Шишкин Основы проектирования станочных приспособлений 2010

Задача 15. Расчет сил закрепления заготовки прихватами при сверлении отверстия параллельного основанию.

Составить расчётные схемы и определить силу закрепления заготовки прихватами при сверлении отверстия параллельного основанию. Схема обработки приведена на рис. 2.57.

Рис. 2.57. Схема обработки

131

Размеры заготовки, обрабатываемого отверстия и значение сил резания приведены на рис. 2.58 и в табл. 2.16.

Рис. 2.58. Обозначения размеров заготовки и обрабатываемого отверстия

Задача 16. Расчет сил закрепления заготовки в тисах при сверлении отверстия.

132

Составить расчётные схемы и определить силу закрепления заготовки в тисах при сверлении отверстия. Схема обработки приведена на рис. 2.59.

Рис. 2.59. Схема обработки

Размеры заготовки, обрабатываемого отверстия и значение сил резания приведены на рис. 2.60 и в табл. 2.17.

Рис. 2.60. Обозначения размеров заготовки и обрабатываемого отверстия

133

Таблица 2.17

Условия задач

№ задачи L, мм В, мм d, мм P0, H Mр, H м Обрабатываемый материал

Задача 17. Расчет сил закрепления заготовки прихватами при сверлении отверстия перпендикулярного основанию.

Составить расчётные схемы и определить силу закрепления заготовки прихватами при сверлении отверстия перпендикулярного основанию. Схема обработки приведена на рис. 2.61.

Рис. 2.61. Схема обработки

134

Размеры заготовки, обрабатываемого отверстия и значение сил резания приведены на рис. 2.62 и в табл. 2.18.

Рис. 2.62. Обозначения размеров заготовки и обрабатываемого отверстия

135

-допуском размеров (отклонения размеров от номинальных значений);

-отклонением и допуском формы (овальность, конусность, прямолинейность);

-отклонением и допуском расположения поверхностей (параллельность, перпендикулярность, концентричность);

-микронометрические характеристики поверхностного слоя

(ГОСТ 25142-82).

Источников причин погрешностей, возникающих при механической обработке деталей машин, более двух десятков, их выявление и оценка представляет значительную трудность не только для специалистов, но в первую очередь, для студентов, обучающихся по машиностроительному профилю[31]. В конечном счете, задачей специалистов по металлообработке является прогнозирование суммарных погрешностей, возникающих на различных операциях обработки и сравнение их значений с допуском размера, формы или отклонения поверхностей. Для определения ожидаемой (расчетной) суммарной погрешности необходимо определить составляющие суммарной погрешности.

Для решения подобных задач, прежде всего, следует рассмотреть классификацию погрешностей, возникающих при выполнении операций механической обработки.

3.2. Погрешности механической обработки. Классификация погрешностей

В технической литературе, в том числе учебной, вопросам классификации погрешностей уделено достаточное внимание. Наиболее удачной на настоящее время является классификация погрешностей, представленная Махаринским Е.И. и Гороховым В.А. в работе [30]. Предлагаемая классификация отражает, в основном, два аспекта – характер проявления возникающих погрешностей (метрологический аспект) и источники (причины) составляющих суммарную погрешность механической обработки, в том числе, связанные с использованием станочных приспособлений.

На рис. 3.1 приведена классификация погрешностей по их проявлению в технической системе.

137

Источником систематических погрешностей является определенная причина или процесс, знание которых позволяет прогнозировать уровень погрешности в любой момент времени протекания технологического процесса.

Случайные погрешности возникают в результате совокупного действия большого количества технологических факторов. Причинная связь между случайной погрешностью и вызывающими ее факторами иногда бывает известной (явной), а иногда – не вполне выясненной (не явной).

Погрешности

систематические случайные

В зависимости от характера влияния времени τ на протекание технологического процесса, погрешности проявляются как стационарные или нестационарные.

Источники погрешностей формируются в технологической системе [25]. Технологическая система включает совокупность следующих элементов – станок, станочное приспособление, режущий инструмент, обрабатываемая заготовка. В результате взаимодействия указанных элементов технологической системы возника-

138

ют различные погрешности, рис. 3.2. Погрешности, порождаемые элементами станка, – СТ; И – погрешности, зависящие от инструмента, П – погрешности приспособлений, З – погрешности, связываемые с обрабатываемыми заготовками.

139

Как уже отмечалось, технологический процесс механической обработки осуществляется во времени. Кроме того, процесс резания по характеру является динамическим – силы резания меняют свою величину и направление, технологическая система представляет собой упругую динамическую систему (УДС) [25]. Поэтому многие элементарные погрешности не остаются постоянными во времени и являются нестационарными.

Кроме того, в реальных процессах практически все виды погрешностей реализуются одновременно. Результатом их проявления является суммарная погрешность обработки. Основная цель данной классификации заключается в том, чтобы обеспечить студентам лучшее понимание механизмов возникновения и проявления элементарных погрешностей, которые, в конечном счете, формируют суммарную погрешность механической обработки.

Многообразие факторов, являющихся источниками погрешностей механической обработки вызывает значительные трудности в определении суммарной погрешности обработки.

Способы определения характеристик систематических, случайных погрешностей, а также суммарной погрешности обработки подробно излагают в курсе «основы технологии машиностроения»

[26], [30].

В последующих разделах данного пособия более детально рассматриваются погрешности с использованием в технологических системах станочных приспособлений.

3.3. Виды размеров, получаемых на технологических операциях

Получаемые в результате технологической операции размеры называются операционными. Все операционные размеры заготовки, получаемые на операциях технологического процесса, можно разделить на несколько видов, которые различаются схемами и вариантами обработки [34].

1. Размеры, получаемые мерным инструментом или комплектом инструментов.

Эти размеры получают в основном методом копирования как размеры замкнутых поверхностей. Примером является получение диаметров отверстий при сверлении (рис. 3.3, а), обработка концевой, шпоночной или дисковой фрезами (рис. 3.3, б), при зенкерова-

140