Определение погрешностей формы деталей, возникающих при обработке на токарном станке

Цель работы: освоение методики теоретического и экспериментального определения погрешностей формы деталей, возникающих при обработке на токарном станке.

Задание: определить аналитически и экспериментально погрешности формы деталей в продольном сечении, возникающие при обработке в центрах и трехкулачковом патроне.

Оборудование, инструмент, материал и оснастка:

– токарный станок IK62;

– патрон трехкулачковый;

– центр задний;

– центр передний (отрезок прутка, закрепленный в трехкулачковом

патроне);

– xомутик;

– проходной резец;

– оправка для проверки соосности переднего и заднего центров;

– индикатор с ценой деления 0,0I мм и стойка к нему;

– микрометр (025 мм);

– заготовка - пруток: Ø 20…30 мм, сталь 45;

– заготовка - пруток: Ø 20…30 мм, центровые отверстия, сталь 45.

Расчет силы резания Ру

Исходные данные:

– обрабатываемый материал: сталь 45 (σв = 600 Н/мм2);

– материал режущей части резца: Т15К6;

– требуемая стойкость: 90 мин;

– главный угол в плане φ: 45°;

– задний угол α: 8°;

– передний угол γ: 12°;

– радиус режущей кромки резца r: 1,0 мм;

– шероховатость обработанной поверхности: Rz ≤ 20;

– глубина резания t: 1,0 мм.

Определяем скорость резания V, м/мин, по формуле:

где      CV = 420 – коэффициент, характеризующий условия обработки;

T – стойкость режущего инструмента, мин;

m = 0,2 – показатель относительной стойкости;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

Xv = 0,13 и YV = 0,20 – показатели степени;

KV – общий поправочный коэффициент на скорость резания.

При наружном продольном точении общий поправочный коэффициент представляет собой произведение из отдельных поправочных коэффициентов:

где       KV1 = 750/ σв – коэффициент, учитывающий механические свойства

обрабатываемого материала;

KV2 =1,0 – коэффициент, учитывающий материал режущей части и СОЖ;

KV3 =1,0 – коэффициент, учитывающий геометрию режущей части резца;

KV4 = 0,5 – коэффициент, характеризующий состояние системе СПИД.

[pic 3]

[pic 4]

Расчитаем обороты шпинделя n, об/мин:

где d – диаметр заготовки, мм.

[pic 6]

[pic 7]

Принимаем n = 2000 об/мин и S = 1,14 мм.

Силы резания. Рассчитываем тангенциальную составляющую силы резания Pz, Н,  по формуле:

где       = 3000 – коэффициент, учитывающий условия обработки;[pic 9]

ХPz = 1,0 и YPz = 0,75 – показатели степени;

КPz – общий поправочный коэффициент.

Общий поправочный коэффициент представляет собой произведение из отдельных поправочных коэффициентов:

где  КP1 = (σв/750)0,35 – коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

КP2 = 1,0 – коэффициент, учитывающий материал режущей части резца и СОЖ;

КP3 = 1,0 – коэффициент, учитывающий геометрию резца;

KP4 =0,75 – коэффициент, учитывающий состояние системы СПИД.

[pic 11]

[pic 12]

Значение радиальной составляющей силы резания Py, Н:

[pic 14]

Длина заготовки, обрабатываемой в центрах: 282,7 мм

Длина заготовки, обрабатываемой в патроне: 281,7 мм

Схема установки деталей на токарном станке приведена на рисунке 1.

[pic 15]

Рисунок 1 – Схема установки деталей на токарном станке: а) в трехкулачковом патроне; б) в центрах

Определяем диаметры обработанных поверхностей прутков в шести сечениях. Схема измерения приведена на рисунке 2, данные, полученные при измерении – в таблице 1.