- •Методические указания
- •Воронеж 2010
- •Практическое занятие № 4 расчет и конструирование протяжек
- •Практическое занятие № 5 расчет необходимой точности приспособлений
- •5.1 Выбор расчетных параметров
- •5.2 Расчет приспособлений на точность
- •5.3 Расчет исполнительных размеров установочных
- •Библиографический список
- •Содержание
- •5.2. Расчет приспособлений на точность……..……...30
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
5.2 Расчет приспособлений на точность
После обоснованного выбора расчетных параметров следует приступить к непосредственному расчету приспособления на точность, т. е. определить точность изготовления приспособления по принятым параметрам. Следует отметить, что в настоящее время нет единой общепринятой методики такого расчета.
Для получения требуемой точности изготавливаемой детали в приспособлении необходимо выбрать такую схему приспособления, при которой действительные погрешности базирования εб заготовки в приспособлении были бы меньше или равны допустимым значениям εдоп погрешности базирования:
εб ≤ εдоп.
Допускаемое значение погрешностей базирования обрабатываемой детали в приспособлении ориентировочно
εдоп = δ - ω ,
где δ — допуск получаемого размера детали; ω — точность обработки детали, достигаемая при выполнении данной операции.
Если отсутствуют необходимые данные о точности обработки детали при выполнении данной операции, то можно принимать среднюю экономическую точность обработки, указанную в таблицах справочников для соответствующего способа обработки.
Действительное значение погрешностей εб базирования деталей в приспособлении определяют из геометрических связей в соответствии со схемой базирования.
Формулы для определения действительного значения погрешностей базирования для встречающихся схем базирования приведены в справочниках.
Расчетная суммарная погрешность приспособления
Δпр ≤ δ - (К1εб + Δу + К2ω),
где δ — допуск на полученный размер детали; εб — погрешность базирования этой детали; K1 = 0,8…0,85 — коэффициент; К2 = 0,6…1,0 — коэффициент; ω - точность обработки на размер детали при выполнении данной операции; Δу — погрешность установки заготовки.
Значения погрешности установки можно выбирать из справочников. При установке и закреплении обрабатываемая заготовка в приспособлении смещается. Величина этого смещения зависит от типа приспособления и вида зажимного устройства и не зависит от схемы базирования и способа обработки.
Определив погрешность базирования εб, и найдя по таблицам погрешность установки Δу детали и точность обработки ω, рассчитывают погрешность приспособления (суммарную), которую распределяют по отдельным составляющим звеньям размерной цепи.
Суммарная погрешность приспособления состоит из следующих погрешностей, являющихся звеньями размерной цепи:
Δу = Σδи + δу + δз + δп,
где δи — погрешность изготовления деталей приспособления; δу — погрешность установки приспособления на станке; δз — погрешность вследствие конструктивных зазоров, требуемых для посадки деталей на установочные элементы приспособления; δп — погрешность перекоса или смещения инструмента, возникающая вследствие неточности изготовления направляющих элементов приспособления; если направляющих элементов нет, погрешность δп = 0.
5.3 Расчет исполнительных размеров установочных
и направляющих элементов
Пример 4. У втулки, установленной торцовой поверхностью на пластину и отверстием на цилиндрический палец (см. рис. 5.3), при фрезеровании уступа выполняют размер А1 = 80 ± ± 0,1 мм. Требуется определить исполнительный размер установочного пальца d, если известно, что размер базового отверстия D = 60Н8(+0,046) мм, точность фрезерования ω = 0,120 мм. Погрешности положения заготовки компенсируются настройкой станка.
Решение. Анализ схемы установки втулки показывает, что исполнительный размер (диаметр) установочного пальца определяется из условия обеспечения заданной точности выполнения размера А1:
Рис. 5.3. Схема фрезерования втулки
Учитывая, что погрешность закрепления в этом случае равна нулю, а погрешности положения заготовки компенсируются настройкой станка, имеем
,
где — погрешность базирования размера А1.
Погрешность базирования определяется по уравнению
,
где λ2 = 0,517 - вероятностный коэффициент, учитывающий закон распределения размеров в пределах допуска.
Таким образом,
,
откуда
=
= 0,2 – 0,517 ∙ 0,046 – 0,120 = 0,056 мм.
Из таблиц СТ СЭВ 144—75 подбираем поле допуска вала (пальца) так, чтобы соблюдалось условие Smin + Td > ei (рис. 5.4):
Отклонения |
g5 |
f6 |
g6 |
f7 |
e7 |
es, мкм |
-10 |
-30 |
-10 |
-30 |
-60 |
ei, мкм |
-23 |
-49 |
-29 |
-60 |
-90 |
Рис. 5.4. Схема расположения полей допусков отверстия заготовки и установочного пальца
Очевидно, что указанному условию удовлетворяют поля допусков валов g5, f6 и g6, а из возможных следует выбрать менее точный, так как его изготовление более дешевое, т.е. размер установочного пальца мм.
