Цель работы. Методические указания

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ

ОБРАБОТКИ ПРИ БАЗИРОВАНИИ НА ПРИЗМАХ

Методические указания

к лабораторной работе по дисциплине

«Основы технологии машиностроения»,

для студентов специальности 151701.65 «Проектирование технологических машин и комплексов» и направления 151000.62 «Технологические машины и оборудование»

Электронное издание локального распространения

Саратов - 2014

Введение

Современные тенденции развития машиностроительного производства, ориентированного на коренное повышение качества машиностроительной продукции требует подготовки квалифицированных специалистов, обладающие не только глубокими теоретическими знаниями, но и способных практически их использовать в своей производственной деятельности.

В связи с этим инженеры специальности 120100 - технологии машиностроения должны владеть методами оценки качества изделий, выбора рациональных схем базирования заготовок, расчета погрешностей, определяющих точность механической обработки и т. д.

Основные понятия

В каждой машине детали должны иметь вполне определенное положение, которое обеспечивается их соответствующими поверхностями, линиями и точками. При обработке деталей на станках они также должны быть ориентированы в определенном положении.

Вполне определенная ориентировка деталей в машине и при обработке на станках обеспечивается выбором соответствующих баз.

Базой называется поверхность, линия или их совокупность, определяющие положение деталей при ее работе в узле или при ее установке на станке.

Базирование должно обеспечить определенную ориентацию обрабатываемых поверхностей заготовки относительно траектории рабочих движений инструмента, суппорта или стола станка. При этом необходимо обеспечить заданные чертежом размеры и взаимное расположение (относительные повороты) обрабатываемых поверхностей.

Известны три способа базирования деталей на станке:

1) выверка положения детали по необрабатываемым поверхностям;

2) выверка детали по предварительно проведенной разметке (по осевым линиям);

3) установка в приспособление.

Выверка деталей по необрабатываемым базовым поверхностям применяется в единичном производстве и требует высокой квалификации рабочего.

Выверка по размеченным осевым линиям применяется в единичном и мелкосерийном производствах при обработке крупных деталей разметка выполняется высококвалифицированным рабочим, операция очень трудоемкая и обеспечивает относительно низкую точность (0, 2 - 0, 5 мм). Применение разметки недопустимо в серийном и массовом производствах.

Самую точную и быструю установку и закрепление заготовки обеспечивает приспособление. Заготовка при этом занимает необходимое положение относительно станка и рабочего движения режущего инструмента без какой-либо дополнительной выверки. Базовыми поверхностями она находится в контакте с опорными элементами приспособления.

Как известно из механики, для полного определения положения твердого тела в пространстве необходимо лишить его шести степеней свободы: трех поступательных движений вдоль осей координат и трех вращательных вокруг указанных осей. Это условие называют правилом шести точек. Непрерывный контакт с этими точками обеспечивается за счет действия прижимных устройств. Для определенности базирование детали в приспособлении необходимо обеспечить силовое замыкание, т. е. неразрывный контакт базирующих поверхностей с опорными элементами приспособления.

Если вводятся дополнительные жесткие опорные точки (сверх шести), то контакт с ними может осуществляться только за счет упругой деформации заготовки, что снижает точность обработки. Поэтому в таких случаях дополнительные опоры должны быть подводящими (например, под действием пружины). После контакта подводящей опоры с базирующей поверхностью заготовки ее стопорят и этим самым превращают в жесткую опору.

На рис. 1 показан пример базирования заготовки, имеющей форму параллелепипеда. Нижней плоскостью заготовка ставится на три опорные точки 1, 2, 3. Эта поверхность небольшая; по размерам называется главной базирующей поверхностью. Опорные точки в виде штифтов со сферической, рифленой или плоской головкой необходимо располагать как можно дольше друг от друга. При этом обеспечивается лучшая устойчивость и повышается точность обработки

Две боковые опорные точки (4, 5) обеспечивают направление по длинной узкой стороне. Эта поверхность называется направляющей базирующей поверхностью. Самая малая поверхность заготовки контактирует с одной опорной точкой 6 и называется упорной базирующей поверхностью.

Для базирования цилиндрической заготовки (l> d) ее цилиндрическую поверхность устанавливают по четырем опорным точкам, находящимся в двух координатных плоскостях ХОУ и YOZ (рис. 2).

Рис. 1. Схема установки заготовки на шесть точек.

Рис. 2. Базирование цилиндрической заготовки (l > d) в прямоугольной координатной системе.

Эту поверхность называют двойной направляющей базирующей поверхностью. Торцевая поверхность заготовки, контактирующая с одной опорной точкой называется упорной базирующей поверхностью.

Для устранения поворота относительно собственной оси предусмотрена шестая опорная точка, с которой заготовка контактирует поверхностью шпоночного паза (вторая упорная базирующая поверхность).

На практике базирование цилиндрических заготовок удобно производить в призме (рис. 3).

Существуют несколько вид баз: конструкторские, сборочные, измерительные и технологические.

Конструкторской базой называется поверхность, линию (или их совокупность) определяющую положение детали относительно других деталей при ее работе в машине.

Сборочной базой детали называется поверхность (или их совокупность) по отношению к которой ориентируются другие детали изделия.

Измерительной базой детали называется поверхность, линия от которой производится отсчет размеров или относительно которых проверяется положение других поверхностей.

Технологической базой детали называется совокупность поверхностей или линий, относительно которых ориентируют при изготовлении детали поверхность, обрабатываемую на данной операции.

Для уменьшения погрешностей обработки целесообразно совмещать технологическую, конструкторскую и сборочные базы.

Основная технологическая база связана размером с обрабатываемой поверхностью. Большим преимуществом основной технологической базы является возможность полного использования допуска на выдерживаемый размер, проставленный конструктором.

В других случаях на размеры необходимо делать перерасчеты допусков.

Таким образом, обеспечение заданной точности механической обработки с использованием приспособлений в значительной степени зависит от выбора технологических баз и схемы установки заготовок. Обработка заготовок в приспособлениях на предварительно настроенных станках (способ автоматического получения размеров) исключает разметку заготовок и последующую выверку их положения на станке. Однако при этом возникает погрешность установки заготовки.

(1)

где:

- погрешность базирования;

- погрешность закрепления.

Цель работы

Экспериментально определить зависимость погрешности фрезерования лыски на валиках в зависимости от угла призмы.

Содержание работы

1. Фрезеровать лыску на трех валиках Ø ; Ø ; Ø с установкой на призму с углом α = 90°, выдержав размер по чертежу (рис. 3).

Рис. 3.

2. Фрезеровать лыску на трех валиках Ø ; Ø ; Ø с установкой на призму с углом α = 120°, выдержав размер по чертежу (рис. 1).

3. Установку на каждой призме производить на станке, настроенном на данный размер.

4. Определить погрешность базирования расчетным методом при установке на призму с углом α = 90° и α =, 120°.

5. Измерить обработанные валики и определить фактические погрешности обработки от допуска на диаметр валика и угла призмы.