Формулировка задачи

Алгоритм выбора баз представлен в прил.1. Для обоснования выбора технологических баз используется размерный анализ. Размерный анализ технологического процесса представляет собой специальные способы выявления и фиксации связей размерных параметров детали при ее изготовлении, а также методы расчета этих параметров путем решения размерных.

Изучив и четко определив служебное назначение детали и её поверхностей, приступают к выявлению и строгой формулировке главной задачи или ряда наиболее важных задач, которые надо решить путем выбора тех или иных технологических баз детали (варианта базирования). Чаще всего это следующие задачи:

1. Обеспечение равномерного распределения припуска на наиболее ответственных обрабатываемых поверхностях, а также на поверхностях, которые обрабатываются консольным не жестким инструментом.

2. Установление определенной связи между обрабатываемыми и не обрабатываемыми поверхностями (обеспечение требуемой точности положения поверхностей детали относительно черных поверхностей, остающихся не обработанными).

3. Установление связи между обрабатываемыми поверхностями (по размерам или относительным поворотам).

Первая задача. Распределение припуска чаще всего нас интересует на наиболее ответственных обрабатываемых поверхностях, к которым предъявляются высокие требования.

Р и с. 3.1. Чертеж детали.

Например, к верхней плоскости детали (противобазе) (см. рис.3.1) предъявляется требования: обеспечить шероховатость по среднему арифметическому отклонению профиля 2,5 мкм и её относительное положение к базе по размеру 180 - ± 0,05 мм. или, например, к отверстию Ø100 мм предъявлены требования: по шероховатости, аналогично, 2,5 мкм; размерам – Ø 100 Н9; относительным поворотам – допуск перпендикулярности оси к торцу - 0,05 мм на длине 200 мм.

Если обнаружится в результате анализа, что величина неравномерности припуска превышает допустимые пределы, то после обработки могут остаться участки с недопустимой шероховатостью, либо раковины, пористость из-за оставшегося дефектного слоя и даже черноты вовсе необработанной поверхности.

Кроме того, неравномерность распределения припуска приводит к применению заниженных режимов резания, увеличению числа проходов и тем самым - к увеличению времени обработки. Неравномерность припуска проявляется на операции обработки данной поверхности. В отверстии это - несовпадение оси до обработки с осью этого же отверстия после обработки в той или иной плоскости, рассматриваемом направлении, см. рис. 3.2,а; на плоскости это - отклонение от параллельности поверхности до обработки и после обработки, см. рис. 3.2,б.

а б

Р и с. 3.2. Неравномерное распределение припуска:

а – в отверстии; б – на плоскости

Вторая задача. Важным может оказаться обеспечение равномерной толщины стенок, например, между поверхностью отверстия Ø 100 Н9 и наружными боковыми поверхностями детали, см. рис. 3.1, размер 10. Если данное техническое условие не будет выполнено, то при сборке, например, крышки с корпусом, наружные контуры крышки будут смещены по отношению к необработанным боковым стенкам детали и обработанной верхней плоскости. Кромки крышки будут свешиваться над кромками корпуса и мешать другим деталям при сборке. Для исправления брака от такой сборки придётся проводить обрубку выступающих кромок и их зачистку по контурам сопряжения. Если это отверстие по своему служебному назначению, является опорой вала, то возникающие радиальные усилия при передаче крутящего момента в процессе эксплуатации могут привести к образованию трещин в ослабленных стенках и выходу детали из строя. Другой пример. Может оказаться важной задача выдержать предусмотренный по чертежу свободный размер 3 мм, см. рис. 3.1. Если этот размер не будет выдержан, то изменится или вовсе будет отсутствовать требуемый зазор между корпусом и сопрягаемыми деталями или сборочными единицами. В результате также потребуется подрубка нижней стенки корпуса или дополнительная обработка присоединяемых деталей, что может оказаться совершенно недопустимым.

