Дмитриев В.А. Расчет приспособлений на точность - файл n1.doc

приобрести
Дмитриев В.А. Расчет приспособлений на точность
скачать (3154.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3155kb.13.09.2012 11:00скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Таблица 5

Расчет точности приспособления из условия

обеспечения размера 400,17 мм

Погрешность

Расчет точности

Базирования

б= Smaxcos где Smax- максимальный зазор посадки на цилиндрический палец ф10H7/g6: Smax = 0,029 мм; = 450 б=0,029 0,707 = 0,0205 мм

Закрепления

з=0

Установки: фактическая

у.ф. = 0,0205 мм

допустимая по формуле (12)

у.доп = 0,3394 мм

Проверка условия (6)

Выполняется, схема базирования приемлема

Установки приспособления на станке по формуле (17)

у.п. = 0,05 мм для посадки 14H8/h9:

Smax = 0,07 мм; L=140 мм, l=100 мм

Перекоса (смещения) инструмента

п.и =0, так как нет направляющих элементов

Износа установочных элементов по формуле (19)

Для опорных пластин из закаленной стали 40Х при N=5000 имеем по табл. П25-П26: =0,04,12 ,8 ,мм

Экономическая точность обработки

т.с. = 0,039 мм ([8],табл.5) для чистового растачивания отверстия ф35H8 с Rа=2,5 мкм

Допустимая изготовления приспособления по формуле (11)

= 0,272 мм


На сборочном чертеже приспособления следует проставить расчетный размер Г = 400,136 мм. Так как для обеспечения допуска расположения оси отверстия обе схемы базирования равнозначны, то допустимая погрешность изготовления приспособления при второй схеме базирования не изменится и будет равна 0,015/100 мм.
Для примера 4 (см. рис.4) выполним в общем виде расчёт кондуктора на точность, приняв в качестве расчётного параметра допуск расстояния от оси кондукторной втулки 5 до опорного торца А диска 8 с целью обеспечения размера m с допуском Тm. Исходной величиной является допуск Тm.

В конструкции приспособления предусмотрена одна сменная кондукторная втулка 5, которая вставляется в постоянную кондукторную втулку, запрессованную в плиту 4. При определении допуска расстояния между базовой плоскостью А диска 8 и осью кондукторной втулки 5 по формуле (13) будем учитывать только два односторонних максимальных зазора (см. рис. 5): зазор S1 между сменной и постоянной втулками и зазор S3 между сменной втулкой и инструментом. Зазоры S2 и S4 равны нулю. Зазор S1 складывается из максимального зазора посадки между втулками (H6/g5 - H8/g7); зазор S3 складывается из максимального зазора посадки между сверлом и втулкой (F7/h7) и зазора от изнашивания втулки. В табл.П.27-П.28 приведены рекомендуемые значения допусков для инструментов и кондукторных втулок при обработке отверстий с полями допусков H7...H11. Допуск износа втулки принимается по [4,9].

Тогда сумма максимальных односторонних радиальных зазоров S, мм, по формуле (14) составит

.

Сумма эксцентриситетов втулок е, мм, по формуле (15) составит
e= e1+e3= 0,005+0,005=0,01 мм
Для одной вертикальной кондукторной втулки будет иметь место одна погрешность от перекоса сверла, которая рассчитывается по формулам (27) или (28).

Все найденные величины подставляются в формулу (13) и вычисляется значение погрешности приспособления  пр., которое является половиной допуска расстояния между осью кондукторной втулки 5 и базовой плоскостью А диска 8.

Определение допусков размеров деталей приспособления осуществляется решением прямой задачи размерной цепи, в которой замыкающим звеном является размер m с погрешностью пр , являющейся допуском изготовления приспособления.
5. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ В СБОРЕ НА ДОПУСКИ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЗВЕНЬЕВ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ
Необходимость данного расчёта возникает в случае разработки рабочего проекта приспособления и рабочих чертежей его деталей. Выполнение этого этапа обеспечивается решением прямой задачи расчета размерной цепи [13]. При этом за замыкающее звено размерной цепи принимается найденная по изложенной методике погрешность приспособления , являющаяся допуском изготовления приспособления. Расчетом определяются номинальные размеры, допуски, координаты середин полей допусков и предельные отклонения всех составляющих размерную цепь звеньев. В случае невозможности или экономической нецелесообразности обеспечения полученного расчетом допуска размера приспособления путем изготовления с соответствующей точностью обработки и сборки его деталей необходимо внести в текст технических требований сборочного чертежа пункт об обеспечении точности приспособления обработкой его в сборе. Определим допуски составляющих звеньев приспособления по примеру 8.

