19 Погрешность установки заготовки в приспособлении

Параметр точности детали, обеспечиваемый при обработке, является результатом действия технологической системы. Технологическая система состоит из ряда элементов, каждый из которых влияет на точность обработки. Необходимым условием обеспечения точности обработки является соблюдение неравенства: . Где - суммарная погрешность обработки, Т – допуск на заданный размер детали. Допуск на деталь задает конструктор, а допуск на промежуточный размер заготовки определяет технолог. – погрешность установки заготовки в приспособлении зависит от суммы погрешностей базирования, закрепления и положения.

Погрешностью базирования – разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на размер инструмента. Возникает тогда, когда нарушается принципы совмещения баз.

1. погрешность базирования не является абстрактной величиной и относится к данному выполненному размеру в зависимости от схемы установки заготовки в приспособлении.

2. влияет на точность выполняемого размера, точность взаимного расположения поверхностей и не влияет на точность формы.

3. для диаметральных размеров и размеров между поверхностями, которые обрабатываются мерными или настроенными на размер инструментами.

4. для уменьшения следует: придерживаться принципа совмещения баз; выбирать рационально размеры и расположение установочных элементов; устранять или уменьшать зазоры при посадке заготовки на охватываемые или охватывающие элементы.

Погрешность закрепления разность предельных смещений измерительной базы в направлении выполняемого размера под действием силы зажима заготовки. Заготовка смещается в результате упругих деформаций отдельных звеньев цепи, в которой участвуют заготовка, установочный элемент и корпус. В результате достаточной жесткости заготовки и корпуса зависит от перемещений в стыке заготовка – установочный элемент. есть функция условий зажима, учитывающая непостоянство зажимной силы, непостоянство материала в зоне контакта заготовки, неоднородности и величины шероховатости, упругие отжимы.

Погрешность положения зависит от погрешности, связанной с погрешностью изготовления сборки установочных элементов, установки элементов, погрешности установки заготовки на станке. Наиболее сильно изнашиваются постоянные и регулируемые точечные опоры, базовые поверхности призм. Уменьшить величину износа установочных элементов можно с помощью специальных материалов или покрытий. Погрешность установки приспособления на станке возникает в результате смещения и перекосов корпуса приспособления на столе станка, кроншайбе или шпинделе станка. Его умешают: применением направляющих элементов (шпонок, центрирующих поясков, фиксаторов); рациональное расположение их на корпусе; правильный выбор зазоров в сопряжениях; равномерной затяжкой крепежных деталей.

20. Методика расчета сил закрепления заготовки в приспособлении.

Расчет сил зажима производится в двух основных случаях. Первый – при конструировании новых специальных приспособлений, второй случай имеет место при использовании имеющихся универсальных приспособлений с зажимными устройствами, развивающими определенную силу.

Для расчета сил зажима в первом случае необходимо знать условия проектируемой обработки: величину, направление и место приложения сил, сдвигающих заготовку, а также схему ее установки и закрепления.

Во втором случае расчет зажимной силы носит проверочный характер. Найденная из условия обработки необходимая зажимная сила должна быть меньше или равна той силе, которую развивает зажимное устройство используемого универсального приспособления. Если это условие не выдерживается, то производят изменение условий обработки.

Обрабатываемая деталь находится в равновесии как под действием сил, возникающих в процессе обработки так и сил зажима и реакций опор. Основными силами процесса обработки являются силы резания. При расчете сил зажима реже учитываются силы веса, центробежные и инерционные, возникающие при определенных условиях обработки.

Рассчитывая силы зажима, необходимо учитывать упругую характеристику зажимного устройства. Применяемые в приспособлениях зажимные устройства можно разбить на две основные группы.

У устройств первой группы упругие отжимы прямо пропорциональны приложенным к ним силам. К этим устройствам относятся зажимные механизмы самотормозящего типа (винтовые, клиновые, эксцентриковые и др.) независимо от характера привода.

К устройствам второй группы относятся пневматические, гидравлические и пневмогидравлические механизмы прямого действия. Если, например, к штоку пневмоцилиндра приложить нарастающую по величине силу, то никакого перемещения штока сначала не происходит. Когда приложенная сила превысит противодействующую силу от давления сжатого воздуха на поршень, шток сразу переместиться на большую величину.

Величина сил зажима определяется из условия равновесия всех перечисленных сил при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и исключении возможности сдвига в процессе обработки.

Зажимные устройства должны удовлетворять следующим требованиям:

1 при зажиме не должно нарушаться заданное положение детали;

2 зажимы не должны вызывать деформации деталей и порчи их поверхностей;

3 закрепление и открепление детали должно производится с минимальной затратой сил и времени рабочего;

4 силы резания по возможности не должны восприниматься зажимными устройствами;

5 при закреплении недостаточно жестких деталей силы зажима должны располагаться над опорами или близко к ним.

При расчете сил зажима определяются:

1 место приложения и направления сил зажима;

2величина сил резания и их моменты, действующие на обрабатываемую деталь, а при необходимости – инерционные и центробежные силы, возникающие при обработке;

3 величина усилий зажима при решении задачи статики на равновесие твердого тела, находящегося под действием всех приложенных к нему сил;

4 требуемая величина сил зажима путем умножения на коэффициент запаса . Необходимость коэффициента К вызвана неизбежными колебаниями сил резания в процессе обработки.

Коэффициент К рассчитывается применительно к конкретным условиям обработки по формуле:

К = К₀* К₁* К₂* К₃* К₄* К₅* К₆,

где К₀= 1,5 – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев;

К₁ – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовок:

для черновой заготовки - К₁= 1,2,

для чистовой заготовки - К₁= 1,0;

К₂ – коэффициент учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента (К₂= 1,0-1,9);

К₃ – коэффициент учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании. При точении и торцевом фрезеровании К₃= 1,2;

К₄ – учитывает постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления:

К₄= 1 для механизированных силовых приводов,

К₄= 1,3 для ручного привода;

К₅ – коэффициент характеризует только ручные зажимные устройства.

При удобном расположении рукоятки К₅= 1,0, при неудобном К₅= 1,2 (когда угол рукоятки более 90⁰);

К₆ – коэффициент учитываемый только при наличии крутящих моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь:

К₆= 1,0, если деталь установлена на опоры с ограниченной поверхностью контакта,

К₆= 1,5, если деталь установлена на планки или другие элементы с большой поверхностью контакта.

При проектировании схем установки заготовок нужно обеспечивать три условия:

1 заготовка должна занимать на опорах устойчивое положение до приложения зажимных сил;

2 в процессе закрепления заготовки не должно быть нарушения заданного ей при установке положения

3 силы, возникающие при обработке, не должны смещать заготовку.

Первое условие обеспечивается правильной установкой установочных элементов относительно центра тяжести заготовки.

Второе условие может быть обеспечено соответствующим выбором направления и места приложения силы зажима.

Третье условие достигается расчетом необходимых сил зажима.