Погрешности установки

При механической обработке на заготовку действуют силы резания, поэтому ее необходимо закрепить.

Закреплением называется приложение сил и пар сил к заготовке или изделию для обеспечения постоянства их положения, достигнутого при базировании. Установка представляет собой процесс базирования и закрепления заготовки или изделия.

 Обеспечение контакта базовых поверхностей заготовки с опорными точками приспособления и полной неподвижности заготовки относительно приспособления в процессе ее обработки, решается при конструировании приспособления созданием необходимых зажимных устройств. В отличие от базирования заготовки, когда на нее накладывается различное число связей, и она лишается трех, четырех, пяти или шести степеней свободы, во всех случаях закрепления заготовка должна быть лишена всех шести степеней свободы / 9 /.

Отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при установке от требуемого называется погрешностью установки.

Анализ погрешностей установки будем рассматривать при обработке деталей на настроенных металлорежущих станках (при автоматическом получении размеров).

Погрешность установки (_у) формируется в результате действия погрешностей закрепления (_з), базирования (_б) и приспособления (_пр). В общем виде она может быть представлена как векторная сумма:

           . (4.1)

В результате действия силы зажима происходит деформация в стыке “технологическая база – установочные элементы приспособления”, величина которой может быть определена эмпирической зависимостью:

 у = С · Р^m , (4.2)

где С – коэффициент, зависящий от качества обработанных поверхностей, марки материала; Р – сила, приходящаяся на опору приспособлений; m = 0,3…0,5.

Таким образом, при изменении силы зажима будет изменяться величина “у”, что приведет к соответствующим погрешностям закрепления (рис.4.19).

Из приведенной зависимости можно сделать вывод о путях уменьшения погрешности закрепления – стабилизации сил зажима (применение пневматических, гидравлических и других зажимных устройств), повышении качества контактирующих поверхностей.

Силы зажима должны обеспечить принятую схему базирования. Иначе могут возникнуть погрешности закрепления, вызванные изменением заданного положения заготовки.

Погрешности базирования возникают при несовпадении измерительной и технологической баз. Ее величина определяется разностью расстояний от измерительной базы до установленного на размер инструмента.

Рассмотрим несколько характерных схем образования погрешности базирования.

При фрезеровании уступа (рис.4.20) инструмент настраивается на размеры С₁ и С₂. Погрешности базирования будут отсутствовать при обработке поверхностей I и II в размеры “А” и “В” (измерительные и технологические базы совпадают).

Если поверхность I обрабатывать в размер “Б”, то возникает погрешность базирования, равная допуску на размер “Г” (ТГ).

На рис.4.21 приведена схема базирования цилиндрической заготовки на призму при фрезеровании лыски (размеры h₁ и h₂). Погрешности базирования можно определить по следующим формулам:

  _{δ h1} = K₁Td; _{δ h2} = K₂Td;

 K₁ = ;     K₂ = .

Погрешности приспособления определяются геометрическими погрешностями приспособления, изнашиванием рабочих поверхностей, неправильной установкой его на станке.

Для практических целей общая погрешность установки определяется в соответствии с правилами суммирования случайных величин по формуле

 _у =  . (4.3)

Погрешность установки при конкретных условиях обработки приведены в справочной литературе по технологии машиностроения, например, в работе / 27 /.