По полученному допуску параллельности поверхности А относительно поверхности Б приспособления в сборе следует определить допуски составляющих звеньев размерной цепи, т.е. корпуса 1 и опорных пластин 2 по размерам соответственно "а" и "б" (см.рис.10). Они определяются решением прямой задачи при расчете размерной цепи. Так как допуски отклонений от параллельности поверхностей задаются линейными величинами, отнесенными к соответствующей длине, расчет можно вести по методике и формулам для расчета линейных размерных цепей при условии, что повороты одних плоскостей деталей приспособления относительно других направлены в одну сторону. Замыкающим звеном размерной цепи является отклонение от параллельности. Из расчета точности изготовления приспособления следует, что минимальное отклонение от параллельности равно 0, а максимальное отклонение составляет 0,06/100 мм. Отсюда поле допуска параллельности  и координата середины поля допуска соответственно

= 0,06 - 0 = 0,06/100 мм, = 0,06/2 =0,03/100 мм.

Уравнение размерной цепи, определяющей отклонения (см. рис.10)

( 33 )

Решим задачу методом полной взаимозаменяемости, при этом должно соблюдаться условие

, ( 34 )

где - передаточное отношение для плоской размерной цепи.

По табл.П13 экономической точности обработки назначаются допуски составляющих звеньев

мм, мм.

Принимается координата середины поля допуска первого звена: = 0,01/100 мм, а координата середины поля допуска второго звена определяется из уравнения

( 35 )

Отсюда = 0,03 – 0,01 = 0,02/100 мм. Правильность назначения допусков можно проверить, вычислив предельные отклонения замыкающего звена и сравнив полученный результат с условиями задачи


мм.
Сопоставление с условиями задачи показывает, что допуски звеньев выбраны правильно ( = 0,02/100 мм; = 0,04/100 мм ).
6. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ СБОРОЧНОГО ЧЕРТЕЖА СПРОЕКТИРОВАННОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Разработка технических требований (ТТ) на изготовление, сборку и условия эксплуатации приспособлений является особенно трудным и ответственным моментом в работе конструктора оснастки и поэтому требует отдельного, более подробного, рассмотрения. Это связано с тем, что данный этап разработки приспособления отражает и завершает результаты расчетной части проектирования, а также определяющим образом влияет на всю гамму эксплуатационных показателей разрабатываемого приспособления.

Чтобы приспособление могло быть изготовлено с достаточной точностью и обеспечивало надежное выполнение предусмотренных функций, его конструктор должен уметь выделить и конкретизировать комплекс ТТ, которые можно условно подразделить на следующие основные группы: 1) точностные требования, 2) технические, 3) технологические, 4) эргономические, 5) эстетические, 6) прочие.

Остановимся подробнее на группе точностных требований. Как было показано, исходными данными для разработки точностных ТТ являются требуемые показатели точности обработки (сборки, контроля) заготовки (детали, изделия) на данной операции, устанавливаемые рабочим чертежом или эскизом обработки. Особое внимание при этом уделяется выбранному расчетному параметру точности приспособления. Поскольку точность выполнения размеров при обработке заготовок в приспособлениях зачастую зависит от точности рабочего инструмента, степени его износа, настройки элементов ТС ЗИПС, при этом возникающая погрешность размеров в большинстве случаев может быть компенсирована подналадкой, а точность формы обрабатываемых поверхностей заготовки в основном определяется видом и режимами обработки, виброустойчивостью установленной в приспособлении заготовки, инструмента и несущих их элементов ТС ЗИПС, которая зависит от их жесткости, жесткости стыков и ряда других факторов, то от точности приспособления определяющим образом будет зависеть лишь точность расположения обрабатываемых поверхностей заготовки, установленной в этом приспособлении. Кроме того, на точность установки заготовки в приспособлении и приспособления на станке будут оказывать влияние отклонения формы поверхностей, образующих конструкторские базы приспособления.

Поэтому из общего набора точностных требований наибольшее значение имеют требования точности относительного положения и формы поверхностей, образующих комплекты конструкторских (основных и вспомогательных) баз и точность расположения относительно них рабочих поверхностей для направления, установки и настройки рабочего инструмента.

У приспособления комплектами конструкторских баз [ГОСТ 21495-76] являются основные базы, которыми приспособление устанавливается на технологическом оборудовании, например, на несущем элементе (столе, шпинделе) ТС ЗИПС; а вспомогательные базы служат для базирования объектов установки (обрабатываемой, контролируемой, собираемой заготовки или детали), рабочего или измерительного инструмента, а также присоединяемых деталей, составляющих конструкцию приспособления. Отдельные виды приспособлений могут иметь несколько комплектов конструкторских основных баз, например, кантующийся кондуктор. Если приспособление многоместное, то комплектов конструкторских вспомогательных баз, соответственно, будет также несколько. Рабочие функциональные поверхности приспособления, предназначенные для направления, установки или настройки рабочего или мерительного инструмента, также можно считать вспомогательными конструкторскими базами приспособления, так как они служат для определения положения условно присоединяемых к приспособлению инструментов. Но этот комплект вспомогательных баз чаще всего бывает неполным, поскольку предполагает наличие рабочего движения инструмента вместо фиксации соответствующей степени свободы.

Численные значения допусков на точность взаимного расположения базирующих элементов приспособления и допусков формы их поверхностей, как было показано ранее, являются функцией соответствующего допуска на изготовление детали и составляют только его часть [11,12].

К моменту разработки ТТ конструктор уже располагает достаточной информацией, позволяющей ему определить все составляющие погрешности установки заготовки в приспособлении, включающие погрешности базирования, закрепления заготовки, допустимые погрешности изготовления, сборки, износа, индексации (позиционирования) приспособления, погрешность его установки на станке, дополнительные погрешности, вносимые возможным перекосом инструмента и т.д.

В некоторых случаях для нахождения допускаемых погрешностей можно пользоваться эмпирическими зависимостями [9] или провести размерный анализ (см. разд. 5 ).

Величины допустимых погрешностей, полученные расчетным путем, берутся за основу при назначении допусков на изготовление и сборку приспособления. При назначении допускаемых предельных отклонений необходимо иметь в виду и учитывать нормы точности, достигаемые на металлорежущих станках инструментального производства и на сборочных операциях.

При определении допусков на точность положения рабочих поверхностей установов, кондукторных и направляющих втулок возникают некоторые трудности, поскольку у большинства станков отсутствуют механизмы регулировки относительного углового положения стола и режущего инструмента. В связи с этим возникает противоречие между требованиями на положение режущего инструмента относительно приспособления и устанавливаемой в нем заготовки.

Рассмотрим в качестве примера приспособление, содержащее кондукторную втулку. Для точности положения обрабатываемой поверхности заготовки расположение кондукторной втулки должно быть задано относительно технологических баз заготовки. С другой стороны, чтобы режущий инструмент из-за угловой погрешности положения оси шпинделя станка относительно рабочей поверхности стола, по которой базируется приспособление, не заклинило в кондукторной втулке, требуется обеспечить точное положение направляющей поверхности кондукторной втулки относительно основных конструкторских баз приспособления или задавать положение кондукторной втулки относительно вспомогательных баз приспособления, поверхностями которых устанавливается заготовка, режущий инструмент крепить на шпинделе станка шарнирно таким образом, чтобы он имел возможность самоустанавливаться по рабочему отверстию кондукторной втулки.

В тех случаях, когда нет или не предполагается шарнирного крепление инструмента, направляющие элементы необходимо обязательно координировать относительно конструкторских основных баз приспособления.

При определении допусков на относительное положение поверхностей, образующих комплект баз, существует определенный порядок. Сначала определяют базу, лишающую большего числа степеней свободы, например, установочную, относительно нее задают направляющую базу, затем относительно этих двух баз задается положение поверхности, лишающей базируемый объект оставшейся одной степени свободы, и т.п. Аналогично определяют положение вспомогательных баз относительно основных.

Найденные и определенные виды и величины отклонений на размеры, форму и взаимное расположение базовых и рабочих поверхностей приспособления должны быть отражены согласно требованиям ЕСКД непосредственно на чертеже приспособления условными обозначениями по ГОСТ 2.308-79 либо, что менее желательно, записаны как пункт технических требований в виде текста в правой части чертежа над угловым конструкторским штампом не ниже 20 мм над ним. Применение условных обозначений более предпочтительно). При условном обозначении предельные отклонения формы и расположения поверхностей указывают в прямоугольной рамке. При этом, если предельное отклонение или база относятся к оси или центру, т.е. имеют скрытый характер проявления [ГОСТ 21495-76], то соединительная (указательная) линия должна быть продолжением соответствующей размерной линии данного элемента приспособления. Если же отклонение или база относится к поверхности, то соединительная или указательная линия не должна совпадать с размерной .

В группу технических условий и характеристик выделяются требования, конкретизирующие условия эксплуатации и испытания, включающие величины их размерности (в системе СИ) и отклонения таких параметров, как давление рабочей среды, сила закрепления, момент завинчивания, масса, допускаемый дисбаланс, методы его уменьшения, величины предельных линейных и угловых рабочих перемещений и поворотов подвижных частей, допускаемые утечки, условия работы, вид и характер смазки и т.п. Технические условия записываются текстом попунктно в правой части чертежа над угловым конструкторским штампом. Технические характеристики могут быть выделены из ТТ и записаны перед (над) ними на поле чертежа приспособления .

Технологические требования включают описания особых условий изготовления, сборки контроля, наладки (настройки), условия регулирования и отладки, методы проверки установки приспособления на технологическом оборудовании, а также условия ремонта приспособления (например: обработать в сборе, шлифовать опоры совместно, условия заполнения приспособления гидропластом и т.д.). Совокупность этих требований должна обеспечивать работоспособность, надежность, ремонтопригодность, технологичность приспособления. Технологические требования записываются аналогично техническим вслед за ними.

Эргономические требования должны учитывать особенности строения и физические возможности человека при обслуживании и эксплуатации приспособления. Проектировщик приспособлений в процессе конструирования должен знать и использовать сведения по эргономике и антропометрии. Эргономические требования оговаривают максимально допустимые усилия при ручном повороте (или перемещении) исполнительных элементов (рычагов, маховиков) приспособлений, а также удобное положение органов управления (кранов, переключателей). Эти требования имеются в справочной литературе [1,4,5].

Эстетические требования конкретизируют вопросы, связанные с обеспечением должного внешнего вида приспособления, например, вид покрытия, покраски приспособления, цвет отдельных его частей, наличие и вид декоративных элементов и т.д.

Прочие ТТ на приспособления могут содержать требования по виду, содержанию и месту выполнения маркировок (шифра, предприятия-изготовителя, даты выпуска ) приспособления, требования по консервации, упаковке и условия транспортировки, вид тары и другие необходимые сведения, не отраженные ранее в ТТ.


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК


  1. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений.-М.: Машиностроение, 1983.-277с.

  2. Расчет погрешности базирования: Метод. руковод./Куйбыш.политехн. ин-т; Cост. В.Я.Севастьянов. Куйбышев,1983.19с.

  3. Расчет погрешности установки с учетом волнистости базы:Метод. указ./Куйбыш. политехн.ин-т;Cост. В.А.Прилуцкий. Куйбышев 1987.21с.

  4. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. пособ.- Минск: Вышэйш. школа,1986.-238с.

  5. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособ. /Минск: Беларусь,1991.-398с.

  6. Курсовое проектирование по технологии машиностроения:Учеб. пособ. для вузов.3-е изд./Под ред. А.Ф.Горбацевича.-Минск: Вышэйш. школа,1975.-288с.

  7. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособ./Л.В.Худобин, В.Ф.Гурьянихин, В.Р.Берзин. -М.:Машино- строение, 1989.-288с.

  8. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.-М.:Машиностроение,1985.-656с.

  9. Станочные приспособления: Справочник. В 2 т. Т.2 / Под ред. Б.Н.Вардашкина.-М.:Машиностроение,1984.-456с.

  10. Размерный анализ технологических процессов / В.В.Матвеев, М.М.Тверской, Ф.И.Бойков и др.-М.:Машиностроение,1982.-264с.

  11. ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения.-М.:Изд-во стандартов, 1984.-14с.

  12. ГОСТ 25069-81. Неуказанные допуски формы и расположения поверхностей.- М.:Изд-во стандартов,1982.-15с.

  13. ГОСТ 16320-80. Цепи размерные. Методы расчета плоских цепей.-М.:Изд-во стандартов,1981.-18с.

  14. Микитянский В.В. Расчеты точности станочных приспособлений. Учебное пособие.-Фрунзе: Фрунзенск. политехн. ин-т, 1982 г., с. 85.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Расчет точности приспособления из условия
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации