Погрешности установки заготовок виды

Лекция 3 Погрешность установки заготовки в приспособлении (погрешности базирования, закрепления, положения заготовки)

Параметр точности детали, обеспечиваемый при обработке, является результатом действия технологической системы. Технологическая система состоит из отдельных элементов и подсистем, каждая из которых влияет на погрешность обработки. Необходимым условием обеспечения заданной точности размеров деталей является соблюдение неравенства:

где D — суммарное поле рассевания действительных размеров деталей (суммарная погрешность);

Т – допуск на данный размер детали, заданный чертежом.

Допуск на деталь задает конструктор.

Допуск на промежуточные размеры заготовок, т.е. технологические допуски, устанавливает технолог.

Например: необходимо обработать вал в размер Æ 25— 0,013 мм.

Для обоснованного назначения технологических допусков, выбора способа установки заготовки в УЗП и способов обработки при проектировании технологических процессов, необходимо знать характер и величины погрешностей, которые возникают при обработке, определяющие в конечном счете величину суммарной погрешности D.

При анализе составляющих суммарной погрешности D определяют наличие трех групп погрешностей:

— погрешности установки заготовки ey;

— погрешности настройки станка Dн;

— погрешности обработки Dобр.

Тогда выше приведенное неравенство запишется в следующем виде:

Отсюда вытекает, что составной частью суммарной погрешности выполняемого размера может быть погрешность установки заготовки в приспособлении — ey.

Величина погрешности установки заготовок в приспособлении может иметь доминирующее значение.

Погрешность установки заготовок в приспособлении равна сумме погрешностей базирования eб, закрепления eз и положения eп. Учитывая, что эти погрешности являются случайными величинами, суммирование их производят по правилу квадратного корня:

Рассмотрим сущность составляющих погрешности установки ey.

eб – это расстояние между предельными положениями проекций измерительной базы заготовок на направление выполняемого размера

или eб – разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на размер инструмента.

Эта погрешность появляется, когда измерительная и технологическая базы не совпадают. Например:

а) конструкторской базой в отношении обрабатываемой заготовки является ось заготовки, а технологической – ось оправки. При наличии зазора эти оси не совпадают и конструкторская база (ось заготовки) может смещаться вверх или вниз на размер Smax/2, полное смещение равно Smax. Следовательно, eб = Smax.

б) в этом случае погрешность базирования является суммой двух частных погрешностей. Если бы в сопряжении не было зазора (при установке на цанговую оправку), то погрешность базирования для размера Н равнялась бы половине допуска на диаметр заготовки – Т/2. эта погрешность неизбежна, так как конструкторская база и технологическая не совпадают. При наличии зазора суммарная погрешность: eб = Т/2 + Smax.

1 Погрешность базирования eб не является абстрактной величиной и относится к данному выполняемому размеру при выбранной схеме установки заготовки в приспособлении.

2 Погрешность базирования eб влияет на точность выполнения размеров, на точность взаимного положения поверхностей и не влияет на точность их формы.

3 Погрешность базирования eб = 0 для диаметральных размеров и размеров между поверхностями, обрабатываемых мерным и настроенным инструментом.

4 для уменьшения погрешности базирования следует:

а) совмещать технологические и измерительные базы;

б) выбирать рациональные размеры и расположение установочных элементов;

в) устранять или уменьшать зазоры при посадке заготовки на охватываемые или охватывающие установочные элементы.

Погрешность закрепления eз – это разность предельных смещений измерительной базы в направлении получаемого размера под действием силы зажима заготовки.

Заготовка смещается в результате упругих деформаций отдельных звеньев цепи, в которой происходит силовое замыкание заготовки: заготовка — установочные элементы – при достаточной жесткости корпуса и заготовки погрешности закрепления зависят в основном от перемещений в стыке заготовка – установочные элементы. Для размера В — eзв = 0; для размера А — eз = А1 – А ¹ 0

А – настроенный размер, определяющий полодение измерительной базы относительно инструмента до приложения силы зажима.

А1 – размер, определяющий положение измерительной базы относительно инструмента после приложения зажимного усилия.

