Теоретические сведения

Как правило, при изготовлении деталей требуется не только выполнить поверхность заданной формы, но и расположить ее с необходимой точностью относительно других поверхностей. Иначе говоря, требуется выдержать размер с определенной точностью относительно базы отсчета. Можно считать, что погрешность изготовления определяется погрешностями обработки, настройки и измерения (в данной работе ввиду малости последней пренебрегаем).

Погрешность обработки определяется поведением самих станков, инструментов и деталей в процессе обработки. Эта погрешность при работе на настроенных станках не зависит от действия рабочего. Вторая часть погрешности – погрешность настройки – зависит от того, насколько точно расположен инструмент относительно поверхности, до которой должен быть выдержан размер. Кроме того, на погрешность настройки влияет погрешность установки и зависит от погрешностей технологической базы, приспособления, закрепления и базирования.

Погрешность установки определяется по формуле:

где – соответственно погрешности приспособления, закрепления и базирования заготовки;

К – соответствующие коэффициенты относительного рассеяния.

Погрешность приспособления возникает вследствие неточности приспособления или износа его составных частей. Погрешность эта определяется экспериментально или рассчитывается при проектировании с использованием метода размерного анализа конструкции.

Погрешность закрепления возникает из-за контактных или объёмных деформаций детали, а также вследствие так называемого выжимания заготовки при установке её в приспособление.

Погрешность базирования возникает при автоматическом методе получения размеров в случае, если технологическая база не совпадает с измерительной. Величина погрешности базирования может быть определена из размерной цепи, в которой должна быть выражена связь заданного размера, размера, который выдерживается, и размеров, определяющих положение обрабатываемой поверхности относительно базы отсчета.

Таким образом, погрешностью базирования считается разность предельных положений измерительной базы относительно настроенного на размер инструмента при автоматическом получении размеров.

База – это поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования, т. е. придания заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.

По назначению базы делятся на конструкторские (основные и вспомогательные), технологические и измерительные.

Основная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения её положения в изделии.

Вспомогательная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения изделия, присоединяемого к ней.

Технологическая база используется для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта.

Измерительная база используется для определения относительного положения заготовки или изделия и средства измерения.

Таким образом, погрешность изготовления детали

,

где , , – соответственно погрешности обработки, настройки и установки.

Погрешностью настройки называется погрешность, вызываемая неправильным положением инструмента и элементов станка (упоров, остановов и т.д.) относительно базирующих поверхностей обрабатываемой детали. Она зависит как от квалификации и внимательности рабочего, так и от совершенства устройств, облегчающих выполнение настройки (отсчетные устройства станка, шаблоны, измерительные инструменты и т. п.).

При выполнении работы следует произвести фрезерование плоскости у цилиндрических валиков, установленных в призме. Как видно из рисунка, при такой схеме обработки и базирования задан размер L, т. е. расстояние фрезеруемой плоскости до измерительной базы на образующей вала (точка К). Надо иметь в виду, что при изменении размера вала положение точки К в пространстве будет меняться.

Инструмент при обработке будет располагаться на таком расстоянии от призмы, что будет выдерживаться размер Н от плоскости до вершины призмы.

Рис. Схема к расчёту погрешности базирования

Размером С связаны измерительная и технологическая базы (точки К и В), который можно подсчитать из D ОВР,

В размерной цепи, указанной на рис. 1, замыкающим звеном является размер L, так как он непосредственно не выдерживается, а получается в результате выполнения составляющих звеньев и .

Номинальные размеры связаны следующей зависимостью:

.

При 2a =

при 2к = 60°

Допуски этих размеров связаны уравнениями:

при 2a = 90°

при 2a =

.

Действительные отклонения от номинала связаны уравнениями:

при 2a = 90°

при 2a = 60°

Из этих выражений видно, что погрешность выполнения размера L зависит от погрешности размера Н и погрешности базирования, которая определяется частью допуска на диаметр вала D.