Погрешности, возникающие при установке заготовки в приспособлении.
План.
1. Суммарная погрешность обработки заготовки.
2. Составляющие суммарной погрешности обработки заготовки.
3. Составляющие погрешности установки.
4. Примеры расчёта погрешностей базирования.
1. В результате случайных погрешностей обработки имеют место отклонения от номинальных размеров и геометрической формы поверхностей детали.
Систематическими называются погрешности, постоянные по величине или изменяющиеся по определенному закону в зависимости от характера неслучайных факторов. Величину и направление этой погрешности можно определить заранее расчетом или измерением.
Случайными называются погрешности, возникновение которых можно лишь предположить. Их величину и направление нельзя определить заранее, так как они образуются под действием случайных факторов (например, изменения механических свойств заготовок, величины припуска, температуры и т.д.).
Поскольку абсолютные величины погрешностей приспособлений, станков и инструментов неизвестны, а установлены лишь пределы их отклонений, указываемые на чертежах и в стандартах, то такие погрешности при расчете вводят под квадратный корень как случайные по максимальным значениям.
Суммарная погрешность обработки складывается из:
1) погрешности установки деталей εу;
2) погрешности настройки режущего инструмента и станка Δн;
3) погрешности обработки Δобр.
Для обеспечения заданной точности координирующего размера (условие работы без брака):
,
где ITd — допуск на размер, получаемый на данной операции.
2. Погрешность установки (εу) возникает в процессе установки обрабатываемой заготовки в приспособлении. Она складывается из погрешности базирования (εб), погрешности закрепления (ε3) и погрешности, связанной с приспособлением (εпр): неточностью его изготовления, неточностью установки на станке, износом его установочных элементов.
|
Погрешность настройки (Δн) возникает в процессе установки режущего инструмента на размер.
Погрешность обработки. (Δобр) возникает в процессе непосредственной обработки и вызывается:
1) геометрической неточностью станка;
2) упругими деформациями технологической системы под влиянием сил резания;
3) износом и температурными деформациями режущего инструмента.
3. Погрешность базирования εб - это отклонение фактически достигнутого положения заготовки от требуемого. Она возникает при несовпадении технологической и измерительной баз.
Все обрабатываемые детали в партии имеют разные действительные размеры в пределах поля допуска и занимают расположение в приспособлении разное. Режущий инструмент на станке настроен на выполняемый размер относительно установочных элементов станочного приспособления.
Погрешность базирования равна разности предельных значений размеров, связывающих технологическую и измерительную базы в направлении выполняемого размера.
Размер, связывающий технологическую и измерительную базы называется базисным размером.
εб= Нmax- Hmin=ITH
Погрешностью закрепления ε3 –называют смещение измерительной базы заготовки при механической обработке и смещение сопрягаемой поверхности собираемой детали при сборке в приспособлении под действием силы закрепления Q. Погрешность закрепления вызывается непостоянством сил зажима, волнистостью поверхностей заготовок.
|
Погрешность приспособления епр вызывается неточностью изготовления приспособления, износом установочных элементов и погрешностью установки станочного приспособления на станке.
4. Пример 1. Фрезерование уступа детали, установленной в станочном приспособлении. Определить технологическую и измерительную базы, а также погрешность базирования для размеров А и В.
Поверхность 1 детали является технологической и измерительной базой для размера А. В таком случае εб а = 0, т. е. погрешность базирования для размера А равна нулю.
Поверхность 2 является технологической базой, а поверхность 3 - измерительной. Базисным размером является размер Н.
εб В = δ; т. е. погрешность базирования для размера В равна допуску на базисный размерН.
Пример 2. Фрезерование лыски. Заготовка установлена на оправке станочного приспособления. Определить технологическую и измерительную базы, а также погрешность базирования для размера h.
При базировании поверхностью, охватываемой или охватывающей установочный элемент приспособления, и при наличии зазора между ними также возникает погрешность базирования.
Измерительной базой является ось заготовки, а технологической— ось оправки. При наличии зазора эти оси не совпадают.
εбh = Smax.
Пример 3. С верление отверстия при базировании детали на опорах. Определить технологическую и измерительную базы, а также погрешность базирования для размеров А, В, С, N.
|
εбА=ITH
Поверхность 1 – измерительная база
Поверхность 2 – технологическая база
Базисный размер Н
εбБ=ITМ
Поверхность 3 – измерительная база
Поверхность 2 – технологическая база. Базисный размер М
εбС=0
Измерительная база и технологическая совпадают (поверхность 2)
εбN=0
Измерительная база и технологическая совпадают (поверхность 4)
Пример 4. Деталь установлена в трёхкулачковом патроне. Растачивается отверстие и обтачивается наружная цилиндрическая поверхность. Определить погрешность базирования для размеров А и В. εбА=0
εбВ=0, т.к. технологическая и измерительная базы совпадают.
Трёхкулачковый патрон является самоцентрирующим станочным приспособлением. Он выставляет ось заготовки по оси станка. Поэтому для всех диаметров εб=0.
Пример 5.
Деталь базируется в призме. Обработка – фрезерование лыски.
Произведены расчёты и установлено, что при α=90º погрешность базирования: εбh1=1,21ITd
εбh2=0,21ITd
εбh=0,7ITd
При других значениях α погрешность базирования находится:
εбh=k х ITd
Коэффициенты | Углы призмы, º | |||
k | 1,0 | 0,7 | 0,58 | 0,5 |
k1 | 1,5 | 1,21 | 1,07 | 1,0 |
k2 | 0,5 | 0,21 | 0,08 | 0,0 |
Пример 6.
Фрезерование паза в установке, при котором необходимо выдержать размер h2 и симметричное расположение паза относительно оси вала, которое зависит от размера h.
Технологическая и измерительная базы для h2 совпадают, поэтому εбh2=0.
εбh=0,5 ITd
Ось детали – измерительная база. Точка соприкосновения вала и вертикальной поверхности- технологическая. Базисный размер – d/2
Задачи для закрепления:
Пример 4.
При обработке валов в центрах ось вала является технологической и измерительной базой. Для всех диаметров εб=0