1.5. Оцінка точності пристрою

Пристрій, який проектується повинен забезпечувати потрібний рівень обробки, що відповідає виконанню наступної умови:

ε ≤ (1.19)

де ε – дійсна величина похибки, мкм;

[ε] – допустима величина похибки пристрою, мкм.

Допустима величина похибки пристрою розраховується за формулою:

[ε] = T – K_y ∙ ω (1.20)

де Т – допуск на на оброблюваний розмір, мкм (за кресленням 280 мкм);

К_у – коефіцієнт посилення (приймаємо К_у = 0,6 );

ω – економічно доцільна точність, мкм ()при чистовому фрезеруванні сталі шпонковою фрезою ω відповідає ІТ10 і для розміру 25,3 мм складає 87 мкм).

Звідки слідує, що:

[ε] = 280 – 0,6 ∙ 87 = 227,8 ≈228 мкм

Дійсна похибка пристрою визначається за формулою:

ε = (1.21)

де ε_б – похибка базування, мкм;

ε_з – похибка закріплення, мкм;

ε_п – похибка положення на столі верстата, мкм;

Похибка базування у нашому випадку при установці заготовки на призми складає:

ε_б = Т_Д ∙ [1-] / [2 ∙] = Т_Д ∙ K₂

Згідно з довідковими даними при куті у призми α = 90°, ε_б = 0,21 ∙ Т_Д

Т_Д – допуск установочної поверхні (у нашому випадку Т_Д = 0,13 мкм)

Отже, похибка базування складає:

ε_б = 0,21 ∙ 13 = 2,7 ≈ 3 мкм.

Похибка закріплення розраховується за формулою:

ε_з = (У_max - У_min) ∙ (1.22)

де У_max та У_min – найбільше та найменше зміщення заготовки, мкм;

α – кут між лінією дії сили закріплення та напрямом оброблюваного розміру (у нашому випадку α = 90, а отже і похибка закріплення зводиться до нуля).

Похибка положення на столі верстата визначається за формулою:

ε_п = (1.23)

де ε_у – похибка, обумовлена неточностями виготовлення деталей пристрою та їх складання (в основному, неточностями установочних елементів), мкм;

ε_с – похибка, обумовлена неточністю установки пристрою на столі металорізального верстата, мкм;

ε_и – похибка, обумовлена лінійним зносом робочих поверхонь установочних елементів, мкм;

Перші дві похибки при використанні одномісного пристрою можуть бути компенсовані відповідним налаштуванням елементів технологічної системи.

Похибка, обумовлена зносом установочних елементів визначається за формулою:

ε_и = β ∙ (1.24)

де β – емпіричний коефіцієнт, який визначає вплив умов обробки на величину зношування (для установки заготовки на призму β = 0,3);

N – кількість контактів поверхні установочного елемента з заготовкою в процесі його експлуатації ,тобто ця величина еквівалентна величині виробничої програми для даної деталі (у нашому випадку N = 300 шт).

Отже,

ε_и = 0,3 ∙ 300 = 90 мкм.

Переміщення У_max та У_min визначаються величиною контакту деталі з опорними елементами та визначається за формулою:

У = [() +] ∙(1.25)

де K_Rz – коефіцієнт, який враховує вплив шорсткості поверхні (для сталі

K_Rz = 0,005);

Rz – висотний параметр шорсткості, мкм;

К_НВ – коефіцієнт ,який враховує вплив твердості матеріалу (для сталі К_НВ = 15);

НВ – твердість матеріалу по Бринелю;

С₁ – коефіцієнт, який враховує вплив геометрії контакта (у нашому випадку С₁ = 0,086 + );

Q – сила закріплення, Н;

l – довжина контакта з установочною поверхнею призми, мм (у нашому випадку l = 10 мм);

n – показник степеня у силі закріплення ( n = 0,7).

Величина переміщення буде максимальною у випадку, коли у формулу підставляються Q_max , HB_max , Rz_min .

У нашому випадку:

Q_max = 1,05 ∙ 212 = 223 H;

Q_min = 0,95 ∙ 212 = 202 H;

HB_max = 180; HB_min = 150;

Rz_max = 20 мкм; Rz_min = 10 мкм.

Підставивши числові значення у вихідну формулу отримаємо:

У_max = [(0,005 ∙ 20 + 15/180 )+0,388] ∙ = 3,1 мкм

У_min = [(0,005 ∙ 10 + 15/150 )+0,388] ∙ = 2,75 мкм

ε_п = = 90 мкм

Розрахункова похибка пристрою складає

ε = = 90,05 мкм