Визначення кутової похибки базування

Завдання1

Визначення кутової похибки базування

Оброблювана деталь встановлюється по двом отворам (рис 7).

Необхідно: визначити найбільшу кутову похибку при такому базуванні (варіанти вказані в табл. 1). Підібрати установочні елементи.

Таблиця 1

№ варіанта	Діаметр базових отворів деталі, мм	Розмір між осями базових поверхонь деталей,мм	Діаметр установочних пальців,мм
D1	D2	d1	d1
L
І,VІ ІІ,VІІ ІІІ, VІІІ ІV, ІX V,X	10H9 70H8 6H9 20H7 15H7	10H9 10H7 6H9 70H7 15H7		10f9 70e9 6e9 20g6 15g6	10f9 10g6 6e9 70g6 15f9

Практична робота №1

№п/п	d	B,Д10	Н	L,h14	l,H15
	Ø30g6		25-0,2
	Ø30h6		26-0,15
	Ø30j6		25-0,18
	Ø40k6		35-0,13
	Ø40n6		35-0,15
	Ø40p6		35-0,2
	Ø52r6		47-0,14
	Ø52s6		47-0,2
	Ø52f7		46-0,15
	Ø60h7		54-0,12
	Ø60e8		54-0,25
	Ø60g6		55-0,15
	Ø70r6		62-0,1
	Ø70s6		63-0,15
	Ø70g6		65-0,19
	Ø70e8		65-0,2
	Ø45h7		40-0,11
	Ø47g6		42-0,16
	Ø50h8		45-0,18
	Ø50g6		44-0,16
	Ø50k6		43-0,11
	Ø50h7		44-0,14
	Ø55d9		48-0,25
	Ø55h6		48-0,15
	Ø55k6		49-0,16

Nn/n	D	d	d1,h11	d2	D1	H	h1	h2	K
	50H7 50H8 50H9 50F8 50E9 60H7 60H8 60H9 60F8 60E9 80H7 80H8 80H9 80F8 80E9 90H7 90H8 90H9 90F8 90E9 70H7 70H8 70H9 70F8 70F9	50e8 50f7 50h7 50h6 50g6 60h6 60h8 60h7 60h8 60d9 80f7 80h6 80f7 80e8 80d9 90h6 90h8 90h6 90h8 90d9 70e8 70h6 70h8 70g6 70d8							0.25 0.28 0.28 0.25 0.35 0.28 0.25 0.25 0.5 0.4 0.3 0.5 0.45 0.05 0.05 0.4 0.3 0.35 0.45 0.5 0.4 0.4 0.45 0.4 0.35

Анотація

Методичні вказівки призначені для проведення практичної роботи по вивченню та закріпленню тем: „Базування заготовок в верстатних пристосуваннях” та „Установочні елементи пристосувань”. В вказівках наведені приклади вибору верстатних елементів, розрахунку погрішності базування, перевірки умови базування заготовки на шість опорних точок.

Практична робота №1

Тема: вибір установочних елементів, розрахунок похибки базування.

Мета: придбати практичні навички по розрахунку похибки базування та вибору установочних елементів.

Необхідне обладнання та матеріали:

1)креслення(ескізи) деталей.

2)стандарти на установочні елементи.

3)плакати.

4)стенди

5)пристосування для металоріжучих верстатів.

Завдання:

- по заданому кресленню деталі для виконання вказаної технологічної операції накреслити схему базування заготовки;

- визначити тип та розмір установочних елементів, їх кількість та взаємне положення;

- перевірити умови базування заготовки на шість опорних точок;

- розрахувати похибку базування;

- підібрати установочні елементи по ГОСТу.

Загальні відомості.

Установочні деталі пристосувань служать для встановлення на них базовими поверхнями оброблюваних деталей. Вони розділяються на основні та допоміжні. Основні опори служать для базування деталі в пристосуванні. Вони жорстко закріплені в корпусі пристосування та визначають положення оброблюваної деталі в робочій зоні верстата відносно ріжучого інструмента.

