3.3. Выбор универсально – сборного приспособления.

Универсально – сборные приспособления – УСП (ГОСТ 14364-69 – ГОСТ 14606-69; ГОСТ 15186-70 – ГОСТ 15465-70; ГОСТ 15636-70 – ГОСТ 15761-70;

ГОСТ 15549-70 – ГОСТ 15576-70) компонуют в основном из деталей с незначительным использованием заранее изготовленных сборочных единиц. В элементах УСП предусмотрены взаимно перпендикулярные Т-образные пазы. Фиксация деталей осуществляется способом «шпонка – паз» при гарантированном зазоре. Возможность быстро и без обработки собирать приспособление для оснащения различных деталеопераций делает систему УСП выгодной в опытном, единичном, мелкосерийном, а при освоении новой продукции и в серийном производствах. К недостаткам УСП относят: низкую, не всегда достаточную точностную надежность фиксации, пониженные собственную жесткость элементов (из-за наличия пазов и выемок) и контактную приспособления (из-за большого числа стыков); недостаточную прочность элементов крепления; нетехнологичность длинных, точных Т-образных пазов и сравнительно небольшие размеры базовых плит в плане; низкий уровень механизации; необходимость в высококвалифицированных сборщиках; значительные изначальные затраты на приобретение комплекта УСП и организацию соответствующей заводской службы. Недостаточная жесткость заставляет снижать режимы работы оснащаемых станков, что в сочетании с невысоким уровнем механизации ведет к потерям в производительности. Недостаточная точностная надежность не позволяет долго использовать конкретное приспособление на станке. Поэтому УСП не рекомендуют применять в среднесерийном и крупносерийном производстве, а также при обработке с ударными нагрузками. Для обработки в УСП, в том числе в условиях серийного производства, наиболее выгодны детали из легкообрабатываемых материалов вследствие небольших сил резания и пространственно сложные детали, т.к. Т-образные пазы позволяют перемещать опоры и устанавливать их в любой требуемой точке. Комплекты УСП различают по ширине Т-образного паза. Централизованно изготовляют базовые плиты УСП с максимальными размерами в плане до 360x360 мм, хотя ГОСТами предусмотрены плиты больших размеров. При необходимости установить крупногабаритную заготовку используют набор плит УСП, что снижает жесткость приспособления.

3.4.Расчет припусков на обработку и операционных размеров.

Определение операционного припуска на поверхность 110Н7(^+0,035).

В качестве заготовки принята отливка I класса точности.

Допуски на изготовление заготовки литьем I класса точности:

1.6 мм [3] табл.4 стр.121

Точность изготовления отливки I класса точности

Rz+h=30+170 мкм [3] табл.6 стр.182

Механическая обработка: [3] табл.6, стр.182

Черновое растачивание Rz=50, h=35 мкм;

Чистовое растачивание Rz=20 ,h=25 мкм;

Тонкое растачивание Rz=12.8 ,h=10 мкм; [3] табл.5 стр.11-15

Черновое растачивание =0.350 мм

Чистовое растачивание =0.140 мм

Тонкое растачивание =0.035 мм

Минимальный припуск:

2z_min=2(R_z+h+²+² )

где h-толщина дефектного слоя,

- кривизна профиля,

- погрешность установки.

Величина отклонения при обработке :

=_кор.+_см

где _кор – пространственное отклонение (коробление),

_см - пространственное отклонение (смещение).

Коробление отверстия следует учитывать, как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому

,

где - кривизна отливки

=1 мкм/мм,

l=56 мм – длина отверстия,

_см=0,25²+1

_см=0,251.6² +1=0.47 мм

=123²+470²=486 мкм

Погрешность установки при черновом растачивании:

Погрешность базирования в данном случае возникает за счет перекоса заготовки в горизонтальной плоскости при установке ее на штыри приспособления. Перекос при этом происходит из-за наличия зазоров между наибольшим диаметром установочных отверстий и наименьшим диаметром штырей.

Наибольший зазор между отверстиями и штырями

где δ_А-допуск на отверстие: δ_А=43мкм=0.043мм; δ_В-допуск на диаметр штыря: δ_В=15мкм=0.015мм; S_min-минимальный зазор между диаметрами штыря и отверстия: S_min=13мкм=0.013мм.

Тогда наибольший угол поворота заготовки на штырях может быть найден из отношения наибольшего зазора при повороте в одну сторону от среднего положения к расстоянию между базовыми отверстиями:

Погрешность базирования на длине обрабатываемого отверстия

ε_б=l*tgα=56*0.0004=0.023мм=23мкм.

