Раздел 3. Точность изготовления машин.

Тема 3.1. Лекция 4. Базирование в машиностроении.

Точность изготовления изделий - соответствие формы, размеров и положения обработанной поверхности требованиям чертежа и технических условиий. Точность – один из показателей качества.

Точность определяет качество. Кроме того, точность необходимо обеспечивать при возрастании рабочих скоростей и нагрузок, воспринимаемых изделием. Точность изготовления определяет конструктор, он же определяет точность взаимного расположения деталей. Обеспечивается точность в процессе изготовления. Таким образом, в процессе обработки деталь должна занимать вполне определенное положение относительно узлов станка, приспособлений, инструмента и частей оборудования. Это положение выбирается на основе теории базирования.

Базирование – придание детали требуемого положения относительно выбранной системы координат.

База – поверхность изделия, совокупность поверхностей, ось или точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования.

Совокупность трех баз, образующих систему координат заготовки или изделия, называют комплектом баз.

Любое тело в пространстве имеет 6 степеней свободы:

- перемещение относительно оси X;

- перемещение относительно оси Y;

- перемещение относительно оси Z;

- поворот относительно оси X;

- поворот относительно оси Y;

- поворот относительно оси Z;

Таким образом, чтобы ограничить перемещение тела в пространстве, необходимо ограничить его перемещение относительно трех координатных осей и иметь возможности вращаться относительно этих осей. Реальное тело контактирует с базирующими поверхностями по площадкам, которые условно можно считать точками, т.е. для обеспечения неподвижности реального тела на него необходимо наложить 6 связей в 6 точках. Одна точка символизирует 1 связь. Точки 1,2,3 расположены на установочной базе. За установочную базу принимается плоскость наибольших габаритов, она имеет тело одного перемещения и двух поворотов. Точки 5 и 6 – это так называемая направляющая база, на ней расположены две опорных точки. Направляющая база лишает тело двух степеней свободы: 1 перемещения и 1 поворот вокруг Z. Точка 4 лишает тело одного перемещения. Каждая опорная точка обозначается в виде призмы на чертежах, основная точка – вершина четырехгранной пирамиды.

Точки с 1 по 6 – опорные точки. Поверхности І, ІІ, ІІІ - базы.

Тема 3.2. Лекция 5. Причины возникновения погрешностей Погрешность установки.

Установка по ГОСТу 21495-76 представляет собой базирование и закрепление заготовки или изделия.

Закрепление – это приложение сил или пар сил к заготовке или изделию для обеспечения постоянства их положения достигнутого при базировании.

Погрешность – это отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при установке от требуемого. Погрешность установки - у, включает в себя 3 составляющие:

,

где - погрешность закрепления,

- погрешность приспособления (погрешность поверхностей, которые прилегают к закрепленной заготовке),

- погрешность базирования.

Y - деформация. Величину Y можно рассчитать: - эмпирическая формула,

где С- коэффициент, который зависит от качества поверхностей и марки материала,

Q- сила, приходящаяся на опору приспособления,

m- 0,3…0,5.

Погрешность закрепления можно уменьшить, если применять равномерный зажим. Например, применение пневматического закрепления приспособления и улучшения качества обработки поверхностей.

Погрешность базирования возникает при несовпадение конструкторской и технологической базы. Погрешность приспособления определяется его геометрией, износом поверхностей и неправильной установкой. В общем случае мы можем рассчитать погрешность установки по следующей формуле: