Погрешность базирования при установке заготовки в центрах

Диаметры центровых отверстий D_ц.о. (и их глубина) выдержаны в пределах допуска Т_ц.о. на диаметр D_ц.о и для заготовок в партии могут изменяться в пределах от D_{ц.о min} до D_{ц.о max} .

Рис. 4 – Схема образования погрешности базирования

Если диаметр переднего центрового отверстия в одной из заготовок выполнен по D_{ц.о min} , то торец заготовки расположен, как показано на рис.4. Если в другой заготовке D_{ц.о max} , то эта заготовка под действием поджимающей силы, создаваемой задним центром, сместится влево на величину ε_баз. (см. рис.4). Таким образом, и левый и правый торцы в разных заготовках из партии могут занимать различное положение относительно настроенных на размер резцов.

Погрешность базирования в центрах равна:

где Т_ц.о. – допуск на диаметр переднего центрового отверстия D_ц.о.;

α – угол конуса центрового отверстия.

Лекция 4

ПОГРЕШНОСТЬ ЗАКРЕПЛЕНИЯ, РАСЧЕТ И ПУТИ УМЕНЬШЕНИЯ

Погрешность закрепления – ε_з (ПЗ) – это разность предельных смещений измерительной базы в направлении получаемого размера, возникающих под действием силы зажима заготовки.

Рис. 1 – Схема закрепления заготовки

Под действием силы Q заготовка смещается за счет упругих и контактных деформаций:

ε_з = А_мах – А_min = m m¹,

А_min – если Q_min и А_мах – если Q_mах.

Сила Q – случайная величина, но если Q постоянная величина, то погрешность закрепления ε_з также постоянна и ее устраняют поднастройкой режущего инструмента.

В направлении действия силы Q заготовка переместится на величину n n¹, равную y_max – y_min . Величина y – перемещения в результате упругих и контактных деформаций. Величину (у_mах – у_min) можно найти расчетным путем.

Заготовка смещается в результате упругих деформаций заготовки, установочных элементов, корпуса приспособления, а так же в результате контактных деформаций между ними. Наибольшие деформации в стыке заготовка – установочные элементы.

Зависимость контактных деформаций для стыков заготовка – опоры приспособления выражается нелинейным законом:

у_к = С × Q ⁿ,

где С – коэффициент, учитывающий вид контакта, материал, шероховатость, состояние поверхностного слоя.

n < 1.

Если: у_{к max} = C_max×Q_maxⁿ, у_{к min} = C_min×Q_minⁿ,

то можно найти:

ε_з = mm¹ = nn¹ × cos α = (у_{к max} – у_{к min}) cos α ,

где α – угол наклона вектора силы Q к направлению выдерживаемого размера.

Для типовых случаев значения С и n находят экспериментально. Аналитически найти эти величины затруднительно. Значения С и n приводятся в справочной литературе.

Если учитывать и упругие деформации, которые определяются по формуле:

у_упр = (Q_mах – Q_min) /J,

где J – жесткость системы «заготовка - приспособление»,

получим:

Обычно у_к > у_упр.

Пути уменьшения ε_з:

1. Уменьшать ΔQ = Q_mах – Q_min, т.е. обеспечивать постоянство силы зажима (применять механизированный привод).

2. Обеспечивать постоянство качества поверхностей заготовок, т.е. С = Const.

3. Стремиться, чтобы сила зажима была перпендикулярна выдерживаемому размеру, т.е. α = 90°.

4. Увеличивать жесткость приспособления J в направлении действия силы Q.

ТИПОВЫЕ СХЕМЫ УСТАНОВКИ И КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