книги из ГПНТБ / Карамышев, С. М. Расчет на точность при проектировании станочных приспособлений учеб. пособие
.pdf
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
креплений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рас.З праведен * |
типовые практические и выравнеа-пие па закону |
||||||||
нормального распределения кривые распредалевая |
б«деиий иарумой яе- |
||||||||
верхности относительно |
внутренней. |
|
|
|
|
||||
Как известно |
[3,15,22) |
и др., без учета |
влияния т-обочиге фак |
||||||
торов |
распределение |
биений |
'( под влиянием |
зазора ) подчи |
|||||
няется |
закону |
распределения |
существенно |
яоэклшгелышзс ве |
|||||
личин, в частности, |
закону эксцентриситета '(замер троизда- |
||||||||
двлся |
в фиксированном |
сечении), в условиях |
проводимых 'oean'OiB |
||||||
распределение оказалось близким к нормальному. |
|||||||||
Оценка совпадения |
(согласия) |
практических |
и теоретшгаещаьиж |
||||||
кривых распределения |
произведена |
с испо-львованием критерия ‘Со |
|||||||
гласия |
академика |
АЛг.Колмогорова £fi J |
.. Согласно атрактиче-с— |
||||||
кому опыту [2l] |
соблюдение Р (X ) |
|
педтаерждает версию © |
||||||
Тфииадлежно сти |
практического |
распределения |
*к |
теоретшчвекому |
|||||
(триальном у). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
причинами такого кающегося несоответствия пвштосъ влия ние побочных явиторов, устранить которые оказалось .невозможным;
Выбор зазора между деталью к оправкой под действием веса, дета ли в одну сторону (по вертикали1) перераспределение зазора в момент закрепления детали за счет момента трения., передавевмего на торцовую поверхность детали ( зажим резьбовой ).
Действительные значения учитываемых зазоров в свою очередь являются величинами, зависящими от ряда факторов. Так, для сопрякетшм рал оправка — отверстие (втулка) действительная величина зазора *
будет зависеть от гют.реитостей размера вела,, формы вала, .отверстия,
формы ‘Ьтверстия.
- I I -
7/0 7$ и /912 2S2S з/
:■■■■■■. б иение, н е м
п |
2 |
7 |
V |
Л , |
|
|
• ■ |
% |
л |
\ |
|
|
|
аз |
|
UV■ |
Чjs |
|
|
аг |
|||
|
|
|
\\f |
к |
|
|
|
07 |
|
|
J |
|
■к |
> |
а / |
|
Лг |
Jу |
|
ч |
|
||
О |
V |
|
|
|
S1V•1 |
а |
|
|
3$5 Ц 5 ф § & |
6& 7/,£ |
|
||||
|
|
|
|
биение,н*н |
|
||
з |
^ |
|
s > |
|
|
|
|
& |
Л |
■N |
|
|
|
|
|
|
|
V1 |
\ |
|
|
|
|
о л |
|
■tI* |
|
|
|
||
у.к
%
i s г г / / |
и |
vi |
. |
б и е н и е , м/eUr |
|
г .+ ■
S SV
N
|
л ! |
|
- /г А ■ |
|
V•. |
|
"1 |
/V |
Т |
/> |
|
И |
2 ** Г |
0,7 |
|
Л |
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
г/ . |
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
о |
|
|
1■ |
/43 т /е в |
/73 |
/е е |
|
100 //0 720 Ш 140 /50 |
|||||
|
|
биение, м ни |
|
биение, н е м |
||
|
|
|
Рйо.З |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Экспериментальная - I и выравненная 2 |
|
|
|||
|
Кривыераспределения биений: . |
|
|
: |
||
|
е - |
5= 33vku, |
« А ) = 0,Ь?3; |
6 - 5 = 48шш, |
Р(А) |
= 0,864; |
|
в - |
5= 68икм, |
'Р(Я). = 0,987; |
