Лекция 4. Погрешность базирования при установке заготовки в центрах

Погрешность базирования при установке заготовки в центрах

Погрешность базирования при установке заготовки по отверстию

а) Установка заготовки на палец или оправку без зазора

Рис. 2 – Установка заготовки без зазора

Ось «0» – технологическая база при фрезеровании лыски.

Зазор между отверстием в заготовке и оправкой Δ = 0.

Измерительная база при выдерживании размера h – образующая наружной цилиндрической поверхности (точка А на рис. 2).

При выдерживании размера h измерительная база (т. А) не совпадает с технологической базой (т. О), поэтому возникает погрешность базирования.

где ІТ – допуск на диаметр наружной цилиндрической поверхности;

Измерительная база при выдерживании размера C _наст– ось (точка О). Измерительная база (т. О) совпадает с технологической базой (т. О).

ε_{баз с} = 0

б) Установка на палец или оправку с зазором

На рис. 3 (а, б) показаны два возможных крайних положения заготовки на пальце или оправке при фрезеровании лыски на настроенном на размер станке.

Рис. 3 – Установка заготовки с зазором

Выдерживание размера С:

Технологическая база при выдерживании размера С – образующая отверстия К (точка К на рис. 3).

Измерительная база при выдерживании размера C – ось отверстия О (точка О).

где Δ – максимальный зазор между отверстием в заготовке и пальцем (оправкой).

Выдерживание размера h:

Измерительная база при выдерживании размера h – образующая цилиндрической поверхности (точка А на рис.3).

,

где IT – допуск на диаметр наружной цилиндрической поверхности;

Δ – максимальный зазор между отверстием в заготовке и пальцем (оправкой).

Диаметры центровых отверстий D_{ц.о .}(и их глубина) выдержаны в пределах допуска Т_{ц.о .} на диаметр D_ц.о и для заготовок в партии могут изменяться в пределах от D_{ц.о min} до D_{ц.о max}.

Рис. 4 – Схема образования погрешности базирования

Если диаметр переднего центрового отверстия в одной из заготовок выполнен по D_{ц.о min}, то торец заготовки расположен, как показано на рис.4. Если в другой заготовке D_{ц.о max}, то эта заготовка под действием поджимающей силы, создаваемой задним центром, сместится влево на величину ε_{баз .} (см. рис.4). Таким образом, и левый и правый торцы в разных заготовках из партии могут занимать различное положение относительно настроенных на размер резцов.

Погрешность базирования в центрах равна:

где Т_ц.о. – допуск на диаметр переднего центрового отверстия D_ц.о.;

α – угол конуса центрового отверстия.

ПОГРЕШНОСТЬ ЗАКРЕПЛЕНИЯ, РАСЧЕТ И ПУТИ УМЕНЬШЕНИЯ

Погрешность закрепления – ε_з (ПЗ) – это разность предельных смещений измерительной базы в направлении получаемого размера, возникающих под действием силы зажима заготовки.

Рис. 1 – Схема закрепления заготовки

Под действием силы Q заготовка смещается за счет упругих и контактных деформаций:

ε_з = А_мах – А_min = m m¹,

А_min – если Q_min и А_мах – если Q_mах.

Сила Q – случайная величина, но если Q постоянная величина, то погрешность закрепления ε_з также постоянна и ее устраняют поднастройкой режущего инструмента.

В направлении действия силы Q заготовка переместится на величину n n¹, равную y_max – y_min. Величина y – перемещения в результате упругих и контактных деформаций. Величину (у_mах – у_min) можно найти расчетным путем.

Заготовка смещается в результате упругих деформаций заготовки, установочных элементов, корпуса приспособления, а так же в результате контактных деформаций между ними. Наибольшие деформации в стыке заготовка – установочные элементы.

Зависимость контактных деформаций для стыков заготовка – опоры приспособления выражается нелинейным законом:

у_к = С × Q ⁿ,

где С – коэффициент, учитывающий вид контакта, материал, шероховатость, состояние поверхностного слоя.

n < 1.

Если: у_{к max} = C_max×Q_maxⁿ, у_{к min} = C_min×Q_minⁿ,

то можно найти:

ε_з = mm¹ = nn¹ × cos α = (у_{к max} – у_{к min}) cos α,

где α – угол наклона вектора силы Q к направлению выдерживаемого размера.

Для типовых случаев значения С и n находят экспериментально. Аналитически найти эти величины затруднительно. Значения С и n приводятся в справочной литературе.

Если учитывать и упругие деформации, которые определяются по формуле:

у_упр = (Q_mах – Q_min) /J,

где J – жесткость системы «заготовка - приспособление»,

получим:

Обычно у _к > у_упр.

Пути уменьшения ε_з:

1. Уменьшать Δ Q = Q_mах – Q_min, т.е. обеспечивать постоянство силы зажима (применять механизированный привод).

2. Обеспечивать постоянство качества поверхностей заготовок, т.е. С = Const.

3. Стремиться, чтобы сила зажима была перпендикулярна выдерживаемому размеру, т.е. α = 90°.

4. Увеличивать жесткость приспособления J в направлении действия силы Q.

ТИПОВЫЕ СХЕМЫ УСТАНОВКИ И КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Классификация установочных элементов

Установочные элементы (опоры) делят на основные и вспомогательные.

Основные опоры – это элементы приспособления, лишающие заготовку шести или менее степеней свободы, т.е. основные опоры определяют положение заготовки в пространстве. Они чаще всего неподвижны.

Вспомогательные опоры – это детали или механизмы, предназначенные для придания заготовке дополнительной жесткости или устойчивости под действием сил резания в процессе обработки. Применяются только в сочетании с основными.

Рис. 2 – Применение вспомогательной опоры

Опорные точки 1 – 6 реализуются с помощью основных опор. При сверлении отверстия D под действием осевой силы резания возникает опрокидывающий момент М_опр. Для предотвращения изгиба заготовки от этого момента и придания ей жесткости применяется вспомогательная опора.

Вспомогательная опора не должна нарушать положения заготовки, достигнутого при базировании т.е. при базировании на основные опоры. Она должна быть подвижной и фиксироваться только после установки заготовки на основные опоры.

Дата добавления: 2014-01-07