Основи базування деталей та заготовок (стр. 8 из 10)

Рис. 53. Схема виникнення похибки базування

Приклад

Визначити найбільшу кутову похибку при базуванні оброблюваної заготовки за двома отворами

мм і мм, що розташовані на відстані L= 150 мм (рис. 52). Діаметри циліндричного та зрізаного пальців відповідно рівні: мм, мм.

Розв’язання

Визначаємо найбільший зазор у з’єднанні отвору Æ

мм із пальцем : Smax1 = 0,05 +0,10 = 0,15 мм.

Розраховуємо найбільший зазор у з’єднанні отвору Æ12

мм із пальцем: Smax2 = 0,035 + 0,07 = 0,105 мм.

Визначаємо за формулою (7) найбільший кут перекосу заготовки:

.

Таким чином, можливий перекіс дорівнює 0,127 мм на довжині 150 мм, а кутова похибка α = 4'

Типові схеми встановлення заготовки на два циліндричних отвори з паралельними осями та на перпендикулярну до них площину і відповідні похибки базування наведені в [3, табл. 13.5].

13.5 Похибки базування при встановленні за конусним отвором

При такому встановленні на жорсткий конусний палець (рис. 54) похибка базування в напрямку розміру Н виникає в результаті зміни розміру А, яка відбувається через коливання величини d конусного отвору.

Рис. 5 Схема встановлення вала в центрах

Величину похибки базування визначають за формулою:

. (9)

13.6 Похибка базування при встановленні в центрах

Ця похибка виникає внаслідок похибки виконання центрових отворів. В результаті не забезпечується фіксоване положення вала у поздовжньому напрямку (рис. 55, а). Вимірювальна (лівий торець вала) і технологічна (вершина центрового отвору) бази не збігаються.

Рис. 55. Схема встановлення вала в центрах

У партії заготовок внаслідок неоднакової глибини центрових отворів їх діаметр змінюється від Dmin до Dmax (рис. 55, б). У зв’язку з цим при підтисканні заднім центром буде змінюватись положення лівого торця вала (вимірювальної бази) відносно встановленого на розмір А різця.

Тоді похибка базування:

εб = Lmax – Lmin.

З трикутника АВС:

. (10)

Шляхи зменшення похибки базування:

а)підвищити точність зацентровування – контролювати глибину центрового гнізда калібром;

б)сортування заготовок за діаметром центрових гнізд на розмірні групи з наступним підналагодженням системи при переході на обробку валів з центровими отворами нової розмірної групи.

Рис. 56. Схеми встановлення вала, що виключають похибку базуванняв осьовому напрямку

Шляхи виключення похибки базування:

а)застосувати плаваючий передній центр, суміщати технологічну і вимірювальну бази (рис. 56, а). При підтисканні заготовки 1 заднім центром плаваючий центр 2 втоплюється в корпусі 3 до тих пір, поки торець заготовки не віпреться в торець корпусу (або у спеціальний упор). При цьому, незалежно від глибини (діаметра) центрового отвору, торці всіх заготовок партії займуть цілком визначене положення, технологічна і вимірювальна база сумістяться. Потрібне положення фіксується гвинтом Однак при цьому необхідно пам’ятати, що внаслідок посадок із зазором у з’єднаннях плаваючого центра жорсткість технологічної системи буде зменшеною;

б)не використовувати переднє центрове гніздо, встановлюючи, наприклад, лівий кінець вала в цанговому чи кулачковому патронах з упором в торець (рис. 56, б, в);

в)поздовжні розміри задавати від технологічної бази – вершини центрового гнізда (рис. 56, г). При цьому встановлення на передній центр буде забезпечувати суміщення баз.

Типові схеми встановлення заготовок на центрові гнізда та конічні фаски і відповідні похибки базування наведені в [3, табл. 13.4].

1 Призначення технологічних баз

Від правильного вибору технологічних баз суттєво залежить: фактична точність виконання розмірів, заданих кресленням; правильність взаємного розташування поверхонь; ступінь складності та конструкція необхідних пристроїв, різальних та вимірювальних інструментів; продуктивність обробки.

Для призначення технологічних баз вихідними даними є:

· складальне креслення вузла чи виробу;

· креслення деталі після конструкторського та технологічного контролю;

· умови виробництва: програма (обсяг) випуску, склад і стан технологічного обладнання, оснащеність пристроями, різальним та вимірювальним інструментом, кваліфікація робітників.

