![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет точности станочного приспособления ⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 8
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Ознакомление с методикой расчета точности проектируемого приспособления.
2.теоретический раздел Цель расчета на точность заключается в определении требуемой точности изготовления приспособления по выбранному параметру. Расчет, как правило, должен состоять из следующих этапов: • выбор одной или нескольких компоновок приспособления, реализующих за данную технологом схему базирования заготовки на рассматриваемой операции; • выбор одного или нескольких параметров приспособления, которые оказывают влияние на положение и точность обработки заготовки; • принятие порядка расчета и выбор расчетных технологических факторов; • определение требуемой точности изготовления приспособления по выбранным параметрам; • внесение в ТУ сборочного чертежа приспособления требований по точности. Выбор расчетных параметров осуществляется в результате анализа принятых схем базирования и закрепления заготовки и приспособления, а также точности обеспечиваемых обработкой размеров. Приспособление рассчитывается на точность по одному параметру в случае, если при обработке заготовки размеры выполняются в одном направлении. По нескольким параметрам, если на заготовке выполняются размеры в нескольких направлениях [5]. Направление расчетного параметра приспособления должно совпадать с направлением выполняемого размера при обработке заготовки. В зависимости от конкретных условий в качестве расчетных параметров могут выступать: допуск параллельности или перпендикулярности рабочей поверхности установочных элементов к поверхности корпуса приспособления, контактирующей со станком; допуск линейных и угловых размеров; допуск соосности и перпендикулярности осей цилиндрических поверхностей и т.п. Чаще всего параметр определяет точность положения рабочих поверхностей корпуса, посредством которых приспособление соединяется со столом или шпинделем станка. Примеры выбора расчетных параметров приведены на рисунках 1 и 2. Пример 1. В приспособлении (рисунок 1), фрезой 5 обрабатывается плоская поверхность А заготовки в размер (а) с допуском δ а. Заготовка 4 устанавливается на установочные элементы (опорные пластины) 3 базовой поверхностью Б. Приспособление опорной поверхностью В корпуса 2 контактирует со столом 1 фрезерного станка. Так как направление расчетного размера должно совпадать с направлением выполняемого при обработке заготовки размера и определять точность относительного положения рабочей поверхности установочных (поверхность Б) и поверхности корпуса приспособления, контактирующей со станком (поверхность В), в качестве расчетного параметра в данном случае следует принять допуск параллельности на определенной длине поверхности Б установочных элементов относительно поверхности В, корпуса приспособления, либо допуск конструктивно заданного параметра между поверхностями Б и В приспособления. Рисунок 1- Схема установки заготовки при обработке для обеспечения размеров в одном направлении Пример 2. На фрезерном станке обрабатывается заготовка 4 (рисунок 2) по поверхностям А и В размеры (а) и (b) с допусками соответственно δ а и δ b. Базовыми поверхностями Б и Г заготовка устанавливается на опорные пластины 3 и 5 в корпусе 2 приспособления Корпус контактирует со столом 1 фрезерного станка плоскостью Д. Его положение относительно Т-образных пазов стола обеспечиваются направляющими шпонками 6. При анализе выполняемых размеров, схемы базирования и приспособления можно установить. что допуск параллельности обрабатываемых поверхностей А и В относительно поверхностей Б и Г детали 4может быть в пределах допусков выполняемых размеров а и b, т.е. δ а и δ b. Положение заготовки будет определятся положением рабочих поверхностей, контактирующих с поверхностями стола станка и определяющих положение приспособления на станке. В качестве расчетных следует выбрать два параметра: допуск параллельности плоскости Г установочных элементов 3 относительно плоскости Д корпуса приспособления и допуск параллельности плоскости Б опорной пластины 5 и боковой поверхности Е направляющих шпонок 6 корпуса. Рисунок 2 - Схема установки заготовки при обработке для обеспечения размеров в двух направлениях. На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки Ео, которая не должна превышать допуск δ выполняемого размера при обработке заготовки, т.е. Ео< δ. [3] Для выражения допуска δ, выполняемого при обработке размера, можно воспользоваться формулой:
где: Δ у - погрешность вследствие упругих отжатий технологической системы под влиянием сил резания; Δ H - погрешность настройки станка; Е - погрешность установки заготовки в приспособлении; Δ И - погрешность от размерного изнашивания инструмента; Δ Т - погрешность вызываемая тепловыми деформациями технологической системы; Σ Δ Ф - суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности, обусловленная геометрическими погрешностями станка и деформацией заготовки при обработке. Погрешность установки заготовки в приспособлении определяется из выражения:
где: Еб - погрешность базирования заготовки в приспособлении; Ез - погрешность закрепления заготовки, возникающая в результате действия сил зажима; Δ пр - погрешность положения заготовки, зависящая от приспособления.