Если рассматривать погрешность закрепления для партии заготовок, то eз = А2 – А1 ¹ 0, где А1 и А2 размеры соответственно максимальный и минимальный, определяющие положение измерительной базы относительно инструмента для партии заготовок.

В принципе величина смещения Dсм измерительной базы под действием зажимного усилия Dсм = А1 – А, либо Dсм = А2 – А может быть велика, а eз = А2 – А1® 0. в этом случае положение ценра рассеивания выполняемого размера можно скорректировать настройкой станка.

Погрешность закрепления eз – случайная величина, так как изменение силы зажима а для партии заготовок случайно. Зависимость контактных деформаций станка заготовка – установочный элемент от силы зажима выражается формулой y = с Q n или графически:

Q – сила зажима, приходящая на установочный элемент; с – коэффициент, характеризующий вид контакта, материал заготовки, шероховатость и структуру ее поверхностного слоя. Значение с и n для каждого конкретного случая определяют экспериментально.

Следовательно, погрешность закрепления eз есть функция условий зажима, учитывающая непостоянство свойств материала заготовки в зоне контакта; неоднородность величин шероховатости поверхности заготовки; непостоянство зажимной силы; упругие отжатия узлов приспособления, вызывающие смещения обрабатываемой заготовки.

Наибольшее влияние на величину контактных деформаций для стыков заготовка – установочный элемент приспособления оказывает непостоянство зажимной силы.

В зажимных устройствах величина Q колеблется для партии заготовок

к » 1 для пневматических и гидравлических зажимных устройств;

к » 1,3 для зажимных устройств с ручным приводом.

Для уменьшения eз необходимо стремиться к постоянству зажимной силы. Вот почему при выполнении точных работ при любом масштабе производства применение приспособлений с ручным приводом не желательно. К уменьшению eз также приведет повышение жесткости стыка установочный элемент – базовая поверхность заготовки; повышение однородности поверхностного слоя базовых поверхностей заготовки (например, предварительная обработка); увеличение жесткости узлов приспособления, которые воспринимают силу зажима Q.

Погрешность положения заготовки eп, вызываемая неточностью приспособления.

где — погрешность, связанная с ошибками изготовления и сборки установочных элементов;

— погрешность, определяемая прогрессирующим износом установочных элементов;

— погрешность, связанная с ошибками установки приспособления на станке.

— при использовании одного и того же приспособления – эта составляющая представляет собой систематическую погрешность. Ее можно оценить и частично или полностью устранить соответствующей настройкой станка. При использовании нескольких одинаковых приспособлений (приспособление – дублеров или спутников) эта величина не компенсируется настройкой станка. Исходя из возможностей современных инструментальных цехов = 0,005 – 0,01 мм.

— характеризует изменение положения контактных поверхностей установочных элементов в результате их износа в процессе эксплуатации приспособления. Больше всего изнашиваются постоянные и регулируемые точечные опоры, боковые поверхности призм. Менее интенсивно изнашиваются пластины, круглые пальцы, оправки. Износ опор неравномерный и носит местный характер.

Для обработки заготовок по 7-8 квалитетам допустимая величина износа — 0,015 мм. Уменьшить износ опор можно применением соответствующих материалов или покрытий. Например, по сравнению с опорами из стали 45, износ опор из стали У8А уменьшается на 10 – 15 %; хромированных в 2…3 раза; наплавленных твердым сплавом в 7..10 раз.

Износ установочных элементов контролируют при плановой периодической проверке приспособлений и принимают соответствующее решение.

— погрешность установки приспособления на станке. Она возникает в результате смещения и переносов корпуса приспособления на столе, планшайбе или шпинделе станка.

Смещения и переносы приспособлений на станке уменьшают:

1 применением направляющих элементов: шпонки для Т обр. пазов стола, центрирующие пояски, фиксаторы и т.д.

2 рациональным их размещением на корпусе;

3 правильным выбором зазоров в сопряжении;

4 равномерной и шарированной затяжкой крепежных деталей.

Достижимые значения = 0,01-0,02 мм.

Величины eб, es, en сопоставимы по своим значениям. Уменьшение погрешностей базирования, закрепления и положения имеет большое значение при точной обработке. Анализ eб, es, en позволяет обосновать схему приспособлений и сформулировать технические условия на его изготовление.

