книги из ГПНТБ / Карамышев, С. М. Расчет на точность при проектировании станочных приспособлений учеб. пособие
.pdf
М В С С О Р С |
Ф С Р |
Уфимский авиационный институт |
им. ОРДЖОНИКИДЗЕ |
С.М.КАРАМЫШЕВ
Контрольный j
экземпляр I
РАСЧЕТ НА ТОЧНОСТЬ при проектировании станочных
приспособлений
( Учебное пособие )
У Ф а |
1 9 7 2 |
научно-ток; ". 'ССНаЯ библио", с- ". ! C. ojf о ■■: •I.FiP
Щ 621.9.002.5>t I Ц^ХДЛЬКОГО ЗАЛА
Щ- э м - 1
Рвсчет на точность при проектировании станочных приспо соблений. Под ред. проф. А.И.Ныздрикова. Уфа, УАИ, 1972,
стр.91.
В работа приводится нетоднка проектно-точностного рас чета станочных приспособлений, значительное внимание уделе но теоретическим предпосылкам, материалам научных исследований а опыту производства.
Видное место отводится рассмотрению примеров проектно-точ-
новтных расчетов для различных типов происпособлений.
Для самостоятельного выполнения расчетов по предлагаемой нетодине приводится ряд примеров.
Работа призвана служить практическим руководством при про ектировании и расчете станочных приспособлений для студентов меввностроитедышх втузов и техникумов, а такие конструкторов и технологов лашнностроительных заводов.
Отв. редактор проф. А.М.Мыздриков
3
В В Е Д Е И й Е
Спадение научно обоснованной медадики вшолленда ЯРРФШй»»-
точностных расчетов станочных приспособлений стадо н&офхеднш-
стою в |
связи с |
возросшими требованиями как к етчесщ у неготоп-»- |
n w |
изделий, |
таи .и экономической рф4 ©кщвя0еет ирр.йввэдсц-.вея- |
дых лродедеов.. |
|
|
.УЕДевшва решение этой задачи иввошмивз «5е® <рд0&№?ъ диа лизе .фивичевкой сущности причин ыоеаикно.вений логреданортей при мехаотчепшй обрабо тке.
Кв-чеживо любого наделия в делом .зависит в дердую очередь от точности изготовления и оборки деталей, которые в .него вхздяу.
■Как тшвеатдо, точность мехаийческрй обрабоаки детали .те?®
две основных харвятер1ист.ики::
ф- 'Точность самой говаржнос.ти {.по -размеру,, форме., -дистода?..
Точность -расположения этой поверхности рщнориаш.ьнр дру гих'поверхностей детали по наординирующему ее размеру или еоотно шению {те сое сности, я е.паралледвнос.тж,я еперпен-
дикуяярно.сти и дрпараметрам).
Вторая 'Характеристика 'Точности обработки, -как т ;нерааая,пкят рывает весьма 'существенное влияние на качество работы деде пап я делом.
Подавляющее бедьишнатво исследований * дяуадшх рабр.т.дшол-’-
ренныас в этой области, лто-священо вопросам тодносжи сбрайатыдае»,
1мвй поверхности, в то ,время :как данности ее ^координации удедаежр умшщршенда недр с тато-нко.е пниманке-
4
Важность этой проблемы обусловлена еще н тем,что в прак тике экспяувгацна оборудования и технологической оснастки тес-
кш образом связана работа многих производственных служб заво да и исполнителей (технолог, конструктор по приспособлениям,
ремирв,. служба механика цеха, 0ТК и др J .
Производство испытывает значительные трудности в связи е
йвкш недостатком руководящих материалов, касающихся вопросов точности координации обрабатываемых поверхностей деталей,каена- «гекйя рациональных допусков на изготовление и износ деталей станочных приспособлений и др>
Значительны!) вклад в решение |
это!) |
проблемы внесли |
-тор техн. |
||
нврх В.П.Фйраг' |
[74) , Кейд, телп. |
наук Ю.Касатиков |
[l-nj , «тс. |
||
1ьй»0яь'ров [’°] |
и другие исследователи. |
Тем не менее |
по настс*вдее |
||
Bi-оВЯ хы не располагаем необходимыми метц.ическимг и справочными материалами, пользуясь которыми иовпо обьективпо оегаать некоторые производстденные вопроси технического характера.
