Вказівки з техніки безпеки. 8.7.1 Перед проведенням експериментальної частини перевірити надійність закріплення інструмента в шпинделі верстата

Рисунок 9.2 – Базова плита з гідроблоками

Деталі комплекту УЗП повинні бути міцними, стійкими до спрацювання та довготривалий час зберігати розміри і форму. В зв’язку з наявністю в елементах УЗП значної кількості пазів та інших концентраторів напружень елементи УЗП виготовляються із матеріалів, які мають високу міцність, поверхневу твердість із збереженням в’язкої та міцної серцевини. Основні елементи виготовляють із сталі 12XH3A з цементацією на глибину 0,8...1,6 мм та наступним гартуванням до твердості 58...62. Кріпильні деталі виготовляють із сталі 38XA з термообробкою до твердості 36...42. Для направляючих та установочних елементів використовують сталі У8А і У10А з гартуванням до твердості 50...56, інші деталі виготовляються із сталі 43 та сталі 20.

Переваги УЗП порівняно із спеціальними пристроями:

– значне скорочення тривалості циклу технологічної підготовки виробництва і працезатрат на технологічну оснастку;

– відносно великий термін служби (12…15 років).

Недоліки УЗП: їх відносно низька жорсткість через велику кількість стиків і значна первинна вартість комплекту, зумовлена великою кількістю деталей та складальних одиниць у комплекті та їх високою точністю виготовлення.

Вимоги до точності механічної обробки заготовок, яку можна досягти з використанням УЗП, подано в таблиці 9.2.

Точність обробки заготовок з допомогою УЗП, залежить не тільки від точності елементів комплекту яких пристрої збираються, якісно-спроектованих і виготовлених, але й від похибок складання пристроїв, від точності установки в них заготовок, від точності процесу механічної обробки, а також від здатності пристрою зберігати задані параметри в часі, тобто від надійності пристрою.

Таблиця 9.2 – Точність механічної обробки, яку досягають з використанням УЗП

Похибка компонування, яка виникає в процесі складання, залежить від двох факторів:

● неточності виготовлення елементів, які входять в компонування, що є причиною появи відхилень від перпендикулярності (паралельності) опорних поверхонь, або осей до площини основи компонування (приєднувальних поверхонь);

● неточності регулювання (налагодження) елементів на заданий розмір, що впливає на точність координатного розміщення осей отворів або їх міжосьової відстані.

Похибки, залежні від точності виготовлення окремих деталей, з яких компонується пристрій, розраховують складаючи і розв’язуючи відповідні розмірні ланцюги. Для компонувань УЗП розрахунок розмірних ланцюгів у більшості випадків слід виконувати теоретико-ймовірним методом. Так, для визначення похибок лінійних розмірів (висоти) стояка, складеної з опор (рис. 9.3), можна використати наступні залежності:

– для поля розсіяння висоти стояка (9.1);

– для координати середини поля розсіяння (9.2).

Якщо допуски на висоту всіх опор, які є складовими стояка, одинакові, то

, (9.3)

а .

Відхилення від паралельності верхньої площини такого стояка відносно основи можна визначити за формулою

(9.4)

або прийняти в межах 0,02...0,03мм на 100мм довжини. Допуски паралельності всіх опор, що входять у стояк, приймають однаковим, якщо ці опори мають одинакові розміри поперечного перерізу.

Зусилля закріплення викликає контактні деформації між заготовкою і опорами, а також між окремими елементами пристроїв.

В компонуваннях УЗП з великою кількістю стиків контактні деформації можуть складати в загальному балансі похибок значну частку. Зближення стику

, (9.5)

де – зближення стику, мкм;

– середній тиск в стику, Па;

і – сталі, які враховують мікрогеометричні характеристики поверхонь, наявність хвилястості, мікровідхилень, а також фізико-механічні властивості матеріалів елементів стояка. і визначаються експериментально. За даними НДІПТмаш, для базових і опорних деталей УЗП, шорсткість яких 0,63 мкм, після припрацювання поверхонь величина коливається від 0,27 до 0,18, а – від 1,25 до 1,82. Ці значення можуть бути використані для розрахунку деформацій стиків.

Рисунок 9.3 – Стояк

На базі універсально-збірних та інших систем пристроїв розроблений загальномашинобудівний комплекс універсально-збірної і переналагоджувальної оснастки (УЗПО). Для взаємної орієнтації та фіксації елементів УЗПО замість шпонкових з’єднань використовують беззазорні штифтові або кулькові. Оскільки -подібні пази ослабляють конструкцію, то компоненти УЗПО мають вищу жорсткість елементів і складальних одиниць.