Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

Расчет погрешности базирования

ВВЕДЕНИЕ

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связано с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модернизация средств производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50 % составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:

1) надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением её жесткости в процессе обработки;

2) стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

3) повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в результате механизации приспособлений;

4) расширить технологические возможности используемого оборудования.

Экономическая целесообразность выбора и применения станочных приспособлений в любом производстве, особенно в серийном и массовом определяется их окупаемостью. Все затраты на оснащение производства приспособлениями должны быть компенсированы за счет снижения производственных затрат.

В зависимости от вида производства (единичное, серийное, массовое), технологических требований, конфигурации обрабатываемых заготовок, их размеров, условий применения технический уровень и структура станочных приспособлений различны. Для массового производства и крупносерийного производства в большинстве случаев применяют специальные станочные приспособления. Специальные станочные приспособления имеют одноцелевое назначение для выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при исполнении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое распространение получила система универсально сборных приспособлений, основанная на использовании стандартных узлов и деталей. Этот вид приспособлений более мобилен в части подготовки производства и не требует значительных затрат.

ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

Назначение, устройство и принцип работы проектируемого приспособления

Проектируемое приспособление предназначено для надежного закрепления и базирования заготовки при выполнении операции «Сверление поперечного отверстия». Приспособление состоит из корпуса, опорных поверхностей, прижима, механизма передачи усилия и источника усилия. Так как тип производства – серийный, приспособление будет иметь ручной привод исполнительного механизма. Механизм передачи усилия – эксцентриковый.

Принцип работы: Заготовка устанавливается в на призмы приспособления. Со стороны исполнительного размера 28+/- 0,42 мм имеется упор, для обеспечения размера расположения отверстия от торца заготовки до оси отверстия с другой стороны имеется подпружиненный упор. Усилие пружины должно обеспечивать гарантированный прижим заготовки к противоположному упору. Поворотом рукоятки привода прижима, за счет эксцентрика тяга опускается вниз. Прижим при опускании ползуном копирует кривой паз в направляющей, чем обеспечивает поворот прижима в рабочее положение. Прижим непосредственно воздействует на заготовку, обеспечивая её неподвижность при обработке поверхностей и стабильность установки каждой детали. При повороте рукоятки в другом направлении, тяга поднимается за подпружиненным прижимом, за счет кривого паза и ползуна прижим поворачивается, обеспечивая удобство доступа к заготовке.

Разработка схемы базирования заготовки в приспособлении

Так как заготовка имеет цилиндрическую форму, (шлицы и шпоночный паз, на момент выполнения операции сверления поперечного отверстия не сформированы, произведена черновая обработка цилиндрических поверхностей) наиболее целесообразно применение призм для базирования заготовки. Призмы расположим на расстоянии 50 мм от торца противоположного от обрабатываемого отверстия, Вторую призму расположим на расстоянии 250 мм от первой. Таким расположением призм обеспечивается базирование заготовки на поверхности одного диаметра, обработанного за один переход, без переустановок. Для исключения перемещения заготовки вдоль оси, с торца заготовки устанавливаем упор. Для обеспечения надежной фиксации прижим будем осуществлять посередине между призмами сверху вниз.

Расчет погрешности базирования

Погрешность базирования в призмах возможна только в вертикальной плоскости из-за отклонений по размеру диаметра. Так как заготовка устанавливается в призмы на одной и той же поверхности и полученной за один переход, а в обработка ведется в вертикальной плоскости такая погрешность не влияет на точность расположения отверстия относительно оси заготовки.

Произведем расчет погрешности базирования отверстия относительно торца заготовки по размеру 28 +/- 0,42 мм.

