Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Общие сведения. 1.1. Базирование заготовок при обработке резанием




 

1.1. Базирование заготовок при обработке резанием

При обработке заготовок (деталей) резанием важным условием получения точности размеров и взаимного расположения поверхностей детали является правильный выбор технологических баз. Перед обработкой резанием должно быть осуществлено базирование и закрепление заготовок на станке.

Различают установочные и измерительные базы.

Установочной базой называется одна или одновременно несколько поверхностей заготовки, по которым она устанавливается в приспособлении. При установке заготовки в кулачковом патроне установочной базой служит ее наружная поверхность. Если же эту заготовку дополнительно поджимают к шпиндельному упору, то база будет состоять из двух поверхностей − наружной цилиндрической и торца. При установке в центрах базой будут поверхности центровых отверстий.

Поверхности, от которых производится отсчет размеров при обработке детали, называются измерительными базами. Такие базы обычно предусматриваются простановкой размеров на чертеже соответственно предполагаемой последовательности обработки поверхностей детали.

Примером вспомогательных установочных баз могут служить центровые отверстия вала, предварительно обработанные поверхности заготовки, по которым ее устанавливают в патроне. Поверхности пробных проточек являются вспомогательными измерительными базами, так как они нужны только для измерения в процессе изготовления детали.

 

1.2. Выбор установочных баз

Принятые установочные базы должны обеспечить правильное взаимное расположение поверхностей детали, а также надежное закрепление ее в процессе обработки.

При выборе черновых баз руководствуются следующими основными правилами:

1. Черновую базу можно использовать только один раз, для первой установки. Это означает, что заготовку нельзя снимать со станка до тех пор, пока не подготовлена чистовая база для следующей установки.

2. Базовые поверхности должны быть по возможности ровными и чистыми и должны стабильно располагаться относительно других поверхностей;

3. За базы рекомендуется брать поверхности с минимальными припусками или вообще не подвергаемые обработке;

При переустановке заготовки черновые базы заменяются чистовыми.

Выбор чистовых баз выполняют с учетом следующих правил:

1. Обработку поверхностей с точным взаимным расположением, следует вести от одной и той же установочной базы (т.е. соблюдать принцип единства баз). Согласно этому правилу, обработку указанных поверхностей можно вести за одну или несколько установок, но обязательно от одной установочной базы.

При обработке за одну установку погрешности используемой базы и применяемого приспособления не влияют на точность расположения обрабатываемых поверхностей. Поэтому здесь установочной базой может служить любая поверхность заготовки (обработанная или необработанная).

2. Во избежание погрешности базирования в качестве базы надо брать поверхность, от которой дан размер до данной обрабатываемой поверхности, т.е. соблюсти принцип совмещения технологической и измерительной баз.

3. Выбирая базирующие поверхности, нужно предусмотреть, чтобы заготовки при зажиме не деформировались, а также учесть удобство и простоту обслуживания применяемых в процессе обработки приспособлений.

В качестве базирующих поверхностей при точении и шлифовании тел вращения применяют два центровых гнезда; наружную или внутреннюю цилиндрическую поверхность и торец; наружную или внутреннюю цилиндрическую поверхность и центровое гнездо. При фрезеровании и сверлении с применением зажимных приспособлений в качестве базирующих поверхностей используют две взаимно перпендикулярные плоскости и опорную точку в третьей взаимно перпендикулярной плоскости; три центровых гнезда; призмы для зажима цилиндрических деталей.

 

1.3. Схемы базирования (установки) заготовок. Погрешности базирования и закрепления

В практике токарной обработки существует несколько постоянных применяемых схем базирования заготовок при обработке:

1.3.1. Схема базирования по центровым гнездам на жесткие центры или жесткий передний и вращающийся задний.

При этом погрешности базирования равны:

εD1 = 0; εD2 = 0; ε a = 0; ε b = ∆Ц; ε с = ∆Ц.

Для центров с углом 60о значения ∆Ц рекомендуется принимать по табл. 3.1

Таблица 3.1. Рекомендуемые значения ∆Ц

Наибольший диаметр гнезда D, мм 1-2,5 4-6 7-10 12-15
Посадка центров ∆Ц, мм 0,11 0,14 0,18 0,21

 

1.3.2. Схема базирования по центровым гнездам при плавающем переднем и жестком заднем центрах, или плавающем переднем и заднем вращающемся центрах.

Погрешности базирования будут равны:

εD1 = 0; εD2 = 0; ε a = 0; ε b = 0; ε с = 0.

 

1.3.3. Схема базирования по внешней поверхности с установкой в зажимной цанге по упору.

 

Погрешности базирования будут равны:

εD = 0; εL = 0.

 

1.3.4. Схема базирования по внешнему контуру и торцу с установкой в трехкулачковом самоцентрирующем патроне.

 

 

Погрешности базирования будут равны:

εD = 0; εd = 0; ε a = 0; ε b = 0.

1.3.5. Схема базирования по отверстию с установкой на оправку с прижимной гайкой. В этом случае εD не влияет на допуск диаметрального размера, но увеличивает припуск на обработку.

 

Погрешности базирования будут равны:

εD1 = S min + δb + δА; (3.1)

εD2 = Smin + δb + δА; (3.2)

где Smin – минимальный гарантированный зазор; δb - допуск на размер оправки; δА - допуск на размер базового отверстия; При установке оправки на плавающий передний центр, в гильзу или патрон по упору, погрешности базирования будут равны:

ε a = 0; ε b = 0.

При установке оправки на жесткий центр погрешности базирования будут равны:

ε a = ∆Ц; ε b = 0.

