yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->3.5.1.2 Похибки базування при використанні оправок

Технологія машинобудування

3.5.1.2 Похибки базування при використанні оправок

 

      Оправки, як правило, використовують на токарних, шліфувальних, фрезерних роботах, тобто в усіх випадках, коли у вигляді технологічних баз виступають отвори та площини.

      Основним технологічним завданням, яке вирішують з використанням оправок, є забезпечення у заданих межах відхилення від співвісності (радіального биття) зовнішніх поверхонь обертання, що обробляють на оправці, відносно осі отвору, що використовують як технологічну базу.

Конструкція оправки може передбачати різні види з’єднань ДКБ оправки та ТБ заготовки.

Класифікація оправок наведена на рисунку 3.18.

 

 

 

Рисунок 3.18 – Класифікація оправок

 

      Залежно від співвідношення діаметра оправки до її довжини при використанні оправок можна реалізувати такі типові схеми базування:

- встановлювальна база + подвійна опорна (рисунок 2.11);

  - подвійна напрямна + опорна база (рисунок 2.13).

Розглянемо похибки базування, що виникають при використанні оправок різної конструкції.

 

Оправки із зазором

 

Типова конструкція оправок із зазором показана на рисунку 3.19.

 

 

Рисунок 3.19 – Оправка із зазором

При використанні таких оправок заготовка приєднується до поверхні оправки посадкою із зазором (як правило, за посадками

Н(6-8)/h,e,g(6-7)). Це викликає появу ексцентриситету між віссю технологічної бази заготовки і базовою поверхнею оправки, що, у свою чергу, є причиною появи радіального биття базової і оброблюваної поверхні заготовки у процесі обробки.

Величина максимального радіального биття (Тmax )дорівнює 2е, де

е – ексцентриситет між віссю оправки і віссю заготовки (дивись рисунок 3.19).

Допустиме значення цього биття [Т] може бути або у межах допуску на діаметр поверхні, що підлягає обробці, або задано конструктором додатково –більш точно (у вигляді допуску на взаємне розміщення поверхонь).

Точність обробки забезпечується, якщо виконується умова:

 

                                   [Т] (Тmax).                                                (3.8)

 

У необхідних випадках технолог повинен перевірити можливість виконання заданої конструктором технічної вимоги при відомих розмірах отвору (технологічної бази), і оправки (її допоміжної конструкторської бази) моделюючи найбільш несприятливі умови використання оправки (розмір технологічної бази максимальний (Dmax заг) , а розмір оправки мінімальний (Dmin опр).

.

Виконання умови 3.8 можливо у випадку, якщо:

 

[Т] ≤ 2еmax,  або [Т] ≤ 2Smax.

 

Якщо умова не виконується, то треба переглянути допуски на розміри оправки та отвору з метою їх зменшення.

За неможливості виконання умови і в цьому випадку треба використовувати оправки інших конструкцій або навіть інші пристрої.

Якщо в операції, що виконується на оправці з зазором, треба витримати не тільки діаметральні, а й лінійні розміри А, В, С (дивись рисунок 3.20), то для них похибки базування (або їх відсутність) визначають за методикою, наведеною раніше (п.3.5.1.1).

Рисунок 3.20 – До визначення похибки базування лінійних розмірів

 

При використанні оправок із зазором для фрезерних робіт заготовку встановлюють на площину та циліндричний палець з посадкою з гарантованим зазором, позбавляючи 5 ступенів вільності. За необхідності повного базування додають ще одну опорну точку.

Наприклад (дивись рисунок 3.21 [12]), на вертикально-фрезерному верстаті треба виконати обробку ступінчастої поверхні втулки, витримавши розміри А1 та А2.

 

 

 

Рисунок 3.21 – Схема фрезерування втулки

У цих випадках очікувана похибка виконання розмірів ωi визначається як сума похибки установки εуi та допуску економічної точності способу обробки Δi:

ωi = εуi + Δi .

 

Якщо взяти, що для розміру А1 похибка закріплення та самого пристрою дорівнює 0, то похибка установлення буде включати тільки похибку базування.

Похибка базування εбА1 для розміру А1 може бути визначена за такою формулою:

                        εбА1 = Smax = TD + Smin + Td    ,                                    (3.9)

 

де Smax  - максимальний зазор у зєднанні палець-отвір; TD – допуск на розмір отвору заготовки; Smin - мінімальний гарантований зазор у зєднанні палець-отвір; Td – допуск на розмір пальця пристрою.