г - 5= ЭЗыкм, |
Р ( д )= 0,594; |
|
|
д - |
5=158мкм, |
Р(/)) ь 1,000; |
е .-■$ =188«кн, |
Р(Д) |
= 0,966. |
|
|
|
12 • - |
|
|
|
Практически |
коэффициент рассеивания значения зазора |
i .поэто |
||||
му, |
суммируя зазор.как составляющую погрешность |
с распределени |
||||
ем, |
близким |
к нормальному,приняв в расчет К = I , |
мы. вносим иеко- |
|||
торую перестраховку, |
или,как говорят, создаем определенный |
"за. |
||||
пас' |
точности" приспособления. |
|
|
|
||
|
При изучении степени влияния погрешностей, |
связанных |
с из |
|||
готовлением |
станка, |
в условиях производства токарночвинторевных |
||||
станков типа |
ТВ-320 |
/ |
|
|
|
|
в соответствии с техническими условиями на |
||||||
приемку по ГОСТ 42-56 контрольному замеру подверглись б парамет
ров станка. |
|
|
|
В порядке |
изготовления и приемки было проверено J00 |
станков |
|
Экспериментальные кривые распределения погрешностей иагртов |
|||
ления станков, |
построенные по данным полученных замеров |
(рив.4) , |
|
в 4-х случаях |
ив |
б получены с распределениями,близкими |
к нор |
мальному. |
|
|
|
Аналогйтаыв' |
подтверждения о распределениях, близких к нор- |
||
цельному, были получены при исследовании действительных |
значений |
||
погрешностей изготовления приспособлений по координатным разме
рам (погрешности расположения осей кондукторных втулок, фиксатор ных втулок делительных устройств приспособлений) и техническим
требор^ниям на приемку.
С учетом изложенного при определении наибольшей ожидаемой
погрешности расположения поверхности у обрабатываемой детали,сум ыировадие составляющих погрешностей можно выполнять,пользуясь выражением:
где |
т и ,. прИ эюц |
_j£. ~ f , как для нормального |
распределения составляю |
К ,- К 2— |
|
щих погрешностей. |
|
- 1 5 -
а |
5 |
- Рис. 4 Эксперинентальные криВыв распределе
ния' при испытании /пекарне ~8инторезнЬ/ас станкоЗ
типа ТВ~380 на гонносто по РОСТ :
й -раЗиалЬчСв доение центриру/ащей шейки шпинделя передней Sad/си; драдиолонае доение оси агдерстия
шпинделя передней |
садки {у терца шпинделя; & радиаль |
||
ное диение оси |
агдерстия шпинделя переднее дадко/ л ь рас |
||
стоянии 200ны |
от |
терца шпинделя]; г-тларцедае оиение |
|
опорного дуртика |
шпинделя передней садки; |
||
д , е'правильность |
геонетричёскей раорны наружной |
||
цилиндрической |
поддраенаста образца |
после его чист |
|
&0й. ядрооотки {Во Всех сериях испытаний |
а/ - 10D). |
||
14
Состав составляющих погрешностей,как об этом указывалось в выражении ( l ) ,довольно разнообразен и определяется в каждом отдельном случае содержанием операции,спецификой приспособле ния, его конструктивными и эксплуатационными особенностями и другими факторами.
Методика выполнения проектно-точностного расчета
Приводимая методика относится к случаям установки обраба
тываемых деталей на жесткие установочные элементы приспособле ния. При расчете приспособлений для различных типов металлоре-
жущих станков » схем установки обрабатываемых,деталей она бу дет иметь свои специфические особенности.