Точность сверления в кондукторах обусловлена следующими основными факторами:

· Величиной зазора в посадочном отверстии сменной рабочей втулки D_вн – D_см;

· Величиной зазора в направляющем отверстии рабочей втулки под сверло d_вн – d_св;

· Эксцентриситетом рабочей втулки ε_рб;

· Глубиной сверления b;

· Длиной направляющего отверстия рабочей втулки l;

· Расстоянием между нижним торцом рабочей втулки и заготовкой h;

; где

yL_изд – допуск на размер детали;

y’ – предельное отклонение размеров кондуктора: для кондукторов нормальной точности y’ = 0.05 мм; (3, табл 13 стр. 285);

F – коэффициент, учитывающий вероятный предел отклонения координат центров отверстий в кондукторе;

F = 0,8; (3, табл 13 стр. 285);

yL_конд – допуск на размер кондуктора;

К — коэффициент, учитывающий наиболее вероятный предел зазоров в сопряжениях и наиболее вероятное смещение;

К = 0,5; (3, табл 13 стр. 285);

D_вн – наибольший диаметр отверстия под сменную рабочую втулку;

D_см – наименьший диаметр отверстия рабочей втулки;

d_вн – наибольший диаметр отверстия рабочей втулки;

d_св – наименьший диаметр сверла;

m – коэффициент, учитывающий наиболее вероятную величину эксцентриситета сменной втулки;

m = 0,4; (3, табл. 13 стр. 285);

ε_рб – эксцентриситет рабочей втулки;

ε_рб = 0,01 мм; (3, стр. 284);

Р – коэффициент, учитывающий наиболее вероятную величину перекоса сверла;

Р = 0,35; (3, табл. 13 стр. 285);

b – глубина сверления;

l – длина направляющего отверстия рабочей втулки;

h – расстояние между торцом направляющей втулки и заготовкой;

= + 0,22 мм;

= -0,06 мм;

Погрешность базирования

Погрешность базирования – отклонение фактической позиции установленной заготовки относительно заданного положения. Она возникает во время процесса базирования – процедуры регулировки местоположения заготовки в выбранной системе координат, влияющей на размер исходной детали. Также погрешность появляется в процессе обработки, сборки и настройки изделия на производственных токарных станках. На точность обработки влияют такие факторы, как форма детали и её размеры, прописанные инженерами в чертежах или эскизах. Каждый мастер должен знать, как определить погрешность базирования, чтобы не допустить ошибок при базировании деталей, её обработке и выполнении монтажных работ над заготовками.

Определение допустимой погрешности базирования осуществляется главным образом по формуле εБ.ДОП = δ — ∆. При её расчёте следует учитывать, что действительное отклонение должно всегда быть меньше предельно допустимых значений. Полученный результат измерений всегда будет приблизительным.

Понятие о погрешностях базирования

На точность обработки влияют следующие факторы:

1. Различие действительных и номинальных размеров заготовки.
2. Отклонение обрабатываемых конструкций от параллельности, перпендикулярности, концентричности и других видов точных взаимных расположений.
3. Неисправность станков и прочего производственного оборудования, которое вызвано неправильным изготовлением его несущих конструкций и основных комплектующих. 1 Также 1 из частых причин плохой работы станков является появление зазоров на подшипниках, шпинделях и ходовых винтах.
4. Деформации заготовки, произошедшие как до начала, так и во время процедуры обработки. Изменения формы детали вызваны неправильностью базирования или плохим качеством её поверхностей.

Существует 2 основные разновидности погрешностей:

1. Погрешность закрепления: проявляется при воздействиях на заготовку до или во время её непосредственного зажатия на станке. Это вид обусловлен перемещением установочных баз, которые ограничивают деталь в движении и перемещают её только по одной оси координат. Сдвиг установочной базы обусловлен неправильной настройкой приборов и креплений, осуществляющих зажим изделия. В результате, происходит деформация заготовленного материала.
2. Погрешность установки: образуется во время окончательной закрепления заготовки в конструкции токарного станка. Она вычисляется путём суммирования величин погрешности базирования и погрешности заготовки. Главными причинами её возникновения является несоответствие форм поверхностей основных баз и обилие стружечных отходов, засоряющих обрабатываемую поверхность детали. Чтобы минимизировать отклонения изделия, необходимо соблюдать принципы совмещения и постоянства установочных баз.

Примерами расчётов погрешности базирования являются действия по определению величины отклонения на плоской поверхности, в отверстии (на палец) и на цилиндрической поверхности через призматические приборы. При фрезеровании изделия на плоской поверхности измерительная база равняется установочной базе. Различия практически отсутствуют, поэтому погрешность будет равняться нулю.

