Конспект лекций для студентов специальностей 151001 Технология машиностроения, 150404-Металлургические машины и оборудование

4.3. Погрешность установки детали в приспособлении


Погрешность установки _у - отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при установке в приспособлении от требуемого. Погрешность установки _у определяется:
,
где ε_б – погрешность базирования;
ε_з – погрешность закрепления;
ε_пр – погрешность положения заготовки.
Каждая из составляющих погрешности установки _б, ε_з и _пр является векторной величиной и представляет собой величину предельного поля рассеивания положений измерительной базы относительно поверхности отсчета (технологической базы) в направлении выдерживаемого размера при данной установке.
При обработке плоских поверхностей призматических деталей и торцевых поверхностей (уступов) тел вращения погрешность базирования, погрешность закрепления и погрешность приспособления являются коллинеарными векторами, лежащими в одной плоскости, и суммируются арифметически:
.
При обработке поверхностей вращения векторы _б, ε_з и _пр могут иметь любое угловое взаимное расположение и погрешность установки определяется:

Погрешность установки оказывает прямое влияние на пространственные отклонения обрабатываемых деталей, точность выполнения размеров, на точность взаимного положения поверхностей и не влияет на точность формы отдельных поверхностей (в частности диаметральных размеров и размеров, связывающих противоположные элементы, получаемые мерным инструментом, одновременно обрабатываемые одним инструментом или инструментом, находящемся в одной инструментальной наладке).
Погрешность базирования _б - отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого.
Погрешность базирования ε_б определяется расчетным путем, как величина проекции максимального смещения измерительной базы относительно технологической базы на направление выполняемого размера. Расчетные эскизы и формулы для определения погрешности базирования приведены в 25.
Для снижения величины погрешности базирования следует соблюдать принцип единства баз, выбирать рациональные размеры и расположение установочных элементов, устранять или уменьшать зазоры при посадке заготовки на охватывающие или охватываемые установочные элементы (жесткие установочные пальцы, оправки, втулки).
Погрешность базирования _б = 0 в случае, если измерительная база является одновременно технологической и конструкторской базой, то есть соблюдается принцип единства баз при выборе схемы базирования детали.
Погрешность закрепления ε_з – отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при её закреплении от требуемого.
Погрешность закрепления определяется расчетным путем как величина проекции максимального смещения или осадки измерительной базы на направление выполняемого размера под действием сил зажима при закреплении детали в приспособлении.
Смещение измерительной базы происходит в результате деформации звеньев цепи, через которую передается сила закрепления: заготовка – установочные элементы – корпус приспособления. Наибольшую величину имеют перемещения на стыке заготовка – установочные элементы (рис. 31). Контактные деформации в постоянных сопряжениях приспособлений, деформации сжатия заготовки и деталей приспособления малы, и ими можно пренебречь.
Однако, в связи с колебанием сил зажима (удельных давлений) при переходе к закреплению от одной детали к другой, неоднородностью физико-механических свойств заготовок, волнистостью и погрешностями формы поверхности у деталей, принадлежащих одной партии, и по другим причинам, неизбежны колебания величины осадки установочной базы.

Рис. 31. Смещение детали в приспособлении при приложении сил закрепления
Для партии обрабатываемых деталей можно принимать ε_з = 0, если смещение измерительной базы хотя и велико, но постоянно. В этом случае координата середины поля рассеивания получаемых размеров может быть изменена (совмещена с серединой поля допуска) настройкой станка. Это возможно только при применении механизированных приводов приспособлений, когда сила закрепления заготовок постоянна и, следовательно, постоянна величина смещения заготовки под действием этой силы.
Также принимают ε_з = 0 если смещение измерительной базы при закреплении заготовки (детали) перпендикулярно направлению выдерживаемого размера (рис. 31). В остальных случаях погрешность закрепления рассчитывается по формулам, которые приведены в 25.
Величина погрешности закрепления зависит от конструкции приспособления, формы рабочих поверхностей установочных элементов размеров, конфигурации заготовки, формы, точности и качества ее базовых поверхностей, от величины сил зажима и других факторов. Поэтому эти составляющие ε_з погрешности, за редким исключением, могут определяться только опытным путем для типовых приспособлений (патроны, тиски и т.п.) и приведены в 25.
Величину ε_з можно уменьшить, стабилизируя силу закрепления, повышая жесткость стыка опоры приспособления и базовой поверхности заготовки, улучшая качество базовых поверхностей заготовок (деталей), выбирая оптимальную форму установочных элементов, увеличивая жесткость приспособления.