Лекция 6 План
1. Погрешности закрепления заготовок в приспособлениях
2. Приложение правила шести точек к подвижным установочным
и зажимным элементам приспособлений.
3. Центрирование цилиндрических заготовок.
1. Погрешности закрепления заготовок в приспособлениях
Погрешности закрепления – погрешность обработки, которая возникает вследствие изменения положения измерительной базы при закреплении заготовки. Обычно погрешность закрепления равна проекции возникающего при закреплении заготовки смещения измерительной базы на направление выдерживаемого размера. Погрешности закрепленная определяются по справочникам или путем эксперимента.
Появление
погрешностей закрепления вызывается
деформациями в зоне контакта баз
заготовки и опор приспособления
,
а также отрывом заготовки от баз
приспособления вследствие неправильного
выбора точки приложения зажимного
усилия
или же неправильного использования так
называемых направленных зажимов
.
Экспериментальные
исследования показали, что деформации
У зоне контакта баз заготовки с
приспособлением (рис.6.1) связаны с
нагрузкой Q
нелинейной зависимостью У
= CQn
(С и n
– постоянные величины, зависящие от
материала и твердости заготовки,
конструкции опоры, шероховатости
поверхности и т.д.). Изменение усилия
зажима в пределах
,
при обработке партии приведет к различным
деформациям (
,
)
и колебаниям заданного размера на
величину
.
Рис. 6.1. Влияние на точность обработки деформаций в зоне контакта
базы заготовки и опор приспособления
В рассмотренном случае важен не сам факт возникновения погрешностей закрепления ("просадки" заготовки) под действием сил зажима, а колебание величины этой просадки, поскольку оно не может быть компенсировано изменением настройки.
Для уменьшения погрешностей закрепления, связанных с контактными деформациями в местах приложения сил зажима, необходимо стабилизировать величину усилия закрепления, используя гидравлические, пневматические и т.п. приводы взамен ручных зажимов, а также повышать точность формы и уменьшать шероховатость баз заготовки.
Отрыв заготовки
от баз
приспособления и появление погрешности
закрепления
происходить
из–за неправильного выбора точки
приложения зажимного усилия (рис.6.2,а).
В схеме,
приведенной
на рис. 6. 2,б, причиной отрыва
(рис.
6. 2,в) являются неправильности формы
заготовки. Перекос можно устранить,
если сделать губку зажима качающейся
(рис. 6. 2,г). Таким образом, при определенных
условиях зажим может брать на себя
базирующие функции, изменяя распределение
опорных точек между базами заготовки.
Поэтому анализ схем базирования всегда
должен производиться с учетом действия
зажимов.
Pиc.6.2. Отрыв заготовки от баз приспособления
2. Приложение правила шести точек к подвижным установочным и зажимным элементам приспособлений
При установке заготовки на неподвижную опорную плоскость она лишается трех степеней свободы (рис. 6.3,а).
Допустим далее, что опорная плоскость приспособления является торцовой поверхностью ползуна, направляющие которого строго перпендикулярны этой плоскости (рис. 6.3,б). Таким образом, возможность перемещения опорной плоскости вдоль оси снимает одну связь – деталь остается лишенной лишь двух степеней свободы – поворотов относительно осей Z и Х.
Рис.6.3. Установка заготовки на плоскость
На рис. 6.3,в опорная плоскость приспособления принадлежит дополнительной детали – "качалке", ось которой укреплена на ползуне параллельно оси Z. Теперь деталь, установленная на опорную плоскость качалки, имеет уже две степени свободы – перемещение вдоль оси У и поворот относительно оси Z . Таким образом, деталь имеет лишь одну базовую точку, которая символизирует отсутствие возможности поворота ее относительно оси Х.
На рис. 6.3, г "качалка" заменена сферической опорой, которая имеет возможность поворота и относительно оси Z, и относительно оси Х. В этом случае деталь свободна от каких–либо связей – базовые точки отсутствуют.
Обозначим:
n – число базовых точек, которое дает рабочая поверхность направленного несвободного зажима либо подвижной опоры;
m – число условных точек контакта рабочей поверхности зажима или опоры с деталью;
к – число степеней свободы, которое имеет направленный зажим или опора.
Тогда на основании изложенного ранее следует, что
.
Выведенное уравнение дополняет правило шести точек.
Его следует применять для анализа схем базирования во всех случаях, поскольку все приспособления имеют направленные несвободные зажимы, в той или иной степени участвующие в ориентировании (базировании, центрировании) детали. При действии зажимов не должно нарушаться правило шести точек.
В практике же нередки случаи, когда при проектировании (и реализации) схем установки заготовок в приспособлениях допускают увеличение количества связей (базовых точек), что приводит в лучшем случае только к усложнению конструкции приспособления. В худшем же случае избыточные связи приводят к неопределенности базирования, т.е. к снижению точности и надежности установки и закрепления заготовок.