Основы технологии машиностроения (стр. 15 )

Выполнив указанные действия, для нашего примера получим=7,74 мкм; =13,96 мкм; Sx=20,32; Sу=10,61; Сxу=178,19; zух=0,827 (значение zух близко к единице, следовательно, имеется тесная линейная связь между и ).

Для составления уравнения связи и вычисляются коэффициенты b и a

b= zух·Sy / Sx; . Вычисляется дисперсия собственных случайных погрешностей чистовой операции σyх²=Sy²(1- rух²) и дисперсия исправленной входной погрешности K=b²Sx². (В нашем примере b=0,43; a=10,4; σyх²=35,55 мкм²; K =69,96, мкм², т. е. уравнение связи запишется . Следовательно, средняя погрешность на выходе складывается из двух компонентов: исправленной в 0,43 раза погрешности входа и погрешности, возникшей на данной операции, равной 10,4 мкм).

Принимая, что распределение размеров на входе и выходе нормальное, необходимое значение σy на выходе вычисляют из соотношения σy=Ту /6γ, где коэффициент . Определение tα ведется по справочнику. Дисперсия σх² на входе, а также σх рассчитываются σх²=( σy²- σyx²)/b², σх= .

Определяется допуск на размер на входе (при выполнении черновой операции) Тх=6·γ· σх. Для рассматриваемого контрольного примера σy=10,45 мкм, γ=1,196, σх²=395,34, σх=20 мкм, Тх=142 мкм.

Для графического изображения полученной линейной связи вычисляются две характерные точки прямой : при =0 и при =0.

Порядок выполнения работы

1.  Взять партию двухступенчатых валиков, обработанных на двух смежных операциях, причем большая по размеру ступень обработана на черновом режиме, а меньшая на чистовом.

2.  Измерить отклонения действительных размеров от номинальных при черновой и чистовой обработке, результаты измерений свести в таблицу (по форме таблицы 5.1).

3.  Обработать полученные экспериментальные данные.

4.  Дать развернутый анализ полученных результатов расчета.

5.  Построить график линейной корреляционной связи с , на который нанести экспериментальные точки.

6.  Сделать заключение о наличии, форме и силе связи между двумя последовательно выполняемыми технологическими операциями.

7.  Оформить отчет и защитить его у преподавателя.

Лабораторная работа №7

НАСТРОЙКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО БЛОКА

Цель работы

Практически освоить методику расчета статистической взаимозаменяемой настройки (инструментального блока).

Методические указания

Взаимозаменяемые способы настройки позволяют любой новый или переточенный инструмент или блок новых инструментов установить вместо изношенных без последующей проверки и корректировки их положения.

Достаточно полное представление о принципе взаимозаменяемой настройки дает схема, показанная на рисунке.1.

Рисунок.1.

Если размер А будет постоянным для данной настройки, то размер обрабатываемой детали R будет зависеть только от размера В, который можно регулировать при помощи винта 1 и сохранять при каждой смене инструмента. Здесь необходимым условием достижения взаимозаменяемости является постоянство А и В. Размер А определяет положение базы «а» относительно оси шпинделя станка, а размер В – положение вершины резца относительно той же базы.

Задача взаимозаменяемости настройки заключается в точном определении необходимого размера В, который должен сохраняться постоянным для всех новых настроек и поднастроек станка. Наиболее точное определение этого размера дает статистический метод. Сущность его заключается в следующем. Сначала размер В определяют предварительно аналитическим методом, а затем его уточняют на основе статистических испытаний и записывают в карту наладки станка на данную операцию.

Предварительно размер В рассчитывается из размерной цепи (рисунок.1)

R=A-B,

где R – номинальный радиус обрабатываемой детали;

A – номинальный размер, определяющий положение базы «а» относительно оси шпинделя.

Размер A замеряется непосредственно на станке с точностью не менее чем ±0,05Т, где Т – допуск на размер обрабатываемой детали, т. е. нужно установить на размер A допуск и предельные отклонения, которые должны быть равны.

ТА=0,1Т;

ESA= EIA=±0.05Т.

Номинальный радиус принимают равным половине среднего диаметра

R=(Dmax-Dmin)/4.

Допуск ТR на размер R принимают равным 0,25Т и располагают для наружных поверхностей в минус, т. е. ESR=0, а EIR=-0,25Т.

По известным значениям А и R определяют номинальный размер B: B=А-R и решают размерную цепь теоретико-вероятностным методом, полагая размер R замыкающим, тогда его допуск будет равен , откуда .

Для определения допускаемых предельных отклонений размера В, т. е. ESВ и EIВ, необходимо вычислить координату середины поля допуска размера В, т. е. Е0(В) по известным значениям Е0(А) и Е0(В) по уравнению

Е0(R)= Е0(A)- Е0(В),

откуда Е0(В)= Е0(А)- Е0(R).

Так как Е0(А)=0 и Е0(R)=(0-0,25Т)/2=-0,125Т, то Е0(В)=0-(-0,125Т)=0,125Т, следовательно ESВ = Е0(В)+ТВ/2, а EIВ = Е0(В)-ТВ/2 или

Обозначим фактический размер В через Вф, тогда он должен лежать в пределах : В+0,01Т≤ Вф ≤ В+0,24Т. По предварительному размеру устанавливают инструмент в державку и закрепляют так, чтобы колебание размера Вф не выходило за пределы установленного допуска; проверка размера Вф производится при помощи индикаторного приспособления соответствующей точности.

После установки инструмента на размер производят обработку пробной партии деталей, число которых рассчитывают по формуле N=40/t0,

где N – число пробных деталей;

t0 - основное время обработки поверхности детали.

При таком объеме партии можно более точно определить тип точностной диаграммы, который характеризует данный процесс и более точно получать настроечный размер.

Партия в N шт. разбивается на m групп по n=5шт. деталей в порядке их изготовления. После измерения получаемых размеров деталей групп с точностью (1/10-1/15)Т находят среднее значение размеров и размахи R для каждой группы

R=Dmax i-Dmin i

Если обрабатывается многоступенчатый валик одновременно блоком резцов, то такие измерения и вычисления должны производиться для каждой ступени вала отдельно. Для них вычисляется средний размах , и по нему вычисляется среднее квадратическое отклонение , где dn – коэффициент, зависящий от объема выборки n (таблица.1).

Таблица 1.

Значение коэффициента dn

Объем выборки, n,шт. 4 5 6 7 8 9 10 Коэффициент dn 2,059 2,326 2,534 2,704 2,847 2,970 3,037

По полученным значениям групповых средних Di строится точечная диаграмма, по ее виду определяются тип точности данного процесса и, в зависимости от этого, настроечный размер.