4. Расчет точности установки заготовок по двум цилиндрическим отверстиям

На практике при изготовлении деталей средних размеров типа корпусов, плит, рам, а также при фиксировании некоторых элементов приспособлений, например, кондукторных плит с корпусом, используют в качестве установоч­ных баз два отверстия с параллельными осями и перпендикулярную им плос­кость. Схема такой установки представлена на рис.13, где деталь 4 лишается 6 степеней свободы, контактируя с двумя установочными пальцами 2 и 3 , а также с установочной поверхностью корпуса приспособления. Как видно из рис.13, цилиндрический палец 2 (в системе координат х, у, z) и установочная плоскость приспособления лишают деталь 4 при ее установке 5 степеней сво­боды; перемещений в направлении координатных осей х, у (палец 2), переме­щения вдоль оси z и поворотов вокруг осей хну при жесткой связи по плоско­сти N. Таким образом, второй установочный палец 3 должен лишить при бази­ровании заготовки последнюю 6-ю степень ее свободы - поворот вокруг оси z . Для этой цели его совсем не обязательно выполнять цилиндрическим, хотя это и более технологично, а достаточно на нем оставить фиксирующие ленточки

ш ириной "2в". Замена цилиндрического пальца срезанным (ромбическим) дик­т

Z

уется и точностными расчетами погрешности установки

Рис.13

Достоинствами рассматриваемой схемы можно назвать: простую конст­рукцию приспособления, возможность достаточно точно выдерживать прин­цип постоянства баз на различных операциях технологического процесса, от­носительно простую передачу и фиксацию заготовок на поточных и автомати­ческих линиях, а также удобное базирование приспособлений - спутников на станках с ЧПУ. При автоматизированной обработке часто применяют вместо жестких пальцев выдвижные, которые изготавливают по 7-му квалитету точ­ности по подвижной посадке.

На заготовке рекомендуется посадочные отверстия обрабатывать развер­тыванием по 7-му квалитету, а базовую плоскость подвергают чистовому фре­зерованию на предшествующих операциях.

Следует заметить, что по сравнению с другими схемами установки на шесть точек, рассматриваемая схема обеспечивает лучшую доступность режу­щего инструмента к обрабатываемой заготовке с приложением усилий закреп­ления по нормали к ее базовой плоскости.

Конструктивно установку по двум отверстиям можно выполнить и с дву­мя цилиндрическими пальцами, но в этом случае необходимо выдержать более жесткий допуск на их межцентровое расстояние (±TL_пр), чтобы гарантировать установку любой детали из партии изготовленных с допуском ±TL_ИЗД.

Поэтому, чтобы облегчить эту задачу, т.е. назначить возможно больший допуск ±TL в конструкции приспособления применяют один из установочных пальцев ромбическим.

Таким образом, при проектировании приспособления необходимо рас­считать точность изготовления установочных пальцев и допуск на их межцен­тровое расстояние. В производственных условиях эти расчеты ведутся с учетом износа рабочих поверхностей установочных баз приспособления. В курсовом проекте этого не требуется.

В конечном итоге расчетом нужно обеспечить точность выполнения ис­ходных (операционных) размеров и точность взаимного расположения поверх­ностей детали согласно техническим условиям чертежа, что будет выражаться погрешностью установки заготовки.

При установке на две цилиндрические поверхности по схеме рис.13 _у = ± , где - угол перекоса заготовки, который зависит от величины зазо­ров S и S₂ и межцентрового расстояния L

, (30)

где S – максимальный зазор между цилиндрическим пальцем и

установочной поверхностью заготовки;

S –максимальный зазор между рабочей ленточной ромбиче-

ского пальца и установочной поверхностью заготовки;

Точка К (размер А ) перемещается по линии межцентрового расстояния L O О₂ пропорционально зазорам S и S₂.

Диаметр цилиндрического пальца D обычно задают равным номиналь­ному размеру диаметра базового отверстия заготовки с допуском f6,f7, е9 в за-

висимости от его точности. Диаметр другого цилиндрического или ромбиче­ского пальца D назначают из условия

Т (31)

где Т_ИЗД - допуск на параметр изделия, получаемого на выполняемой операции.

Кроме условия (31) должен быть назначен и допуск на расстояние между осями установочных пальцев 2 и 3 ( ),чтобы обеспечить надежную уста­новку любой заготовки из обрабатываемой партии с межосевым допуском (±TL ).

При базировании заготовки на два цилиндрических пальца на основании работы [52] и анализа рис.13 это обеспечивается условием

S +S TL_ПР + TL_ИЗД (32)

На практике условие (32) выполнить очень сложно, т.к. при заданных по­садочных зазорах S₁ и S2 допуски на межцентровое расстояние ± TL_пр и ± ТL_ИЗД

получаются очень жесткими, что компенсируется применением ромбического пальца. Как видно из элемента А (рис.13), величина С получается

в 5 - 6 раз больше зазора S и тогда уравнение (32) запишется в виде:

S +C>TL_ПР+TL_ИЗД, (33)

где величина С может быть получена при расчете необходимой ширины лен­точки "2в" [48]

в= (34)

Из уравнения (34) находим

С= в. (35)

По известному диаметру D₀₂ из табл.9 [47] определяем геометрические параметры ромбического пальца, а по ширине направляющего пояска находим допустимое колебание межцентрового расстояния установочных пальцев при­способления (33).

Таблица 9

Геометрические параметры ромбического

пальца

D02, ММ	2в,мм	В, мм
4...6	1,0	D-0,5
6...8	2,0	D-1,0
8...10	3,0	D-2,0
10...20	3,0	D-3,0
20...25	3,0	D-4,0
25...32	3,0	D-4,0
32...40	4,0	D-5,0
40...50	5,0	D-5,0

Например. В приспособлении необходимо установить заготовки, имеющие базовые отверстия Ø20+0,023 и межцентровое рас­стояние

L = 80 ±0,025 мм.

В цилиндрические отверстия устанав­ливаются пальцы по посадке f7, т.е.

D =D _п2 = Ø20 / Тогда для слу­чая установки по двум цилиндрическим пальцам согласно уравнению (32) по­лучим:

TL = 0,02-0,025= -0,005 мм ,

т.е. в худшем варианте установка заготовок невозможна и нужно увеличивать зазоры S и S .Если же поставить второй палец ромбический с теми же S и S , то по уравнению (35) получим

мм

тогда из условия (33)

TL_np = 0,01 + 0,06 – 0,025 = 0,045 мм.

Следовательно, при ромбическом пальце представляется возможным на­значить межцентровое расстояние L = 80 0,045, что значительно упрощает изготовление приспособлений и позволяет уменьшить погрешность установки путем ужесточения зазора S . Исходя из требуемой точности установки, можно было бы изготовить вместо ромбического пальца пластину шириной "2в", но для придания ему большей жесткости задают ромб с размером В.