По условиям эксплуатации стаяочных приспособлений для станков типа токарных, кругло- и внутришлифовальных, фрезерных,
вубообрабатывающих и им подобных расчет на точность целесооб
разно вести, используя расчетное уравнение, |
в ходе решения ко |
|||
торого определяется допустимый ивюс рабочей поверхности уста- |
||||
новочного элемента приспособления, а |
гго нему - размер |
предель |
||
но изношенной поверхности, |
исходя из обеспечения годности обра |
|||
батываемой детали по заданному технологией координатному раз |
||||
меру .ши соотношению ( биению,неперпендикулярности, непараллель- |
||||
ности и т . д . ) . |
|
|
|
|
расчетное уравн ние в общем вцце |
будет иметь вид |
: |
||
6 игн |
- 8ъ - |
S £ |
} |
(4> |
lw riu 3 H “ допустимый износ рабочей поверхности установочного (фик
|
сирующего) элемента приспособления, |
исходя кв условия - |
|
надежного соблюдения годности обрабатываемой детали по |
|
координатному размеру-(или соотношению); |
||
$Ъ - |
доцустимое отклоне"ие на размер (или |
соотношение) ,коор- |
, |
дннирующнй положение обрабатываемой |
поверхности др.тали. |
|
15 |
- |
- |
относительно |
номинала ( здесь |
и далее индекс ' д обовначаеТ: |
|
обребатываемея детвль). |
|
|
|
Правая |
часть расчетного |
неравенства (4) представляет ообов |
|
"запас точности" для нового проектируемого приспособления. С
учетом принятых обозначений в выражениях (.1 ), (3 ) и (4) расчет»
ное уравнение, |
испольеуемое для выполнения проектно-точност |
|
ных расчетов приспособлений, в-общем виде запишется! |
||
(fuSH - S d |
~ \ I S cim+ S s^+ S Ь |
+8 i+&<t +810* * '$ * '. ^ |
|
о |
равмер пред льно ивношен- |
После нахождения С'игиопределяется |
||
ной поверхности установочного (фиксирующего) элемента приспо собления, исходя ив обеспечения годности обрабатываемой де$свлн.
Проектно-точностные расчеты кондукторов,применяемых при
ч
работе на сверлильных,расточных,агрегатпых и др. станках^нмег*
стой особенности и носят поверочный характер.Они выполняются путем составления и проверки соблюдения расчетного неравенст ва вида:
|
3 L d ^ \ J |
|
+ S i 2" , |
(б) |
где & L d - |
допустимое отклонение на координатный равмер,опре |
|||
деляющий положение оси (осей) |
обработанных у детали отверстий- |
|||
Подробные |
значения составляющих погрешностей |
|
||
указанных |
п д знаком радикала, |
будут пояснены а примерах рас |
||
чета, приводимых ниже. |
|
|
|
|
Определение пределов |
износа деталей кондуктора представ |
|||
ляет пека задачу донольнэ |
сложную из-за отсутствия-надлежащих |
|||
|
1— |
|
■ |
‘ ' • ■ |
руководящих материалов. Дело в том, что колебание раамеров,ко ординирующих положение осей обрабатываемых отверстий у детали,
вывывается погрешностью изготовления и из юсом сравнительно большого-количества поверхностей (направляющие отверстия кон- -
к
. - • 16
дукторных втулок, рабочие поверхности установочных элементов,
поверхности сопряжения быстросменных кондукторных втулок и
втулокгневд и д р .) , Экспериментально установлено []8],что наиболееинтенсивному износу подвержены поверхности отверс
тий кондукторных втулок при направлении инструмента по режу щей части. Однако.количественное распределение допустимого нвноса между деталями кондуктора заключает в себе большие
трудности. Рекомендации, имеющиеся в литературе,подчас доволь но противоречивы и не содержат необходимых обоснований.
Ввиду наложенного точностные р ас ч е т кондукторов; выпол няемые на стадии их проектирования?носят поверочный характер.
‘По результатам’ соблюдения знака и численного соотношений меж
ду правой и левой частями расчетного неравенства типа (б)
удается' установить,)насколько удачно назначены исполнительные равмеры деталей кондуктора и сформулированы технические тре
бования, влияющие на точность его работы. В случае надо'бнос-
ти вносятся необходимые коррективы.
/
' . Надежным критерием годности кондуктора, находящегося в эксплуатации, является качество деталей,обработанных с его помощью. В условиях производства первые детали,изготовленные по кондуктору (если он новый или вышел из ремонта), подлежат ■
[контролю по координатным размерам, определяющим положение осей рбработайных отверстий, выполняется этот контроль обычно уни версальными средствами, в процессе эксплуатации кондуктор,как
'и любое станочное приспособление, подвергается периодическому контролю, в то время как координатные размеры, определяющие по
ложение осей отверстий, обработанных.у детали |
(кроме особых |
. Случаев).контролю не подлежат, в технологии на |
этот'счет де |
вается указание: "Координатные размеры обеспечиваются хгр^МЬ-
I
1?
