Сборник практических работ по технологии машиностроения

-—I

ч, С;

Рис. 2.3.8. Эскиз детали

Варианты заданий

Задание 1

1.Определить смещение оси отверстий &' относительно оси цен­ трального отверстия (1 для двух вариантов базирования. Размер I принять предварительно обработанным на фрезерной операции,

2.Определить точность вьтолнения размера Ь для различных вариантов выбора черновых баз и последующей обработки.

Допуск на размер Ь (заготовки) принимать для всех вариантов ч-0,8мм.

Задание 2

Определить точность выполнения размера В при последователь­ ной обработке двух отверстий от различных баз А и Б. Торцы А и Б обработаны методом фрезерования.

Варианты заданий приведены в табл. 2.3.1.

121

'■

Квалитет точности в зависимости от вида заготовки выбирать по табл. 2.3.2, а величину допуска для соответствующего квалитета - по табл.2.3.3.

Материал деталей для вариантов 1...4 - чугун, для вариантов 5...7 - сталь.

122

Порядок выполнения работы

1. Для указанного преподавателем задания и номера варианта вычерчиваются эскизы технологических операций с указанием об­ рабатываемых размеров для двух-трех различных вариантов бази­ рования.

123

2.Вычерчиваются расчетные технологические цепи для разных схем базирования.

3.По табл. 2.3.2 принимаются квалитеты точности обработки и по табл. 2.3.3 определяются допуски на размеры для каждой операции.

4.Определяется погрешность обработки для разных схем бази­ рования.

5.Анализируются полученные результаты.

6.Составляется отчет.

Содержание отчета

1.Название работы.

2.Содержание работы.

3.Эскиз обрабатываемой детали.

4.Эскизы обрабатываемой детали по операциям для двух-трех схем базирования.

5.Схемы расчетных технологических цепей,

6.Результаты расчета технологических цепей.

7.Выводы. ,

Контрольные вопросы

1.Что называется базой?

2.Какие поверхности рекомендуется выбирать в качестве черно­

вых баз?

3 . Как выбирают основные базы?

4.В каком случае погрешность базирования равна нулю?

5.Что такое принцип единства баз?

6.Что такое принцип постоянства баз?

Р а б о т а 2.4

РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ БАЗИРОВАЙИЙ ЗАГОТОВКИ

НА о п о р а х -ш тьп »я х

Цель работы - ознакомиться с методикой определения точно­ сти базирования заготовок на опорах-штырях с учетом шероховато­ сти и волнистости.

Работа рассчитана на 2 часа.

124

Основные положения

Расчет точности базирования заготовки на опорах-штырях с учетом шероховатости и волнистости

При механической обработке заготовок в приспособлениях при установке на постоянные опоры-штыри вследствие дефектов базы (погрешности формы, волнистости и шероховатости поверхности) не достигается требуемое положение заготовки

Геометрические погрешности опор-штырей, в частности волни­ стость, существенно влияют на точность обрабатываемой детали.

При проектировании технологических процессов технологу нужны данные, позволяющие выбрать способ механической обра­ ботки, обеспечивающий допустимую волнистость и шероховатость.

Волнистость - неровности, занимающие промежуточное поло­ жение по шагу между ше|х>ховатоетью и отклонениями геометри­ ческой формы. К качественным параметрам волнистости относят шаг и форму профиля волн, к количественным - высоту волн, ради­ ус при вершине, радиус во впадине. Форма профиля волн реальной поверхности может быть еинусоидальная, параболическая, цикло­ идная и др.

Параметры волнистости: - высота волнистости, ДУ^ах - наибольшая высота волны, 8«, - средний шаг волнистости.

. Величина \V2 равна среднеарифметическому значению из пяти высот волнистости (А^1-\У5), определяемых на пяти одинаковых Зщастках измерения.

Рис. 2.4.1. Профиль волнистой поверхности

125

Параметры волнистости отсчитываются от средней линии про­ филя (т«) базовой линии волнистости (1^).

Процесс волнообразования на обработанной поверхности изме­ няет характеристики качества поверхностного слоя. При установке заготовки на постоянные опоры возникает погрешность базирова­ ния с учетом указанных дефектов [44].

Профиль волнистой поверхности базы обычно близок к сину­ соидальному (рис. 2.4.2).

Рис. 2.4.2. Схема образования погрешности базирования при наиболее неблагоприятной расстановке опор

При установке заготовки плоскостью на три опоры-штыря мОжет быть случай, когда две левые опоры Е осушествляют контакт с вершиной волны, а правая К с впадиной волны. Сечение заготовки в месте опоры К опускается относительно заданного положения на величину погрешности базирования Ь. Величина погрешности бази­ рования Ь может быть равна или меньше высоты '\Уг волнистости, а заготовка при этом поворачивается на угол а.

Угол а определяется как

где Е - расстояние между опорами.

Рабочая поверхность головки опор-штырей может выполняться плоской, рельефной и сферической.

126

Рис. 2.4.3, Схема образования погрешности базирования при разном контактировании опор с заготовкой

При использовании опор-штырей с плоской рабочей поверхно­ стью (рис. 2.4.3) возможны два варианта контактирования ее с ба­ зой заготовки:

1) по вершинам волн, когда диаметр П1головки больше шага Ьв волны базы. При этом Ь = 0;

2) кромками головки 4 с боковыми сторонами волнистого про­ филя заготовки, что возможно при условии П] < Ьв- В этом случае Ь = \\^2/2Уа, где Уд - ордината точки А пересечения прямой 2 с волнистым профилем базы 1 заготовки. Прямая 2 параллельна оси У и отстоит от середины впадины на величину Вг/!.