Базирование детали по отверстию используется для изготовления плит и комплектующих для различных корпусов. В этом случае изменения величины наклона изделия возникают при некачественном изготовлении материалов и при появлении лишних зазоров, что приводит к полному перекосу обрабатываемой конструкции. Если изделие обладает 2 отверстиями, то нужно выполнить установку на 2 пальца, 1 из которых должен обязательно быть ромбической формы. При отсутствии зазоров погрешность будет равняться нулю, потому что соблюдается принцип совмещения конструкторской и технологической баз, которые определяет эту величину во время ремонтных работ. В этом случае точные размеры заготовленной детали рассчитываются по формуле ε= б/2. Если же причиной отклонения детали стало наличие зазора, то для нахождения размерных характеристик нужно прибавить диаметр самого зазора ε= б/2 + ∆.

Чаще всего изделия, у которых присутствуют отверстия, закрепляются в трёхкулачковом патроне. Он позволяет отверстиям принимать правильную форму окружности.

После закрепления поверхность конструкции возвращается в первоначальное положение, а отверстие частично деформируется. Возникает погрешность базирования, заключающаяся в непрямолинейности зубьев ступенчатого вала станка. Самой распространённой причиной возникновения данного отклонения является непрочное закрепление вала станка. При установке оправки на передний центр патрона погрешности будут эквивалентны. При базировании деталей в цанговых патронах износы конструкции режущего инструмента перестают оказывать общее влияние на отклонение заготовки, потому что погрешность равна 0.

Для более высокой точности работы при сверлении заготовки изделие закрепляют на столе станка. Торец сверлильного инструмента должен располагаться перпендикулярно к оси закреплённой детали. В центральной части заготовки проделывают специальное углубление, чтобы задать сверлильному станку правильное направление и предотвратить его поломку. После подготовки инструментов можно начинать процесс сверления изделия. Сверло подносится к торцу детали и плавно проделывает неглубокое отверстие. Чтобы не допустить смещение сверла, нужно центровать деталь. Во время процесса сверления необходимо периодически вынимать сверло, чтобы очистить отверстие от грязи и металлических опилок. Для снижения трения между сверлом и отверстием применяют смазочно-охлаждающие жидкости, компаундированные масла и эмульсионные растворы. Они увеличивают скорость сверления и позволяют проделывать отверстие за меньший промежуток времени.

Большое распространение получила методика закрепления детали на призме – установочном элементе с 2 плоскостями в виде паза. Во время процесса базирования в призме отклонения появляются главным образом из-за формы самой заготовки. Чем точнее геометрическая форма, тем ниже значение отклонения заготовки. Цилиндрическая деталь располагается на призме перпендикулярно. Она должна всегда размещаться в призматической плоскости. Отклонение осуществляется из-за величины диаметра изделия и величины углов призмы. Оно рассчитывается посредством соотнесения размеров детали и призматических углов. Призмы применяются в самоцентрирующих аппаратах. При перемещении изделия призмы одновременно сдвигаются к центру оси, на которой находятся установочные базы.

Отдельным видом считаются систематические погрешности. Главными их отличиями являются постоянство и закономерность изменения отклонения.

Они происходят не только из-за физических особенностей базирования, но и личных качеств мастера (его наблюдательности и аккуратности при подготовке станка и измерении параметров заготовки). Систематическая погрешность делится на несколько подвидов:

1. Погрешность метода: возникает при неграмотном применении теории метода, используемого во время измерения размеров детали, и при упрощениях формул, необходимых для проведения вычислений.
2. Инструментальная погрешность: появляется при ложной установке измерительных приборов (их местоположение не соответствует характеристикам заготовки).
3. Личные погрешности: проявляются при индивидуальных ошибках человека, заключающиеся в неточном подсчёте основных характеристик, написании асимметричных чертежей и поздней регистрацией важных сигналов.

Самыми частыми бывают постоянные систематические погрешности, которые образуются при неправильном базировании обрабатываемых предметов в самом начале отсчёта, применении неподходящих единиц измерения и применении неспециализированных вычислительных приборов. Они практически не оказывают влияние на результаты измерений, поэтому их очень трудно обнаружить математическим путём. Поэтому постоянные систематические погрешности рассчитываются посредством построения графика функции. На них указывается последовательность отклонений. Полученные результаты сравниваются с предельной величиной отклонения. Для проверки точности необходимо использовать манометр, определяющий величину поправок ограниченной точности. Поправки всегда должны быть эквивалентны погрешностям по величине, но противоположны по знаку.

