Материал: Проектирование станочных приспособлений. Сай В.А., Бородкин В.В

а) для опор с малой поверхностью контакта: _и=И=₁N;

б) для опор с развитой поверхностью контакта: _и=И=₂N

где И - размерный износ опоры, мм;

₁,₂ - постоянные, зависящие от вида установочных элементов и условий контакта заготовок с опорой (приложение, табл. 22);

N — количество контактов заготовок с опорой в год (количество установок).

Примеры расчета приспособления на точность

В заготовке 1 обрабатывается отверстие диаметром 10Н8 при помощи кондуктора 2 с быстросменными втулками 3. Заготовка базируется плоскостью Б на опорные пластины 4 и 5, а отверстием А - на ромбический палец 6 и плоскостью В - на опору 7. Необходимо определить точность изготовления приспособления (рис. 11.4).

Рис. 11.4. Приспособления для обработки деталей

В первую очередь необходимо обосновать параметры для расчета приспособления на точность при выполнении размеров 50 ±0,1 и 15 0,1. Для обеспечения при обработке параллельности оси обрабатываемого отверстия и плоскости В и перпендикулярности осей отверстий в пределах заданных допусков размеров в качестве расчетных параметров следует принять:

• отклонение от параллельности оси втулки 3 относительно установочной плоскости Г опоры 7;

• отклонение от перпендикулярности оси пальца 6 относительно оси втулки 3.

Проведем расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера 50 ±0,1 мм.

Погрешность базирования _б равна максимальному зазору S_max между отверстием А заготовки и пальцем 6. Отверстие А имеет диаметр 12Н8 = 12^+0,027 , а диаметр пальца 6 - 12д6 = . Тогда S_max = 0,027 + 0,017 = 0,044 мм. Следовательно _б = 0,044 мм.

Погрешность закрепления _з для данного случая (заготовка со шлифованной поверхностью В с габаритными размерами 50 (80 мм, зажим ее в приспособлении осуществляется винтовым устройством) определяется по табл. 4 (см. приложение): _з - 0,04мм.

Погрешность расположения приспособления на станке _р.п. определяется зазором между втулкой 3 и зазором. Для получения диаметра 10Н8 необходимо сверление до диаметра 9,8Н11 и развертывание разверткой 10Н6. Сверление производят сверлом 9,8_-0,036. Предположим, что для диаметра отверстия в быстросменной втулке 3 принять отклонение по F7. Тогда диаметр будет равен 9,8F7 = Имеем S_max = 0,028 + 0,036 = 0,064 мм,

_р.п. = S_max = 0,064 мм

Погрешность от перекоса инструмента _п определяется суммой погрешности _п = _вт+_S . Погрешность _вт=2_вт , где _вт = 0,005 +0,01мм - эксцентриситет втулки. Примем _вт = 0,01мм, тогда _вт - 0,02 мм.

Погрешность зазора _S= S_max определяется для быстросменных втулок, устанавливаемых в неподвижные втулки по посадке Н6/д5 или Н7/д6. В данном случае примем посадку Н7/д6. Для сверла диаметром 9,8 мм быстросменная втулка имеет диаметр 15 мм [13]. Тогда для 15Н7/д6 имеет: 15Н7 = 15^+0,018; 15д6 = и окончательно:

Погрешность _и от изнашивания установочных элементов определяется по формуле: _и = И = ₂N. Имеем N = 500; ₂= 0,002 (приложение, табл. 22);

Определяем экономическую точность обработки: для принятых условий (сверление по кондуктору) (приложение, табл. 15)  =0,1 мм. Принимаем к_т1 = 0,8; к_Т = 1,2; к_т2 = 0,6. Окончательно имеем:

Таким образом, на сборочном чертеже приспособления необходимо привести отклонение от перпендикулярности оси пальца 6 относительно оси втулки 3 не более 0,06 мм.

Теперь проведем расчет приспособления на точность при условии выполнения размера 15 ±0,1 мм.

Погрешность базирования _б здесь равна нулю. Погрешность закрепления _з также равна 0,04 мм.

Погрешность расположения приспособления на станке _р.п.= 0,064 мм.

Погрешность от перекоса инструмента _п = 0,055мм.

Погрешность от изнашивания установочного элемента _и определяется:

Экономическая точность обработки равна f= 0,16 мм (приложение, табл. 18) к_Т1 = 0,8; к_Т = 1,1; к_Т2 = 0,6. Тогда имеем:

Таким образом, на сборочном чертеже приспособления необходимо поставить отклонение от параллельности оси втулки 3 относительно установочной плоскости Г опоры 7 не более 0,04 мм.

Пример. Заготовка 1 (рис. 11.5) обрабатывается по поверхностям А, Б и В в приспособлении на фрезерном станке способом автоматического получения заданных размеров. Заготовка 1 устанавливается плоскостями Д и Г на опорные пластины 2 и 3, размещенные на корпусе 4 приспособления. Ориентация приспособления на столе станка относительно Т-образных пазов осуществляется посредством направляющих шпонок 5.

Рис. 11.5. Обработка заготовки в приспособлении на фрезерном станке

При фрезеровании детали размеры 10_-0,2 и 40_-0,14 выдерживаются за счет установки в приспособлении, а размер 15^+0,05 за счет размеров и настройки инструмента.