Допоміжні опори застосовують не для базування, а для підвищення стійкості та жорсткості оброблюваної деталі в пристосуванні при обробці.

Основні опори пристосувань використовують у вигляді штирів, пластин, призм, пальців. Опорні штирі для установки деталей виготовляють з плоскою, сферичною та насіченою головками. Деталі з обробленими базовими поверхнями встановлюють на штирі зі сферичною або насіченою головкою. Штирі можна встановлювати в стальні загартовані перехідні втулки, запресовані в отвори корпуса. Корпуси з перехідними втулками забезпечують швидку заміну зношених штирів без обробки отвору корпуса під новий штир.

Опорні пластини застосовують двох типів: плоскі та з нахиленими пазами. Деталі великих розмірів з обробленими базовими площинами установлюють на пластини, деталі невеликих та середніх розмірів – на штирі. Отже вибір типу жорстких основних опор залежить від габаритних розмірів та видів базових поверхонь оброблюваних деталей.

Регульовані гвинтові опори застосовують як основні або допоміжні при установці деталей.

Установочні опорні призми – основні опори пристосувань застосовують для установки деталей зовнішніми циліндричними поверхнями. Призми без виїмки застосовують для установки деталей зовнішніми циліндричними поверхнями. Призми без виїмки застосовують для встановлення не великих, а призму з виїмкою – довгих або ступінчатих валів. На призму встановлюються деталі з необробленими або обробленими базовими поверхнями. Робочі поверхні призм розташовуються відносно одна одної під кутом a, рівним 60º,90º,120º. Для точної установки призм на корпусі пристосування застосовують контрольні штифти, призми кріпляться до корпуса гвинтами. Робочі поверхні та основи призми обробляють дуже точно. Основними розмірами призми являються: В, С, Н, h, які застосовують конструктивно, і кут а. Розмір С необхідний для розмітки та її чорнової обробки, а розмір Н і h – для остаточного контролю призми.

Установочні пальці підрозділяють на постійні (циліндричні та зрізані) і змінні. Установочні пальці служать для установки на них одним чи двома отворами оброблюваних деталей. При установці деталей на високому пальці основною базовою поверхнею є отвір деталі (маючий чотири опорні точки), а допоміжною базою – торець (одна опорна точка); деталь має одну ступінь свободи обертання на пальці.

Коли за основну базу приймають торець деталі, то її встановлюють на низькому пальці, де основною базою є торець деталі (три опорні точки) та допоміжною базою – отвір (дві опорні точки).

Зрізаний палець дозволяє збільшити зазор між ним та отвір деталі напрямку розміру – L між осями пальців. Збільшений зазор необхідний для компенсації допустимих відхилень розміру між осями отворів оброблюваних деталей. При відсутності зрізу на одному зі встановлених пальців частина оброблюваних деталей не могла би бути встановлена на них, так як величина допуску на лінійний розмір між осями отворів майже завжди більше, ніж сума зазорів між отворами та двома установочними пальцями. Зрізаний палець застосовують для зменшення впливу коливань розміру між осями отворів оброблюваних деталей на точність їх установки в пристосуванні.

При перевірці умови позбавлення можливості переміщення заготовки в пристосуванні по шести ступеням свободи згідно з ГОСТ 21495-76.

Необхідно накреслити декартову просторову систему координат, накреслити ескіз оброблюваної деталі в тому положенні, в якому вона розташована в пристосуванні. Вказати:

1) які бази використовуються при базуванні: установочні, направляючі і т.д.

2) кількість ступенів свободи, позбавлених у заготовки.

У висновку необхідно зробити висновок про повне або

неповне базування.

Схема базування – схема розташування опорних точок на

Базах заготовки чи виробу.

Примітки:

1.всі опорні точки на схемі базування зображують умовними знаками ГОСТ 21495-76, ГОСТ 31107-81 та нумерують

порядковими номерами, починаючи з бази, на якій розміщується найбільше опорних точок.

2.при накладці в будь-якій проекції однієї опорної точки на іншу, зображується одна точка та біля неї проставляють номери суміщених точок.

3.число проекцій заготовки або виробу на схемі базування

повинно бути достатнім для чіткого уявлення про розміщення опорних точок.

На рис.2.1 та 2.1 наведені приклади найбільш розповсюджених схем базування заготовок.

2.3Розрахунок похибки базування.

Похибка базування – відхилення фактично допустимого положення заготовки або виробу при базуванні від потрібного. Похибка базування виникає при розбіжності вимірювальної бази і технологічної.

При виконанні цього пункту необхідно накреслити спрощений ескіз деталі та установочних елементів з розмірами та допусками, які впливають на похибку базування, а також тими розмірами оброблюваних поверхонь, на які визначається похибка базування.

В кінці необхідно зробити висновок про можливість обробки.

Наприклад:

Похибка базування εδ = 0,218мм менше допуску на розмір який витримується δ = 0,5мм, тобто, обробка можлива.

Далі на рис. 2.3, 2.4, 2.5 наведені схеми для визначення похибки базування заготовок при різних способах обробки та наведені приклади для розрахунку похибки базування.

Рис. 2.3 Базування деталі по двох площинах при обробці лінійних розмірів.

ε150 = 0

Εε100 = 0

Εε 65 = 0

Εε37 = 0

ε60 = 0

Εε90 = Т150 = 1,0mm

ε28 = Т68 = 0,3mm

Рис.2.4. Базування деталі по внутрішньому діаметру на пальці з зазором та площині.

εδ = Smax=Dmax-dmin=60,030-59,971= 0,059 mm.

Похибка базування, дорівнює 0,059 mm, менше допуску на витриманий розмір, дорівнює 0,25mm, отже, обробка можлива.

Рис.2.5 Базування деталі по зовнішній циліндричній поверхні

εδ =0,5- Td(1/sinα-1)=0,5·0,046(1/sin45º-1)=0,023·(1,41-1)=0,023·0,41=0,00943mm.

Похибка базування, рівна 0,0094mm, отже обробка можлива.

Зміст звіту

1.Вказати номер, назву та мету практичної роботи.

2.Вихідні дані.

3.Ескіз деталі з операційними розмірами.

4.Схема базування.

5.Вибір установочних елементів.

6.Ескіз установочних елементів, їх позначення по ГОСТ.

7.У відповідному масштабі накреслити взаємне розташування деталі та установочних елементів.

8.Розрахунок похибки базування, висновок.

Контрольні запитання.

1.База, базування.

2.Технологічна, вимірювальна база.

3.Похибка базування.

4.Види баз.

5.Призначення установочних елементів.

6.Види установочних елементів.

Приклад виконання практичної роботи №1

Практична робота №1

Тема: Вибір установочних елементів пристосування та розрахунок похибки базування.

Необхідно:

Для виконання заданої технологічної операції, накреслити схему базування заготовки. Визначити тип та розмір установочних елементів, їх кількість та взаємне розташування. Перевірити умови базування заготовки на шість опорних точок. Розрахувати похибку базування.

Мета: 1)навчитися розраховувати похибку базування;

2)навчитися підбирати установочні елементи пристосування.

Зміст звіту:

1)Вихідні дані.

2)Вибір технологічної бази. Операційний ескіз.

3)Розробка схеми базування.

4)Підбір установочних елементів, їх позначення по ГОСТ, ескізи.

5)Схема взаємного розташування заготовки та установочних елементів.

6)Розрахунок похибки базування.

Задача№1

Хід заняття:

1)Вихідні данні: обладнання – вертикально-фрезерний верстат моделі 654

Операція 040 – вертикально-фрезерна.

Зміст операції: фрезерувати два уступи, витримуючи розмір 180.

