Материал: Проектная деятельность. методические указания к выполнению практических работ для студентов направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Жачкин С.Ю., Краснова М.Н
- по зависимости, приведенной ниже оценивают теоретические (расчетные) значения производительности QP электроэрозионного вырезания, данные заносят в табл. 3.2.
Под производительностью обработки непрофилированным электродом понимают отношение площади боковой поверхности паза ко времени обработки. Площадь боковой поверхности определяется произведением длины пути l, пройденного проволочным ЭИ в направлении подачи за время обработки t, на толщину заготовки b:
Qp = l tb
-строят графики зависимостей QЭ и Ra от IГИ.
-оценивают степень соответствия теоретических (расчетных) значений
QP (табл. 3.2) значениям производительности полученным в результате проведенного лабораторного однофакторного эксперимента, опираясь по указанию преподавателя на реализацию методики проверки адекватности по критерию Фишера или по методу «наименьших квадратов».
-оценивают степень соответствия QP экспериментальным значениям QЭ путем построения графиков с последующей оценкой наибольшей относительной погрешности в расхождении результатов расчета с результатами эксперимента.
-выявляют математическую зависимость оценки Ra, мкм от IГИ, А на
отрезке IГИ [0,05; 0,06] А, опираясь на реализацию локальной линейной аппроксимации, и рассчитывают ожидаемое Ra, мкм при IГИ = 0,055 А.
- выявляют математическую зависимость оценки Ra, мкм от IГИ, А на отрезке IГИ [0,05; 0,06] А, опираясь на реализацию локальной параболической аппроксимации, и рассчитывают ожидаемое Ra, мкм при IГИ = 0,055 А.
- оценивают абсолютную и относительную погрешности ожидаемого Ra при реализации разновидностей аппроксимации.
- выявляют математическую зависимость оценки QЭ, мм3/мин от IГИ, А на отрезке IГИ [0,05; 0,075] А, опираясь на реализацию глобальной линейной аппроксимации, и рассчитывают ожидаемое QЭ, мм3/мин при IГИ = 0,065 А.
- составляют вывод о влиянии силы тока генератора импульсов на производительность обработки и шероховатость обработанной поверхности при электроэрозионном вырезании и сходимости расчетных и экспериментальных значений производительности электроэрозионного вырезания.
Содержание отчета
Отчет по практической работе включает в себя: титульный лист, цель работы, условия проведения лабораторного однофакторного эксперимента
16
(табл. 3.1), результаты экспериментальных данных (табл. 3.2), решения задач в соответствии с порядком выполнения работы.
Отчет сохраняют до заключительного занятия, на котором студенты обмениваются друг с другом полученной информацией для выявления взаимосвязей входных и выходных параметров исследуемой технологической операции.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4
Разработка научно-обоснованных технологических рекомендаций по обеспечению заданной точности сложнопрофильных изделий на операциях электроэрозионного вырезания, выполняемых на станках с чпу
Цель: в рамках выполняемой практической работы студент должен научиться проектировать условия размерной электроэрозионной обработки сложнопрофильных (зубчатых) изделий на станках с ЧПУ, при которых гарантированно будет обеспечиваться их заданная точность, а также изучить способы анализа и обобщения полученной информации. Кроме этого, студент должен подтвердить правильность назначенных условий
реализации |
размерной |
электроэрозионной |
обработки |
результатами |
|
проведенного |
лабораторного |
эксперимента |
и представить |
и защитить |
|
результаты проектной деятельности. |
|
|
|||
В настоящее время |
в |
отечественном |
машиностроении |
приобретает |
|
важное значение тенденция к разработке и внедрению альтернативных
ресурсосберегающих технологий. |
|
|
|
|
|
||
Контурное |
электроэрозионное |
|
вырезание |
проволочным |
|||
электродом-инструментом |
на |
станках |
с |
ЧПУ |
применимо |
для |
|
формообразования |
венцов |
цилиндрических |
эвольвентных прямозубых |
||||
зубчатых изделий (зубчатых колес, секторов, |
матриц, пуансонов) и в |
||||||
ряде случаев более |
эффективно |
по отношению к способам зубонарезания |
|||||
по методу обкатки (зубофрезерование, зубодолбление) по критерию - полная технологическая себестоимость обработки.
Несмотря на то, что парк технологического оборудования практически любого машиностроительного предприятия оснащен электроэрозионными вырезными станками с ЧПУ, обработка зубчатых изделий на этих станках ограничена, что может объясняться сложностью
геометрии |
и |
отсутствием |
научно |
обоснованных |
рекомендаций |
по подготовке управляющих программ и назначению |
|||
17
режимов |
электроэрозионной |
размерной |
обработки |
с |
||
гарантированным |
обеспечением |
заданной |
(требуемой) |
точности |
||
формообразования.
Для решения задачи по обеспечению требуемой точности зубоформообразования необходимо выявить функциональную взаимосвязь между значимыми внешними конструкторско-технологическими факторами процесса размерной электроэрозионной обработки на станках с ЧПУ и выходными показателями оценки точности изготовления зубчатых изделий.
