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

Погрешность приспособления _пр включает в себя погрешности возникающие при изготовлении и сборке установочных элементов приспособления _ус, износе его установочных элементов (опор) _и, ошибке установки приспособления на столе или в шпинделе станка _с:

Составляющая _ус характеризует неточность положения установочных элементов приспособления. При использовании одного приспособления – это систематическая постоянная погрешность, которую частично или полностью устраняют настройкой станка. При использовании нескольких одинаковых приспособлений (приспособлений – дублеров, приспособлений – спутников) эта величина не компенсируется настройкой станка и полностью входит в состав _пр. Технологические возможности изготовления приспособлений обеспечивают _ус в пределах 0…15 мкм, а для прецизионных приспособлений – 0…10 мкм.
Составляющая _и характеризует износ установочных элементов приспособлений. Величина износа зависит от программы выпуска изделий, их конструкции и размеров, материала и массы заготовок, состояния ее базовой поверхности, а также условий установки заготовки в приспособлении.
Больше всего изнашиваются постоянные и регулируемые опоры, у которых контакт с заготовкой осуществляется по малым площадкам (рис. 32, а, б, в). Сильно изнашиваются боковые поверхности призм, контактирующие с заготовкой по узкой площадке (рис. 32, г). Менее интенсивно изнашиваются опорные пластины и круглые пальцы (рис. 32, д, е ,ж).
При контакте с необработанными поверхностями заготовок со следами окалины и формовочного песка опоры приспособлений изнашиваются сильнее, чем при контакте с обработанными поверхностями. Скорость изнашивания возрастает с увеличением массы заготовки и сдвиги по опорам при ее установке в приспособлении.
Изнашивание не равномерно во времени и носит местный характер. Опорные пластины больше изнашиваются в середине и с одного края, а пальцы – со стороны установки заготовки. Эпюры износа различных опор приведены на рис. 32, а–ж (стрелками показано движение заготовки при ее установке в приспособлении). Изнашивание опор с малой поверхностью контакта с заготовкой протекает сначала быстро, а затем замедляется
(кривая I, рис. 33, а). Изнашивание опор с протяженной поверхностью протекает более равномерно (кривая II, рис. 33, а). Величина износа установочных элементов приспособлений определяется, мкм:
для кривой I u  ₁  ⁿ (1)
для кривой II u  ₂  (2)
где N – число контактов заготовки с опорой (объем партии заготовок);
₁, ₂ – постоянные коэффициенты, приведены в табл. П. 5;
n = 0,4…0,6.





Рис. 32. Эпюры износа установочных элементов приспособления:
а), в), г) – неравномерного износа во времени;
б), д), е), ж) – равномерного износа во времени

Рис. 33. Характер износа опор во времени



u

u₁

Большие значения n выбирают для тяжелых условий работы опор по нагрузке, пути сдвига, времени неподвижного контакта и абразивному воздействию заготовки.

Приведенные данные относятся к опорам из стали 20, 20Х, 45. При определении износа опор из стали У8А рассчитанные по формулам (3.4), (3.5) значения уменьшаются на 10…15%, для хромированных опор – в 2…3 раза, для установочных элементов, наплавленных твердым сплавом – 7...10 раз.
За величину _и принимают значение максимального износа u установочных элементов приспособлений при обработке партии деталей, определенного по формулам (1) и (2). Износ опор ограничивается предельно допустимым износом u₁ и контролируется при периодической проверке приспособлений. Если износ достигает предельно допустимой величины, производят смену опор.
Количество смен опор при обработке партии заготовок (деталей) определяется:

Составляющая _с определяет погрешность установки приспособления на станке, обусловленную смешением корпуса приспособления на столе или в шпинделе станка. В массовом производстве при неизменном закреплении приспособления на станке _с доводится выверкой до определенного минимума, и она постоянна во времени, то есть ее можно компенсировать настройкой станка. В серийном производстве производится периодическая смена приспособлений на станках. Величина _с становится при этом некомпенсированной, случайной. Тоже происходит на автоматических линиях при использовании приспособлений-спутников.
На величину _с дополнительно влияет износ поверхностей сопряжения при регулярной смене приспособлений. Смещения приспособлений на станке уменьшают применением направляющих элементов (шпонок для пазов стола, центрирующие пояски, фиксаторы), правильным выбором зазоров в сопряжениях, а также равномерной затяжкой крепежных деталей.
Величина _с составляет 10…20 мкм.
В серийном производстве погрешность приспособления определяют:

Величина _ус рассматривается как постоянная, учитываемая и не компенсируемая настройкой станка.
В массовом производстве _ус и _с компенсируются настройкой станка, поэтому принимают:

При использовании многоместного приспособления:

При использовании приспособлений-спутников на автоматических линиях:

Условие обеспечения заданной точности выполняемого размера (условие работы без брака) определяется неравенством:

где Δ_н – погрешность настройки;
Δ_обр – погрешность обработки.
Погрешность настройки _н возникает в процессе установки режущего инструмента на размер или регулировки упоров и копиров для автоматического получения точности размеров на станке. Погрешность настройки _н определяется расчетом:
для поверхностей вращения
;
для плоских поверхностей
,
где Δ_р – погрешность регулирования положения инструмента (по лимбу, эталону, жесткому упору и т.п.);
Δ_изм – погрешность измерения размера детали.
Коэффициенты К_р=1,14…1,73 и К_и=1 учитывают отклонение закона распределения элементарных величин Δ_р и Δ_изм от нормального закона распределения. Значения погрешностей Δ_р и Δ_изм приведены в 25.
Погрешность обработки _обр возникает в процессе непосредственной обработки поверхности и вызывается:

1. 
   геометрической неточностью станка в ненагруженном состоянии;
   
2. 
   упругой деформацией технологической системы станок – приспособление – инструмент – деталь под нагрузкой;
   
3. 
   износом и температурными деформациями технологической системы станок – приспособление – инструмент – деталь и другими причинами.