2)Користуючись ескізом деталі, встановлюємо, що в якості технологічної бази раціонально обрати наступні поверхні:

площину А основи, яка є конструкторською базою деталі, та два отвори (з чотирьох), розташованих діагонально, для правильної кутової орієнтації в процесі обробки (див. Рис.2).

Рис.2. Операційний ескіз.

3)Схема базування заготовки: площина А встановлюється на трьох опорних точках, поверхня одного з отворів створює базування по двом точкам, а другого – по одній.

Рис.3. Схема базування

Т1,2,3 – УБ

Т4,5 – ДОБ

Т6 – ОБ

Висновок: при базуванні корпусних деталей по площині та двом отворам заготовка позбавляється всіх шістьох ступенів свободи – випадок повного базування.

4) В якості установочних елементів для базування деталі по площині розглянемо 2 варіанти:

1)установочні шайби,

2)опори з плоскою головкою.

Так як базова площина деталі горизонтальна, в якості установочних елементів для базування по чистій поверхні приймаємо опори з плоскою головкою по ГОСТ 13440-68.

Виходячи з габаритних розмірів приймаємо опори з діаметром головки ø12мм та висотою 6мм (див. Рис.4).

Рис.4 Опора

Приклад умовного позначення:

Опора 7034-0271h6 ГОСТ 13440-68

В якості установочних елементів для базування по отворам приймаємо циліндричний та ромбічний пальці. (див. Рис.5).

Рис.5.

Приклад позначення постійного установочного циліндричного пальця

діаметром 20d9:

Палець 7030-0908 20d9 ГОСТ12209-66.

Також, зрізаного з тими ж розмірами:

Палець 7030-1928 20d9 ГОСТ 12210-66.

5)

Рис.6.

6) Похибка базування при встановленні заготовки, по двом отворам, на двох установочних пальцях (циліндричному та зрізаному), виникає через зазори в сусідніх пальцях та отворах та дорівнює кутовому зміщенню (перекосу) α заготовки (рис.7).

Визначення найбільшого можливого кута перекосу здійснюється за формулою:

Tg αmax =(Smax1+Smax2)/(2L), (1)

Де Smax1;Smax2 –найбільші зазори в з'єднанні отвору та пальця в кожному зі з'єднань;

L – відстань між центрами отворів (пальців).

Рис.7

При такому базуванні зрізаний палець повинен бути розташованим так, щоб його велика діагональ була перпендикулярна лінії, з'єднуючій центри пальців (рис.7).

Найбільший кутовий перекіс заготовки, яка базується по двом отворам, визначається розрахунком по формулі(1) і в нашому випадку дорівнює

tgαmax=Smax/L. (2)

Якщо врахувати, що Dотв.max =20,033мм, а палець установочний 20d9

Має мінімальний діаметр dпал min =19,883мм, то:

Smax=Dотв max- dпал min (3)

Smax=20,033-19,883=0,15мм.

Відстань між базовими отворами

tgαmax=0,15/296,82=0,0005.

При довжині оброблюваної площини l=200 mm (рис.2) лінійне зміщення дорівнює

Х=ltgαmax=200·0,0005=0,1 mm.

Похибка базування менша допуску на витриманий розмір (на рис.1);

Отже обробка можлива.

Задача 2

1.Операція 045, верстат моделі 692Р.

Назва операції: шпоночнофрезерна.

2.Операційний ескіз:

Рис.8. Операційний ескіз.

Користуючись ескізом деталі, встановлюємо, що в якості технологічної бази доцільно обрати наступні поверхні: довгу циліндричну поверхню ø70к6 та правий торець деталі, від якого заданий розмір 20±0,5.

Ставимо позначення на операційному ескізі.

3.Довга циліндрична поверхня є подвійною направляючою базою та позбавляє заготовку 4 ступенів свободи.