Выполним проверочный расчет и определим ожидаемую точность выполнения размера А1:
=
= 0,517(0,046 + 0,019) + 0,030 + 0,120 = 0,184 мм.
При заданном на размер А1 допуске = 0,2 мм принятое поле допуска установочного пальца d = 60f6 обеспечивает некоторый запас точности 0,016 мм.
Задача 1. Базовое отверстие заготовки выполнено в системе вала с отклонениями поля допуска размера мм.
Схема установки и условия обработки заготовки — как в предыдущей задаче (см. рис. 5.3). Требуется определить исполнительный размер цилиндрического установочного пальца, обеспечивающий выполнение заданной точности размера А1 ( = 0,250 мкм). Точность метода обработки принять ω =
= 0,120 мм.
Задача 2. Определить исполнительный размер центрирующей втулки при установке заготовки плоскостью и наружной цилиндрической поверхностью (см. рис. 5.5) при обработке
паза и выполнении размера A2 = 50 ± 0,095 мм. Наружная цилиндрическая поверхность обработана в размер мм. Суммарная погрешность положения заготовки εпр = 0,040 мм. Точность фрезерования ω = 0,060 мм.
Замечание: условие для выбора исполнительных размеров центрирующей втулки Smin + λ2TD ≥ ES.
Пример 5. Для обработки поверхностей 1 и 2 и выполнения размеров А1 и A2 (см. рис. 5.6) корпус базируют плоскостями и отверстием на срезанный палец. Размер L0 от оси отверстия заготовки до базовой плоскости выполнен с допуском = 0,1 мм, в приспособлении размер Lп от оси срезанного пальца до рабочей поверхности пластин выполнен с допуском = 0,05 мм. Размер базового отверстия Ø30+0,033 мм; диаметр срезанного пальца Ø мм. Требуется определить ширину ленточки 2l срезанного пальца, при которой обеспечивается возможность свободной установки заготовок в приспособление.
Рис. 5.5. Схема установки заготовки
при фрезеровании паза
Решение. Увеличенное до 2С значение зазора S, обеспечивающее установку партии заготовок, определяется по зависимости
,
где - допуск на размер между базовыми поверхностями заготовки; - допуск на размер между установочными элементами (от оси срезанного пальца до рабочей поверхности пластин); - минимальный зазор между цилиндрическими пальцами и отверстием заготовки.
Для приведенной схемы установки (см. рис. 5.6) =
= 0.
Тогда
= 0,1 + 0,05 = 0,15 мм.
Рис. 5.6. Схема обработки поверхностей корпуса
Ширина ленточки цилиндрической поверхности срезанного пальца определяется по зависимости
,
где D2 - номинальный диаметр отверстия, которым заготовка устанавливается на срезанный палец; S2min - минимальный зазор в сопряжении базового отверстия со срезанным пальцем (соответствует зазору S на рис. 5.6).
В данном случае необходимая ширина ленточки срезанного пальца, при которой гарантируется возможность свободной установки всей партии заготовок, для приведенной схемы установки будет равна
мм,
т.е. ширина ленточки срезанного пальца должна быть не более 4,0 мм.
Задача 3. Заготовку устанавливают плоскостью на пластину и двумя отверстиями (D1 = D2 = 40 мм) на цилиндрический и срезанный пальцы (см. рис. 5.7). Минимальный зазор в сопряжении отверстий с установочными пальцами S1min =
= S2min = 0,009 мм. Размер между осями базовых отверстий L0 выполнен с допуском = 0,1 мм; между осями установочных элементов = 0,05 мм. Определить ширину ленточки срезанного пальца, обеспечивающую свободную установку заготовок.
Задача 4. Для одновременной обработки поверхностей набором фрез заготовку устанавливают плоскостью, наружной цилиндрической поверхностью и отверстием (см. рис. 5.8). Наружная цилиндрическая поверхность обработана в размер
d = 60-0,1 мм, отверстие D = 35+0,035 мм. Размер между осями базовых поверхностей L0 = 150 мм выполнен с допуском
= 0,2 мм, размер между установочными элементами - с допуском = 0,04 мм. Угол призмы α = 90°. Требуется определить ширину ленточки срезанного пальца, обеспечивающую свободную установку заготовки.
Рис. 5.7. Схема установки заготовки
Рис. 5.8. Схемы установки заготовки при фрезеровании