3.4. Погрешность положения детали вследствие износа установочных элементов приспособления

На износ установочных элементов влияют их размеры и конструкция, материал и масса обрабатываемой заготовки, состояние ее базовых поверхностей. Наиболее интенсивно изнашиваются опоры с точечным и линейным контактами, менее интенсивно - опорные пластины с большими поверхностями контакта. Приспособления изнашиваются сильнее, если на них обрабатываются заготовки с черновыми базовыми поверхностями со следами окалины, формовочной смеси. Изнашивание возрастает с увеличением массы заготовок и удлинением пути их перемещения по установочным элементам. В табл. П23-П24 приведены соотношения для определения величины  _и. Приближенно износ установочных элементов может быть определен в виде [5]

U = U₀k ₁  k₂ k ₃ k ₄ , ( 19 )

где U ₀ - средний износ установочных элементов для чугунной заготовки при усилии зажима Р = 10 кН и базовом числе установок N = 100000 (см. табл.П25); к₁ , к₂ , к₃ , к₄ - соответственно коэффициенты, учитывающие влияние материала заготовки, оборудования, условий обработки и числа установок заготовки, отличающихся от принятых при определении U, приведенные в табл.П26.

3.5. Погрешность положения отверстий, связанная с перекосом и смещением обрабатывающего инструмента

Погрешность _п.и.возникает вследствие неточности изготовления направляющих элементов приспособления (кондукторных втулок, копиров и др.) или настройки инструмента относительно положения обрабатываемой заготовки. При настройке положения инструмента по отношению к приспособлению с помощью щупа погрешность от смещения инструмента может быть определена в виде [5]

 _п.и. =  _н + Т_щ , ( 20 )

где _н - погрешность установки инструмента по щупу, зависящая от точности механизма перемещения инструмента; Т_щ - допуск на изготовление щупа. Точность механизма перемещения инструмента в первом приближении можно оценить величиной погрешности отсчета, равной половине наименьшей цены деления нониуса механизма перемещения. Исполнительный диаметр осевого инструмента D_ин (сверла, зенкеры, развертки) зависит от установленного допуска на обрабатываемое отверстие и определяется с учетом разделения этого допуска запасом на износ. Обычно принимают

D_ин = D _ном. + (0,5...0,7)T_D , ( 21 )

где D _ном. - номинальный диаметр обрабатываемого отверстия; T_D - допуск на обрабатываемое отверстие.Рекомендуется принимать допуски кондукторных втулок для сверл, зенкеров и черновых разверток G7, F7, F8, а для чистовых разверток - G6, G7. В табл.П27 и табл.П28 приведены рекомендуемые значения допусков для инструментов и кондукторных втулок при обработке отверстий с полями допусков H7...H11. Посадки сменных кондукторных втулок в постоянные целесообразно принимать H6/g5, H7/g6, H8/g7. Отклонение от соосности расположения шпинделя инструмента и направляющей втулки приспособления рекомендуется в пределах 0,0025...0,010 мм.

При обработке отверстий инструмент направляется с помощью кондукторных втулок. При этом возможны его смещение или перекос (рис.9). При обработке отверстий на плоскости, перпендикулярной оси сверла, возможно только смещение инструмента. Если обработка отверстий осуществляется на криволинейных или наклонных к оси инструмента поверхностях, обязательно возникает перекос инструмента. При несовпадении оси шпинделя инструмента и оси кондукторной втулки возможен также перекос инструмента. Для уменьшения износа кондукторной втулки между ее нижним торцом и поверхностью заготовки предусматривается зазор "m", через который удаляется стружка.

При сверлении чугуна и других хрупких материалов принимают m = (0,3...0,5) d; при сверлении стали и других вязких материалов m = d; при зенкеровании m  0,3d, где d - диаметр инструмента. От значения величины "m" зависит точность положения оси просверленного отверстия. Если перекоса сверла нет, то максимальное смещение S₁ оси сверла от среднего положения равно половине наибольшего диаметрального зазора 2S₁ (см.рис.9). При перекосе сверла во втулке к величине S₁ добавляется смещение S₂ , пропорциональное зазору m и углу перекоса  . Суммарное смещение сверла на поверхности заготовки

S = S₁ + S ₂, ( 22 )

а с учетом длины отверстия h в заготовке

S = S₁ + S ₂+ S ₃. ( 23)

Из геометрических соображений при m > 0,3d имеем

( 24 )

S₃ = h  2 S₁ / l ; ( 25 )

 = arctg (2S₁ / l) ( 26 )

Тогда суммарная погрешность положения отверстия, связанная со смещением и перекосом обрабатывающего инструмента, запишется в виде

, ( 27 )

где l - длина направляющего элемента (кондукторной втулки), мм; d - диаметр инструмента, мм; S₁ - односторонний максимальный радиальный зазор между втулкой и инструментом, мм; h - длина обрабатываемого отверстия в заготовке, мм.

При m < 0,3d величина S₂ возрастает вследствие уменьшения опорной длины втулки в начале врезания сверла [1]

(28)

При применении подвижной кондукторной плиты суммарная погрешность смещения инструмента относительно обрабатываемой детали определяется выражением [5]

, ( 29 )

где _пи1 - погрешность смещения (перекоса) инструмента вследствие зазоров в направляющих элементах; _пи2 - погрешность установки кондукторной плиты относительно приспособления. Приближенно _пи2 может быть определена по формуле

, ( 30 )

где T_п - допуск на координаты расположения направляющих элементов кондукторной плиты (скалки, пальцы, оси); ∑S¹ _max - сумма максимальных зазоров в сопряжениях направляющих элементов кондукторной плиты и приспособления.

При обработке нескольких отверстий допуск на координаты кондукторных втулок T_k приближенно принимается равным

T_k = (0,2...0,5) T_L , ( 31 )

где T_L - допуск на координаты расположения обрабатываемых отверстий по чертежу детали. Для точного определения допуска T_k мож-

но пользоваться зависимостью

T_L = [(0.8 T_k - 0.25  (S_max + e _max )] , ( 32 )

где S _max - сумма максимальных зазоров между инструментом и кондукторными втулками, между сменными и постоянными втулками; e_max - сумма максимальных эксцентриситетов сменных и постоянных втулок.

В зависимости от вида обработки и условий смещения и перекоса инструмента погрешность  _пи, возникающую при обработке отверстий, можно определить по формулам, приведенным в табл.П29. Если в приспособлении нет направляющих элементов, погрешность от перекоса и смещения инструмента при расчете на точность не учитывается.

Приспособления, предназначенные для выполнения ответственных операций, от которых зависят конечные размеры обрабатываемых деталей, подвергают периодической проверке и контролю точности. Периодичность проверок следует устанавливать в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. П30.