токарной обработке валов.

8.

остав ть отчет.

вости

Контрольные вопросы

1.

Какую заготовку вала называют «нежесткой»?

2.

обра

Как повл яет на форму длинномерной заготовки увеличенное

значен е податл

задней а ки станка?

3.

В какой точке дл нномерной заготовки максимальная податли-

вость?

4.

Как ми технолог ческими способами можно повысить точность

токарной

А

отки валов?

Д

И