Технология машиностроения - часть 3

 

Фактическая  суммарная  погрешность  при  обработке  партии  заготовок 

ω

i

,  определенная  опытно-

статистическим методом, представляет собой сумму поля рассеивания и смещение настройки вследст-
вие износа шлифовального круга 

,

6

см

i

i

i

∆

+

σ

=

ω

                                         (2.5) 

где i = 1, 2, 3, … – номер выборки; 

ω

i

 – фактическая суммарная погрешность i-й выборки; 

σ

i

 – среднее 

квадратичное 

отклонение 

i-й 

выбор- 

ки; 

i

см

∆

– 

фактическое 

смещение 

центра 

настройки 

станка 

на 

размер 

i-й  

выборки. 

Фактическое смещение центра настройки станка на размер 

 

1

1

см

x

x

i

i

−

=

∆

+

.                                         (2.6)

 

Центр группирования действительных размеров заготовок в каждой выборке  

,

1

∑

=

k

k

x

x

                                               (2.7) 

где x

k

 – текущее значение обрабатываемого размера в каждой выборке; k – количество обрабатываемых 

деталей в выборке. 

Среднее квадратичное отклонение размеров в i-й выборке 

,

)

1

(

)

(

1

2

∑

−

−

=

σ

k

k

k

x

x

i

                                 (2.8) 

где k – количество действительных размеров в выборке. 

Оборудование, приборы, инструмент 

 
Для проведения лабораторной работы используется плоско-шли-фовальный станок модели 3Г71 с 

прямоугольным столом 5 (рис. 2.1), совершающим возвратно-поступательное перемещение от гидроци-
линдра,  расположенного  в  станине.  Закрепление  обрабатываемых  деталей  производится  с  помощью 
магнитной  плиты  12,  присоединяемой  винтами  к  столу.  На  станине  смонтирована  стойка  9,  несущая 
шлифовальную бабку 10 с горизонтальным шпинделем шлифовального круга 11, закрытого кожухом 7. 
От механизма подач, встроенного в станину, шлифовальной бабке сообщаются поперечная подача (по-
сле каждого рабочего хода стола) и вертикальная подача (после каждого рабочего хода по снятию при-
пуска со всей обработанной поверхности деталей). Шпиндель получает вращение от электродвигателя, 
встроенного  в  шлифовальную  бабку.  Работа  механизмов  подач  осуществляется  от  гидроцилиндров,  в 
которые поступает масло от гидростанции 13, управляемой от панели 2. 

Ручное  перемещение  стола  (в  продольном  направлении)  осуществляется  маховиком  3,  а  шлифо-

вальной бабки (в вертикальном) – маховиком 8.  

 

 

 

 

Рис. 2.1   Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом 

 

 

Рис. 2.1   Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом 
Подача СОЖ обеспечивается от бачка с насосом 14. Во время работы магнитная плита с обрабатывае-
мой деталью закрывается кожухом 5. Включение и выключение станка производится с пульта управле-
ния 4. 

Для обработки на шлифовальном станке используется комплект из 16 заготовок с размерами 40 

× 60 

мм. Измерение обработанных деталей выполняется микрометром с точностью 0,01 мм. 

 

Порядок выполнения работы 

 

1   Подготовка 

 

1 

Ознакомиться с методическими указаниями, техникой безопасности, оборудованием, приборами, 

инструментом, содержанием отчета. 

2 

Получить у учебного мастера образцы для выполнения работы, микрометр. 

3 

По формулам (2.4) рассчитать путь резания l, необходимый для обработки шестнадцати пластин. 

11 

10 

9 

8 

13 

12 

14 

1 

2 

3 

4 

6 

5 

7 

 

4 

Рассчитать  погрешность  обработки,  обусловленную  износом  шлифовального  круга  по  формуле 

(2.3). 

5 

Назначить режим шлифования: глубину шлифования t = 0,02 ... 0,04 мм; скорость продольного 

перемещения стола v

поп

 = 8 ... 12 м/мин; поперечную подачу за каждый ход стола S

п

 = 1...4 мм. Результа-

ты расчетов п. 3, 4, 5 занести в табл. 2.1.  

 

2   Проведение эксперимента 

 

1 

Установить на электромагнитной плите заготовки в соответствии со схемой, показанной на рис. 

2.2. 

 

Рис. 2.2   Схема расположения загото-

вок на магнитной плите  

плоскошлифовального станка:  

1 –  электромагнитный стол; 2 – заготовка 

2 

Настроить 

плоскошлифовальный 

станок  на  заданный  размер  по  первой  за-
готовке. 

3 

Установить  режим  шлифования – 

глубину шлифования, скорость про-дольного перемещения стола, поперечную подачу за один двойной ход 
стола. 

4 

Прошлифовать в один проход все заготовки на заданном режиме (выполняет учебный мастер). 

