5.2 Расчет приспособлений на точность

После обоснованного выбора расчетных параметров следует приступить к непосредственному расчету приспособления на точ­ность, т. е. определить точность изготовления приспособления по принятым параметрам. Следует отметить, что в настоящее время нет единой общепринятой методики такого расчета.

Для получения требуемой точности изготавливаемой де­тали в приспособлении необходимо выбрать такую схему приспособления, при которой действительные погрешности базирования ε_б заготовки в приспособлении были бы мень­ше или равны допустимым значениям ε_доп погрешности ба­зирования:

ε_б ≤ ε_доп.

Допускаемое значение погрешностей базирования обра­батываемой детали в приспособлении ориентировочно

ε_доп = δ - ω ,

где δ — допуск получаемого размера детали; ω — точность обработки детали, достигаемая при выполнении данной операции.

Если отсутствуют необходимые данные о точности об­работки детали при выполнении данной операции, то мож­но принимать среднюю экономическую точность обработки, указанную в таблицах справочников для соответствующего способа обработки.

Действительное значение погрешностей ε_б базирования деталей в приспособлении определяют из геометрических связей в соответствии со схемой базирования.

Формулы для определения действительного значения погрешностей базирования для встречающихся схем базиро­вания приведены в справочниках.

Расчетная суммарная погрешность приспособления

Δ_пр ≤ δ - (К₁ε_б + Δ_у + К₂ω),

где δ — допуск на полученный размер детали; ε_б — погреш­ность базирования этой детали; K₁ = 0,8…0,85 — коэффициент; К₂ = 0,6…1,0 — коэффициент; ω - точность обработки на раз­мер детали при выполнении данной операции; Δ_у — по­грешность установки заготовки.

Значения погрешности установки можно выбирать из справочников. При установке и закреплении обрабатывае­мая заготовка в приспособлении смещается. Величина этого смещения зависит от типа приспособления и вида зажимного устройства и не зависит от схемы базирования и способа обработки.

Определив погрешность базирования ε_б, и найдя по таб­лицам погрешность установки Δ_у детали и точность обра­ботки ω, рассчитывают погрешность приспособления (сум­марную), которую распределяют по отдельным составляю­щим звеньям размерной цепи.

Суммарная погрешность приспособления состоит из сле­дующих погрешностей, являющихся звеньями размерной цепи:

Δ_у = Σδ_и + δ_у + δ_з + δ_п,

где δ_и — погрешность изготовления деталей приспособле­ния; δ_у — погрешность установки приспособления на стан­ке; δ_з — погрешность вследствие конструктивных зазоров, требуемых для посадки деталей на установочные элементы приспособления; δ_п — погрешность перекоса или смещения инструмента, возникающая вследствие неточности изготов­ления направляющих элементов приспособления; если на­правляющих элементов нет, погрешность δ_п = 0.

5.3 Расчет исполнительных размеров установочных

и направляющих элементов

Пример 4. У втулки, установленной торцовой поверхностью на пластину и отверстием на цилиндрический палец (см. рис. 5.3), при фрезеровании уступа выполняют размер А₁ = 80 ± ± 0,1 мм. Требуется определить исполнительный размер установочно­го пальца d, если известно, что размер базового отверстия D = 60Н8(^+0,046) мм, точность фрезерования ω = 0,120 мм. По­грешности положения заготовки компенсируются настройкой станка.

Решение. Анализ схемы установки втулки показывает, что исполни­тельный размер (диаметр) установочного пальца определяется из условия обеспечения заданной точности выполнения размера А₁:

Рис. 5.3. Схема фрезерования втулки

Учитывая, что погрешность закрепления в этом случае равна нулю, а по­грешности положения заготовки компенсируются настройкой станка, имеем

,

где — погрешность базирования размера А₁.

Погрешность базирования определяется по уравнению

,

где λ₂ = 0,517 - вероятностный коэффициент, учитывающий закон распределения размеров в пределах допуска.

Таким образом,

,

откуда

=

= 0,2 – 0,517 ∙ 0,046 – 0,120 = 0,056 мм.

Из таблиц СТ СЭВ 144—75 подбираем поле допуска вала (пальца) так, чтобы соблюдалось условие S_min + T_d > ei (рис. 5.4):

Отклонения	g5	f6	g6	f7	e7
es, мкм	-10	-30	-10	-30	-60
ei, мкм	-23	-49	-29	-60	-90

Рис. 5.4. Схема расположения полей допусков отверстия заготовки и установочного пальца

Очевидно, что указанному условию удовлетворяют поля допусков валов g5, f6 и g6, а из возможных следует выбрать менее точный, так как его изготовление более дешевое, т.е. размер установочного пальца мм.

