Расчёт приспособления на точность — КиберПедия 

Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Расчёт приспособления на точность

2017-06-03 950
Расчёт приспособления на точность 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Основное требование, предъявляемое к приспособлению, обеспечить заданную точность обработки на настроенном станке. Поэтому еще на стадии проектирования приспособления следует производить расчеты на точность. Их осуществляют обычно после того, как уже назначены допуски на изготовление и износ элементов приспособления. Таким образом, по существу эти расчеты являются поверочными.

Заданная точность будет обеспечена, если получающаяся максимальная погрешность обработки будет меньше допуска. Это значит, что для каждого выдерживаемого на операции размера (отклонения расположения каждой обрабатываемой поверхности) должно соблюдаться следующее условие

δΣ≤a, (9.1)

где а - допуск на размер, допуск на отклонение (от соосности, параллельности и т.д.) расположения обрабатываемой поверхности; δΣ - максимальная результирующая погрешность обработки.

Результирующая погрешность обработки δΣ является следствием совокупности различных факторов, порождающих погрешности обработки, таких как погрешность изготовления и износа элементов станка, приспособления и инструмента, деформация приспособления и детали под действием сил резания и т.д. Каждый из факторов порождает свою составляющую погрешность обработки.

Для обработки деталей в приспособлениях можно выделить следующие основные составляющие погрешности:

δС - погрешность станка в ненагруженном состоянии, вызываемая погрешностями изготовления и сборки его деталей и узлов и их износом;

δpn - погрешность расположения приспособления на станке;

δny - погрешность расположения установочных поверхностей относительно посадочных поверхностей приспособления, которыми оно ориентируется на станке;

δy - погрешность установки детали в приспособлении;

δз - погрешность, вызываемая закреплением детали в приспособлении;

δпн -погрешность расположения направляющих элементов для инструмента относительно установочных поверхностей приспособления;

δи - погрешность инструмента, порождаемая погрешностью его изготовления;

δри - погрешность расположения инструмента на станке;

δн - погрешность настройки, т.е. погрешность расположения инструмента относительно направляющих элементов приспособления при настройке;

δд - погрешность деформации, связанная с податливостью технологической системы станок - приспособление - инструмент - деталь;

δиз - погрешность, вызываемая износом режущего инструмента.

Следует отметить, что не всегда при выполнении операции имеют место все перечисленные выше составляющие погрешности. Чаще приходится иметь дело лишь с частью погрешностей, так как значения остальных настолько малы, что их влиянием можно пренебречь. Так как расчет на точность производится на стадии проектирования приспособления, то определить действительные значения составляющих погрешностей практически невозможно. Можно лишь оценить их максимальные значения, которые определяются величиной допустимых отклонений на изготовление и износ элементов станка, приспособления, инструмента, а также допусками на размеры установочной базы детали.

Величины погрешностей δpn, δny, δy, δпн, δн определяются для каждого конкретного случая исходя из результатов эксперимента или на основании статистических данных. Для их определения рекомендуется пользоваться справочной технологической литературой. Погрешность δС можно определить, пользуясь справочной литературой и ГОСТами на нормы точности металлообрабатывающих станков. Погрешности δз и δд могут быть рассчитаны по формулам сопротивления материалов. Погрешности δн и δри лишь в отдельных случаях влияют на точность размеров, определяющих расположение обрабатываемой поверхности. Они устраняются настройкой станка на размер. Для определения погрешности δиз, можно пользоваться экспериментальными данными, характеризующими износ инструмента в зависимости от времени его работы.

Чтобы определить ожидаемую величину результирующей погрешности δΣ выдерживаемого на операции размера, необходимо суммировать все составляющие погрешности, влияющие на точность данного размера. Суммировать составляющие погрешности алгебраически не представляется возможным, так как на стадии проектирования приспособления еще неизвестно, какой знак и какое действительное значение будет иметь каждая из составляющих погрешностей. Можно лишь оценить их максимальные значения. Суммирование составляющих погрешностей путем арифметического сложения их максимальных значений также нельзя признать правильным, так как маловероятно, что все составляющие погрешности одновременно имеют максимальное. значение и один и тот же знак (одинаково направлены).