5 

Измерить 

обработанные 

детали 

по 

рядам: 1-й 

ряд – 1-я 

выборка;  

2-й ряд – 2-я выборка и т.д. Результаты измерений занести в табл. 2.1. 

 

2.1   Результаты измерения и расчетов пути резанья,  

погрешности обработки и режимов резанья 

 

Результаты измерения 
размеров деталей. Но-

мер выборки 

Путь резанья L, погрешность 

обработки 

∆U и режима ре-

занья 

Номер  

детали  

в ряду 

1 2  3  4 

L, 

м 

∆U,

мкм 

t,

мм

V

поп

, 

м/мин

S

п

,

мм 

1 2 

3 4 5 6 7 

8 9 10 

 

3   Обработка экспериментальных данных 

 

1 

Рассчитать поле рассеивания размеров 

ω, обусловленное случайными факторами и износом шли-

фовального круга по формулам (2.1) – (2.4). 

2 

Рассчитать для каждой выборки 

x

и 

σ

i

 по формулам (2.7) и (2.8). 

3 

Рассчитать фактическое смещение центра настройки станка 

∆

см

 

l

 для каждой выборки по форму-

ле (2.6). 

4 

Определить фактическую суммарную погрешность обработки для каждой выборки по формуле 

(2.5). 

5 

Определить  соотношение  между  теоретическим  и  экспериментальным  смещениями  уровня  на-

стройки по формуле 

%

100

cм

∆

∆

=

u

p

. 

Результаты расчетов п. 1 – 5 занести в табл. 2.2. 

 

2.2   Результаты расчетов фактической суммарной погрешности  

обработки деталей 

 

 

Номер

  

выборки

  

(р

яда

) 

Цен

тр

  

группирова

-

ния

 разме

-

ров

  

Х

мм

Среднее

  

квадратиче

-

ское

 

Смещение

  

центра

  

настройки

  

Су

м

ма

рная

  

погреш

-

ность

 обра

-

ботки

  

 

 

%

100

см

i

u

p

∆

∆

=

6  Построить  диаграмму  точности  обработки.  Пример  по-

строения диаграммы точности приведен на рис. 2.3. 

7   Анализ   результатов   рас- 

четов. 

8   Составить отчет по работе. 
 
 
 

Содержание отчета 

 

1 

Название работы.  

2 

Содержание задания и характеристика лабораторного оборудования.  

3 

Схема установки заготовок на станке.  

4 

Режим обработки.  

5 

Определение погрешности обработки расчетно-аналитическим методом.  

6 

Результаты измерения размеров обработанных деталей и заполнение табл. 2.1.  

7 

Определение  фактической  суммарной  погрешности  обработки  для  выборок – определение 

p

x

i

i

i

,

,

,

,

см

ω

∆

σ

 и заполнение табл. 2.2.  

8 

Диаграмма точности обработки деталей.  

9 

Выводы.  

 

Лабораторная работа 3 

 

АНАЛИЗ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК  

МЕТОДОМ ВЫБОРОК 

 
Цель работы: практическое освоение методов статистического регулирования операций технологи-

ческого процесса механической обработки деталей. 

 

Методические указания 

 
Под статистическим регулированием технологического процесса механической обработки деталей 

понимается  корректировка  параметров  процесса  в  ходе  его  выполнения  для  обеспечения  требуемого 
качества  изготавливаемых  деталей  и  предупреждения  брака  с  помощью  выборочного  контроля.  Для 
статистического регулирования процесса применяются методы: 1) медиан и индивидуальных значений; 
2) средних арифметических значений и размахов. 

Метод медиан и индивидуальных значений 

)

,

(

i

X

X

 

 
Метод заключается в том, что из потока обрабатываемых заготовок через определенные промежут-

ки времени периодически отбирают выборку объемом 3 … 10 единиц. Период отбора выборок зависит 
от производительности и стабильности процессов. Определение периода отбора выборок производится 
опытным  путем  с  учетом  продолжительности  цикла  между  двумя  разладками  процесса.  Практически 
период отбора выборок устанавливается в 1 … 2 часа. Регулируемые и проверяемые параметры изме-
ряют шкальным инструментом (микрометром и др.) и результаты контроля заносят в контрольную кар-
ту. 

Контрольная карта и пример ее заполнения показаны на рис. 3.1. Карта имеет две внешние сплош-

ные горизонтальные линии, ограничивающие поле допуска 

− Т

в

 и Т

н

, и четыре предупредительные: две 

P

в

 и P

н

, являющиеся границами для регулирования медиан, и две Р

в.р

 и Р

н.р

, являющиеся границами для 

регулирования крайних значений данной выборки. 

 

Рис. 2.3   Пример построения  
диаграммы  точности  обра-

Номер выборки