 

1.3.6. Схема базирования с установкой по отверстию на разжимную или жесткую оправку с натягом

 

Погрешности базирования будут равны:

εD1 = 0; εD2 = 0.

 

1.4. Погрешности установки заготовок

Обеспечение заданной точности механической обработки с использованием приспособлений в значительной мере зависит от выбора технологических баз и схемы установки заготовок.

При обработке заготовок в приспособлениях на предварительно настроенных станках (способ автоматического получения размеров) возникает погрешность установки заготовки.

Погрешность установки является одной из величин, составляющих общую погрешность при выполнении заданного размера обрабатываемой детали.

При обработке поверхностей тел вращения погрешность установки:

εу = , (3.3)

где εб – погрешность базирования; εз – погрешность закрепления; εп.з – погрешность положения заготовки.

При совмещении установочной и измерительной баз погрешность базирования равна нулю (εб = 0), поэтому следует принимать в качестве установочной базы поверхность, которая является в то же время измерительной базой. Погрешность базирования отсутствует также при обработке на станках, не настроенных на размер, так как положение режущей кромки относительно установочной базы регулирует рабочий путем взятия пробных стружек и промеров от измерительной базы для каждой обрабатываемой детали:

εп.з = , (3.4)

где εус – погрешность, вызываемая неточностью изготовления и сборки установочных элементов приспособления;

εи – погрешность, вызываемая износом установочных элементов приспособления;

εс – погрешность установки приспособления на станке.

При обработке поверхностей тел вращения, допуск выполнения заданных размеров «l» может быть определен как

Т l = εу + ω, (3.5)

где ω – средняя экономическая точность обработки на металлорежущих станках. Для принятого метода обработки и схемы установки заготовки, ожидаемое расчетное значение допуска Т I должно быть меньше заданного [Tl]

Tl ≤ [Tl]. (3.6)

Для расчета ожидаемой точности обработки необходимо определить:

- погрешности базирования в зависимости от принятой схемы установки заготовки в приспособлении;

- погрешности закрепления в зависимости от непостоянства сил зажима, неоднородности шероховатости и волнистости поверхностей заготовок, износа установочных элементов приспособлений;

- погрешности, вызываемые износом установочных элементов εи;

- исполнительные размеры установочных элементов, обеспечивающие заданную точность обработки и возможность установки заготовок.

Для выполнения операций обработки резанием на металлорежущих станках часто применяют схему установки заготовок, когда комплект технологических баз состоит из плоской поверхности и отверстия или плоской и наружной цилиндрической поверхностей. При этом базирование заготовок производится на опорные пластины, установочные пальцы, центрирующие втулки с гарантированным зазором, а также на цилиндрические оправки (с гарантированным зазором или натягом). Установочные пальцы (оправки) при установке заготовок с гарантированным зазором изготовляют с полями допусков указанных в табл. 3.2. Подбирать поле допуска вала к задаче нужно так, чтобы соблюдалось условие ei Smin + Td .

 

Таблица 3.2. Выписка из ГОСТ 25347-82 к решению задачи

Отклонение Поле допуска
g5 f6 g6 f7 e7
  -10 -23 -30 -49 -10 -29 -30 -60 -60 -90

Однако, для каждого конкретного случая поле допуска на исполнительные размеры установочных элементов определяется расчетом из условия обеспечения неподвижности заготовки или возможности установки заготовок и обеспечения заданной точности размеров в соответствии с уравнением (3.5).

При установке заготовок на отверстие с гарантированным зазором погрешность базирования является основной составляющей погрешности установки и обусловливается величиной зазора между технологической базой и установочным элементом. Максимально возможное значение зазора определяют по уравнению:

Smax = TD + Smin + Td, (3.7)

где TD – допуск базового отверстия заготовки (или центрирующей втулки); Smin – минимальный зазор в сопряжении; Td – допуск на размер установочного элемента (или базовой поверхности заготовки).

Точность приспособлений является важнейшим фактором, обеспечивающим точность изготовления деталей. В процессе эксплуатации изнашиваются их установочные и направляющие элементы и приспособления теряют требуемую точность. В этой связи, важно уметь определять межремонтный период «П» работы приспособления.

Линейный износ «и» установочных элементов приспособления (опор) определяет погрешность εии = и) – для опор; εи = и / sin - для призм,

где «α» - угол призмы. Величина «и» определяется по уравнению:

u = (3.8)

где N – число устанавливаемых заготовок; Kу – коэффициент, учитывающий условия обработки; L – длина пути скольжения заготовки по опорам при досылке ее до упора, (мм); tм – машинное время обработки заготовки в приспособлении; m, m1, m2 – коэффициенты; П1 – критерий износостойкости; Q – нагрузка на опору, H; F – площадь касания опоры с базовой поверхностью заготовки, мм2; HV- твердость материала опоры по Виккерсу

(HV≈11,6 HRCэ).

Межремонтный период «П», определяющий необходимость замены или восстановления установочных элементов приспособления, определяется по уравнению:

П = , (3.9)

где К – коэффициент запаса, учитывающий нестабильность износа установочных элементов (К = 0,8…0,85);

[N] – допустимое число устанавливаемых заготовок до предельного износа установочных элементов, определяемое из уравнения (3.8);

Nr – годовая программа выпуска деталей.

Допустимая величина износа [u] определяется допустимой величиной погрешности и] ([и] = [εи] - для опор; [и] = [εи] sin - для призм). Величина [εи] в предположении, что погрешности εус и εс можно компенсировать настройкой станка, определяется как

и] = Тl – ω - (3.10)


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 311; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.005 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты