Примеры расчета погрешностей базирования и закрепления

(расчет приспособления на точность)

Известно, что точность обработки заготовок в приспособлении зависит от точности изготовления приспособления, точности его установки на станке, износа установочных элементов и жесткости.

Для оценки точности приспособления необходимо установить, какую часть допуска выполняемого размера заготовки в данном приспособлении можно отнести на приспособление. И эту часть допуска выполняемого размера заготовки можно распределить на допуски размеров деталей приспособления, ответственных за формирование выполняемого размера, когда составляют соответствующую размерную цепь приспособления.

Расчет приспособления на точность заключается в определении точности изготовления приспособления по определенному параметру. Точность изготовления приспособления характеризуется величиной выбранного расчетного параметра. Этот параметр составляет некоторую часть допуска выполняемого размера при обработке заготовки в данном приспособлении.

При расчете приспособлений на точность суммарная погрешность Σ ε при обработке детали не должна превышать величину допуска Т размера Σ ε ≤ Т.

Суммарная погрешность Σ ε зависит от ряда факторов и в общем случае может быть представлена выражением

Σ ε = ε _ус + ε _обр + ε _пр,

где ε _ус — погрешность установки детали в приспособлении;

ε _обр — погрешность обработки детали;

ε _пр — расчетная погрешность приспособления.

Погрешность установки представляет собой отклонение фактического положения закрепленной детали в приспособлении от требуемого теоретического. Погрешность установки ε _ус включает погрешности: базирования ε _б, закрепления ε ₃ и положения детали в приспособлении ε _п:

ε _ус = ε _б + ε ₃ + ε _п.

Погрешность положения ε _П детали в приспособлении состоит из погрешностей: изготовления приспособления по выбранному параметру ε '_пр, установки приспособления на станке ε _у и положения детали из-за износа элементов приспособления ε _и:

ε _п = ε '_пр + ε _{у +} ε _и

При наличии в приспособлении элементов для направления режущего инструмента (кондукторные втулки) следует учитывать погрешность от перекоса инструмента ε _пи.

В результате для расчета точности приспособления ε _пр можно использовать упрощенную формулу:

,

где = 1 — 1, 2 — коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния случайных погрешностей от закона нормального распределения;

= 0, 8 — 0, 85 — коэффициент, учитывающий возможность уменьшения при работе на настроенных станках;

= 0, 6 — 0, 8 — коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки, вызванную факторами, не зависящими от приспособления;

— экономическая точность обработки.

На основе полученного значения Т_пр производится расчет размерной цепи приспособления. За замыкающее ее звено принимается погрешность по принятому параметру Т_ε .

Погрешность базирования ε _б представляет собой отклонение фактического положения установленной в приспособлении детали от требуемого теоретического и определяется как предельный допуск рассеяния расстояний между измерительной и технологической базами в направлении выполняемого размера.

Погрешность закрепления ε _з состоит в изменении положения детали в результате приложения к ней усилия закрепления и определяется как разность между наибольшей и наименьшей проекциями смещения измерительной базы в направлении выполняемого размера.

Погрешность установки приспособления на станке ε _у зависит от смещений или перекосов корпуса приспособления на столе, планшайбе или шпинделе станка.

Погрешность положения детали из-за износа элементов приспособления ε _и. На износ влияют размеры и конструкция установочных элементов, материал и масса обрабатываемой детали, состояние ее базовых поверхностей. Наиболее интенсивно изнашиваются опоры с точечным и линейным контактами, наименее — опорные пластины с большими поверхностями контакта.

Приближенно износ установочных элементов может определяться по формуле

U= U_o k₁ k₂ k₃ k₄,

где U_o — средний износ установочных элементов для чугунной заготовки при усилии зажима Р_o =10 кН и базовом числе установок N= 100 000;

k₁ k₂ k₃ k₄ — соответственно коэффициенты, учитывающие влияние материала заготовки, оборудования, условий обработки и числа установок заготовки, отличающиеся от принятых при определении U_o и приведенные в табл. 82;

N — число установок заготовки.

Погрешность от перекоса или смещения инструмента ε _пи определяется точностью направления или настройки инструмента относительно положения обрабатываемой детали.