Читайте также:  Canon ручная установка драйверов

Источник



Погрешность установки заготовки

Погрешность установки заготовки является существенным фактором, оказывающим влияние на точность обработки. Под погрешностью установки понимают отклонение фактически достигнутого положения заготовки или детали при установке от требуемого. Погрешность установки D складывается из погрешностей базирования Deб, закрепления Deз.., приспособления De пр.

Погрешность закрепления возникает при перемещении заготовки в процессе её закрепления, что вызывает рассеивание размеров обрабатываемых деталей, определяемых в большинстве случаев экспериментально. Под погрешностью закрепления понимают поле рассеяния отклонений положения установочной базы относительно измерительной в направлении выдерживаемого размера. При появлении погрешности закрепления происходит перемещение заготовки под действием прикладываемого усилия, что ведет к образованию зазора Smax=Deз. между базирующей поверхностью заготовки и установочной поверхностью приспособления. Эти данные определяются по таблицам.

Погрешность приспособления не связана с процессом установки (износ самого приспособления), поэтому при укрупненных расчетах погрешность приспособления не учитывают.

В рамках курсового и дипломного проектирования величину погрешности рекомендуется определять по таблицам 2.28-2.34.

Таблица 2.28 -Погрешность установки заготовок в патронах и на оправках без выверки, мкм.

Обработку с использованием термически необработанных кулачков и втулок применяют при партии деталей 80…120 шт.

Таблица 2.29 — Погрешность заготовки в цанговом и трехкулачковом патронах без выверки, мкм.

Таблица 2.30-Погрешность установки заготовок на постоянные опоры, мкм.

Таблица 2.31-Погрешность установки заготовок (до 60 мм.) в тисках

Таблица 2.32 -Погрешность (мм) установки заготовок на станках с выверкой по цилиндрической поверхности

Таблица 2.33 –Погрешность(мм) установки заготовок на столе с выверкой по плоской поверхности

Под погрешностью базирования понимают отклонение фактически достигнутого положения заготовки или детали при базировании от требуемого. Погрешность возникает при несовпадении технологической и измерительной баз, при определенных формах поверхностей заготовок и установочных элементов приспособления. Погрешность базирования определяется для конкретно выполняемого размера при данной схеме установки. Она может определяться разностью предельных расстояний измерительной базы заготовки и установленного на размер инструмента. Погрешность базирования определяется на основе геометрических связей поверхностей детали или анализа размерных цепей, что в ряде случаев дает более простое решение задачи.

Если технологическая база совпадает с измерительной, то Deб»0

Погрешность базирования определяется по таблице 2.34

Таблица 2.34-Погрешность базирования при обработке деталей в приспособлениях

Источник

Погрешность базирования

Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

Погрешностью базирования называется отклонение конструкции заготовки относительно заданного местоположения. Она применяется во время обработки, эксплуатации и настройки детали на токарных или фрезерных станках. Выделяют следующие разновидности погрешности базирования заготовки:

Погрешность закрепления: возникает при зажатии детали на столе станка. Во время этого процесса происходит смещение установочных баз, лимитирующих движение заготовки. Погрешность закрепления обусловлена неправильным использованием установочных приборов и зажимов. Данные факторы приводят к деформации заготовленного материала.
Погрешность установки: появляется после закрепления изделия на станковом оборудовании. Ее возникновение обусловлено несоответствие форм базовых поверхностей и наличие большого количества металлической стружки, образующейся во время нарезания детали. Происходит засорение обрабатываемой поверхности и последующее отклонение детали

Для минимизации погрешности заготовки важно следовать принципам постоянства и смещения базовых поверхностей.
Систематическая погрешность: образуется из-за человеческого фактора —наблюдательности и аккуратности мастера, выполняющего настройку инструментов. Она возникает при нарушениях во время измерения размерных характеристик детали, написании неправильных чертежей и схем базирования и упрощении формул, необходимых для проведения расчетов.