Якщо взяти, що діаметр отвору - технологічної бази заготовки D = 30+0,039 , точність встановлювального пальця , а точність способу обробки ΔА1 = 0,12мм, то очікувана похибка виконання розміру А1 дорівнює:

ω А1 = εбА1 + ΔА1;

 

εбА1 = Smax = TD + Smin + Td = 0,039+0,07+0,09 = 0,055 мм;

 

ω А1 = 0.055 + 0,12 = 0,175 мм.

 

Для розміру А2  похибка базування відсутня, тому очікувана похибка його виконання (за умови не врахування похибок закріплення та самого пристрою) дорівнює тільки допуску економічної точності способу обробки ΔА2:

 

ω А2= ΔА2 = 0,12 мм.

 

Знаючи очікувані похибки виконання окремих розмірів, технолог має можливість оцінити точність схеми базування в цілому і за необхідності вжити заходів для її оптимізації.

 

       Оправки з натягом

 

При використанні таких оправок технологічна база заготовки з’єднується з базовою поверхнею оправки посадкою з натягом. Типова конструкція оправок із натягом наведена на рисунку 3.22.

 

Рисунок 3.22 – Оправка з натягом

 

Поверхня ÆDH7/h6 призначена для попереднього центрування заготовки, а поверхня ÆDH7/рп (рп – розрахункова посадка) виконана з посадкою, що забезпечує розрахований натяг, необхідний для передавання крутного моменту, достатнього для проведення процесу обробки.

Похибка базування для діаметральних розмірів при використанні оправок із натягом дорівнює нулю.

Якщо в операції, що виконується на оправці з зазором треба витримати не тільки діаметральні, а й лінійні розміри, аналогічно до розмірів А, В, С (див. рисунок 3.20), то для них похибки базування (або їх відсутність) визначають за методикою, наведеною раніше (п.3.5.1.1)

Використання оправок із натягом дозволяє витримати принцип постійності баз. При цьому заготовки передають від операції до наступної операції разом із оправкою.

Конічні оправки

 

Технологічною базою заготовки при використанні конічних оправок є циліндричний отвір, виконаний за 6-7-м квалітетами точності, яким вона напресовується на оправку, що нагадує оправку з натягом. Конусність робочої частини оправки дуже невелика (дивись рисунок 3.23) і знаходиться у межах 1/2000 –1/4000.

Розміри конічних оправок регламентовані ГОСТ 31.1066.03-97.

Похибка базування для діаметральних розмірів при використанні конічних оправок дорівнює нулю.

Якщо в операції, що виконується на конічній оправці треба витримати лінійні розміри, то для них похибки базування мають настільки великі значення, що практично на налагодженому верстаті це зробити неможливо.

 

Рисунок 3.23 – Конічна оправка

 

Наприклад, для заготовки, що має допуск отвору 0,02 мм, а оправка - конусність 1/2000, похибка базування для лінійних розмірів буде дорівнювати 40мм, тобто розмір А (дивись рисунок 3.21) для партії заготовок буде коливатись у межах 40мм.

 

Розтискні оправки

 

При використанні розтискних оправок за технологічні бази використовують отвори, виконані з точністю 6-9-го квалітетів (залежно від конструкції пружного розтискного елемента), а також торцеві поверхні заготовки.

Таким чином, заготовка на розтискну оправку встановлюється як на оправку із зазором. Як пружні елементи можна використовувати цанги, тарілчасті пружини, гофровані втулки, гідропластові конструкції та ін.

Принцип дії розтискних оправок полягає у такому:

- під час прикладання сил затиску на першому етапі пружний елемент деформується, зазор між оправкою і заготовкою зникає (виконується суміщення їх осей, тобто центрування заготовки);

- подальше збільшення сили затискання приводить до виникнення сил тертя, достатніх для передавання необхідного крутного моменту, що забезпечує процес обробки;

- виключення джерела сили затиску приводить до зворотних результатів, тобто деформація пружного елемента зникає, і заготовка може бути знята з оправки.

Схема оправки з тарілчастими пружинами наведена на рисунку 3.24.

 

Рисунок 3.24 – Схема оправки з тарілчастими пружинами

 

Заготовка 2 базується та закріплюється силою Q, що виникає за рахунок деформації у радіальному напрямку пружних елементів - тарілчастих пружин 4, які деформуються силою W на штоці 5. На верстаті така оправка встановлюється через перехідний фланець 1.

Похибка базування для діаметральних розмірів при використанні розтискних оправок дорівнює нулю.

Якщо в операції, що виконується на оправці з зазором треба витримати не тільки діаметральні, а й лінійні розміри, аналогічно до розмірів А, В, С (дивись рисунок 3.20), то для них похибки базування (або їх відсутність) визначають за методикою, наведеною раніше (п.3.5.1.1)

 

22