На стадии проектирования приспособления составляющие погрешности следует отнести к разряду случайных величин. Для суммирования таких погрешностей можно пользоваться следующей формулой

,(9.2)

где k - коэффициент, учитывающий закон распределения составляющих погрешностей.

В формулу (9.2) должны подставляться максимальные значения составляющих погрешностей. Значение k можно принимать в пределах от 1 до 1,2 в зависимости от числа слагаемых (составляющих погрешностей), имеющих место в рассматриваемой операции. Чем больше слагаемых, тем ближе к единице следует принимать значение коэффициента k.

Расчет на точность рекомендуется вести в следующей последовательности.

1.Из размеров, выдерживаемых на операции, выделить те, на точность которых влияет приспособление.

2.Для проверки на точность выбрать один из выделенных размеров, в первую очередь размер с минимальным допуском.

3.Выявить все составляющие погрешности, которые влияют на точность проверяемого размера, для этого из большого числа погрешностей станка, приспособления и т.д. выбрать только те, которые влияют на точность проверяемого размера.

4.Определить максимальное значение каждой из составляющих погрешностей.

5.Вычислить по формуле (9.2) результирующую погрешность δΣ.

6.Сопоставить погрешность δΣ с допуском а на поверяемый размер: если δΣ а, то точность обеспечивается, если δΣ >а, то точность не обеспечивается и необходимо изыскивать способы уменьшения δΣ путем уменьшения каких-либо составляющих погрешностей.

Пользуясь указанной методикой, по мере надобности следует проверить расчетом на точность каждый из размеров, выдерживаемых на данной операции.

 

Примеры расчёта точности обработки

 

Пример 1. Для чистового обтачивания на токарном станке поверхности детали (рис.9.1, а) спроектирована центровая оправка с установочной поверхностью У, на которую надевается деталь с диаметром отверстия 30Н7. Конструктор назначил на диаметр цилиндрической поверхности У оправки отклонения по 6 квалитету точности (30h6) и принял допустимое биение поверхности У относительно оси центровых отверстий В=0,01 мм (рис.9.1, б). Кроме того, он указал (в карте технологического процесса), что перед установкой оправки на станок необходимо проверить биение центров, которое не должно превышать 0.01 мм.

Проведем поверочный расчет, следуя рекомендованной выше последовательности.

1.Из размеров, выдерживаемых на операции, выделим те, точность которых зависит от приспособления (оправки). На операции выдерживается размер 55f9 и допуск на биение 0,05 мм. Приспособление практически не влияет на точность размера 55f9, a на биение оказывает существенное влияние. Поэтому расчетом на точность будет проверяться только допуск на биение, который обозначим через а. Следовательно, проверке подлежит а = 0,05 мм.

2.Выявим составляющие погрешности обработки, порождающие биение поверхности А детали относительно отверстия Б (см. рис.9.1, а).

Погрешность δсопределяется следующим образом. Из погрешностей станка выберем те, которые порождают биение указанной поверхности детали. Такой погрешностью станка будет биение конического отверстия шпинделя для установки центров. Но так как центры при установке их в шпиндель выверяются с тем, чтобы биение не превышало 0,01 мм, то погрешность δс отдельно определять нет необходимости. Погрешность δссовместно с погрешностью установки центра в шпиндель и несоосностью конических поверхностей центров приводит к их биению. Поэтому вместо каждой из этих погрешностей будем учитывать только суммарную погрешность - биение центров. Обозначим ее δв. Величина погрешности δв = 0,01 мм.