На величину погрешности и точность обработки оказывают непосредственное влияние следующие факторы:

  1. Разница между действительными и номинальными размерами заготовки.
  2. Значение отклонения устанавливаемых конструкций относительно их взаимных расположений: перпендикулярности, концентричности и параллельности.
  3. Поломка станков и иных приспособлений, использующихся во время базирования. Неисправность оборудования обусловлена несоблюдением правил эксплуатации или недочетами, возникшими во время производства несущих конструкций приборов. Эти факторы приводят к возникновению зазоров на винтах и шпинделях установочного оборудования.
  4. Изменение формы заготовки, произошедшие до проведения процедуры обработки. Они обусловлены внешними повреждениями конструкции или неправильным местоположением изделия.

Расчет погрешности базирования проводится при помощи использования математической формулы: εБ.ДОП ≤δ — ∆

Во время определения величины отклонения важно учитывать, что действительная погрешность обязана быть меньше допустимых значений. Результат расчетов всегда является неточным

Для расчета погрешности был разработан общий алгоритм вычисления:

  1. Необходимо правильно определить местоположение базы на основе размеров устанавливаемой детали.
  2. Найти расположение технологической базовой поверхности, что позволит мастеру правильно подобрать место размещения заготовки для проведения ее обработки.
  3. Если технологическая база совмещается с измерительной, то погрешность базирования будет равняться 0.
  4. В случае, когда базы различаются и не совмещаются при наложении, то осуществляются геометрические расчеты величины отклонения. Результаты измерения вычитаются из предельно допустимых значений погрешности. Разность показывает действительную величину отклонения изделия. Все расчеты производятся по общей формуле: = Т — ∆ж.

Если отсутствуют общий базис и предельные значений погрешности, то необходимо найти исходную базовую поверхность. Если она не изменяет исходное местоположение, то значение погрешности равняется 0.

Схемы базирования

Схемой базирования называется чертеж, где с помощью графического изображения указывается местоположение опорных точек устанавливаемого изделия на поверхностях базирования. Базы подразделяются на следующие подвиды:

  1. Конструкторские: определяют местоположение сборочного элемента, принадлежащего заготовке.
  2. Технологические: указывают относительное местонахождение детали во время ее обработки, эксплуатации или ремонтирования.
  3. Измерительные: находят месторасположение изделия и элементов измерения.

База может лишать обрабатываемый объект от 1 до 3 степеней свободы, что исключает возможность его передвижения в координатной системе. На схемах она обозначается в виде мнимой или реальной плоскости. Базы выбираются во время проектирования изделия и используется при изготовлении и последующей обработке заготовки.

При выборе базовых поверхностей применяются принципы совмещения и постоянства базовых поверхностей. В виде технологических баз выступают одинаковые поверхности заготовки. Во время наложения баз возникает небольшое отклонение детали. Для поддержания данных принципов на изделиях образуют несколько вспомогательных поверхностей: отверстия в деталях корпуса и обработанные отверстия. Если принципы не соблюдаются, то берется обработанная поверхность, выступающая в качестве новой базы. Она улучшает точность и жесткость расположения детали.

На схеме базирования все точки имеют собственную нумерацию. Во время наложения геометрических поверхностей изображается точка, вокруг которой указываются номерные знаки совмещенных точек. Процесс нумерации осуществляется с основной базы, концентрирующей на себе наибольшее число точек опоры.

При нанесении графических обозначений на схему должно быть изображено наименьшее количество проекций детали, достаточных для изображения основных точек опоры. Также на ней необходимо изобразить установочные элементы, служащих для закрепления детали: зажимы и цанговые патроны.

Построение схемы базирования производится по правилу шести точек. Оно заключается в лишении заготовки 6 степеней свободы при помощи использования наборов из 3 баз с 6 точками опоры. С его помощью происходит одновременное наложение 6 двухсторонних геометрических связей, что обеспечивает полную неподвижность детали. Если осуществляется базирование конической заготовки, то для обеспечения ее устойчивого положения необходимо применять набор из 2 базовых поверхностей.

При базировании изделий в промышленности используется способ автоматического получения размерных характеристик заданной точности на станках с предварительно установленными настройками. Установка упоров осуществляется от технологических базовых поверхностей заготовки. Во время этой процедуры используется набор из 3 баз. При этом также применяют полную схему базирования, лишая изделие 6 степеней свободы.

Схемы для определения местоположения детали подразделяются на следующие категории:

  1. Базирование детали по торцу и отверстию, образующими 5 точек опоры. Этот вид схемы базирования упрощает процесс определения местоположения заготовки. Он широко применяется при обработке моторов-редукторов и скоростных коробок.
  2. Базирование изделия по плоскости, отверстию и торцу. В этом случае оси установочных элементов детали параллельны базовой поверхности. Посредством этой категории схем осуществляется полное базирование. Отличительной особенностью этого вида базирования является высокая точность размещения отверстий.
  3. Базирование по 2 отверстиям, пересекающимся с плоскостью под углом в 90°. Данный вид схемы позволяет применять принцип постоянства во время производственных процессов и осуществлять закрепление заготовок на автоматических линиях.
Читайте также:  Установка адобе флеш плеер ошибка инициализации приложения

Применение схем зависит от величины диаметра и местоположения отверстий, а также от расстояния между обрабатываемыми поверхностями.

Базирование призматической заготовки

Призмой является многогранник, у которого 2 грани являются равными многоугольниками. Она представляет собой установочное приспособление. Его поверхность является пазом и образована 2 наклонными плоскостями. Изготавливаются призматические фигуры с углом 90° и 120°. В промышленности призмы используются для нахождения расположения оси детали с неполной цилиндрической поверхностью. Эта фигура способна определять положение осей абсцисса, ордината и аппликата, поэтому она используется при базировании.

Во время базирования детали в призме опоры располагаются в координатных плоскостях. Призматическая заготовка базируется в координатный угол для выполнения принципа совмещения баз. При размещении заготовки в призме используются 3 поверхности. Под углом в 90° к изделию прикладывается сила. В результате возникновения трения между соприкоснувшимися поверхностями уменьшается величина смещения изделия в различных направлениях.

Если поменять направления вектора прикладываемой силы, то заготовка прижмется ко всем установочным базам одновременно. Если на установочной базе присутствует припуск, то его нужно удалить при помощи регулируемых опор. Заготовка не сможет двигаться вдоль координатных осей, потому что она лишена всех 6 степеней свободы. Установочной базой выступает плоскость с наибольшим размером. Направляющей базой считается поверхность с наибольшими показателями протяженности.

Для определения местоположения выбирается призма с неширокими установочными базами. Если деталь располагает обработанной базой, то используют призму с большой длиной. При базировании в призме возможно определить направление только в 1 координатной плоскости.

Базирование деталей типа дисков

Заготовки в форме диска представляют собой предмет в виде круга или низкого цилиндра. Они обладают небольшой длиной и 2 плоскостями симметрии. Из-за необычного строения возникают сложности во время обработки торцов дисковых изделий. Торцовые поверхности являются параллельными, они пересекаются с осью отверстия под углом 90°. Производятся диски из листового проката при помощи отрезания или воздействия ацетилено-кислородного пламени.

Центрирование производится при помощи самоцентрирующих кулачков. На ось с цилиндрической поверхностью накладываются 2 связи, что не позволяет заготовке свободно перемещаться по осям абсцисса и ордината. Чтобы лишить диск возможности перемещения по оси аппликата, необходимо наложить дополнительную геометрическую связи. В этом случае ось является опорной базой. Для деталей типа диск используется установочная, опорная и двойная опорная базы.

В начале процедуры базирование диск крепится на кулачках патрона. Торец детали обтачивают до кулачков. Внешнюю поверхность, оставшуюся необработанной, подрезают. Для достижения лучшей точности используется чистое обтачивание, во время которого заготовка крепится посредством прижима трения. Диск должен прижиматься либо к кулачкам патрона, либо к его оправе. Опорные базы детали размещаются максимально близко к обрабатываемой поверхности зубьев. Шестерни диска обрабатываются в сложенном состоянии на станках. При их базировании используются инструменты – монеты.

Погрешность – базирование

Погрешность базирования Де § определяют соответствующими геометрическими расчетами или анализом размерных цепей, что обеспечивает в ряде случаев более простое решение задачи.

