Консп_лекц_ТОТВД_СМ2

4.3 Похибка установки. Правила вибору чорнових і чистових технологічних баз

При обробці партії заготовок на заздалегідь налагодженому верстаті на етапі установки заготовки на верстаті може виникнути похибка установки, яка спричинюється похибками базування, закріплення і пристрою.

Похибка базування (Δε_б) – відхилення фактичного положення заготовки при базуванні від заданого [14]. Виникає при обробці партії заготовок на заздалегідь налагодженому верстаті внаслідок неспівпадання вимірної і технологічної бази і визначається як поле розсіювання розміру, що з’єднує вимірну і технологічні бази.

Рисунок 4.8 - Визначення похибки базування

Приклад 1. Конструктором задано розміри деталі A, B, C. Визначити похибки базування для розмірів А і В, які отримуються при фрезеруванні площини (рис.4.8).

Визначаємо технологічні і вимірні бази і складаємо технологічні розмірні ланцюги, в яких розміри A і B будуть замикаючими (оскільки отримуються останніми).

Якщо не враховувати інші похибки обробки (розсіювання технологічних розмірів Δ_L₁, Δ_L₂рівне нулю), то розсіювання замикаючої ланки A першого розмірного ланцюга:

Δ_А=Т_C+Δ_L₁=0,3+0=0,3 мм.

Отже, похибка базування дорівнює розсіюванню розміру, що з’єднує вимірну і технологічні бази (C):

Δε_бА=Δ_А=Т_C>T_A.

Висновок: точність розміру A при даній схемі базування не може бути досягнута.

Розсіювання замикаючої ланки B другого розмірного ланцюга:

Δ_B=Δ_L₂=0,

Δ_εб_B=Δ_B<T_B.

Висновок: якщо сума похибки базування і інших похибок обробки не перевищуватиме T_B, то точність розміру B може бути досягнута.

Приклад 2. Конструктором по-різному може бути заданий розмір, який визначає положення лиски на валику (рис.4.9). Визначити похибку базування при базуванні заготовки в призмі для кожного варіанта задання конструкторського розміру (H1, H2, H3). Діаметр валика D, технологічний розмір Lн, кут призми .

Рисунок 4.9 – Визначення похибки базування при базуванні заготовки в призмі

Для розміру H1 вимірною базою буде точка A. Технологічною базою є точка C. Отже похибка базування рівна полю розсіювання розміру AC:

Для розміру H2 вимірною базою буде точка O. Отже похибка базування рівна полю розсіювання розміру OC:

Для розміру H3 вимірною базою буде точка B. Отже похибка базування рівна полю розсіювання розміру BC:

Як видно, найменша похибка базування для розміру H3. Похибку базування можна зменшити збільшуючи кут призми . Якщо =180 (базування на площину), похибка базування для H3 буде рівна нулеві.

Приклад 3. Визначити похибку базування для розміру D при базуванні заготовки по циліндричному отвору (рис.4.10).

Рисунок 4.10 – Визначення похибки базування при базуванні заготовки по циліндричному отвору

_R=_e+_L_н=_e+0=e_max=_max/2=(_min+T_опр+T_отв)/2,

_б_D=2_R=_max=_min+T_опр+T_отв,

де e – зміщення осей оправки і отвору, _min, _max – мінімальний і максимальний зазори між оправкою і отвором, T_опр, T_отв – допуски на розмір оправки і отвору.

Приклад 4. Визначити похибку базування для розміру A при базуванні заготовки по конічному отвору (рис.4.11).

Рисунок 4.11 – Визначення похибки базування при базуванні заготовки по конічному отвору

Розмір, що з’єднує вимірну і технологічну бази:

де k=(D-d)/a – конусність отвору.

Принцип суміщення (єдності) баз – з метою уникнення похибки базування (рівності її нулю) за технологічні бази вибирають вимірні і конструкторські бази.

Принцип постійності баз – з метою зменшення похибки взаємного розташування поверхонь, які обробляють від різних технологічних баз, намагаються використати одну і ту саму технологічну базу для обробки різних поверхонь.

а б

Рисунок 4.12 – Дотримування (а) і не дотримування (б) принципу постійності баз

Приклад (рис.4.12).

Варіант 1. Обробка обох поверхонь від однієї технологічної налагоджувальної бази (технологічні розміри L1 і L2).

_A=_L₁+_L₂.

Варіант 2. Обробка однієї поверхні від технологічної налагоджувальної бази 1 (технологічний розмір L1) і іншої від технологічної налагоджувальної бази 2 (технологічний розмір L2).

_A=_B+_L₁+_L₂.

Правила вибору чорнових технологічних баз:

1 Якщо деталь не обробляють з усіх сторін, то за чорнові бази вибирають поверхні, які в подальшому не обробляють і не використовують.

Рисунок 4.13 – Вибір чорнових баз:

варіант 1 – не правильно, варіант 2 - правильно

Приклад (рис.4.13).

Варіант 1.

Етап 1:

_X=_A_з+_L_н1.

Етап 2:

_A=_X+_L_н₂=_A_з+_L_н₁+_L_н₂,

_B=_L_н2.

Варіант 2.

Етап 1:

_A=_L_н1.

Етап 2:

_B=_L_н2.

Отже кращим варіантом є другий, де за чорнову базу вибирають необроблювану поверхню.

2 Якщо деталь обробляють з усіх сторін, то за чорнові бази вибирають поверхні, які мають найменші припуски на обробку.

Рисунок 4.14 – Вибір чорнових баз:

варіант 1 – не правильно, варіант 2 - правильно

Приклад (рис.4.14). Необхідно вибрати чорнову базу для першої операції.

Варіант 1. Якщо за чорнову базу вибирається зовнішня поверхня з великим припуском, то при розточуванні отвору можлива поява необробленої поверхні.

Варіант 2. Якщо за чорнову базу вибирається внутрішня поверхня з малим припуском, то проблем не виникає.

3 За чорнові бази слід вибирати поверхні рівні і чисті, які найбільш точно отримуються при виготовленні заготовки.

4 Повторна установка на чорнові бази небажана.

Рисунок 4.15 – Обробка з одного установа (варіант 1), повторна установка на чорнову базу (варіант 2)

Приклад (рис.4.15). Чорнова база умовно показана як дуже нерівна поверхня.

Варіант 1.

а) Обробка з одного установа двома фрезами окремо.

_A=_L_н1+_L_н2.

б) Обробка одночасно набором фрез. Похибку від неточності виготовлення фрез не враховуємо. В цьому випадку похибка установки для розміру А відсутня.

_A=0.

Варіант 2.

Обробка на двох установах. Відбувається повторна установка на чорнову базу. Нерівність чорнової бази призводить до появи похибки ∆. В цьому випадку на точність розміру А впливає похибка установки.

_A=_L_н1+_L_н2+.

Правила вибору чистових технологічних баз:

1 За чистові бази слід вибирати основні конструкторські бази.

2 Слід дотримуватися принципу суміщення баз.

3 Слід дотримуватися принципу постійності баз.

4 За чистові бази вибирають поверхні, які найменше деформуються під дією сил затиску і обробки.

5 При виборі чистових баз слід враховувати: зручність установки заготовки, вільний доступ до найбільшої кількості оброблюваних поверхонь, простоту пристрою.

Похибка закріплення (Δε_з) виникає при обробці партії заготовок на заздалегідь налагодженому верстаті внаслідок деформації заготовки силами затиску і залежить від:

1 Жорсткості заготовки.

2 Твердості і шорсткості поверхонь заготовки і опорних поверхонь пристрою.

3 Непостійності сили закріплення.

Визначають похибку закріплення як поле розсіювання положень вимірної бази (рис.4.16).

Рисунок 4.16 – Визначення похибки закріплення

Для розміру A: _з=A_max-A_min.

Для розміру B: _з=B_max-B_min.

Сумарна величина похибки закріплення:

_з=_з+_з,

де _з - частина похибки закріплення, спричинена деформацією заготовки (визначається експериментально або розрахунком), _з - частина похибки закріплення, спричинена контактними деформаціями опорних поверхонь:

_з=CP_maxⁿ-CP_minⁿ,

де C – коефіцієнт, який характеризує вид контакту, матеріал заготовки, шорсткість і стан поверхневого шару, n – показник степеня (n<1), P_max, P_min – максимальна і мінімальна сила, яка діє на опору.

Шляхи зменшення похибки закріплення:

1 Зміна схеми прикладання сили закріплення, рівномірний розподіл сили закріплення (наприклад, застосування цангових або гідропластових пристроїв і т.п).

2 Збільшення жорсткості заготовки.

3 Забезпечення постійної сили закріплення (наприклад, за допомогою пневмоприводів).

4 Правильний вибір опорних елементів пристроїв.

Похибка пристрою (Δε_пр) виникає при обробці партії заготовок на заздалегідь налагодженому верстаті внаслідок неточності виготовлення і спрацювання опорних та напрямних елементів пристрою, а також внаслідок неточності установки пристрою на верстаті. Визначають як поле розсіювання положень технологічної бази (рис.4.17). При застосуванні багатомісних пристроїв і пристроїв-супутників на попередньо налагоджених верстатах похибка пристрою є випадковою величиною і не може бути врахована в процесі налагодження верстата.

Рисунок 4.17 – Визначення похибки пристрою

Похибка установки (Δε_у) - відхилення фактичного положення заготовки при установці від заданого [14]. Визначається як сума похибок базування, закріплення і пристрою. Ці похибки є випадковими, тому їх слід сумувати так:

. (4.1)

Содержание