3 приводимой ниже методике расчета на точность при проек-
тгфоеани»! станочных приспособлений использованы материалы науч ных работ,опублике ванные в технической литературе, опыт работы некоторых машиностроительных заводов и результаты исследований,
проведенных автором в лабораторных и производственных условиях.
Все критические замечания, направленные на улучшение рабо ты, автор примет с благодарностью.
ч»
5
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ оБРАВО'ПСЕ
Погрешность расположения (координации) поверхностей дета
ли при выполнении той или иной операции механической обработ ки яаляется следствием влияния большого количества производст венных погрешностей,состав которых весьма ряг-пообровен и опре деляется в каждом отдельном случае содержанием операции,специ
фикой применяемого станочного приспособления и рядом других технологических факторов.
При выполнении проектно-точностных расчетов приспособле
ний |
определение суммар”ой (результативной.) |
погрешности обработ |
ки имеет первостепенное значение. |
|
|
|
Суммарную погрешность обработки § £ |
моетр представить |
кек |
функцию многих составляющих погрешностей, полный перечень |
|
которых в обцем ВДие для всех операций механической обработки охватить невозможно, степень влияния составляющих погрешностей на суммарную будет различной.
Для удобства рассмотрения |
проив водственные |
тогрешности, |
|
имеющие общие признаки, целесообразно объединить |
в отдельные |
||
группы: |
|
* |
|
1) погрешности, связанные |
с установкой,детали .в приспособ- |
||
леьии; |
|
|
|
1 ^.-погрешности, связанные |
с установкой приспособления на |
||
СГанке; |
^ |
' |
|
3)погрешности, связанные с неточностью изготовления при-
способлеция;
41 |
погрешности, связвшше |
с |
самим станком; |
|
-I |
' |
' ■ |
с |
■ |
о| погрешности,связанные |
измерением детали после выпол- |
|||
|
!:"чия |
операции и др. |
|
|
* 3
_ б
В общем виде это можно представить в виде следующего выражения:
&Z |
> $», $п., $ 6 , £из* ) $ » ) • '' |
(1> |
Несколько |
подробнее поясним скаванное. |
|
I , Производственные погрешности, связанные с |
установкой дета |
|
ли в приспособлении &у , являются в общем |
случае следстви |
|
ем совместного влияния |
трёх случайных и независимых факто |
|
ров, а именно» : |
|
|
fly - f |
(ScJU., 8 s t &3) } |
(2 ) |
где S trt - наибольшее ожидаемое смещение обрабатываемой дета- (
или относительно установочных элементов приспособления в на правлении выдерживаемого размера (или соотношения) ив-за на личия ваэора.между ними;
S t - погрешность базирования детали,имеющая место в тех случаях,когдапри установке детали в приспособлении исход ная (ивмерительная) база её не совмещена с установочной.
'(В большинстве случаев термины "исходная" и "измерительная"
можно отождествить,понимая их содержание как поверхность,
-.Пиния или точка,относительно которой в операционной карте оо'рдинируется положение обрабатываемой поверхности и про
изводится ее контроль);
СГз - погрешность закрепления.(расстояния между предельны ми положениями исходной базы в направлении выдерживаемого размера (или соотношения) '"вследствие 'приложения к установ-
»:ленной в приспособление детали различных по величине усилий
•зажима); колебание положения измерительной базы детали про исходит за счёт различных го величине контактных деформаций стыковых поверхностей:’базовая поверхность детали - поверх-
7
гость детали - поверхность установочного элегеита приспособле
ния. При использовании приспособлений с цеха низ ир~ вон ш и си
ло вши приводами З з |
= О- |
По данным ряда |
исследований £ла сравнении с другими погрев» |
ностяии является в большинстве случаев величиной второго поряд ка малости, поэтому в расчетах ею практически мокно пренебречь.