Погрешность базирования вызывается погрешностями изготовления поверхностей заготовки, используемых в качестве технологических установочных и измерительных баз.

Погрешность базирования имеет место при несовмещении измерительной и установочной баз заготовки; она не является абстрактной величиной, а относится к конкретному выполняемому размеру при данной схеме установки. Поэтому величине ее в расчетах нужно присваивать индекс соответствующего размера.

Погрешности базирования и закрепления, объединяемые погрешностями установки, учитывают отклонение фактического положения детали, установленной в приспособлении, от идеального.

Установка заготовки по плоскости основания и двум боковым сторонам.| Установка заготовки по плоскости и двум отверстиям. а – теоретическая схема базирования. б-схема установки.

Погрешность базирования равна сумме погрешностей размеров, соединяю – Щих конструкторские и технологические базы.

Погрешности базирования также влияют на кинематическую точность передачи. Погрешности базирования возникают за счет несовпадения рабочей оси колеса с геометрической осью зубчатого венца. Они складываются из эксцентриситета и перекоса оси. При суммировании этих погрешностей необходимо учитывать фазы влияния каждой погрешности. Кинематическая точность работы отдельного колеса характеризуется кинематической погрешностью. Плавность работы колеса характеризуется циклической погрешностью.

Погрешность базирования влияет на точность выполнения размеров и взаимного положения поверхностей, но не влияет на точность получения формы поверхностей. При совмещении установочной и измерительной баз для некоторых схем установки ( например, на рис. 5.5, а) погрешность базирования равна нулю. Она также равна нулю для всех размеров, определяющих взаимное положение поверхностей, обработанных при неизменной установке заготовки. Погрешность закрепления вызывается смещением заготовки под действием сил зажима.

Схема расчета погрешностей базирования.

Погрешность базирования возникает, когда в качестве технологической базы выбирается поверхность не являющаяся измерительной.

Погрешность базирования в радиальном направлении при установке детали на конус отсутствует, так как ось детали будет совпадать с осью конической оправки. Для получения минимальной погрешности базирования необходимо всегда стремиться к тому, чтобы измерительная база совпадала с установочной.

Погрешность базирования Дед возникает в процессе базирования заготовок в приспособлениях и определяется как предельное поле рассеивания расстояний между измерительной и установочной поверхностями в направлении выдерживаемого размера. Приближенно Дяй можно оценить величиной размаха – разностью между наибольшим п наштпыним значениями указанного расстояния.

Погрешность базирования еб возникает в результате базирования заготовки в приспособлении по технологическим базам, не связанным с измерительными базами. При базировании по конструкторской основной базе, являющейся и технологической базой, погрешность базирования не возникает.

Погрешности базирования зависят от выбранной схемы установки детали в приспособлении и могут быть заранее рассчитаны.

Расчетная схема погрешности закрепления.| Зависимость For реакции в опоре.

Базирование деталей цилиндрической формы

Фигура цилиндрической формой обладает 2 плоскостями симметрии. При пересечении они образуют ось, используемую при процедуре базирования. Во время определения местоположения цилиндрической заготовки применяются плоские поверхности, образующие вместе с осью набор баз. Они состоят из двойной направляющей и опорных базовых поверхностей. Они несут 4 точки опоры. Благодаря этой конструкции мастер сможет определить направление валика заготовки в 2 системах координат.

Чтобы указать правильное местоположение цилиндрической детали в пространстве, нужно найти 5 координатных точек. Они лишают изделие 5 степеней свободы. Последняя степень отнимается посредством следующих способов:

  1. Ориентирование на шпоночный паз, если этот элемент присутствует на заготовке.
  2. При помощи создания трения между базовыми поверхностями приложением силы.

Во время установки детали цилиндрической формы в обоих случаях рекомендуется использовать 1 единственную базовую поверхность, чтобы избежать смещения изделия.

При расположении деталей в центрах применяются короткие цилиндрические отверстия. Одно из них выступает в роли упорной базовой поверхности, второе – в роли центрирующей базы. Каждая базовая поверхность лишает заготовку 3 степеней свободы.