Методики расчета погрешности базирования

Расчёт погрешности базирования выполняется по общему алгоритму:

1. Определение положения измерительной базы, исходя из размерных характеристик детали. Измерительная база показывает относительное местоположение предмета и приспособлений для вычисления.
2. Нахождение места размещения технологической базы заготовки. Она предоставляет данные о положении изделия во время процедуры обработки.
3. В случае, когда технологическая и измерительная базы совмещаются, погрешность измерения равняется 0.
4. Если базы имеют различия, то вычисления величины отклонения необходимо произвести геометрические расчёты отклонений заготовки. Из предельно допустимых значений нужно вычесть полученные результаты. Разность этих чисел будет являться искомой погрешностью. Общая формула выглядит следующим образом: [εб] = Т -∆ж.

Классификация базисов, включает в себя, помимо измерительной и технологической баз, огромное количество подвидов:

• вспомогательная база: определяет местоположение заготовки, прикреплённой к сборочной единице;
• направляющая база: при зажиме ограничивает деталь в движении, предоставляя ей 2 степени свободы (вдоль оси и вокруг другой координатной оси);
• опорная база: лишает изделие только 1 степени свободы – поворота вокруг оси координат;
• скрытая база: представляет собой виртуальную ось на воображаемой плоскости, применяется при измерении погрешности детали, установленной в трёхкулачковом патроне(под скрытой базой понимается ось патрона, вместе с которой при смещении диаметра передвигается ось заготовки);
• явная база: выступает полной противоположностью скрытой базы и является существующей осью, располагающейся на действительной координатной плоскости.

При отсутствии общего базиса и предельных значений мастер должен для правильного определения погрешности базирования найти исходную базу – часть измеряемой заготовки, которая сходится с обрабатываемой поверхностью по размеру. Если она не изменяется и не перемещается, то погрешность будет равна нулю.

Примером расчёта погрешности базирования может выступать задача по определению величины отклонения детали во время её фрезерования. Изначально необходимо составить эскиз изделия и на нём обозначить плоскость, являющуюся измерительной базой. Далее нужно определить количество степеней, ограничивающих перемещение. Отверстия детали совмещаются с цилиндрическими пальцами. Получившееся расстояние между отверстиями будет выступать технологической базой. Для нахождения отклонения нужно произвести совмещение этих баз и найти их разность. Важно, чтобы погрешность не оказалась меньше доступных величин отклонения.

Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

Погрешностью базирования называется разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на требуемый размер обрабатываемой детали режущего инструмента.

Погрешность базирования возникает тогда, когда измерительная база не совпадает с установочной.

Рисунок 2 — схема базирования детали в приспособлении

Погрешность базирования для ширины паза Н равна нулю, поскольку заданный размер обеспечивается конструкцией режущего инструмента.

Погрешность базирования для глубины паза принимают:

где Т_L — допуск на длину L, мм, вычисляют по формуле:

где es — верхнее отклонение

ei — нижнее отклонение

Необходимо, чтобы выполнялось условие

К₁ — коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок

К₂ — коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента

К₃ — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистости резания при точении

К₄ — коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления

К₅ — коэффициент, учитывающий эргономику зажимных элементов

К₆ — коэффициент, учитываемый только при наличии крутящего момента, стремящегося повернуть обрабатываемую деталь

P_z — сила резания, Н, вычисляют по формуле:

где С_р — коэффициент, учитывающий влияние обрабатываемого материала и условий обработки

t — глубина резания

S_z — подача на зуб

В — глубина паза

Z — число зубьев

D — диаметр фрезы

n — частота вращения

q, w, x, y, u — коэффициенты, влияющие на диаметр, частоту вращения, глубину резания и подачу на зуб, глубину паза

f₁=f₂ — коэффициенты трения в местах контакта детали и приспособления;

Усилие, создаваемое рычагом посредством пневмоцилиндра Q, Н, вычисляют по формуле:

где W — усилие зажима

l₁ — высота рычага

l₂ — расстояние между центрами пневмоцилиндра и рычага

Рисунок 4 — схема, определяющая тянущее усилие

Расчет основных параметров привода приспособления

Диаметр цилиндра D_ц,мм, вычисляют по формуле:

где Q — тянущая сила

р — давление сжатого воздуха

з — коэффициент полезного действия

Выбираем из стандартного ряда D_ц=100 мм.

