Технологические основы машиностроения Типы производства (стр. 6 из 20)
Закрепление — приложение сил и пар сил к заготовке или изделию для обеспечения их положения, достигнутого при базировании.
Установка — процесс базирования и закрепления заготовки или изделия.
Погрешность установки — отклонение фактически достигнутого -сложения заготовки или изделия при установке от требуемого.
Выбор технологических баз имеет цель наметить как сами базы, так и порядок их смены (если это необходимо). От правильности решения вопроса о технологических базах в значительной степени зависят точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, точность размеров, степень сложности и конструкция приспособлений, производительность обработки.
Исходными данными для выбора баз являются: чертеж детали со всеми необходимыми требованиями, вид и точность заготовки, условие расположения и работы детали в машине.
Основные принципы, которыми целесообразно руководствоваться при выборе технологических баз.
1. Использовать принцип совмещения баз, когда в качестве технологических баз, принимают основные, т. е. конструкторские базы, используемые для определения положения детали в изделии. В случае несовпадения конструкторских и технологических баз возникают погрешность базирования и необходимость перерасчета допусков, заданных конструктором в сторону их ужесточения.
При этом рассматриваются и решаются технологические размерные цепи.
Погрешность базирования равна сумме погрешностей размеров, соединяющих конструкторские и технологические базы. Формулы для расчета погрешности базирования для некоторых схем установки при- ведены на рис. 3.8.
Для других схем формулы приведены в справочниках технолога. следует отметить, что погрешность базирования (как, впрочем, и любая другая погрешность) рассчитывается для конкретных размеров.
Погрешность базирования равна нулю в следующих случаях:
при совмещении технологических баз с конструкторскими ; для размеров, получаемых мерным инструментом или блоком инструментов; для диаметральных размеров;
при работе методом пробных промеров и рабочих ходов, т. е. когда на-
стройка положения инструмента производится для каждой заготовки (случай работы на ненастроенном станке).
а,б – на плоские поверхности; в – на оправку; г – в призму; д – в центрах
Рисунок 3.8 – Погрешности базирования при различных схемах ус-
тановки
2.Соблюдать принцип постоянства базы, т. е. использовать на всех основных операциях одни и те же базы. Для выполнения этого принципа часто создают базы, не имеющие конструкторского назначения (например, центровые гнезда у валов и др.).
3.Базы должны обеспечивать хорошую устойчивость и надежность установки заготовки.
Основные рекомендации о порядке выбора баз и о задачах, решаемых при этом, представлены в табл. 2.1.
Таблица 2.1– Основные рекомендации о порядке выбора баз и решаемые при этом задачи
| Порядок выбора баз | Рекомендации по выбору баз | Задачи, решаемые правильным выбором баз |
| Выбор баз для завершающих операций техпроцесса | При анализе чертежа найти поверхность и элементы, относительно которых задано и наиболее строго лимитировано положение большинства других поверхностей и элементов. Как правило, именно эти поверхности и элементы, обозначенные на чертеже зачернённым треугольником и принимаются за базы | Применение схемы установки, соответствующей положению детали в изделии в процессе эксплуатации, исключающей появление погрешности базирования и обеспечивающей выполнение конструкторских требований |
| Выбор баз для первой операции | 1.Поверхности, остающиеся необработанными (черные поверхности) и связанные размерами с обработанными поверхностями, принимаются как базы на первой операции 2.Поверхности, принимаемые в качестве баз должны иметь | 1. Обеспечивается правильность взаимного расположения системы обработанных поверхностей детали относительно необработанных 2. Подготавливаются базы для дальнейших опера- |
| достаточные размеры, более высокую степень точности и наименьшую шероховатость 3.На поверхностях, принимаемых в качестве баз, не должны быть расположены прибыли, литники, швы 4.Необработанные поверхности в качестве баз должны использоваться только один раз на первой операции | ций 3.Обеспечиваются возможно малые и равномерные припуски | |
| Выбор баз для промежуточных операций | Базы должны быть связаны с обрабатываемой поверхностью кратчайшей размерной цепью | Подготовка баз для заключительных операций |
Материализация схемы базирования заключается в выборе типа опор, их количества и расположения относительно заготовки в соответствии со схемой базирования, разрабатываемой технологом.
