4 Расчет приспособления на точность.

4.1 Общие положения

При определении точности приспособления необходимо учитывать метод обработки, тип приспособления, конструкцию инструмента.

Например: обработка в кондукторе вызывает погрешность межцентровых расстояний обрабатываемых отверстии и расстояния от установочной базы до оси обрабатываемого отверстия.

Точность диаметральных размеров не зависит от точности приспособления.

Рис.19

Обработка во фрезерных приспособлениях вызывает неточность заданного размера из-за неточности положения установочных элементов приспособления относительно режущего элемента (Δ).

Рис.20

На размер b точность приспособления не влияет. Размер “a” - ?

Обработка в токарных приспособлениях влияет на взаимное положение обрабатываемой и установочной поверхностей и не влияет на погрешность формы и точность диаметральных размеров.

4.2 Последовательность расчета приспособления на точность.

1. Выявить размеры, на точность которых влияет приспособление.

2. Из этих размеров выбирается размер с минимальным допуском для расчета на точность.

3. Составляется схема для расчета допуска на изготовление приспособления.

4. Определяется допускаемая для проектируемой операции погрешность установки Е_ДОП

5. Определяется погрешность базирования Е_б.

6. Определяется погрешность закрепления Е_з.

7. Определяется допускаемая величина погрешности положения (приспособления) Е_пДОП.

8. Определяются составляющие допускаемой величины погрешности положения Е_пДОП

9. Определяется допускаемая величина Е_нпДОП погрешности неточности изготовления и сборки приспособления.

10. Определяется величина Е_нп, реально существующая в приспособлении и вливается с Е_нпДОП

11. Проверяется выполнение условия

4.3 Пример № 1: расчет кондуктора на точность:

Рис.21 - заготовка

Для обработки отверстий диаметром 10H8 в заготовке спроектирован кондуктор.

рис.22 Схема приспособления

1. На операции выдерживается три размера: 10Н8, 50+0,1, 15±0,1. Приспособление влияет только на точность размеров 50±0,1 и 15±0,1.

2. Допуски этих размеров одинаковы (0,2 мм) поэтому расчету подлежит размер 50+0,1, как наиболее точный.

3. Составляем схему для расчета допуска на изготовление приспособления см. рис.22 (специфика).

4. Определяем допускаемую погрешность установки

• =0.2мм - допуск рассчитываемого размера;

• - суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности, зависящая от геометрических погрешностей станка ([4],том 1, стр.58, табл.35);

Принимаем =0 для обработке в кондукторе.

• - погрешность выполняемого редуктора, вызываемая упругими отжатиями элементов технологической системы под влиянием нестабильности сил резания.

,

где - коэффициент уточнения ([4] табл.22 стр.181);

- ожидаемая погрешность припуска, находящаяся по графику размерных цепей.

Принимаем ∆y=0, т.к. упругие обжатия происходят вдоль оси сверла и не влияют на полученный размер.

• ∆H - погрешность настройки станка и инструмента ([4] табл.36 стр.66).

Принимаем ∆H=0 для смены кондукторной втулки.

• ∆И - погрешность, вызываемая размерным износом режущего инструмента ([4] табл.47 стр.76)

Принимаем ∆И = 0 ввиду легкости смены инструмента.

• ∆T - погрешность, вызываемая тепловыми деформациями технологической системы.

∆T находится только для операции с жестким допуском на обработку (JТ5-JТ7):

,

где К - коэффициент, учитывающий влияние тепловых деформаций технологической системы на суммарную погрешность: К=0.1-0.5 – для лезвийного инструмента, К=0.3-0.4 – для шлифования.

Принимаем ∆T=0, т.к. требования к точности не высоки.

5. Определение погрешности базирования Еб (табл.19,стр.31) [1].

Принимаем Е_б =0, т.к. совпадают установочная и измерительная базы. В данном случае не учтен зазор между отверстием заготовки и пальцем, он будет учтен в погрешности приспособления.

6. Определение погрешности закрепления.

Е_з выбирается по табл.22 стр.40 [1].

Е_з=0, т.к. направление усилия зажима Q перпендикулярно к рассчитываемому размеру. Иногда принимают Е_з = 0,01.

7. Определяем допускаемую величину погрешности положения Е_пДОП

,

где Е – погрешность установки. Вместо Е подставляем Е_доп (пункт 4).

, откуда .

.

8. Определение составляющих допускаемой погрешности положения Е_Пдоп, кроме Е_НП

,

где Е_изн – погрешность изнова, возникающая в результате износа установочных элементов:

,

,

где - износ установочных элементов;

N – количество контактов заготовки с установочным элементом. N ≈ годовой программе выпуска;

- коэффициент, зависящий от вида применяемых установочных элементов;

для опоры со сферической головкой,

– для призмы,

– для опорных пластин,

– для гладких установочных пальцев,

– для срезанных пальцев.

,

где - износ втулок [3] стр. 564, где α_вт - допуск на диаметр отверстия втулки, определяется из принятой посадки (F8 - для сверла, G7 - для развертки). При точности 6-7 квалитета и выше назначают Н8 - для сверла, G6 - для развертки.

К - коэффициент, зависящий от величины отклонения на размер от базы до оси обрабатываемого размера.

К= 1 - при отклонении ±0,1; К= 2 – при отклонении от ± 0,1 до ±0,3.

=0 при единичном производстве.

= 1 • 0,022 (рис. 4).

Е_изн = 0,022.

Е_уст - погрешность установки на станке. Определяется исходя из зазора между посадочным элементом станка (паз станка) и приспособления (шпонка).

Рис. 23 Схема возникновения погрешности установки

приспособления на станке

Е_уст = 0 для сверлильных приспособлений, устанавливаемых на станок без шпонки.

Е_заз - погрешность зазора, определяется исходя из посадки между установочным элементом и заготовкой. Рекомендуемые посадки при сверлении - H8/q5, H8/q6, Н8/Т7, H8/h9. Например, при установке приспособления на столе станка по посадке 12H8/f7 погрешность зазора составит:

.

Е_пер - погрешность перекоса или смещения инструмента, возникающая из-за

неточности изготовления направляющих элементов приспособления.

Е_пер при сверлении:

Рис. 24 Схема возникновения погрешности перекоса

9. Определяем допускаемую величину изготовления и сборки приспособления Е_НПдоп

пункт 7 пункт 8

10. Определяем погрешность неточности изготовления и сборки Е_НПрасч – реально получаемой при изготовлении приспособления:

,

где е_i – эксцентриситет,

2е_i – биение,

δ_i – допуск, составляющие размерной цепи, замыкающим звеном которой является рассчитываемый размер.

11. Проверяем выполнение условия

Выявим размерную цепь. Для этого, начав от одной из поверхностей (оси), ограничивающей замыкающее звено, найдем составляющие звенья - размеры между базирующими поверхностями деталей или их осей придем ко второй поверхности (оси), ограничивающей замыкающее звено.

Размерная цепь:

• ось отверстия втулки 5

• ось наружной поверхности втулки 5

• ось отверстия втулки 6

• ось наружной поверхности втулки 6

• ось отверстия корпуса под втулку 6

• ось отверстия корпуса под срезанный палец 1

• ось наружной поверхности (цилиндрической) срезанного пальца 1

• ось центрирующей (срезанной) поверхности пальца 1

• ось отверстия втулки 5.

Тогда:

e₁ - несоосность между осями отверстия и наружной поверхностью втулки 5 (зависит от точности изготовления втулки). е₁ задается конструктором, принимаем е_1: =0,01 мм.

е₂- несоосность между осями наружной поверхности втулки 5 и отверстия втулки 6 (если зазор - е₂ =1/2 от Smax, если натяг - е₂ = 0). Посадка H7/q6 или H7/h6.

е₃ - несоосность между осями отверстия и наружной поверхности втулки 6, аналогично е_2.

е₄ - несоосность между осями нижней поверхности втулки 6 и отверстием в корпусе, аналогично е_2.

δ_i - допуск на межцентровое расстояние между отверстием корпуса под втулку 6 и отверстием под палец 1. δi ≈ 1/2 δ на размер в приспособлении (≈0,02 мм).

е₅ - несоосность между осями отверстия корпуса под палец 1 и наружной поверхностью пальца 1, аналогично е₂.

е₆- несоосность между осями наружной и центрирующей поверхностей пальца 1. е₆ = 0,01 мм.

10. Условие выполняется.