10.4. Расчет погрешностей базирования

Рассмотрим методику выбора баз на примере ступенчатого вала. На опорных шейках D и d монтируются подшипники качения, расстояние между их торцами регламентирует сборку корпуса редуктора. Для предотвращения перекоса опор и нормального зацепления зубчатых колес погрешность радиального биения диаметров D и d ограничивается пятой степенью точности [9]. Основные требования точности относятся к размеру Г и радиальному биению D и d.

Рассмотрим три варианта базирования заготовки.

Первый вариант (рис. 10.1, а). Установка вала в центрах с вращением поводком. Точение в размер , ; . Переустановка в центрах. Торец "Т" используется как базовый, поэтому погрешность базирования размера равна , а общая погрешность, включая еще и погрешность обработки - .

Погрешность базирования при обработке диаметров D и d составляет , где ТП - погрешность на установку в центрах [1, с. 47- 48]. Эти результаты определяются из уравнений размерной цепи (рис. 10.1, а)

Второй вариант (рис. 10.1, б) имеет нулевую погрешность базирования по размеру , так как один из торцов этого размера принят за базовый (рис. 10.1, б); по размерам D и d - ту же погрешность, что и в первом варианте .

Третий вариант базирования вала (рис. 1, в) имеет и при данном квалитете точности . Погрешность базирования для D и d аналогична предыдущим вариантам.

Таким образом, второй вариант наиболее точный. При наличии соответствующего оборудования обработку целесообразно вести без переустановки.

Пример расчета погрешности базирования.

Примем следующие размеры вала:

Е = 15h9(_-0,043);

D ; d

Допуск радиального и торцевого биения поверхностей ступенчатого вала здесь устанавливается пятой степенью точности.

Рис.10.1 Схемы обработки ступенчатого вала и технологических размерных цепей в его осевом направлении: а) – 1-й вариант; б) – 2-й вариант; в) – 3-й вариант базирования ступенчатого вала

Первый вариант технологии обработки вала. Вал базируется в 3-х кулачковый патрон с упором в левый торцем Т1 и поджимается с противоположного торца центром. После точения трех цилиндрических поверхностей на длину А1 и М1 от правого торца, вал переустанавливается другим торцем Т2 в трухкулачковый патрон, поджимается центром, производится точение двух цилиндрических поверхностей на длину Б1 и Л1.

Первый вариант обусловливает погрешность базирования размера Г:

При 50% диапазоне рассеяния действительных размеров можно принять

Второй вариант технологии обработки вала. Первый установ такой же как и в первом варианте. Вал базируется в 3-х кулачковый патрон с упором в левый торцем Т1 и поджимается с противоположного торца центром.

После точения трех цилиндрических поверхностей на длину А1 и М1 от правого торца, вал переустанавливается другим торцем Т2 в трех кулачковый патрон, поджимается центром, производится точение двух цилиндрических поверхностей на длину Б1 и Л1.

Второй вариант технологии обработки вала отличается от первого варианта тем, что здесь при втором установе вал базируется торцем Т2 в плавающем центре с упором вала по координате Z не в торец Т2, а в торец Т3.

Второй вариант обусловливает нулевую погрешность базирования размера Г:

.

Третий вариант аналогичен первому варианту, Только базирования в первом установе начинается с торца Т2 и обработка идет с другого торца, поэтому:

По критерию погрешности базирования по размеру Г второй вариант базирования во втором установе в плавающий центр с упором в базовый торец более предпочтительный.