Погрешность закрепления заготовки (см. табл. 4.13) ε_з принимаем равной 200мкм. Тогда погрешность установки при черновом растачивании

2z_min=2(30+170+486²+201²)=2*726 мкм

Остаточные пространственные отклонения после чернового растачивания определяются по эмпирической формуле , где к_у – коэффициент уточнения формы, т.е. в данном случае для чернового растачивания отливок коэффициент уточнения формы к_у =0.06.

Значит,

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании ₂=0,05₁+_инд=0.05*201+0=10.1мкм (черновое, чистовое, тонкое растачивание производится в одной установке, а значит _инд=0).

2z_min=2(50+35+29.2²+10.1²)=2*116 мкм

Остаточные пространственные отклонения после чистового растачивания определяются по эмпирической формуле , где к_у – коэффициент уточнения формы, т.е. в данном случае для чистового растачивания отливок коэффициент уточнения формы к_у =0.05.

Значит,

Остаточная погрешность установки при тонком растачивании ₃=0,05₂=0.05*10.1=0.51мкм.

2z_min=2(20+25+1.46²+0.51²)=2*46.5 мкм

Остаточные пространственные отклонения после тонкого растачивания определяются по эмпирической формуле , где к_у – коэффициент уточнения формы, т.е. в данном случае для тонкого растачивания отливок коэффициент уточнения формы к_у =0.04.

Значит,

Имея расчетный (чертежный) размер, после тонкого растачивания 110,035 рассчитаем для остальных переходов:

для чистового растачивания d=110,035-0,093=109.942мм;

для чернового растачивания d=109.942-0,232=109,71мм;

для заготовки d=109,71-1,452=108.258мм.

В графе «Предельный размер» наибольшее значение (d_max) получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры (d_min) определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допусков соответствующих переходов.

Таким образом, для тонкого растачивания наибольший предельный размер – 110,035мм, наименьший – 110,035-0,035=110мм; для чистового растачивания наибольший предельный размер – 109,94мм, наименьший – 109,94-0,14=109,8мм; для чернового растачивания наибольший предельный размер – 109,71мм, наименьший – 109,71-0,35=109,36мм; для заготовки наибольший предельный размер – 108. мм, наименьший – 108. -1,6=106,4мм.

Минимальные предельные значения припусков z_min^пред равны разности наибольших предельных размеров выполняемого и предшествующего переходов, а максимальные значения z_max^пред – соответственно разности наименьших предельных размеров.

Тогда для тонкого растачивания

2z_min^пред=110,035-109,94=0.095мм=95мкм;

2z_max^пред=110-109,8=0,2мм=200мкм;

для чистового растачивания

2z_min^пред=109,94-109,71=0,23мм=230мкм;

2z_max^пред=109,8-109,36=0,44мм=440мкм;

для чернового растачивания

2z_min^пред=109,71-108=1.71мм=1659мкм;

2z_max^пред=109,36-106,4=2,96мм=2960мкм.

Общие припуски z_{o min} и z_{o max} определяем, суммируя промежуточные припуски, и записываем их значения внизу соответствующих граф:

2z_{o min} =95+230+1710=2035мкм;

2z_{o max} =200+440+2960=3600мкм.

Производим проверку правильности выполненных расчетов:

Z_max3^пред- Z_min3^пред=200-95=105мкм, δ₂-δ₃=140-35=105мкм;

Z_max2^пред- Z_min2^пред=440-230=210мкм, δ₁-δ₂=350-140=210мкм;

Z_max1^пред- Z_min1^пред=2960-1710=1250мкм, δ₀-δ₁=1600-350=1250мкм.

Таблица №1.

Технологи-ческие переходы	Элементы припуска,мкм				Расчет. Припуск 2 zmin, мкм	Расчет. размер dp, мм	, мкм	Предел. размер, мм		Предел. значения припус ков, мкм
	R­z	h						dmin	dmax	2zminпред	2zmaxпред
заготовка	30	170	486	-		108.258	1600	106,4	108	-	-
Растачи- вание:
Черновое	50	35	29.2	201	2*726	109,71	350	109,36	109,71	1710	2960
Чистовое	20	25	1.46	10.1	2*116	109,942	140	109,8	109,94	230	440
Тонкое	12,8	10	0.058	0.51	2*46.5	110,035	35	110	110,035	95	200
Итого:										2035	3600