Содержание работы
В процессе выполнения практической работы для одного из условий (выдается преподавателем), представленных в табл. 4.1, и опираясь на методические рекомендации, осуществляют: автоматизированный расчет необходимого (оптимального) числа формообразующих точек торцового эвольвентного профиля боковой поверхности зуба зубчатого изделия и исследуют характер влияния способов формообразования этих поверхностей на число формообразующих точек (выбирают способ, обеспечивающий минимальное с точки зрения обеспечения заданной точности число формообразующих точек); автоматизированный расчет длины траектории перемещения проволочного электрода-инструмента при электроэрозионном вырезании венцов зубчатых изделий и оценивают степень соответствия рассчитанного значения полной длине траектории без учета особенностей интерполирования (работа линейно-кругового интерполятора системы ЧПУ станка); автоматизированный расчет показателей режима электроэрозионного зубовырезания и оценивают степень соответствия полученных данных результатам; подготовку управляющей программы электроэрозионного вырезания венца зубчатого изделия на станке с ЧПУ; вырезание зубчатого изделия и оценивают действительные значения параметров точности, используя специальные средства измерения (данные заносят в табл. 4.2). Дальнейшие действия студента должны быть направлены на анализ результатов измерений и формирование заключения о соответствии условий реализации размерной электроэрозионной обработки требуемой точности зубчатого изделия.
18
|
|
|
|
Таблица 4.1 |
|
|
Варианты заданий (условий) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Условия обработки |
|
Номер задания |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
||||
|
Зубчатое |
Зубчатое коле- |
Зубчатое |
Зубчатое |
|
Тип зубчатого из- |
колесо с |
колесо с на- |
колесо с |
|
|
делия |
наружным |
со с внутрен- |
ружным |
внутренним |
|
ним венцом |
|
||||
|
венцом |
венцом |
венцом |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Модуль зубчатого |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
|
изделия m, мм |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число зубьев зуб- |
10 |
15 |
20 |
25 |
|
чатого изделия z |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Степень точности |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Материал зубчато- |
40Х |
30ХГС |
20Х |
45 |
|
го изделия |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширина зубчатого |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
венца b, мм |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
04ИВ200-2 ( |
|
|
|
|
|
СВЭИ-2, |
|
|
|
|
Станок, генератор |
СВЭИ-7), |
то же |
то же |
то же |
|
тиратрон- |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ный (ГКИ- |
|
|
|
|
|
300-200А) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр dИ, мм и |
0,1, |
0,2, |
0,3, |
0,25, |
|
материал прово- |
|
||||
лочного электрода- |
Л68 |
Л63 |
Л63 |
Л68 |
|
инструмента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Интерполяция |
Линейная |
Круговая |
Линейная |
Круговая |
|
|
Оконча- |
Окончательная |
Оконча- |
Оконча- |
|
|
тельная по |
|
|||
|
тельная по |
по формообра- |
тельная по |
|
|
Вид обработки |
формообра- |
|
|||
|
сплошному |
зованной по- |
сплошному |
зованной |
|
|
металлу |
верхности |
металлу |
|
|
|
поверхности |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты эксперимента |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
№ |
m, |
z |
|
|
№ зуба |
|
ffr, |
|
ff, |
|
fpbr, |
|
fpb, мкм |
|
Ra, |
|
Raнорм, |
|
||||
|
|
опыта |
мм |
|
|
|
|
|
|
мкм |
|
мкм |
|
мкм |
|
|
|
мкм |
|
мкм |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
z - 6 |
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z - 3 |
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
z- 6 |
|
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z - 3 |
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
z - 6 |
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z - 3 |
1* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Примечание. |
ffr |
- погрешность |
торцового |
эвольвентного профиля |
зуба; |
||||||||||||||||
ff |
- |
допуск |
|
на |
погрешность торцового |
эвольвентного |
профиля |
зуба; |
||||||||||||||||
fpbr |
- |
отклонение |
шага зацепления; fpb |
- допуск на отклонение шага зацепления; |
||||||||||||||||||||
Ra |
- |
среднее |
|
арифметическое |
отклонение |
неровностей |
профиля |
боковой |
||||||||||||||||
эвольвентной поверхности; Raнорм - нормированное значение шероховатости боковой
эвольвентной поверхности зуба; 1* , 2* - соответственно левая и правая боковые эвольвентные поверхности зуба
Средства технологического оснащения
-станок - вырезной электроискровой 04ИВ200-2 (аналог СВЭИ-2, СВЭИ-7) с ЧПУ 2М43 и генератором тиратронным (аналог ГКИ-300-200А).
-электрод-инструмент - калиброванная проволока диаметром от 0,1 до 0,3 мм из латуни Л63 и Л68, ГОСТ 1066.
-рабочая жидкость - вода водопроводная, ГОСТ 2874.
20