ренины кондуктором".
В приводимой работе в отличие от опубликованных f4,6,24j внесен ряд изменений, приближающих методику точно
стного расчета к условиям производства; необходимые пояснения
по этому поводу приводятся ниже;
Приводится ряд примеров выполнения проектно-точност ных расчетов.
ПРИМЕРЬ; РАСЧЕТА ГРМСПОСОЕЛЕНИл НА' ТОЧНОСТЬ
Токарные приспособления
Пример j ( рис. 5). Определить исполнительный размер установоч ной поверхности оправки,предел ее ивноса,сфармулкро вать технические требования на приемку. Деталь обра
батывается согласно операционному эскизу |
на токерном |
|
ft |
станке,шпиндель которого имеет биение не |
более 0,015. |
По условиям выполнения операций при обработке детали необходи мо обеспечить автоматическое соблюдение технического требова ния, вдцакного эскиэом: допустимого смещения оси обработанной поверхности относительно оси базового отверстия (не более
0,05 мм), или, выражая это через взаимное биение поверхностей-
не более 0,1 мм^Удобство второго параметра обусловлено мето
дом контроля ( по взаимному биению поверхностей). |
|
Итак, согласно принятым ранее обозначениям |
= |
Диаметр обрабатываемое поверхности на эскизе обработки не ука
зан, так 'как |
получение его не зависит от приспособления.. |
В ходе |
выполнения точностного расчета конечной целью ста- |
|
о |
вится определение диаметра предельно изношенной оправки. ■йополдителыгый размер установочной поверхности для воюй
Z B Z
У Ш 7 Л Л 7 7t ___Л tL.
!
'''/7 7 //У///У7 7 ,
/ \m V
ш
|
- Щ
Ось центре#
Ри с .5
Кприм еру № i ,
а-операрим нь/й эск и з; 5-* эскиз приспособления
w
результатам расчета, учитывая эксплуатационные соображения,при нятая первоначально посадка может быть замененной.
Диаметр установочной поверхности для новой оправки прини |
||||
мается по |
посадкеД . |
|
„ лпй > |
|
|
|
ф з о а с -°:°% ) |
' |
|
Расчетное уравнение для рассматриваемого примера будет |
||||
иметь вид |
: |
|
|
|
|
Su3H - S» - |
\[ $ * + |
+ Sc |
+ S из* • С7) |
Цап6мним,что квадратичная сумма представляет собою наибольш.ую ожидаемую погрешность по взаимному биению поверхностей при из готовлении детали.
S y |
- |
погрешность установки детали |
по условиям примера; |
|
|||||
S y |
= |
Sen - $ |
’ где |
“ |
наибольший зазор сопряжения детали |
с |
|||
оправкой. |
|
|
|
. |
. |
|
|
||
|
|
В нашем случае |
(бава |
Ф ЗОА (+Й*г}) ) |
f t - f 0025 |
002.2): |
|
||
S n ~ погрешность изготовления приспособления,определяется |
ве |
||||||||
|
|
личиной наибольшего допустимого биения установочной по |
|||||||
|
|
верхности оправки <р 5 0 /1 относительно центровых фасок. |
|||||||
|
|
Из опыта |
работы производства |
для |
шлифованных''токарных |
||||
|
|
оправок |
эта величина обычно лежит |
в пределах |
от 0,01 до |
||||
|
|
|
|
» |
|
|
|
|
|
|
|
0,05 мм в зависимости от требуемой точности и размеров |
|||||||
оправки. Примем для |
условий примера |
S h. |
- 0 02. /*м\ |
|
|||||
(Sc. - погрешность станка, влияющая на вццерживаниа рассматривае
мого параметра детали - |
биение |
шпинделя |
станка^ Sc =0,015 |
|
(задано условием примера); |
|
|
||
- погрешность контроля обработанной детали |
по величине |
|||
веаимнпго биения |
поверхностей, |
как указывалось выше; |
||
'о ъп £ |
0,2 dd |
= 0, 02м .ч. |
|
|