 

Рис. 9.1 Эскизы к расчету на точность токарной оправки

Погрешность δрп = 0, так как оправка в центрах устанавливается без погрешностей: оси центровых отверстий оправки не смещаются относительно оси конической поверхности центров.

Погрешность δпу = 0,01 мм, так как допустимое биение установочной поверхности У оправки относительно посадочных поверхностей - центральных отверстий - принято в 0,01 мм (см. рис.9.1, б).

Погрешность δу определяется следующим образом. При установке детали на оправку ось ее отверстия Б может смещаться в пределах зазора относительно оси поверхности У оправки. Максимальное смещение ε равно Smax/2, где Smax - максимальный зазор между поверхностями У оправки и отверстием Б детали. В результате смещения ε будет возникать биение обработанной поверхности А относительно оси отверстия Б, которое будет равно 2ε. Таким образом, погрешность установки составит

δу=2ε=2 (Smax/2)= Smax

Определим Smax. По таблицам допусков находим диаметр 30Н7=30+0,023, а диаметр 30h6=30-0,014, откуда максимальный зазор будет Smax =0,023+0,014=0,037, следовательно δу =0,037 мм.

Погрешность δз можно принять равной нулю, полагая, что условие закрепления практически не будет вызывать дополнительного смещения оси отверстия Б детали относительно оси поверхности У оправки сверх того, которое получается в пределах зазора и учтено как погрешность δу. Погрешность δпн =0, так как у оправки нет направляющих элементов для инструмента. Погрешность δи =0, потому что погрешность изготовления резца не порождает биения поверхности А относительно оси отверстия Б детали.

Погрешность δри=0 по тем же причинам, что и погрешность δп. Погрешность δн =0, так как погрешность расположения резца относительно приспособления (настройка на размер) влияет лишь на диаметр 55 мм и не порождает биения поверхности А относительно оси отверстия Б.

Погрешность δд можно принять равной нулю, полагая, что при чистовой обработке допуск мал и почти одинаков по окружности, и поэтому отжим детали с оправкой от действия резца тоже будет почти одинаковым по окружности. Погрешность δиз =0, потому что износ инструмента влияет на диаметр 55 мм, но не вызывает биения поверхности А относительно оси отверстия Б.

Таким образом, при выполнении рассматриваемой операции будут иметь место следующие составляющие погрешности обработки: δв =0,01 мм, δпу =0,01 мм, δу =0,037 мм.

3. Суммирование погрешностей по формуле (9.2) будет производиться при коэффициенте k= 1.2, так как слагаемых только три:

.

4. Сопоставим результирующую погрешность δΣ =0,047 мм с допуском а =0,05 мм. Так как 0,047<0,05, то δΣ <a.

Следовательно, спроектированное приспособление (оправка) будет обеспечивать заданную точность обработки.

 

Пример 2. Для обработки отверстия диаметром 10Н9 в детали (рис.9.2, а) спроектирован кондуктор с быстросменными втулками 5 (рис.9.2, б).

Рис. 9.2 Эскизы к расчету на точность кондуктора

Деталь устанавливается плоскостью Б на опорные пластины 2 и 3 отверстием А на ромбический палец 1 и плоскостью В на торец пальца и опору (не показанную на рисунке). Произведем расчет на точность.

1. На рассматриваемой операции выдерживаются три размера: 10Н9; 50±0,1 и 15±0,1 мм. Из них два размера имеют одинаковые допуски (0,2 мм), однако на размер 50±0,1 мм влияет погрешность установки. Она равна зазору между отверстием А детали и ромбическим пальцем 1. Для размера же 15±0,1 мм погрешность установки δу=0. Остальные погрешности одинаковы. Поэтому расчетом на точность следует проверить только размер 50±0,1 мм. Допуск на этот размер а =0,2 мм.

2. Выявим составляющие погрешности обработки, влияющие на размер 50±0,1 мм.

Погрешность δс =0, так как влиянием погрешностей станка можно пренебречь.