Выполним проверочный расчет и определим ожидаемую точность выполнения размера А₁:

=

= 0,517(0,046 + 0,019) + 0,030 + 0,120 = 0,184 мм.

При заданном на размер А₁ допуске = 0,2 мм принятое поле до­пуска установочного пальца d = 60f6 обеспечивает некоторый запас точ­ности 0,016 мм.

Задача 1. Базовое отверстие заготовки выполнено в системе вала с отклонениями поля допуска размера мм.

Схема установки и условия обработки заготовки — как в предыду­щей задаче (см. рис. 5.3). Требуется определить исполнительный размер цилиндрического установочного пальца, обеспечивающий выполнение заданной точности размера А₁ ( = 0,250 мкм). Точ­ность метода обработки принять ω =

= 0,120 мм.

Задача 2. Определить исполнительный размер центриру­ющей втулки при установке заготовки плоскостью и наружной цилиндрической поверхностью (см. рис. 5.5) при обработке

паза и выполнении размера A₂ = 50 ± 0,095 мм. Наружная цилиндри­ческая поверхность обработана в размер мм. Сум­марная погрешность положения заготовки ε_пр = 0,040 мм. Точ­ность фрезерования ω = 0,060 мм.

Замечание: условие для выбора исполнительных размеров цен­трирующей втулки S_min + λ₂T_D ≥ ES.

Пример 5. Для обработки поверхностей 1 и 2 и выполнения размеров А₁ и A₂ (см. рис. 5.6) корпус базируют плоскостями и отверстием на срезанный палец. Размер L₀ от оси отверстия заго­товки до базовой плоскости выполнен с допуском = 0,1 мм, в приспособлении размер L_п от оси срезанного пальца до рабочей поверхности пластин выполнен с допуском = 0,05 мм. Размер базового отверстия Ø30^+0,033 мм; диаметр срезанного пальца Ø мм. Требуется определить ширину ленточки 2l срезанно­го пальца, при которой обеспечивается возможность свободной установки заготовок в приспособление.

Рис. 5.5. Схема установки заготовки

при фрезеровании паза

Решение. Увеличенное до 2С значение зазора S, обеспечивающее ус­тановку партии заготовок, определяется по зависимости

,

где - допуск на размер между базовыми поверхностями заготовки; - допуск на размер между установочными элементами (от оси срезанного пальца до рабочей поверхности пластин); - минимальный зазор между цилиндрическими пальцами и отверстием заготовки.

Для приведенной схемы установки (см. рис. 5.6) =

= 0.

Тогда

= 0,1 + 0,05 = 0,15 мм.

Рис. 5.6. Схема обработки поверхностей корпуса

Ширина ленточки цилиндрической поверхности срезанного пальца определяется по зависимости

,

где D₂ - номинальный диаметр отверстия, которым заготовка уста­навливается на срезанный палец; S_2min - минимальный зазор в сопряжении базового отверстия со срезанным пальцем (соответствует зазору S на рис. 5.6).

В данном случае необходимая ширина ленточки срезанного пальца, при которой гарантируется возможность свободной установки всей партии заготовок, для приведенной схемы установки будет равна

мм,

т.е. ширина ленточки срезанного пальца должна быть не более 4,0 мм.

Задача 3. Заготовку устанавливают плоскостью на пластину и двумя отверстиями (D₁ = D₂ = 40 мм) на цилиндрический и сре­занный пальцы (см. рис. 5.7). Минимальный зазор в сопряжении отверстий с установочными пальцами S_1min =

= S_2min = 0,009 мм. Размер между осями базовых отверстий L₀ выполнен с допуском = 0,1 мм; между осями установочных элементов = 0,05 мм. Определить ширину ленточки срезанного пальца, обеспечива­ющую свободную установку заготовок.

Задача 4. Для одновременной обработки поверхностей набо­ром фрез заготовку устанавливают плоскостью, наружной цилинд­рической поверхностью и отверстием (см. рис. 5.8). Наружная цилиндрическая поверхность обработана в размер

d = 60_-0,1 мм, от­верстие D = 35^+0,035 мм. Размер между осями базовых поверхностей L₀ = 150 мм выполнен с допуском

= 0,2 мм, размер между уста­новочными элементами - с допуском = 0,04 мм. Угол призмы α = 90°. Требуется определить ширину ленточки срезанного паль­ца, обеспечивающую свободную установку заготовки.

Рис. 5.7. Схема установки заготовки

Рис. 5.8. Схемы установки заготовки при фрезеровании