Источник

Лекция 3 Погрешность установки заготовки в приспособлении (погрешности базирования, закрепления, положения заготовки)

Параметр точности детали, обеспечиваемый при обработке, является результатом действия технологической системы. Технологическая система состоит из отдельных элементов и подсистем, каждая из которых влияет на погрешность обработки. Необходимым условием обеспечения заданной точности размеров деталей является соблюдение неравенства:

Читайте также:  Установка второй видеокарты для майнинга

где D — суммарное поле рассевания действительных размеров деталей (суммарная погрешность);

Т – допуск на данный размер детали, заданный чертежом.

Допуск на деталь задает конструктор.

Допуск на промежуточные размеры заготовок, т.е. технологические допуски, устанавливает технолог.

Например: необходимо обработать вал в размер Æ 25— 0,013 мм.

Для обоснованного назначения технологических допусков, выбора способа установки заготовки в УЗП и способов обработки при проектировании технологических процессов, необходимо знать характер и величины погрешностей, которые возникают при обработке, определяющие в конечном счете величину суммарной погрешности D.

При анализе составляющих суммарной погрешности D определяют наличие трех групп погрешностей:

— погрешности установки заготовки ey;

— погрешности настройки станка Dн;

— погрешности обработки Dобр.

Тогда выше приведенное неравенство запишется в следующем виде:

Отсюда вытекает, что составной частью суммарной погрешности выполняемого размера может быть погрешность установки заготовки в приспособлении — ey.

Величина погрешности установки заготовок в приспособлении может иметь доминирующее значение.

Погрешность установки заготовок в приспособлении равна сумме погрешностей базирования eб, закрепления eз и положения eп. Учитывая, что эти погрешности являются случайными величинами, суммирование их производят по правилу квадратного корня:

Рассмотрим сущность составляющих погрешности установки ey.

eб – это расстояние между предельными положениями проекций измерительной базы заготовок на направление выполняемого размера

или eб – разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на размер инструмента.

Эта погрешность появляется, когда измерительная и технологическая базы не совпадают. Например:

а) конструкторской базой в отношении обрабатываемой заготовки является ось заготовки, а технологической – ось оправки. При наличии зазора эти оси не совпадают и конструкторская база (ось заготовки) может смещаться вверх или вниз на размер Smax/2, полное смещение равно Smax. Следовательно, eб = Smax.

б) в этом случае погрешность базирования является суммой двух частных погрешностей. Если бы в сопряжении не было зазора (при установке на цанговую оправку), то погрешность базирования для размера Н равнялась бы половине допуска на диаметр заготовки – Т/2. эта погрешность неизбежна, так как конструкторская база и технологическая не совпадают. При наличии зазора суммарная погрешность: eб = Т/2 + Smax.

1 Погрешность базирования eб не является абстрактной величиной и относится к данному выполняемому размеру при выбранной схеме установки заготовки в приспособлении.

2 Погрешность базирования eб влияет на точность выполнения размеров, на точность взаимного положения поверхностей и не влияет на точность их формы.

3 Погрешность базирования eб = 0 для диаметральных размеров и размеров между поверхностями, обрабатываемых мерным и настроенным инструментом.

4 для уменьшения погрешности базирования следует:

а) совмещать технологические и измерительные базы;

б) выбирать рациональные размеры и расположение установочных элементов;

в) устранять или уменьшать зазоры при посадке заготовки на охватываемые или охватывающие установочные элементы.

Погрешность закрепления eз – это разность предельных смещений измерительной базы в направлении получаемого размера под действием силы зажима заготовки.

Заготовка смещается в результате упругих деформаций отдельных звеньев цепи, в которой происходит силовое замыкание заготовки: заготовка — установочные элементы – при достаточной жесткости корпуса и заготовки погрешности закрепления зависят в основном от перемещений в стыке заготовка – установочные элементы. Для размера В — eзв = 0; для размера А — eз = А1 – А ¹ 0

А – настроенный размер, определяющий полодение измерительной базы относительно инструмента до приложения силы зажима.

А1 – размер, определяющий положение измерительной базы относительно инструмента после приложения зажимного усилия.

Если рассматривать погрешность закрепления для партии заготовок, то eз = А2 – А1 ¹ 0, где А1 и А2 размеры соответственно максимальный и минимальный, определяющие положение измерительной базы относительно инструмента для партии заготовок.