Расчет погрешностей установки заготовок

При установке заготовок в приспособление возникают погрешности базирования, закрепления и положения заготовки по отношению к инструменту, погрешности установки приспособления на станке и др. Кроме того, при обработке появляются погрешности, связанные с настройкой станка, износом инструмента, упругими отжатиями системы под действием сил резания и пр. По- 1решности могут быть систематическими и случайными. Определить величину случайной погрешности (базирования, закрепления и др.) для каждой заготовки в обрабатываемой партии невозможно, так как происходит рассеяние размеров обрабатываемых заготовок.

Систематические погрешности могут быть постоянными или закономерно изменяющимися, поэтому их проще определить. Примером систематической постоянной погрешности может служить погрешность межосевого расстояния кондукторных втулок или непараллельность оси шпинделя направляющим станины токарного станка. Эти погрешности в отдельных случаях компенсируются настройкой. Систематическая закономерно изменяющаяся погрешность — это, например, погрешность, вызываемая износом режущею инструмента.

Погрешность установки е_у — это отклонение фактического положения заготовки от требуемого при установке в приспособление. Ее определяют суммированием погрешностей базирования е_б, закрепления ?₃ и погрешности положения заготовки е_пр, вызываемой неточностью приспособления:

Погрешностью базирования называют отклонение измерительной базы заготовки от требуемого. Она всегда возникает при несовмещении измерительной и установочной баз заготовки (рис. 2.17). Здесь установочной базой является цилиндрическая поверхность, соприкасающаяся с поверхностями призмы.

Так как размеры заготовок в партии будут различными от D_max до D_min, то эта погрешность является случайной. Она наибольшая Ah_f при измерении размеров от верха заготовки. Средняя Ah — при измерении размеров от центра заготовки. И наименьшая А 1ь — при измерении размеров от низа заготовки. Погрешность базирования е_б в каждом конкретном случае определяют геометрическими расчетами.

Рис. 2.17. Схема возникновения погрешности базирования

Рассмотрим пример. Определить погрешность базирования для размера 50±0,2 мм (?fi5o), выдерживаемого при

фрезеровании паза шириной 15 мм, если установка заготовки на операции фрезерования осуществлена но цилиндрическому (08H7/g6) и срезанному (015H7/g6) пальцам и плоскости (рис. 2.18). Для указанных элементов допускаемые отклонения имеют следующие значения:

Рис. 2.18. Пример расчета погрешности базирования при установке детали на гладкий и срезанный пальцы [5]

Срезанный (ромбический) палец 015g6 не ограничивает перемещения заготовки в направлении обрабатываемого паза. Перемещение заготовки ограничивает только цилиндрический палец 08g6.

Из схемы полей допусков (рис. 2.18, б) сопряжения цилиндрического пальца 08g6 с отверстием заготовки 08Н7 находим, что наибольшая погрешность базирования для размеров 50 ± 0,2 составит в_б50 = S_max = 0,015 + 0,014 = = 0,029 мм, что меньше допуска на размер 0,4 мм.

Погрешность базирования е_б при установке заготовки вала на «жесткий» центр определяется из схемы (рис. 2.19, а) как катет прямоугольного тре-

угольника (рис. 2.19, б): е_б =-. Погрешность базирования ?б при уста-

новке заготовки на «плавающий» центр г_б = 0. Таким образом, с целью уменьшения влияния глубины заценгровки на точность линейных размеров необходимо заготовку базировать на «плавающий» центр.

Рис. 2.19. Схема возникновения погрешности базирования на центр

Во время закрепления заготовки часто происходит поворот или смещение ее от исходного положения под действием сил зажима. Смещение измерительной базы заготовки возникает в результате упругих деформаций в стыке заготовка — установочные элементы — корпус оснастки:

где р — угол между направлениями выдерживаемого размера и наибольшего перемещения; погрешности закрепления: е, — из-за непостоянства силы закрепления, г₂ — из-за неоднородности шероховатости базы заготовок, е₃ — из-за неоднородности волнистости базы заготовок, е_и — из-за прогрессирующего износа опорной поверхности установочного элемента (систематическая погрешность).