Конструктором выбираются также тип и место расположения зажимов. При разработке схемы установки используются условные обозначения по ГОСТ 3.1107—81. «Графические обозначения опор, зажимов и установочных устройств».
Схема базирования является техническим заданием на проектирование установочного приспособления. При этом на операционном эскизе на поверхностях и элементах заготовки могут указываться как опорные точки по ГОСТ 21495-76, так и условные обозначения по ГОСТ 3.1107-81.
3.1 Погрешность закрепления εз,
Погрешность закрепления ε3 возникает из-за нестабильности смещений отдельных заготовок под действием силы зажима. Погрешность закрепления численно равна разности предельных смещений измерительной базы в направлении получаемого размера под действием силы зажима заготовки.
Схема появления погрешности закрепления при обработке углового паза показана на рис. 3.9.
Под действием силы зажима W измерительная база 1смещается. В силу различных причин, о которых будет сказано ниже, это смещение будет разным для каждой заготовки. Положение измерительной базы, соответствующее наименьшему смещению, обозначено 1, а наибольшему 1”. В результате этого, при обработке заготовки на на строенном станке появляется погрешность закрепления εз = (γmax –γmin)cos α где α — угол между направлением действия силы зажима и направлением
получаемого размера. При расчете погрешности ε, учитываются, как правило, только смещения из-за контактных деформа-ций в стыках заготовка — установочные элементы. Величина этих смещений определяется по экспериментальной зависимости: γ = cNWn
Рисунок 3.9 – Схема появления погрешности закрепления
где Nw — сила зажима, приходящаяся на опору (нагрузка на опору); с — коэффициент, характеризующий вид контакта, материал, шероховатость поверхности и верхний слой заготовки; п — показатель степени (определяется экспериментально).
Экспериментальные зависимости между нормальной нагрузкой NW и смещением у для различных опор приведены в справочной литературе.
3.2 Погрешность положения заготовки εпр, вызываемая неточностью
приспособления
Эта погрешность возникает из-за неточности изготовления и сборки деталей приспособления, их износа и ошибок установки приспособления на станке.
Погрешность εпр численно равна разности предельных состояний измерительной базы относительно установленного на размер инструмента, возникающей вследствие перечисленных причин.
В общем случае погрешность положения заготовки, вызываемая неточностью приспособления, рассчитывается по формуле εпр = εус2 +εиз2 +εду2 +εи2 +εс2,где εус — погрешность установочных элементов, вызываемая неточностью их изготовления и сборки; εиз — погрешность положения направляющих элементов, вызываемая неточностью их изготовления и сборки; εду — погрешность, возникающая в результате неточности изготовления и сборки делительных устройств; εи – погрешность, возникающая в результате износа детали приспособления (в основном установочных и направляющих элементов);
εс — погрешность установки приспособления на станке.
В качестве примера рассмотрим мечет погрешности установки, определяющей отклонение от соосности отверстий D2 и D3 для детали, приведенной на рис. 3.10.
Обработка производится в следующем порядке. На первом этапе за один установ растачиваются отверстия D1 и D2. Затем при базировании на жёсткий палец отверстием D1 обрабатывается поверхность D3.
В данном случае погрешность базиро вания равна несоосности между отверстиями и , погрешность закрепления отсутствует, наибольшая часть погрешности составляет максимально возможный зазор между пальцем и отверстием
Рисунок 3.10 – Установка
втулки на торец и жёсткий палец
3.3 Базирование заготовки в приспособлении
Базирование заготовки в приспособлении производится, как правило, двумя или тремя базами, причем оно сводится, по существу, к базированию ее отдельных баз. Обнаружено, что в группе баз значимость каждой из них для данной операции неодинакова. Среди них выделяется основная база. Заготовка, устанавливаемая этой базой в приспособление, получает почти полную ориентацию, лишаясь трех или четырех степеней свободы. Для лишения заготовки остальных степеней свободы используются другие, вспомогательные базы. Основную базу необходимо выделять из группы баз еще и потому, что способ ее базирования принципиально отличается от способа базирования остальных баз. Например, если в качестве баз на операции используют два отверстия, причем одно из них принято за основную базу, то схема базирования по первому отверстию принципиально отличается от схемы базирования по второму отверстию, выполняющему роль дополнительной базы.