Поэтому для обеспечения при обработке параллельности горизонтальности плоскостей Б и В и боковой плоскости А относительно плоскостей Д и Г заготовки в пределах заданных допусков размеров в качестве расчетных параметров следует приняты отклонение от параллельности рабочей (установочной) плоскости Е опорных плоскостей 2 относительно установочной поверхности Л корпуса 4 приспособления; отклонение от параллельности рабочей (установочной) плоскости М опорной пластины 3 относительно боковой поверхности Н направляющих шпонок 5 приспособления.

Расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера заготовки 40_-0,014 Погрешность базирования заготовки _б равна нулю, так как в данном случае измерительная и установочная базы совпадают.

Погрешность закрепления _з, для данного случая (заготовка со шлифованной поверхностью Д, с поперечными размерами 30^х50, зажим ее в приспособлении осуществляется пневматическим зажимным устройством) определяется по табл. 4 (см. приложение): _з= 0,030мм.

Погрешность расположения приспособления на станке равна нулю, так как осуществляется надежный контакт установочной плоскости приспособления с плоскостью стола станка.

Погрешность от перекоса инструмента нравна нулю, так как в приспособлении отсутствуют направляющие элементы.

Погрешность от изнашивания установочных элементов определяется по формуле:

Определяем экономическую точность обработки. Для принятых условий (заготовка из стали, фрезерование отделочное, размер 40 мм) по табл. 10 приложения  = 0,1 мм. Принимаем к_т1 = 0,8; к_т = 1,1; к_т2 = 0,6. Окончательно имеем:

Таким образом, на сборочном чертеже приспособления необходимо указать отклонения от параллельности плоскости Е относительно Л не более 0,03 мм на длине 50 мм или 0,06 мм на 100 мм.

Теперь рассчитаем приспособление на точность из условия обеспечения размера заготовки 10_-0,02 мм.

Погрешность базирования _б равна нулю. Погрешность закрепления нравна 0,025 мм.

Погрешность расположения приспособления на станке определяется по формуле

где l - длина детали, мм;

S - наибольший зазор между направляющими шпонками приспособления и Т-образным пазом стола станка, мм;

L - расстояние между шпонками, мм.

Тогда:

Погрешность от перекоса инструмента _п=0.

Погрешность от изнашивания установочного элемента _и - 0,001 мм. Экономическая точность обработки равна = 0,14 мм. К_т1 = 0,8; К_т = 1,1; К_т2 = 0,6. Тогда имеем:

На сборочном чертеже приспособления необходимо указать отклонение от параллельности плоскости М относительно Н не более 0,08 мм на длине 50 мм или 1,6 /100 мм.

Пример. В заготовке 1 обрабатывается ступенчатое отверстие А в приспособлении на токарном станке (рис. 11.6). Заготовка 1 устанавливается плоскостью Б на две опорные пластины 2 и 3, плоскостью В - на опорную пластину 4 и плоскостью .Г-на торец втулки 5. Пластины 2, 3 и 4 размещаются на угольнике 6, приваренном к планшайбе 7. Для балансировки (уравновешивания) приспособления на планшайбе 7 закрепляется противовес 8. Приспособление устанавливается на шпиндель токарного станка с помощью переходного фланца 9, который выточкой Д центрируется по коническому пояску шпинделя 10. Центрирование приспособления на фланце 9 производится выточкой Е по буртику Ж фланца 9 по посадке H7/h6.

При растачивании отверстия приспособление влияет на получаемые размеры 50+0,1 мм и 75 + 0,1 мм.

В качестве расчетных параметров следует принять отклонение от параллельности оси шпинделя относительно установочных плоскостей Л и М опорных пластин 2, 3 и 4.

Рис. 11.6. Обработка заготовки на токарном станке

Проведем расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера заготовки 50 ± 0,11 мм.

Погрешность базирования _б= 0, так как в данном случае измерительная и установочная базы совпадают. Погрешность закрепления для данного случая по табл. 4 (см. приложение) равна 0,05 мм.

Погрешность расположения приспособления на станке _р.п., будет определяться следующими погрешностями:

• биением _б.б буртика Ж фланца 9 относительно конической выточки Д;

• смещением _см оси приспособления относительно оси фланца в пределах зазора между выточкой Е приспособления и буртиком Ж фланца;

• биение _ш конического пояска шпинделя.

Принимаем величину _б.б = 0,01мм.

Максимальное смещение _см оси приспособления относительно оси фланца составляет _см = S_mах, где S_max - максимальный зазор в этом соединении. По таблице допусков диаметр 165Н7 = 165^+0,04, а диаметр 165h6 = 165_-0,025. Таким образом

Биение _ш, конического пояска шпинделя принимаем равным 0,011 мм [12]. Таким образом:

Погрешность от перекоса инструмента _п= 0, так как в приспособлении отсутствуют направляющие элементы.

Погрешность _u от изнашивания установочных элементов определяется по формуле

Определяем экономическую точность обработки: <©= 0,25 мм (приложение, табл. 18).

Принимаем к_т1 = 0,8; к_т= 1,1; к_т2 = 0,6.

Таким образом, на сборочном чертеже приспособления необходимо указать отклонение от параллельности оси шпинделя относительно плоскости Л не более 0,04 мм на длине 50 мм или 0,08 мм на 100 мм.

Теперь проведем расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера заготовки 75 + 0,1 мм.

Погрешность базирования _б равна нулю. Погрешность закрепления равна 0,07 мм.

Погрешность расположения приспособления на станке _р.п. = 0,06 мм.

Погрешность от перекоса инструмента _п = 0.

Погрешность от изнашивания установочного элемента _и = 0,001 мм;  = 0,25 мм. к_т1 = 0,8; к_т= 1,1; к_т2 = 0,6.