Значение Уд определяют совместным решением уравнения волни-

127

1,0

АУг=0,5

01,м м

13,

Рис. 2.4.4. Номограммы максимально возможных значений относительной погрешности Ь / базирования, погрешности Ь базирования и угла а поворота заготовки (контакт опор плоской головкой по боковым сторонам профиля волн). При шаге волны Ьв =6 мм (1), 8 мм (2), 10 мм (3), 15 мм (4), 20 мм (5), 25 мм (6), 30 мм (7) и расстоянии между опорами Ь=5() мм (8), 100 мм (9), 150 мм (10), 200 Мм (11), 300 мм (1‘2), 500 мм (13)

Пример 1. Определить Ь и угол а поворота зап'отовки при уста­ новке ее по направляющей волнистой базе с Ьв = 20 мм, = 0,1 мм на опоры диаметром О = 10 мм с плоской головкой Пх = 8 мм, Ь = =100 мм.

По шкале абсцисс (рис. 2.4.4) откладываем значение В: = 8 мм (точка «а»). Далее проводим линию, параллельную оси ординат, до пересечений с кривой 5 (Ьв = 20 мм) и определяем точку «Ь». От точки «Ь» перемещаемся параллельно оси абсцисс и находим на оси ординат относительную погрешность базирования Ь / Шг = 0,67, что соответствует точке «с». Затем, двигаясь в направлении прямой

128

\^2= ОД мм до пересечения с ней, находим точку «О» и при даль­ нейшем движении параллельно оси ординат до пересечешга с осью абсцисс находим точку «е» - погрешность базирования Ь = 0,067 мм. Далее на пересечении с прямой 9 (что соответствует Ь = ШО мм) оп­ ределяем точку «5>, от.которой перемещаемся параллельно оси абс­ цисс в сторону оси ординат до пересечения с ней в точке «§», риределяем угол а = 2'2Д".

При использований опорных штырей со сферической головкой возможны три случая расположения правой опоры (рис. 2.4.3).

1.Контакт опоры 3 по дну впадины волны, когда радиус К; сфе­ рической части опоры меньше радиуса кривизны впадины Квп-

2.Контакт опоры 6 с боковыми сторонами профиля волны, когда

К.> Квп, причем диаметр П этой опоры может быть меньше ибольше Тв-

3.Контакт по зонам, близким к вершинам волн, что наблюдается при диаметре О опоры 5, существенно большим, чем Ьв, тогда Ь = 0.

Если соблюдается условие К < Квп, то опора контактирует с дном впадины волны, а при несоблюдении этого условия - с боко­ выми сторонами профиля.

Стандартные значения радиуса сферы опоры: К = 5, 6, 8, 10, 12,

16, 20, 25, 32, 40 мм. Радиус синусоидального профиля Квп =

= 0,05 (Ецп) ^ 2, численные значения его определяют из таблиц.

Зная Ьв и ^ 2. волнистой поверхности базы и выбрав К и В опоры пальца, определяют услсшия контактирования. В первом случае контактирования Ь а угол а определяют по формуле (2.4.2).

Во втором случае вычисления сложны и громоздки. Значения Ь и а проще определять с помощью номограмм (рис. 2.4.5), которые построены для большинства стандартных значений радиуса К.

Пример 2. Определить, какой случай контактирования наблюда­ ется при установке трех заготовок, имеющих волнистые базы Ьв = 2,6 и 10 мм. = 0,05, 0,15, 0,3 мм. Заготовки устанавливаются в одном приспособлении на опоры с В = 16 мм, К = 16 мм, Ь = 150 мм. Необ­ ходимо определить Ь и а.

Устанавливаем К.вп из табл. 2.4.2, Квп = 4, 13, 5, 16,7 мм соответст­ венно. Сравнйвая Ввп и К, устанавливаем, что во второй заготовке контакт опоры будет по дну впадины, следовательно, Ь = АУг= 0,3 мм.

В первой и третьей заготовке может быть по боковым сторонам профиля Ь < АУх-

На номограмме Ьв = 6 мм (рис. 2.4.5) по шкале абсцисс отклады­ ваем (точка а). Перемещаемся вверх параллельно оси ординат до пересечения с кривой 3 (которая соответствует К = 16 мм) в точке «Ь», а затем влево параллельно оси абсцисс до пересечения с осью ординат в точке «с». Получаем значение Ь = О;13 мм. Далее перехо­ дим на на номограмму Ь = Г(а) и находим точку й. Передвигаясь до пересечения с прямой 10 (Ьв=15 мм) в точке «е» и затем параллель­ но оси ординат до пересечения с осью абсцисс в точке получаем а = Аналогично находим для второй заготовки Ь= 0,3 мм, а = 1', для третьей заготовки Ь = 0,025 мм, а = Ъб".

Для третьего контактирования Ь определяют по приближенной зависимости для синусоидального профиля и по точной - для остро­ вершинного профиля. Последняя зависимость получается при рас­ смотрении треугольника ВСО и отрезков АхО и СО (рис. 2.4.3).

Ь = А р - СО = К - -(Ьв/2У . (2.4.3)

Формула применима при > 0,5 мм и К > ЗЬв.

Если Ь, вычисленное по формуле (2.4.3), больше \Уг, то контакт опоры с заготовкой происходит по впадине профиля волны.

130