В основі методики вибору технологічних баз лежать два принципи: суміщення (єдності) та сталості баз.

Принцип суміщення баз

Цей принцип полягає в тому, що при призначенні технологічних баз для формоутворення окремих поверхонь чи складання за технологічні бази потрібно приймати поверхні, які одночасно є конструкторськими та вимірювальними базами (див. рис. 57) [6].

При використанні цього принципу точність не залежить від розмірів, отриманих при виконанні попередніх операцій. Обробка заготовок здійснюється за розмірами, що визначають координатне положення поверхонь і проставлені в робочому кресленні з використанням всього поля допуску на розмір, нормованого конструктором. При цьому технологічні бази повинні забезпечувати можливість застосування простої та надійної конструкції пристрою для зручного встановлення, підведення оброблювального інструменту до оброблюваних поверхонь і досягнення заданих технічних вимог.

Проте, дотримання принципу єдності баз може призвести до необхідності застосування складного технологічного оснащення на окремих операціях, а в багатьох випадках різне координування конструктивних елементів взагалі не дозволяє витримувати цей принцип повністю.

Рис. 57. Принцип суміщення (єдності баз)

Порушення принципу суміщення баз, коли технологічна база не збігається з конструкторською чи вимірювальною, вимагає необхідності заміни розмірів, проставлених в робочих кресленнях від конструкторських баз, більш зручними для обробки технологічними розмірами, проставленими безпосередньо від технологічних баз. Це призводить до створення технологічних розмірних ланцюгів і до необхідності зменшення допусків на деякі конструкторські розміри, а отже, і до подорожчання процесу обробки та зниженню його продуктивності.

Викладене проілюструємо наступним прикладом [6].

При обробці паза на глибину 10Н14 (рис. 58, а) для спрощення конструкції пристрою зручно встановити заготовку на нижню поверхню В (рис. 58, г). Оскільки дно паза С зв’язане розміром 10+0,36 мм з верхньою площиною А, ця площина є для паза конструкторською та вимірювальною базами. В цьому випадку технологічна база (поверхня В) не збігається з конструкторською та вимірювальною базами і не зв’язана з ними ні розміром, ні умовами правильного взаємного положення.

Оскільки при роботі на настроєному верстаті відстань від осі фрези до площини стола зберігається незмінною (К = const), а отже, постійний і розмірc, який на кресленні відсутній, то розмір глибини паза а = 10+0,36 мм не може бути витриманим, оскільки на його коливання безпосередньо впливає похибка розміру b = 50-0,62 мм, який витриманий на попередній операції (рис. 58, б). Очевидно, що на операційному ескізі фрезерування паза в цьому випадку необхідно поставити технологічний розмірc, точність якого не залежить від попередньої операції, а конструкторський розмір а = 10+0,36 мм доцільно з ескізу зняти. Розрахунок технологічного розміруc, а також нового технологічного допуску розміру b можна провести, виходячи із розмірного ланцюга, наведеного на рис. 58, в. З даного рисунка видно, що:

c = b – a = 50 – 10 = 40 мм.

Рис. 58. Приклад до принципу суміщення баз

Допуск розміру c визначається з того ж розмірного ланцюга, в якому вихідним розміром є конструкторський розмір

, оскільки весь розрахунок проводиться на основі передумови, що розмір a повинен бути автоматично отриманий в межах заданого конструктом допуску при виконанні складових розмірів ланцюга в і c в межах встановлених для них допусків. У відповідності з формулою (3.4):

Та = Тв + Тс,

звідки:

Тс = Та – Тв = 0,36 – 0,62 = 0,26.

Оскільки допуск – величина додатна і від’ємною бути не може, отримане рівняння не може бути розв’язане без збільшення зменшуваного чи без зменшення від’ємника. Допуск розміру а заданий конструктом і не може бути збільшений, тому єдиним способом розв’язання поставленої задачі є зменшення від’ємника, тобто зменшення допуску на розмір в. Зменшення Тв необхідно провести таким чином, щоб на розмір в і на технологічний розмір с було встановлено допуски, які можна забезпечити технологічно. Оскільки з технологічної точки зору складність виконання розмірів в і с однакова (обидва розміри лежать в одному інтервалі розмірів і одержуються на горизонтально-фрезерному верстаті) від опорної технологічної бази, допуск розміру в зменшується до величини Тв = 0,18 мм, що дорівнює половині допуску вихідного розміру а. В цьому випадку на технологічний розмір с можна призначити допуск, близький до встановленого допуску розміру в.