Права плоска торцева поверхня (з найменшою площею) є опорною базою і позбавляє заготовку 1 ступеня свободи.

Таким чином, деталь позбавляється 5 ступенів свободи, що достатньо для базування заготовок по довгій циліндричній поверхні та торцю, без пред'являємих вимог к точному кутовому положенню.

Рис.9 Схема базування

4. В якості установочних елементів для базування заготовки по довгій циліндричній поверхні приймаємо установочні елементи у вигляді призми (Вардашкин рис.11 стр.362). Дві стандартні опорні призми по ГОСТ 12695-66 (рис. 12 стр. 364, табл.25 стр. 363).

Призма 7033-0038 ГОСТ 12195-66

Рис.10. Ескіз призми

Рис11. Ескіз опорного пальця.

А в якості установочного елементу для базування по торцю, притискаємо палець ø20мм та висотою 45мм.(див. Рис.11).

5)

Рис. 12. Схема установки.

6)Похибка базування:

Рис.13

Задача 3

1. Операція 020, верстат моделі 2Н55

Назва операції – радіально-свердлильна. Зміст операції: свердлити 4 отвори, витримуючи розміри 1,2(див. Рис. 14).

2. Користуючись ескізом деталі встановлюємо, що в якості базової поверхні доцільно вибрати нижній (оброблений) торець та отвір А, відносно якого заданий допуск на виготовлення отвору.

3. Схемою базування є схема базування деталі по торцю максимальної площі та короткого циліндричного отвору ø80Н9.

Торцьова поверхня несе 3 точки та є установочною базою, короткий циліндричний отвір несе 2 точки та є подвійною опорною базою. (див. Рис.15).

Рис.15. Схема базування.

В якості установочних елементів по площині приймаємо:

а)або опори з плоскою головкою;

б)або опорні шайби, які розташовуємо під кутом 120º

на діаметрі:

Шайба 7034-0573 h6 ГОСТ 17778-72.

Рис.16

В якості установочного елементу по отвору, приймаємо спеціальну циліндричну оправку(палець)

Рис.17

Розмір Н знаходимо за формулою:

Н= hon+h2+h1-Δ,

Де hon = 8мм –висота опори(шайби);

Δ=3мм – зазор по висоті (підбирається конструкторськи).

Н=8+21+18-3=44мм

5.

Рис.18.

6.похибку базування визначаємо для 2х розмірів:ø180 та ø13Н14.

6.1 Похибка базування при базуванні по внутрішньому діаметру на пальці с зазором розраховується за формулою:

Σбø180=Smax=Dmax-dmin (6)

Де: S max- максимальний зазор між отвором та установочним пальцем пристосування, мм;

Dmax- найбільший діаметр отвору заготовки,мм;

Dmin- найменший діаметр установочного пальця пристосування, мм.

Значення Dmax визначається за формулою:

Dmax= D+ES (7)

Де: D – номінальний розмір отвору,мм.

D = 80мм;

ES – верхнє відхилення діаметра отвору, мм;

ES = 0,047мм.

Dmax= 80+0,074 =80,074мм;

Значення dmin визначаємо за формулою:

Dmin=d-ei (8)

Де d – номінальний розмір пальця,мм;

D = 80мм;

ei - нижнє відхилення діаметра пальця,мм.

ei =0,104мм

Dmin=80-0,104 = 79,896мм

Σбø180= 80,074 – 79,896 = 0,178 мм

Значення визначеної похибки базування на розмір ø180 порівнюємо з допуском на витриманий розмір, рівний: Т ø180 = 0,5мм (позиційний допуск по кресленню).

Порівнюємо значення похибки базування з допуском на отриманий розмір.

Σбø180<T ø180

Так як Σбø180(0,178)<T ø180(0,5),обробка можлива.

6.2 Похибка базування розміру ø13Н14 рівна нулю:

Σбø13=0мм;

Так як обробка виконується мірним інструментом.

Дата добавления: 2015-08-29