Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

Суммарная погрешность при выполнении любой операции механической обработки включает в себя:

а) погрешность установки заготовки;

б) погрешность настройки станка;

в) погрешность обработки, возникающую в процессе изготовления детали.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

Определяется допустимая погрешность установки заготовки в приспособлении.

Она равна разности допуска на выполняемый размер детали по чертежу и суммы погрешностей статической и динамической настройки технологической системы /ТС/.

Суммирование погрешностей статической и динамической настройки ТС следует производить с учетом вида составляющих погрешностей: случайные, систематические, постоянные, зависимые, независимые, скалярные, векторные, функциональные, а также с учетом законов их распределения и относительной величины.

Погрешность установки ε у – одна из составляющих суммарной погрешности выполняемого размера детали.

Она возникает при установке заготовки в приспособлении и складывается из погрешности базирования ε _б, погрешности закрепления ε _з и погрешности положения ε _пр, зависящей от неточностей приспособления и определяемой ошибкой изготовления, сборки его установочных элементов и их износа при работе. Погрешность установки ε _у выражается как суммарное поле рассеяния выполняемого размера, подчиняющееся закону нормальному распределения.

                                          (1)

Для получения годных деталей суммарная погрешность при обработке на станке должна быть меньше допуска Т на заданный размер детали

,                                            (2)

где Δ _н – погрешность настройки станка, возникает при установке режущего инструмента на размер, а также вследствие неточности копиров и упоров для автоматического получения заданных размеров на детали;

Δ _обр – погрешность обработки, возникающая в процессе изготовления детали на станке.

3.5.2.3 Порядок разработки расчетной схемы и определения потребных сил закрепления заготовки

Главной задачей расчета зажимных усилий при проектировании приспособления яв­ляется нахождение минимально необходимых усилий.

Исходными данными для расчета усилий зажима являются силы резания, массовые силы, а также силы второстепенного характера. Учитывая, что массовые силы и силы второ­степенного характера в большинстве случаев малы по сравнению с усилиями резания, при составлении расчетных схем учитываются силы резания, а влияние остальных сил может быть компенсировано коэффициентом запаса.

Закрепление заготовки производится с помощью зажимных устройств различных конструкций. Принцип действия и конструкцию зажимного устройства конструктор выбирает, исходя из конкретных условий выполнения операций: типа производства, величин сил резания, действующих на заготовку при выполнении операций, конструктивных особенностей заготовки, типа станка.

Методика силового расчета станочных приспособлений в некоторой степени определяется применяемыми зажимными устройствами, которые разделяются на три группы.

Рисунок 2 – Схемы зажимных устройств.

Схемы зажимных устройств

К первой группе относятся зажимные устройства (рисунок 2, а), имеющие в своем составе силовой механизм (СМ) и привод (П), который обеспечивает перемещение контактного элемента (К) и создает исходное усилие Q, преобразуемое силовым механизмом в зажимное усилие W. Используемые приводы достаточно разнообразны: пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрические и т.д. Применяются в серийном, крупносерийном производствах.

Во вторую группу (рисунок 2, б) входят зажимные устройства, состоящие лишь из силового механизма, который приводится в действие непосредственно рабочим, прилагающим исходное усилие Q на плече L. Эти устройства иногда называют зажимным устройством с ручным приводом (единичное и мелкосерийное производство).

К третьей группе относятся зажимные устройства, которые в своем составе не имеют силового механизма, а используемые приводы лишь условно можно назвать приводами, так как они не вызывают перемещений элементов зажимного устройства и только создают зажимное усилие W, которое в этих устройствах является равнодействующей равномерно распределенной нагрузки q, непосредственно действующей на заготовку и создаваемой либо в результате атмосферного давления, либо посредством магнитного силового потока. К этой группе относятся вакуумные и магнитные устройства (рисунок 2, в). Применяются во всех видах производства.

Порядок разработки:

Силовой расчет станочных приспособлений можно разбить на следующие этапы:

1. Определение сил и моментов резания. Действующие на заготовку силы и моменты резания можно рассчитать по формулам, приводимым в справочниках и нормативах по режимам резания применительно к определенному виду обработки.

2. Выбор коэффициента трения f заготовки с опорными и зажимными элементами. В приспособлениях силы трения возникают на поверхностях контакта заготовки с опорными и зажимными элементами. Величина коэффициента трения зависит от многих факторов. При использовании приспособлений его определение связано с определенными трудностями. В приспособлениях встречается много различных сочетаний контактных поверхностей, различающихся по форме, состоянию поверхности, твердости и т.д.

3. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия W.

Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. К заготовке с одной стороны приложены силы тяжести и силы, возникающие в процессе обработки, с другой - искомые зажимные силы и реакции опор.

Под действием этих сил заготовка должна сохранить равновесие. Величину сил резания и их моментов определяют по формулам теории резания металлов или выбирают по нормативным справочникам. Найденное значение сил резания для надежности зажима заготовки умножают на коэффициент запаса.

Для этого необходимо составить расчетную схему, то есть изобразить на схеме базирования заготовки все действующие на нее силы: силы и моменты резания, зажимные усилия, реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с опорными и зажимными элементами.

Расчетную схему следует составлять для наиболее неблагоприятного местоположения режущего инструмента по длине обрабатываемой поверхности. Величину сил зажима и их направление определяют в зависимости от сил резания и их моментов, действующих на обрабатываемую деталь; при этом решают задачу статики на равновесие твердого тела, находящегося под действием всех приложенных к нему сил и моментов, возникающих от этих сил.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: