Технология машиностроения Лекция 3
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 2 Содержание 1. Термины и определения. 2. Правила базирования. 3. Погрешность закрепления. 4. Примеры определения погрешности базирования.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 3
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 4 где – погрешность базирования; – погрешность закрепления; – погрешность приспособления. e пр e баз e з + = + Погрешность установки заготовки Погрешность установки заготовки - это отклонение фактического положения заготовки от требуемого Погрешность установки заготовки (в векторном виде) определяется по формуле: e пр e з e баз e уст ,
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 5 Переходя к векторных величин к скалярным, получаем пр 2 e з 2 e баз 2 e уст e + + = Важнейшая составляющая
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 6 У обрабатываемой заготовки можно выделить следующие поверхности:
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 7 У обрабатываемой заготовки можно выделить следующие поверхности: Обрабатываемые
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 8 У обрабатываемой заготовки можно выделить следующие поверхности: ориентирующие заготовку относительно инструмента
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 9 У обрабатываемой заготовки можно выделить следующие поверхности: контактирующие с зажимными устройствами
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 10 У обрабатываемой заготовки можно выделить следующие поверхности: от которых измеряют выполняемый размер
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 11 У обрабатываемой заготовки можно выделить следующие поверхности: свободные
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 12 Для целей проектирования, изготовления, ремонта изделий установлены термины: Базирование – придание заготовке требуемого положения относительно выбранной системы координат. Базы – поверхности, оси, точки, принадлежащие заготовке и используемые для базирования. Процессы базирования являются общими для всех стадий создания изделия: конструирования, изготовления, сборки, испытания изделия. В связи с этим существует разделение баз по назначению.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 13 Классификация баз по назначению По назначению разделяют базы: конструкторские, технологические, измерительные.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 14 Конструкторские базы Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии Различают конструкторские базы основные; вспомогательные. Основная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали, и определяющая ее положение в сборочной единице Вспомогательная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали, и определяющая положение присоединяемой детали.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 15 Пример: фрагмент сборочного чертежа червячного редуктора
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 16 Вал редуктора – основные конструкторские базы
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 17 Вал редуктора – вспомогательные конструкторские базы
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 18 Технологические базы Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки в процессе изготовления или ремонта. Технологические базы могут быть основными и вспомогательными. Основные базы – это поверхности, предусмотренные конструкцией детали. Вспомогательные (искусственные) базы – это поверхности, специально создаваемые на детали из технологических соображений.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 19 Примеры вспомогательных баз Технологические отверстия
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 20 Примеры вспомогательных баз Технологические отверстия
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 21 Примеры вспомогательных баз Технологическая площадка
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 22 Примеры вспомогательных баз Центровое отверстие
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 23 Измерительные базы Измерительные базы – это поверхности, от которых производится отсчет выполняемых размеров или проверка взаимного расположения обработанных поверхностей заготовки
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 24 Примеры измерительных баз Торец Ось
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 25 Классификация баз по месту расположения в маршруте По месту расположения в маршруте технологические базы могут быть черновые, промежуточные, окончательные. Черновые базы (необработанные поверхности) служат для создания промежуточных или окончательных технологических баз. Основное требование при применении черновых баз: повторное использование черновых баз недопустимо. чистовые базы
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 26 Пример применения черновых и промежуточных (чистовых) баз 005 Токарно-винторезная 010 Токарно-винторезная
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 27
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 28 Правила базирования Существует три правила базирования: правило шести точек; правило совмещения баз; правило постоянства баз.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 29 Правило шести точек: для базирования заготовки необходимо и достаточно, чтобы она опиралась на шесть неподвижных точек.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 30 Обоснование правила Твердое тело в пространстве имеет шесть степеней свободы: три поступательных; три вращательных. Для закрепления тела на него накладывают связи: двухсторонние; односторонние. Двухсторонние связи препятствуют перемещению в двух противоположных направлениях. Односторонние связи препятствуют перемещению в одном направлении.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 31 Обоснование правила шести точек x y z Q 1 Q 2 Q 3 установочная база направляющая база опорная база
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 32 Классификация технологических баз в зависимости от числа задействованых опорных точек Установочная база – это база, лишающая заготовку трех степеней свободы (или использующая три опорные точки). Направляющая база – это база, лишающая заготовку двух степеней свободы (или использующая две опорные точки). Опорная база – это база, лишающая заготовку одной степени свободы (или использующая одну опорную точку).
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 33 Условные обозначения идеальных опорных точек При проектировании технологических операций могут изображаться «теоретические схемы базирования» На этих схемах опорные точки изображаются символами: Вид сбоку Вид сверху
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 34 Примеры разработки теоретических схем базирования
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 35 Примеры разработки теоретических схем базирования
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 36 Следствие из правила 6 точек: При увеличении числа опорных точек свыше шести, условия базирования ухудшаются из-за наличия погрешностей формы базовых поверхностей
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 37 Правило совмещения баз В качестве технологических баз следует принимать поверхности, которые одновременно являются измерительными базами. В противном случае возникает погрешность базирования. Оптимальным случаем является совпадение технологических, измерительных и конструкторских баз.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 38 Определение погрешности базирования Погрешностью базирования называется разность расстояний от измерительной базы заготовки до настроенного на размер инструмента Комментарий 1: Подразумевается, что метод достижения точности – обработка на настроенных станках Комментарий 2: В случае, когда совпадают технологические и измерительные базы, обработка заготовок осуществляется по размерам, проставленным конструктором на чертежах.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 39 Пример определения погрешности базирования
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 40 Пример определения погрешности базирования
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 41 Пример определения погрешности базирования
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 42 Пример определения погрешности базирования
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 43 Пример определения погрешности базирования На чертеже проставлен размер h. А - технологическая база Б - измерительная база Погрешность базирования ε баз = Ta
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 44 Пример определения погрешности базирования На чертеже проставлен размер h 1. А - технологическая база А - измерительная база Погрешность базирования ε баз = 0
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 45 Выводы: Для того, чтобы при изготовлении детали избежать появления погрешности базирования, конструктору необходимо размеры проставлять от технологических баз. Если на рабочем чертеже детали технологические базы не совпадают с измерительными базами, технологу приходится вводить промежуточные технологические размеры. Это усложняет и удорожает обработку.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 46 Правило постоянства баз При обработке необходимо по мере возможности пользоваться одним комплектом технологических баз. Не рекомендуется без необходимости менять базы, поскольку каждая смена баз вносит погрешности, зависящие от неточности взаимного расположения баз. Если же менять базы необходимо, то каждая последующая база должна быть обработана точнее предыдущей.
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 47 Пример: фрагмент технологического процесса механической обработки Исходные данные: фрагмент чертежа детали «Фланец» с наиболее важными размерами
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 48 Пример: фрагмент технологического процесса механической обработки Эскиз заготовки из листового проката
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 49 Фрагменты операционных эскизов механической обработки детали «Фланец» Токарно-винторезная операция с установкой заготовки на приспособлении в виде угольника
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 50 Фрагменты операционных эскизов механической обработки детали «Фланец» Радиально-сверлильная операция с применением кондуктора
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 51 Схема размерных связей при обработке отверстий детали «Фланец» В случае соблюдения постоянства баз
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 52 Схема размерных связей при обработке отверстий детали «Фланец» В случае смены баз
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 53
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 54 Погрешность закрепления – это смещение заготовки под действием зажимной силы, измеренное по нормали к обрабатываемой поверхности. Погрешность закрепления имеет две составляющих: , где ε заг – составляющая, возникающая от деформации микронеровностей поверхностного слоя заготовки; ε ст – составляющая, возникающая от деформации стыков (в контактах заготовки с приспособлением и приспособления со станком). Погрешность закрепления ст заг з e e e + =
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 55 Формула для определения составляющей погрешности ε заг Для определения составляющей погрешности закрепления ε заг могут использоваться эмпирические зависимости вида , где c – экспериментально определяемый коэффициент, зависящий от условий контакта, материала и твердости заготовок; P з – зажимная сила, действующая на опору; n – показатель степени (обычно находится в пределах 0,3-0,5). n P c з заг Ч = e
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 56 Пример графика экспериментально определенной составляющей погрешности ε заг
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 57 Последствия неправильно выбранной схемы закрепления заготовки В случае неправильно выбранной схемы закрепления при зажатии заготовки может происходить смещение, сильная деформация, повреждение поверхности заготовки. Эти явления можно характеризовать как грубый просчет, вызванный неграмотностью, а не погрешность закрепления
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 58 Смещение заготовки при закреплении до закрепления
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 59 Смещение заготовки при закреплении после закрепления
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 60
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 61 Примеры определения погрешности базирования Погрешность базирования в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне при обработке диаметральных размеров Измерительная база Технологическая база ε баз = 0
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 62 Примеры определения погрешности базирования Погрешность базирования в центрах с установкой заготовки в поводковом патроне при обработке диаметральных размеров Измерительная база Технологическая база ε баз = 0
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 63 Примеры определения погрешности базирования Погрешность базирования на разжимной оправке при обработке наружных диаметральных размеров Измерительная база Технологическая база 2 ε баз = TD ( допуск размера D )
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 64 2 ε баз = TD + Δ Примеры определения погрешности базирования Погрешность базирования на цилиндрической оправке с зазором при обработке наружных диаметральных размеров Измерительная база Технологическая база зазор
17.12.2018 Лекция 3 Коккарева Е.С. 65 Примеры определения погрешности базирования Погрешность базирования в призме определяется на лабораторном практикуме
