ВЫБОР СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ И РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТИ УСТАНОВКИ

Под базированием понимают «придание заготовке требуемого положения относительно выбранной системы координат» [1, стр. 147-150].

Поверхности, используемые для определения положения заготовки или изделия в процессе обработки (ремонта), называются технологическими базами.

На практике технологическими базами являются поверхности заготовки, находящиеся в непосредственном контакте с установочными элементами приспособления, а под термином базирование понимают, установку заготовки в строго определенное положение относительно предварительно выставленного инструмента, либо, упоров, рабочих перемещений исполнительного органа (стола или инструмента).

На первой операции, когда заготовка не имеет обработанных поверхностей, ее устанавливают на черновую базу. В последствии для базирования предпочтение отдают обработанным поверхностям которые называют чистовыми базами.

Поверхности детали (на чертеже) от которых конструктор проставил размеры или определил соотношения (параллельность, перпендикулярность, соосность и т.п.) называются конструкторскими базами. Именно их рекомендуется в первую очередь использовать как технологические при установке заготовки в приспособление для исключения погрешности базирования. Технологическая база, являющаяся одновременно и конструкторской называется основной, несовпадающая, - вспомогательной. Размеры, связывающие вспомогательные базы с конструкторскими называют базисными.

Любое твердое тело может имеет шесть степеней свободы, - перемещения и повороты относительно трех осей координат. Для определения точного положения этого тела в пространстве ему следует задать шесть координат. Замена координат двухсторонними связями (силовым замыканием) заготовки с установочными элементами приспособления определяет схему базирования.

Для призматических деталей три точки главной опорной поверхности определяют три координаты. Две точки направляющей поверхности, - две, а одна точка упорной - последнюю шестую. В качестве главной опорной рекомендуется выбирать поверхность, имеющую наибольшую площадь и обеспечивающую наилучшую устойчивость заготовки в приспособлении. Направляющая поверхность должна иметь наибольшую протяженность

Условноеизображение опорных точек (а) и установка заготовки в приспособление по комплекту баз с нанесенной схемой базирования (б):

Цилиндрические детали типа валов не имеют главной опорной поверхности. Ее заменяет двойная направляющая, - цилиндрическая поверхность несущая четыре опорные точки. Торец заготовки, несущий одну опорную точку, является, как и в предыдущем случае, упорной поверхностью. Шестая точка, определяющая угловое положение заготовки относительно оси вала лежит на боковой упорной поверхности шпоночного паза или радиального отверстия.

Короткие цилиндрические детали типа дисков имеют главную базирующую поверхность (торец), несущую три точки, центрирующую базу - цилиндрическую поверхность, несущую две точки и упорную боковую поверхность шпоночного паза или радиального отверстия.

При базировании заготовок по коническим поверхностям различают два случая: базирование деталей длинной конической поверхностью (например, установка сверла с коническим хвостовиком в коническое отверстие шпинделя) и короткой конической поверхностью (например, базирование заготовки в центрах по коническим отверстиям в торцах). В первом случае длинная коническая поверхность является одновременно двойной направляющей и упорной базой, т.е. несет пять точек. Для ориентации углового положения инструмента относительно продольной оси требуется еще одна упорная поверхность (лапка хвостовика сверла, штифт, шпонка и т.п.).

При базировании в центрах левое центровое отверстие играет роль центрирующей и упорной базы, т.е. несет три опорные точки, а правое, - только центрирующей, - две точки. Для определения углового положения, как и в предыдущем случае необходимо создавать дополнительно упорную базу. Таким образом для определения положения заготовки в приспособлении при полном базировании необходимо предусмотреть в его конструкции шесть опорных точек, связывающих посредством силового замыкания шесть степеней свободы. При установки заготовки более, чем на шесть точек, схема базирования становится статически неопределенной, что приводит к значительному снижению точности установки и возможному появлению брака.

