Последовательность расчета приспособления на точность.

1. Выявить размеры, на точность которых влияет приспособление.

2. Из этих размеров выбирается размер с минимальным допуском для расчета на точность.

3. Составляется схема для расчета допуска на изготовление приспособления.

4. Определяется допускаемая для проектируемой операции погрешность установки Е_ДОП

5. Определяется погрешность базирования Е_б.

6. Определяется погрешность закрепления Е_з.

7. Определяется допускаемая величина погрешности положения (приспособления) Е_пДОП.

8. Определяются составляющие допускаемой величины погрешности положения Е_пДОП

9. Определяется допускаемая величина Е_нпДОП погрешности неточности изготовления и сборки приспособления.

10. Определяется величина Е_нп, реально существующая в приспособлении и вливается с Е_нпДОП

11. Проверяется выполнение условия

4.3 Пример № 1: расчет кондуктора на точность:

Рис.21 - заготовка

 

Для обработки отверстий диаметром 10H8 в заготовке спроектирован кондуктор.

рис.22 Схема приспособления

1. На операции выдерживается три размера: Æ10Н8, 50+0,1, 15±0,1. Приспособление влияет только на точность размеров 50±0,1 и 15±0,1.

2. Допуски этих размеров одинаковы (0,2 мм) поэтому расчету подлежит размер 50+0,1, как наиболее точный.

3. Составляем схему для расчета допуска на изготовление приспособления см. рис.22 (специфика).

4. Определяем допускаемую погрешность установки

· =0.2мм - допуск рассчитываемого размера;

· - суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности, зависящая от геометрических погрешностей станка ([4],том 1, стр.58, табл.35);

Принимаем =0 для обработке в кондукторе.

· - погрешность выполняемого редуктора, вызываемая упругими отжатиями элементов технологической системы под влиянием нестабильности сил резания.

,

где - коэффициент уточнения ([4] табл.22 стр.181);

- ожидаемая погрешность припуска, находящаяся по графику размерных цепей.

Принимаем ∆y =0, т.к. упругие обжатия происходят вдоль оси сверла и не влияют на полученный размер.

· ∆H - погрешность настройки станка и инструмента ([4] табл.36 стр.66).

Принимаем ∆H =0 для смены кондукторной втулки.

· ∆И - погрешность, вызываемая размерным износом режущего инструмента ([4] табл.47 стр.76)

Принимаем ∆И = 0 ввиду легкости смены инструмента.

· ∆T - погрешность, вызываемая тепловыми деформациями технологической системы.

∆T находится только для операции с жестким допуском на обработку (JТ5-JТ7):

,

где К - коэффициент, учитывающий влияние тепловых деформаций технологической системы на суммарную погрешность: К =0.1-0.5 – для лезвийного инструмента, К =0.3-0.4 – для шлифования.

Принимаем ∆T =0, т.к. требования к точности не высоки.

5. Определение погрешности базирования Еб (табл.19,стр.31) [1].

Принимаем Е_б =0, т.к. совпадают установочная и измерительная базы. В данном случае не учтен зазор между отверстием заготовки и пальцем, он будет учтен в погрешности приспособления.

6. Определение погрешности закрепления.

Е _з выбирается по табл.22 стр.40 [1].

Е _з=0, т.к. направление усилия зажима Q перпендикулярно к рассчитываемому размеру. Иногда принимают Е_з = 0,01.

7. Определяем допускаемую величину погрешности положения Е_пДОП

,

где Е – погрешность установки. Вместо Е подставляем Е_доп (пункт 4).

, откуда .

.

8. Определение составляющих допускаемой погрешности положения Е_Пдоп, кроме Е_НП

,

где Е_изн – погрешность изнова, возникающая в результате износа установочных элементов:

,

,

где - износ установочных элементов;

N – количество контактов заготовки с установочным элементом. N ≈ годовой программе выпуска;

- коэффициент, зависящий от вида применяемых установочных элементов;

для опоры со сферической головкой,

– для призмы,

– для опорных пластин,

– для гладких установочных пальцев,

– для срезанных пальцев.