Погрешности δрп и δн. Кондуктору положение на столе станка придается при настройке путем совмещения оси инструмента (сверла, зенкера и т.д.) с осью кондукторной втулки 5, поэтому погрешности δрп и δн определяются одной и той же величиной - зазором между втулкой 5 и инструментом. При расчете на точность следует учитывать какую-то одну из этих погрешностей. Будем учитывать δн.

Определим максимальный зазор (Smax)между втулкой 5 и инструментом. Для получения отверстия диаметром 10Н9 (рис.4.5, а) осуществляют сверлением до диаметра 9,8Н11 и развертывают разверткой 10Н9. Сверление производят сверлом диаметром 9,8-0,036 мм. Отклонения на диаметр сверла берут по справочнику.

Предположим, что конструктор принял для диаметра отверстия в быстросменной втулке 5 отклонения по F7. Тогда диаметр отверстия во втулке равен мм. Отсюда максимальный зазор между отверстием во втулке 5 и инструментом будет составлять Smax =0,033+0,036=0,069 мм. Следовательно, δн =0,069 мм.

Погрешность δпу =0, так как погрешность расположения оси пальца 1 относительно поверхности Г приспособления не влияет на размер 50±0,1 мм.

Погрешность δу равна максимальному зазору Smax между отверстием детали и пальцем 1. Положим, что отверстие А детали имеет диаметр 12Н9=12+0,035 мм, а диаметр пальца 1 принят 12g6= мм. Тогда Smax =0,035+0,018=0,053 мм. Следовательно δу=0,053 мм.

Погрешность δз =0,01 принята без расчета.

Погрешность δпн. Для кондуктора с быстросменными втулками погрешность δпн является результатом совокупного влияния следующих погрешностей:

· δк - погрешность размера от установочного элемента до оси неподвижной втулки;

· δвт -погрешности, связанные с эксцентриситетом рабочей (быстросменной) втулки, при этом δвт =2εвт;

· δs - погрешности, возникающие вследствие зазора между быстросменной и неподвижной втулками.

Если кондуктор имеет только постоянные втулки (неподвижные), то погрешность δпн будет выражаться лишь величиной погрешности δк, т.е. δпн = δк.

Определим величину этих погрешностей.

Погрешность δк =0,1 мм, так как на размер 50 мм на чертеже кондуктора заданы отклонения ±0,05 мм.

Погрешность δвт =2εвт, где εвт= 0,005…0,01 мм – эксцентриситет втулки. Примем εвт= 0,01, тогда δвт= 0,02 мм.

Погрешность δs=Smax. Быстросменные втулки устанавливаются в неподвижные по посадке H7/g5 или H7/g6. Для сверла диаметром 9,8 мм быстросменная втулка имеет наружный диаметр 15 мм. Тогда для сопряжения быстросменной втулки 5 с неподвижной 4 (рис.9.2, б) нужно поставить размер 15 H7/g6.

По таблице допусков находим: 15Н7=15+0,019мм, a 15g6= мм. Отсюда максимальный зазор Smax =0,019+0,018=0,037 мм. Следовательно δs =0,037мм.

Погрешности δи, δри и δиз равны нулю, так как они хотя и влияют на точность размера 10Н9, но почти не влияют на размер 50±0,1 мм.

Погрешность δд. Ввиду различных сил резания на режущих кромках сверла (из-за неточности заточки) возможен изгиб (увод) сверла, что приводит к смещению оси обрабатываемого отверстия. При последующей обработке зенкером ось выправляется. Поэтому влиянием δд пренебрегаем.

3. Суммирование составляющих погрешностей по формуле (9.2) будет производиться при k =1, так как суммируется шесть слагаемых:

мм.

4. Так как результирующая погрешность (δΣ =0,14 мм) меньше допуска (a =0,2 мм), то кондуктор будет обеспечивать заданную точность обработки.

 

 


Поделиться с друзьями:

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.046 с.