В принципе величина смещения Dсм измерительной базы под действием зажимного усилия Dсм = А1 – А, либо Dсм = А2 – А может быть велика, а eз = А2 – А1® 0. в этом случае положение ценра рассеивания выполняемого размера можно скорректировать настройкой станка.

Погрешность закрепления eз – случайная величина, так как изменение силы зажима а для партии заготовок случайно. Зависимость контактных деформаций станка заготовка – установочный элемент от силы зажима выражается формулой y = с Q n или графически:

Q – сила зажима, приходящая на установочный элемент; с – коэффициент, характеризующий вид контакта, материал заготовки, шероховатость и структуру ее поверхностного слоя. Значение с и n для каждого конкретного случая определяют экспериментально.

Следовательно, погрешность закрепления eз есть функция условий зажима, учитывающая непостоянство свойств материала заготовки в зоне контакта; неоднородность величин шероховатости поверхности заготовки; непостоянство зажимной силы; упругие отжатия узлов приспособления, вызывающие смещения обрабатываемой заготовки.

Наибольшее влияние на величину контактных деформаций для стыков заготовка – установочный элемент приспособления оказывает непостоянство зажимной силы.

В зажимных устройствах величина Q колеблется для партии заготовок

к » 1 для пневматических и гидравлических зажимных устройств;

к » 1,3 для зажимных устройств с ручным приводом.

Для уменьшения eз необходимо стремиться к постоянству зажимной силы. Вот почему при выполнении точных работ при любом масштабе производства применение приспособлений с ручным приводом не желательно. К уменьшению eз также приведет повышение жесткости стыка установочный элемент – базовая поверхность заготовки; повышение однородности поверхностного слоя базовых поверхностей заготовки (например, предварительная обработка); увеличение жесткости узлов приспособления, которые воспринимают силу зажима Q.

Погрешность положения заготовки eп, вызываемая неточностью приспособления.

где — погрешность, связанная с ошибками изготовления и сборки установочных элементов;

— погрешность, определяемая прогрессирующим износом установочных элементов;

— погрешность, связанная с ошибками установки приспособления на станке.

— при использовании одного и того же приспособления – эта составляющая представляет собой систематическую погрешность. Ее можно оценить и частично или полностью устранить соответствующей настройкой станка. При использовании нескольких одинаковых приспособлений (приспособление – дублеров или спутников) эта величина не компенсируется настройкой станка. Исходя из возможностей современных инструментальных цехов = 0,005 – 0,01 мм.

— характеризует изменение положения контактных поверхностей установочных элементов в результате их износа в процессе эксплуатации приспособления. Больше всего изнашиваются постоянные и регулируемые точечные опоры, боковые поверхности призм. Менее интенсивно изнашиваются пластины, круглые пальцы, оправки. Износ опор неравномерный и носит местный характер.

Для обработки заготовок по 7-8 квалитетам допустимая величина износа — 0,015 мм. Уменьшить износ опор можно применением соответствующих материалов или покрытий. Например, по сравнению с опорами из стали 45, износ опор из стали У8А уменьшается на 10 – 15 %; хромированных в 2…3 раза; наплавленных твердым сплавом в 7..10 раз.

Износ установочных элементов контролируют при плановой периодической проверке приспособлений и принимают соответствующее решение.

— погрешность установки приспособления на станке. Она возникает в результате смещения и переносов корпуса приспособления на столе, планшайбе или шпинделе станка.

Смещения и переносы приспособлений на станке уменьшают:

1 применением направляющих элементов: шпонки для Т обр. пазов стола, центрирующие пояски, фиксаторы и т.д.

2 рациональным их размещением на корпусе;

3 правильным выбором зазоров в сопряжении;

4 равномерной и шарированной затяжкой крепежных деталей.

Достижимые значения = 0,01-0,02 мм.

Величины eб, es, en сопоставимы по своим значениям. Уменьшение погрешностей базирования, закрепления и положения имеет большое значение при точной обработке. Анализ eб, es, en позволяет обосновать схему приспособлений и сформулировать технические условия на его изготовление.

Источник

Adblock
detector