,

где - износ втулок [3] стр. 564, где α_вт - допуск на диаметр отверстия втулки, определяется из принятой посадки (F8 - для сверла, G7 - для развертки). При точности 6-7 квалитета и выше назначают Н8 - для сверла, G6 - для развертки.

К - коэффициент, зависящий от величины отклонения на размер от базы до оси обрабатываемого размера.

К= 1 - при отклонении ±0,1; К= 2 – при отклонении от ± 0,1 до ±0,3.

=0 при единичном производстве.

= 1 • 0,022 (рис. 4).

Е_изн = 0,022.

Е_уст - погрешность установки на станке. Определяется исходя из зазора между посадочным элементом станка (паз станка) и приспособления (шпонка).

Рис. 23 Схема возникновения погрешности установки

приспособления на станке

 

Е_уст = 0 для сверлильных приспособлений, устанавливаемых на станок без шпонки.

Е_заз - погрешность зазора, определяется исходя из посадки между установочным элементом и заготовкой. Рекомендуемые посадки при сверлении - H8/q5, H8/q6, Н8/Т7, H8/h9. Например, при установке приспособления на столе станка по посадке 12H8/f7 погрешность зазора составит:

.

Е_пер - погрешность перекоса или смещения инструмента, возникающая из-за

неточности изготовления направляющих элементов приспособления.

Е_пер при сверлении:

Рис. 24 Схема возникновения погрешности перекоса

 

9. Определяем допускаемую величину изготовления и сборки приспособления Е_НПдоп

 

пункт 7 пункт 8

10. Определяем погрешность неточности изготовления и сборки Е_НПрасч – реально получаемой при изготовлении приспособления:

,

где е_i – эксцентриситет,

2е_i – биение,

δ_i – допуск, составляющие размерной цепи, замыкающим звеном которой является рассчитываемый размер.

11. Проверяем выполнение условия

Выявим размерную цепь. Для этого, начав от одной из поверхностей (оси), ограничивающей замыкающее звено, найдем составляющие звенья - размеры между базирующими поверхностями деталей или их осей придем ко второй поверхности (оси), ограничивающей замыкающее звено.

Размерная цепь:

- ось отверстия втулки 5

- ось наружной поверхности втулки 5

- ось отверстия втулки 6

- ось наружной поверхности втулки 6

- ось отверстия корпуса под втулку 6

- ось отверстия корпуса под срезанный палец 1

- ось наружной поверхности (цилиндрической) срезанного пальца 1

- ось центрирующей (срезанной) поверхности пальца 1

- ось отверстия втулки 5.

Тогда:

e₁ - несоосность между осями отверстия и наружной поверхностью втулки 5 (зависит от точности изготовления втулки). е₁ задается конструктором, принимаем е_1: =0,01 мм.

е₂- несоосность между осями наружной поверхности втулки 5 и отверстия втулки 6 (если зазор - е₂ = 1/2 отSmax, если натяг - е₂ = 0). Посадка H7/q6 или H7/h6.

е₃ - несоосность между осями отверстия и наружной поверхности втулки 6, аналогично е_2.

е₄ - несоосность между осями нижней поверхности втулки 6 и отверстием в корпусе, аналогично е_2.

δ_i - допуск на межцентровое расстояние между отверстием корпуса под втулку 6 и отверстием под палец 1. δ i ≈ 1/2 δна размер в приспособлении (≈0,02 мм).

е₅ - несоосность между осями отверстия корпуса под палец 1 и наружной поверхностью пальца 1, аналогично е₂.

е₆- несоосность между осями наружной и центрирующей поверхностей пальца 1. е₆ = 0,01 мм.

 

10. Условие выполняется.

 

4.3 Пример № 2: расчет приспособления на точность.

Рис.25

Операция выполняется на радиально-сверлильном станке, в два приёма: сначала сверлится отверстие диаметром 9.8, а затем полученное отверстие развертывают разверткой, применяемая оснастка быстросменный патрон.

