4.5. Расчет точности станочных приспособлений

Цель расчета приспособления на точность  обоснованная разработка технических требований к приспособлению исходя из технических требований к точности обрабатываемой детали.

Расчет точности станочных приспособлений проводится на базе теории размерных цепей. Замыкающим звеном размерной цепи является требование к точности размера, взаимного расположения поверхностей или геометрической формы обрабатываемой детали. Составляются уравнения размерных цепей приспособления в зависимости от технических требований к точности замыкающего звена. На основании решения размерных цепей разрабатываются технические требования к приспособлениям.

4.5.1. Термины, обозначения и определения размерных цепей

Основные термины, обозначения и определения размерных цепей установлены по ГОСТ 16319-80.

Размерной цепью называют совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.

Размеры, образующие размерную цепь, называют звеньями размерной цепи. Звенья размерной цепи обозначаются прописными буквами русского алфавита. Размерная цепь состоит из составляющих звеньев и одного замыкающего звена. Замыкающим называют размер, который получается последним в процессе обработки детали, сборки узла машины или измерения. Замыкающие звенья обозначают и т. д. Составляющие звенья могут быть увеличивающие и уменьшающие, их обозначают А1, А2, АЗ и т. д. Увеличивающим звеном называют составляющее звено размерной цепи, с увеличением которого замыкающее звено увеличивается. Уменьшающее звено - составляющее звено размерной цепи, с увеличением которого замыкающее звено уменьшается. На схемах размерных цепей увеличивающие звенья обозначают стрелкой над буквой вправо, а уменьшающее  стрелкой влево (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Схемы размерных цепей

Для определения вида звеньев (уменьшающее и увеличивающее) замыкающее звено условно относят к категории уменьшающих звеньев и обозначают пунктирной стрелкой над буквой влево. Затем производят векторный обход по контуру размерной цепи. При смене направления обхода направление стрелки меняется на противоположное.

Пример: при переходе от размера Б1 к размеру Б2 направление стрелки изменилось, то же самое и от размера Бз к размеру Б4.

Замкнутость размерного контура является необходимым условием для составления и расчета размерной цепи.

4.5.2. Задачи и способы расчета размерных цепей

Расчет размерных целей является необходимым этапом конструирования, изготовления и эксплуатации изделий.

Он позволяет решать следующие задачи:

• устанавливать геометрическую и кинематическую связь между размерами деталей и рассчитывать номинальные значения, допуски и отклонения этих размеров;

• правильно наносить размеры и их отклонения на рабочие чертежи деталей и сборочных единиц;

• улучшать конструкцию изделия для достижения требуемой точности и сохранение ее в процессе эксплуатация;

• производить пересчет конструктивных размеров на технологические и определять операционные припуски и допуски на эти размеры;

• обосновывать и рассчитывать требуемую точность изделия.

Расчет размерных цепей заключается в установлении связи между размерами, их допусками и отклонениями всех звеньев, входящих в размерную цепь.

Размерные цепи применяются для решения прямой и обратной задач. При решении прямой задачи известны параметры замыкающего звена и требуется определить рациональное значение параметров: (допусков и предельных отклонений) всех составляющих звеньев размерной цепи. При решении обратной задачи по известным параметрам всех составляющих звеньев требуется определить параметры (номинальный размер, допуск и предельное отклонение) замыкающего звена.

Решение прямой задачи применяется при проектировании изделий или технологических процессов, а решение обратной задачи позволяет проверить правильность решения прямой задачи.

При расчете размерных цепей требуемая точность замыкающего звена может быть достигнута методами полной, неполной, групповой взаимозаменяемости, пригонки или регулирования.

При методе полной взаимозаменяемости детали, изготовляемые в пределах расчетных допусков, соединяются при сборке без подбора, пригонки или регулировки. При этом значения замыкающего звена не выходят за установленные пределы у всех объектов.

При методе неполной взаимозаменяемости детали также соединяются при сборке без подбора, пригонки или регулирования, но при этом у небольшой заранее обусловленной части объектов значения замыкающего звена могут выйти за установленные пределы.

При групповой взаимозаменяемости соединение деталей производится предварительно по соответствующим группам, на которые они были рассортированы по своим размерам.

При методе пригонки или регулирования точность замыкающего звена достигается изменением размера компенсирующей детали путем удаления определенного слоя материала или подбором сменных прокладок (колец, шайб и т. д.) требуемой толщины (регулирование).

Существует два способа расчета размерных цепей: расчет на максимум-минимум, при котором учитываются только определенные отклонения составляющих звеньев; вероятностный способ расчета, учитывающий законы рассеяния размеров деталей при их сборке.