где: ЕПР - погрешность изготовления приспособления по выбранному параметру; ЕУ - погрешность установки приспособления на станке; EИ – погрешность положения заготовки, возникающая в результате изнашивания элементов приспособления. Если в приспособлении предусмотрены элементы для направления и определения положения или траектории движения обрабатывающего инструмента, то в общей погрешности обработки заготовки может появиться еще одна составляющая – погрешность от перекоса инструмента EП. Общая погрешность обработки, приравненная допуску выполняемого размера, определяется зависимостью [3]
Отсюда погрешность изготовления приспособления
В связи со сложностью нахождения значений ряда величин, входящих в формулу (5) для определения Епр, погрешность изготовления приспособления можно рассчитать по упрощенной формуле (6). Расчет Епр при этом сводится к вычитанию из допуска выполняемого размера всех других составляющих общей погрешности обработки.
где: δ - допуск выполняемого при обработке размера заготовки; Кт - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения: Кт=1...1, 2 (в зависимости от количества значимых слагаемых; чем их больше, тем Кт ближе к единице); Кт1 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках: Кт1=0, 8...0, 85; Кт2 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления (Δ у, Δ н, Δ и, Δ т, Σ Δ ф); Кт2=0.6... 0.8 (большее значение коэффициента принимается при меньшем количестве значимых величин, зависящих от приспособления); W - экономическая точность обработки (принимается по таблицам). Для расчета допустимой погрешности изготовления приспособления предварительно определяем значения всех составляющих входящих в формулу. Допуск δ берется с чертежа детали (при окончательной обработке поверхности) или с операционного эскиза технологического процесса обработки заготовки (при предварительной обработке). Погрешность базирования E δ - рассчитывается в каждом конкретном случае. В таблице 1, представлены схемы базирование и формулы, по которым следует определять погрешность базирования для типовых случаев. Принятые обозначения: ε 1 – смещение (эксцентриситет) оси отверстия относительно оси наружной цилиндрической поверхности; δ d – допуск диаметра наружной поверхности; Smin – односторонний минимальный гарантированный зазор; δ А – допуск размера базового отверстия; δ В – допуск размера оправки; Δ Ц – просадка центров. Погрешность закрепления Ез - определяется аналитически в случае, когда рассчитывают весьма малые смещения заготовок в прецизионных приспособлениях. В остальных случаях при расчете приспособлений на точность значения Ез принимают по таблицам 2...5. Рисунок 3 - Схема образования погрешности установки приспособления на станке.
Погрешность установки приспособления на станке Еу возникает из-за зазоров между направляющими шпонками или установочными пальцами приспособления и Т-образными пазами или отверстиями стола станка, что характерно для фрезерных, расточных и других приспособлений (рисунок 3). Для уменьшения этих погрешностей рекомендуется точнее изготавливать посадочные места, а элементы для базирования приспособлений как можно дальше друг от друга [5]. Погрешность установки вращающихся приспособлений на токарные, зубофрезерные и другие станки зависит от точности их базирования в гнёздах станка (конусное отверстие шпинделя, центральное отверстие поворотного стола, центрирующий поясок планшайбы станка и др.). Расчет Еу в каждом конкретном случае следует вести по схеме установки приспособления на станке (таблица 6). Погрешность положения отверстий En, связанная с перескоком и смещением обрабатывающего инструмента возникает из-за неточности изготовления направляющих элементов приспособления (рисунок 4). Для уменьшения износа направляющей втулки между ее нижним торцом и поверхностью заготовки предусматривается зазор m (при обработке чугуна и других хрупких материалов m=(0.3...0.5)d, при обработке стали и вязких материалов m=d; при зенкеровании m< =0, 3d). При m> 0, 3d При m< 0, 3d где S - односторонний максимальный радиальный зазор между втулкой и инструментом; d – диаметр инструмента; L – длина направляющей втулки.