Рис. 26

Приспособление кондуктор состоит из 7 деталей, работает следующим образом

1.Через кондукторную втулку сверлом Ø 9,8_-0,022 сверлятся отверстия.

2. Кондукторные втулки вынимаются, сверло в быстросменном станке заменяется на развёртку, и отверстие в заготовке развёртывается в размер 10Н8.

После окончания обработки тягу 4 перемещают вверх, шайба 3 сдвигается и с приспособления снимается кондукторная плита и заготовка.

Расчет на точность проводится аналогично примеру № 1.

1.Ø10Н8, Ø90±0,02, а также

+

0,15

А

– отклонение положения отверстия от заданного положения

 

2. Расчету подлежит отклонение положения отверстия.

3. Схема приспособления – см. рис.26

4. ,

где δ_т =0,15, ∆ф =0, ∆у =0, ΔН =0, ∆Т =0,

∆И ≈0,05 – допускаемый износ на ленточке сверла,.

5.

 

Рис. 27

6. Е_з =0, т.к. направление действия Q перпендикулярно рассчитываемому размеру.

7.

8. Е_изн =0,02 – установленный техническими условиями максимально возможный износ центральной выточки.

Е_заз = 0, т.к зазор между установочными элементами и заготовкой учтён при определении погрешности базирования.

Е_уст = 0, т.к кондуктор не устанавливается на столе станка по шпонке.

, где

9.

10.

е1 – несоосность между осями внутренней и наружной поверхностью втулки 5, е1=0,01 мм;

е2 = Smax между наружной поверхностью втулки 5 и внутренней поверхностью втулки 6:

е3 – несоосность между осями внутренней поверхности и наружной поверхности втулки 6, е3=0,01 мм;

е4 – несоосность между осями наружной поверхности втулки 6 и внутренним отверстием в кондукторной плите, е4=0;

δ =0,02 мм

11. Проверка условия : 0,075 мм ≤0,11 мм – выполняется.

 

4.4 Пример № 3: расчёт точности фрезерного приспособления.

 

Рис.28

Обработка паза производится прорезной пазовой фрезой на настроенном фрезерном станке модели 675 в специальном приспособлении.

Рис. 29.

1. 10 Н12; 8Н15;смещение паза 0,5 мм; отклонение от параллельности 0,5 мм.

2. Расчету подлежит размер 8Н15.

3. Схема расчета представлена на рис. 29.

4.

· δт =0,55 мм.

· ∆ф – износ и непрямолинейность направляющих стола, ∆ф =0,01 мм.

Рис.30

· ,

где к – коэффициент уточнения, к =0,05,

ρ_z – погрешность припуска, ρ_z ≈ Е_б.

При установке вала в призму Е_б = 85% от поля допуска размера детали.

Е_б =0,85∙0,62=0,53 мм.

∆у=0,05∙0,53=0,025 мм.

· ∆Н=0,02 мм из таблицы средней точности настройки.

· ∆И=0,02 – рекомендуемая величина допустимого износа фрезы.

· ∆Т=0, т.к. обработка паза идёт с охлаждением.

5. Е_б =0,53 мм.

6. Е_з ≈0,01 – приблизительно равна шероховатости базовой поверхности.

7.

8. Е_изн ≈0,04 – предельная величина износа призмы.

Е_заз =0, т.к. зазоров между заготовкой и призмой нет.

Е_уст =0- т.к. установка приспособления определяется настройкой.

Е_пер =0, т.к. втулки нет.

9.

10. 0,07 << 0,55 => необходима настройка по установку.

На точность изготовления паза в приспособлении оказывает влияние точность взаимного расположения базовой поверхности призмы и горизонтальной площадки установки. Измерение их взаимного расположения производится с помощью контрольного валика.

Рис. 31.

А=А1-А2,

δА=δА1+δА2,

δА=0,07 (из расчета),

где А – расстояние от вершины валика до площадки установки,

А1 – высота призмы с валиком,

А2 – высота установки.

Принимаем δА1=0,04 мм и δА2=0,03 мм. Значит, сумма δА1 и δА2 должна быть 0,07 мм.