Поясним сказанное примерами
D |
1 .При фревероваши лиски |
|||
|
||||
|
у детали |
типа |
втулки , |
|
|
установленной |
на |
приему |
|
|
приспособления ( рис. l) , |
|||
|
необходимо вццеряао'ь |
|||
|
размер |
Ш |
, |
|
|
Пренебрегая величиной |
|||
|
и учитывая, |
|
О» |
|
|
имеем; : |
|
|
|
|
где SD - допуск |
0 > |
||
|
на диа- |
|||
|
2 . При выполнении дай |
*е |
||
|
опередня е устаиовдой де |
|||
|
тали на жестком центриру |
|||
|
ющем пальце приспособле |
|||
|
ния .( ряс,2^ |
|
|
|
|
у |
~ Seri |
i |
|
Scst- - j . где $ -наи-
больлай sasop между дета ли: и пальцем;
|
8 |
Ss |
Sd |
z |
Как видно,’ погрешность ба8иронания будет с9 стоятъ из двух (не зависимых) членов.
(5w~ производственные погрешности,связанные с установкой (на ладкой) приспособления на станке и выверкой его (задают ся технологом при разработке технологического процесса);
Sn. ~ производственные погрешности, связанные с неточностью из готовления приспособления по размеру (или соотношению) о п ределяющему положение .установочного элемента относительно номинального; сюда же могуд войтц дополнительные отклоне
ййй, вызываемые технический требованиями на приемку при-
сггабЧбления (типовые технические требования дяя приспособ лений приведены в табл.А приложений);
АпРОйавОдОтвенные погрешности,задчед^не от станка (напри-'
г^ер, для токарных |
йп»раций при устаро нКе приспособления |
||
беа последующей дверки - биение щпйвдейй станка) \ |
|||
производственны» |
погрешности, |
снячанные с |
контролем £е '-в - |
ли по координирующему размеру ( щ-« соотношению) пооде вы |
|||
полнения рапрматриваемой операции. |
|
||
(йрШеняемае средства контроля при атом дрлж№ удчичеТво |
|||
рясь уело35w ' cfU3M ^ 0 ,Z З д |
, где |
отклонение по |
|
координярУЭДему размеру детали, допустимое |
«о технологии); |
||
- гогр'шность расположения обработанной |
стИ^ставша |
||
яся оТ предыдущей обработки из-за неравномернооти припус |
|||
ка йа механическую обработку |
вследствие деформаций упругой |
||
системы СПИД.
9
СЗШйРСМИьЕ гроивводствзшш;’ погрешностей |
|
||
При выполнении проектно-точно стикх расчетов |
все |
производ |
|
ственные погрешности |
учитываются как случайные, |
поэтому при оп |
|
ределении наибольшей |
ожидаемой(суммарной) погрешности |
$- сум |
|
мирование |
их необходимо производить по правилам,согласующимся |
с теорией |
вероятностей и математической статистики. |
Как показали исследования автора flOj и ряд других работ
[1,9,11,20] , подавляющее большинство из указанных в выражении (j)
погрешностей имеют распределения, достаточно хорошо описываемые
ч
законом нормального распределения.
Приведем некоторые данные исследований О] .проведенных в лабораторных и производственных условиях.
При обработке деталей -типа втулок на токарно-винторезном станке типа ТВ-320 (база - цилиндрическое отверстие, обрабаты
ваемая поверхность - наружная цилиндрическая)устанавливаемы*
на хвостовую |
оправку, |
изучалось |
влияние зазора между деталью в |
||
оправкой |
на |
биение |
обработанной |
поверхности относительно базо |
|
вой. |
|
|
|
|
|
Было |
проведено |
20 |
серий опытов. Каждая серия включала $00 |
||
замеров биений. |
|
|
|
||
В условиях проводимых опытов влияние побочных факторов |
|||||
было сведено к наименьшим возможным величинам. Например,устано вочная поверхность оправки доводилась "по месту", чем практиче ски устранялось влияние биения шпинделя станка на изучаемый па раметр.
По результатам наблюдений были построены практические кри вые распределения. Результаты математической обработки опытных данных показал и,что в 15 случаях из 20 полученные распределения биений достаточно хорошо описываются законом-нормального рас-