При выполнении целого ряда операций требуется обработка поверхностей, закоординированных только по одной или двум осям. В этом случае пользуются методами упрощенного базирования. Например, при точении валов на токарных станках достаточно пяти опорных точек, потому что ее угловое положение относительно продольной оси не оказывает никакого влияния на точность обработки радиальных и линейных размеров. При фрезеровании плоскости «на проход» достаточно и трех точек, т.к. необходимо получить точный размер только по ее высоте. Однако не следует понимать, что в процессе обработки при упрощенном базировании заготовка сохраняет оставшиеся степени свободы и может перемещаться или поворачиваться. Отнюдь нет. Она неподвижно крепится в приспособлении при помощи прихватов, упоров, зажимов и т.п., но положение ее в пространстве определяют только пять, четыре или три координаты. Значения остальных координат, полученные после зажима заготовки в приспособлении не оказывают никакого влияния на требуемую точность обработки.

Одной из составляющих суммарной погрешности обрабатываемого размера, определяемой допуском на него, является погрешность установки, которая, в свою очередь, является суммой погрешностей базирования, закрепления и положения заготовки, вызванной неточностью приспособления [1, стр151 - 156]

Погрешность базирования - это отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого. Она возникает при несовпадении опорной установочной базы с конструкторской, т.е. только в случае, когда конструкторская база не используется как технологическая.

Для снижения погрешности базирования следует придерживаться следующих правил выбора технологических баз.

Для черновых (необработанных) баз:

n если у окончательно обработанной детали остаются «черные» поверхности, то их рекомендуется принимать за технологические на первой операции, обеспечивая тем самым необходимую увязку черновых и чистовых поверхностей;

n у деталей обрабатываемых «кругом», за черновые базы следует принимать поверхности с наименьшим припуском;

n черновые базы должны быть, по возможности, ровными, без забоин, раковин, приливов и т.п. Поверхность, используемая в качестве главной опорной базы должна обеспечивать наибольшую устойчивость и жесткость заготовки.

Для чистовых баз:

n чистовые технологические базы должны быть основными, а не вспомогательными, для исключения погрешности базирования;

n они должны обеспечивать наибольшую устойчивость и наименьшие деформации заготовки от сил зажима и резания. Если поверхности не удовлетворяют этим требованиям, то создают искусственные базы путем обработки платиков, поясков, выточек, отверстий и т.п.;

n необходимо избегать смены баз, т.е. все размеры с повышенными требованиями к точности обработки и взаимному расположению необходимо стараться обрабатывать с одного установа от одной и той же технологической базы.

Погрешность закрепления - разность между требуемым и фактическим положением заготовки после ее зажима в приспособлении, вызванная действием зажимных усилий. Для конкретных случаев эта погрешность определяется опытным путем в процессе измерения положения заготовки до и после зажима. Значительное влияние на погрешность зажима оказывают форма, габаритные размеры заготовок, физико-механические свойства материалов установочных элементов, точность и шероховатость базовых поверхностей, размещение опор и установочных элементов в приспособлении, а также точки приложения и направления действия зажимных сил. Для стабилизации и последующего исключения погрешности закрепления необходимо при конструировании привода приспособления стремиться к обеспечению стабильности силы зажима, что обеспечивается применением механизированного привода. Тогда для партии заготовок обрабатываемых в этом приспособлении с постоянной силой зажима, погрешность закрепления из разряда случайных величин становится систематической составляющей и может быть учтена при наладке станка. В этом плане ручной зажим неприемлем.

Погрешность положения заготовки возникает из-за неточности изготовления элементов приспособления, погрешностей сборки, износа установочных элементов, неточности установки приспособления на столе или шпинделе станка.

Рассмотренные выше погрешности являются случайными величинами и, при достаточно корректных допущениях, подчиняются закону нормального распределения. В этом случае погрешность установки можно определить по формуле:

,

где погрешность базирования,

- погрешность закрепления,

- погрешность положения.Для проверки правильности выбора схемы установки следует сравнить полученное значение с допустимой, которая определяется из формулы технологического допуска на обрабатываемый размер

= ,

где - погрешность обрабатываемого размера, вызываемая упругими деформациями элементов технологической системы под действием нестабильных сил резания,

- погрешность настройки станка,

- погрешность, вызываемая размерным износом инструмента,

- суммарное отклонение формы обрабатываемой поверхности в результате геометрических погрешностей станка и деформаций заготовки при ее закреплении из-за неравномерных упругих перемещений элементов технологической системы в различных сечениях заготовки. Отсюда:

Выбранная схема установки считается правильной, если

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: