Базирование. Основные формулы для расчета погрешностей базирования и закрепления заготовки.

Отклонения от геометрической формы и размеров, возникающие в процессе обработки заготовки, должны находиться в пределах допусков, определяющих максимально допустимые значения погрешностей размеров и формы детали. При механической обработке обеспечение заданной точности зависит от выбора технологических баз и схемы установки заготовок.

Погрешность установки заготовки можно рассчитать по формуле:

где,

Ε_Б - погрешность базирования;

Ε_З - погрешность закрепления;

Ε_П.З - погрешность положения заготовки.

где,

Ε_УС - погрешность вызванная неточностью изготовления и сборки установочных элементов приспособления;

Ε_И - погрешность вызванная износом установочных элементов приспособления;

Ε_С - погрешность установки приспособления на станке.

Погрешность базирования возникает в результате базирования заготовки в приспособлении по технологическим базам, не связанным с измерительными базами. При базировании по конструкторской основной базе, являющейся и технологической базой, погрешность базирования не возникает. Погрешность закрепления образуется из поверхностей, возникающих до приложения силы зажатия и при зажатии. При работе на предварительно настроенных станках режущий инструмент, а также упоры и копиры устанавливают на размер от установочных поверхностей приспособления до приложения нагрузки, поэтому сдвиг установочных баз приводит к погрешностям закрепления. Погрешности закрепления можно определять расчетным и опытным путем для каждого конкретного способа закрепления заготовки.

Допуск выполнения заданных размеров l может быть определен как.

где,

ω - средняя экономическая точность обработки на металлообрабатывающих станках;

Для принятых методов обработки и схемы установки заготовки расчетное значение допуска T_l должно быть меньше заданного [T_l]:

Для расчета ожидаемой точности инженер-технолог должен 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 Ε_И

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

Один из важнейших факторов обеспечивающих точность изготовления деталей является точность приспособления. В процессе работы изнашиваются их установочные и направляющие элементы, и приспособление теряет требуемую точность.

Линейный износ (u) установочных элементов приспособления (опор) определяет погрешность Ε_И

Для опор: Ε_И=u

Для призм:

где,

α - угол призмы.

Величину u можно определить по формуле

где,

N - число установленных заготовок;

K_У - коэффициент, учитывающий условия обработки;

L - длина пути скольжения заготовки по опорам при досылке её до упора, мм (из условий эксплуатации приспособления);

t_m - машинное время обработки заготовки в приспособлении, мин;

m, m₁, m₂ - коэффициенты;

П_l - критерий износостойкости;

Q - нагрузка на опору, Н;

F - площадь касания опоры с базовой поверхностью заготовки, мм²;

HV - твердость материала;

Рекомендации по выбору m, m₁, m₂, П_l, F, HV можно найти в справочнике под редакцией Б.Н. Вердашкина и др. «Станочные приспособления».

Допустимая величина износа [u] определяется допустимой величиной погрешности [Ε_И]

Для опор:[u]= [Ε_И]

Для призм:

Величина [Ε_И] в предположении что погрешности Ε_УС и Ε_С можно компенсировать настройкой станка, определяется как

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

где,

T_D - допуск базового отверстия заготовки (или центрирующей втулки);

S_min - минимальный зазор в сопряжении;

T_d - допуск на размер установочного элемента (или базовой поверхности заготовки).

Это основные формулы для расчета погрешности базирования и закрепления заготовки.

вопрос11

Приспособления, применяемые для установки деталей, также являются источником погрешностей. Дело в том, что сами приспособления имеют неточность изготовления. Кроме того, увеличивается их износ с течением времени и деформацией в процессе обработки. Возникают также погрешности и в результате неточного ориентирования обрабатываемой детали в приспособлении. Точность изготовления приспособлений должна, быть выше точности обрабатываемой детали. При точных работах (2—3-й классы) обычно допуски на размеры приспособлений берутся равными 1/2—1/10 допусков на соответствующие размеры детали. При грубых работах (4-й класс и ниже) относительная точность приспособлений может быть выше (1/3—1/10 допуска на деталь).