Погрешность положения заготовки s_np, вызываемая неточностью оснастки, определяется погрешностями при изготовлении и сборке ее установочных элементов е_ус, их износом е_и и погрешностью установки приспособления на

станок е_с. В серийном производстве

где t — коэффициент, определяющий процент риска получения брака при обработке (при распределении погрешностей по нормальному закону Гаусса и при t = 3. 0,27 %); Я,) и А>2 — коэффициенты, зависящие от закона распределения

погрешностей. Обычно Л., = 1/3 (распределение Гаусса), Х₂ = 1,9 (кривая распределений равной вероятности).

Неточность положения установочных элементов (е_ус) оговаривается в чертеже осггастки, а технологические возможности изготовления оснастки ггозволягот предусматривать ее в пределах 0,005. 0,015 мм.

Составляющая е_с возникает в результате перемещений и перекосов корпуса оснастки на столе, планшайбе или в шпинделе станка. В массовом производстве погрешность е _с устраняют настройкой и выверкой. В серийном

ггроизводстве ггри многократной смене осггастки на станке е_с становится не- компенсируемой случайной величиной и изменяется в ггределах посадок Н7/17, а для прецизионных приспособлений H7/g6. Обычно г_с = 0,015. 0,05 мм.

Погрешность е_и, вызываемая изггосом установочных элементов, зависит от программы выпуска изделий (т. е. числа устанавливаемых заготовок), материала и массы заготовок, состояния их базовых поверхностей и гглошади поверхности контакта установочных элементов оснастки с заготовкой.

Условие работы без брака, связанное с погрешностью установки приспособления на станке:

так как Д_н+Д_о6 = со, тогда е_у =5-0), где со — точность обработки (средняя экономическая точность обработки); б -допуск на обрабатываемый размер.

Погрешность настройки Д_н возникает в процессе установки режущего инструмента относительно кондукторных втулок, упоров, копиров и пр. Эта погрешность является случайной величиной. Ее определяют по уравнению

где Д_изм — погрешность измерения пробных проходов. Она составляет при измерении штангенциркулем с ценой деления 0,02-0,045 мм, с ценой деления 0,05-0,09 мм; микрометром 0,006. 0,015 мм; щупом 0,012 мм; Д_рег — погрешность регулирования инструмента. Она составляет: по лимбу 0,015. 0,045 мм; по индикаторному упору 0,005. 0,015 мм; по жесткому упору 0,04. 0,08 мм; по высотному или угловому установу 0,02. 0,03 мм.

Погрешность обработки Д_об вызывается геометрической неточностью станка, тепловыми деформациями СПИД, неточностью изготовления инструмента, его износом и пр.

Пример 1. Предложить схему базирования заготовки корпуса подшипника для токарной обработки отверстий d и D, обеспечив выполнение размеров Б, I и технические требования, указанные на рис. 2.20. Реализовать полученную схему базирования в конструкции приспособления.

Рис. 2.20. Эскиз детали для выбора схемы базирования [5]

Примем схему установки заготовки лапками на две опорные пластины до упора в постоянную опору со сферической головкой, а головку подшипника D центрируем подпружиненной призмой. Зажим будем осуществлять по поверхности лапок (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Схема базирования корпуса подшипника

Реальная конструкция может выглядеть следующим образом (рис. 2.22). Заготовку 11 устанавливают на две планки 12, центрируют подпружиненной призмой 9 и крепят двумя планками 10, положение которых на ползунах 8 регулируется. Сила закрепления на планки 10 передается от штока пневмопривода через тягу 1, сухарь 2, рычаг 3, качающийся на оси 4, сухарь 5, ползун 6, коромысло 7 и два ползуна 8. Ползуны 8 перемещаются по Т-образным направляющим корпуса патрона.

Пример 2. Предложить схему базирования заготовки и ее реализацию в приспособлении, обеспечивающую достижение заданной точности (рис. 2.23). Требуется фрезеровать два паза А на горизонтально-фрезерном станке так, чтобы обеспечить параллельность пазов оси детали Б.

В соответствии с этим в качестве основной базы принимаем ось центровых отверстий (четыре степени свободы), а еще двух степеней свободы деталь лишается с помощью самоустанавливающихся опор под «коромыслом» (рис. 2.24).

Рис. 2.22. Конструкция токарного приспособления для обработки основных отверстий

в корпусе подшипника [5]

Рис. 2.23. Схема детали «коромысло» с заданием на обработку

Рис. 2.24. Схема расположения баз при обработке пазов в «коромысле»

На рис. 2.25 приведена конструкция приспособления, Заготовку 5 предварительно устанавливают на призмы 4 и 8. Ориентируют лапки заготовки в горизонтальной плоскости и подводят опору 2. Крепят заготовку подвижным центром 10, при этом она отводится вверх на I. 2 мм от плоскостей призм 4 и 8. Сила закрепления на заготовку передается от гидроцилиндра 16 через шток 15, вилку 14, качающийся клин 7, плунжер 9 и рычаг 11. Одновременно клином 7 через плунжер 3 стопорится опора 2.

Рис. 2.25. Конструкция приспособления для фрезерования двух пазов в коромысле [5]

Пример 3. Заготовка (рис. 2.26, а) 3 устанавливается на палец 2 приспособления (рис. 2.26, б) для обработки паза в размеры с и и и поджимается к поверхности Е пальца 2 гайкой 5 с помощью быстросъемной шайбы 4.

Одним из требований к изготавливаемой детали является допускаемое отклонение осей паза А и базового отверстия Б в пределах 0,1 мм. В этом случае и допуск параллельности осей паза А и отверстия Б также должен быть в пределах 0,1 мм на длине детали т. Расчетными параметрами при расчете приспособления на точность выбраны:

1) для выполнения условия обеспечения заданного положения осей А и отверстия Б заготовки — допуск параллельности оси рабочей цилиндрической поверхности Б диаметром d пальца 2, на который устанавливается заготовка 2 относительно боковой поверхности Г (оси) направляющих шпонок 6 корпуса 1 приспособления;

Рис. 2.26. Схема образования пог решностей при установке приспособления на столе

2) для выполнения размера п из условия, что допуск параллельности поверхностей Д паза относительно оси отверстия Б должен быть в пределах допуска 5_П на длине заготовки, — допуск параллельности оси установочного элемента (пальца) 2 к установочной плоскости В корпуса 1 приспособления.

Погрешность установки приспособления относительно Т-образных пазов стола 7 станка влияет на первое условие, т. е. на точность положения оси паза А относительно оси отверстия Б (рис. 2.26, в).

На виде приспособления сверху показано относительное положение направляющих шпонок и Т-образных пазов стола станка. Если принять, что ширина пазов стола 8 мм, а посадка между шпонками 6 и пазами стола 8±0,025 мм, то с учетом допусков на изготовление шпонки по размеру 8_о о»>5 мм и Т-об- разного паза стола станка по ширине 8 мм максимальный возможный зазор между шпонками 6 и Т-образными пазами стола s = 0,05 мм. Наиболее неблагоприятная установка приспособления возникает, когда одна направляющая шпонка поджата к одной стороне паза стола, а вторая — к другой. В этом случае приспособление повернется на угол ос, а отклонение от параллельности осей установочного пальца относительно Т-образных пазов стола станка, а значит, и относительно траектории оси движения инструмента (фрезы) при обработке паза увеличится на значение неточности установки приспособления на станке.

Погрешность установки приспособления е_у в рассматриваемом случае в

соответствии со схемой, изображенной на рис. 2.26, можно определить следующим образом. При проведении через точку О линии, параллельной O’O’, возникает треугольник КО02, катет которого равен максимальному возможному зазору S = 5_р + 5_Ш = 0,05 мм. Это и будет допуском параллельности осей

направляющих шпонок и Т-образного паза стола станка на длине, равной расстоянию между шпонками /. Для подстановки погрешности установки в формулу нужно привести полученное значение допуска параллельности шпонок относительно оси Т-образного паза к длине детали. В целом погрешность установки е_у приспособления на станке для данного случая можно выразить

где т — длина детали, мм; 5 — наибольший зазор между направляющими шпонками приспособления и Т-образным пазом стола станка, мм; / — расстояние между шпонками, мм.

Если т = 50 мм, а / = 80 мм, то погрешность установки приспособления на станке на длине детали е_у = 50 0,05/80 = 0,031 мм, т. е. в пределах допуска.