Погрешность положения заготовки, возникающая в результате изнашивания элементов приспособления ЕИ характеризует изменение положения рабочих поверхностей установочных элементов в результате их изнашивания в процессе эксплуатации приспособления. На интенсивность изнашивания установочных элементов влияют их размеры, конструкция, материал и масса обрабатываемой заготовки, состояние ее базовых поверхностей. Износ установочных элементов определяется: - для опор с малой поверхностью контакта
- для опор с развитой поверхностью контакта
где β 1, β 2 – постоянные, зависящие от вида установочных элементов, определяемые по таблице 7; N - количество контактов заготовки с опорой за 1 год. Последним расчетным факторам при расчете приспособления на точность является экономическая точность обработки ω (определяется по таблицам 8…18).
Таблица 1 - Погрешность базирования при установке в приспособлениях.
Таблица 2 - Погрешность закрепления заготовок Ез при установке на опорные пластины, мкм.
Таблица 3 - Погрешность закрепления заготовок Ез при установке в осевом направлении при обработке на станках, мкм.
Таблица 4 - Погрешность закрепления заготовок Ез при установке на точечные опоры, мкм.
1. При установке на магнитной плите погрешность закрепления отсутствует 2. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности
Таблица 5 - Погрешность закрепления заготовок Ез при установке на опорные пластины, мкм.
1. При установке на магнитной плите погрешность закрепления отсутствует 2. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности
Таблица 6 - Погрешность установки приспособлений.
Таблица 7 - Значение коэффициентов для различных установочных элементов.
Таблица 8 - Экономическая точность обработки наружных цилиндрических поверхностей.
Таблица 9 - Экономическая точность обработки внутренних цилиндрических поверхностей.
Таблица 10 - Экономическая точность обработки плоскостей.
Таблица 11 - Экономическая точность обработки фасонной фрезой.
Таблица 12 - Экономическая точность обработки торцевых поверхностей.
Таблица 13 - Экономическая точность фрезерования выступов и пазов.
Таблица 14 - Экономическая точность обработки при одновременном фрезеровании параллельных поверхностей дисковыми фрезами.
Таблица 15 - Экономическая точность обработки резьбы.
Таблица 16 - Экономическая точность обработки пазов и шпоночных канавок шпоночной фрезой.
Таблица 17 - Экономическая точность соосности расположения поверхностей тел вращения.
Таблица 18 - Экономическая точность различных способов обеспечения перпендикулярности оси отверстий относительно плоскости.
3. Порядок выполнения работы 3.1. Изучить настоящее методическое пособие 3.2. Получить у преподавателя схему установки заготовки в приспособлении и чертеж приспособления. 3.3. Рассчитать погрешность приспособления согласно методическим указаниям. 3.5. Сформулировать выводы по работе
4. Содержание отчета 4.1. Цель работы. 4.2. Схема установки заготовки в приспособлении. 4.3. Исходные данные. 4.4. Расчет погрешности приспособления 4.5. Вывод
5. Контрольные вопросы 5.1. Что включает в себя понятие «погрешность установки заготовки». 5.2. Что такое погрешность базирования заготовки? 5.3. Что такое погрешность закрепления заготовки и какими факторами определяется её величина? 5.4. Как при расчете точности приспособления учитывается износ установочных элементов. 5.5. Как рассчитывается погрешность установки приспособления на станке. 5.6. Как в расчете точности приспособления учитывается экономическая точность обработки.
|