Третья задача формулируется реже, так как, как правило, наиболее важные точностные параметры детали задаются от основных баз. Если же эти параметры заданы от вспомогательных баз, то при обработке мы можем столкнуться с отступлением от принципа единства баз. Возникает необходимость анализа ивыбора надлежащих технологических баз на операции формирования размерных связей между обрабатываемыми поверхностями детали. Бывают случаи, когда обе поверхности детали при обработке получают от одних и тех же технологических баз с одной установки. То есть, сформулированная задача достижения требуемого точностного параметра относительного положения поверхностей выдерживается в одной системе СПИД. В таких случаях погрешности базирования не оказывают влияния на решение сформулированной задачи. То есть теряет смысл всякий анализ вариантов базирования, за исключением случаев одновременного решения ещё и других сформулированных задач, которые надо решать параллельно.

3.2. Первая задача – «А»

Предположим, что задача четко сформулирована следующим образом: «Обеспечить равномерное распределение припуска в отверстии Ø 100 Н9 в вертикальной плоскости». Распределение припуска проявится при обработке отверстия. На чертеже указана связь этого отверстия с нижней плоскостью, от которой задано большинство размеров. Это основная база детали и ее выгодно использовать в качестве технологической базы при получении возможно большего числа размеров, в том числе и размера, определяющего положение отверстия Ø 100 Н9. Плоскость надо подготовить на предыдущих операциях, чтобы использовать ее в качестве установочной базы при обработке отверстия. Недостающие базы в комплекте трех могут дать два отверстия Ø10 Н7, см. рис. 3.1. Например, левое будет предназначено для базирования на цилиндрический установочный палец, оно даст двойную опорную базу. Правое - для базирования на срезанный установочный палец - даст опорную базу. Эти отверстия также надо подготовить на предыдущих операциях.

Следует заметить, что даже для простых корпусных деталей можно найти до двадцати и более различных вариантов базирования. Надо стремиться выбирать для анализа наиболее приемлемые, рациональные варианты. При базировании корпусных деталей чаще всего используют два способа. Первый способ базирования - по плоскости и двум отверстиям, второй - по трем плоскостям, образующим координатный угол. Для решения сформулированной задачи может быть выбран следующий вариант. Используется способ базирования по плоскости и двум отверстиям.

Первый вариант. Операция обработки отверстия. Схема базирования по плоскости основания и двум отверстиям. Имеем комплект трех баз:

1. Установочная база - точки 1, 2, 3 - обработанная нижняя плоскость детали.

2. Двойная опорная база - точки4, 5 - ось отверстия в детали для базирования на цилиндрический короткий установочный палец,

3. Опорная база - точка 6 - ось отверстия для базирования на срезанный короткий установочный палец.

По избранной схеме базирования неравномерность припуска проявляется как относительное смещение отверстия в заготовке от оси вращения борштанги с резцом. Смещение оси имеет место как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. После выполнения операции ось обработанного отверстия займет определенное положение относительно выбранных технологических баз.

Р и с. 3.3. Схема базирования.

Первый вариант.

Обработка отверстия

Уравнение размерной цепи а:

где А_∆ - замыкающее звено размерной цепи А, так как именно им решается поставленная задача. Это звено нас интересует. Данное звено соединяет ось необработанного отверстия Ø100 и ось этого же отверстия после обработки.

А₂ - составляющее звено размерной цепи, соединяет ось необработанного отверстия Ø100 и установочную базу.

А₁ - составляющее звено размерной цепи, соединяет ось обработанного отверстия Ø100 и установочную базу.

От уравнения размерной цепи переходим к уравнению погрешностей размерной цепи А:

Известно, что погрешности в общем случае суммируются алгебраически. В частных случаях их можно суммировать по законам векторных случайных величин квадратично и т.д.

Запись одного лишь уравнения погрешностей совершенно не дает нам права судить о количественной оценке погрешности замыкающего звена.

Необходимо найти в цифрах значения величин погрешностей составляющих и замыкающего звеньев.

Находим величину погрешности звена А₁. Звено формируется на данной операции.

Следовательно, его погрешность равна погрешности данной (расточной) операции механической обработки:

Из курса основ технологии машиностроения известна общая формула погрешности обработки:

где ε_У - погрешность установки, появляется в процессе установки детали.

Без этапа установки нельзя осуществить процесс обработки. Сам процесс установки, как известно, включает сумму погрешностей базирования, закрепления и положения заготовки, возникающей вследствие неточности приспособления.

ε_С - погрешность статической настройки. Нельзя производить обработку без предварительной настройки системы СПИД в статике, то есть без рабочих нагрузок. Необходимо обеспечить точный подвод режущих кромок инструмента относительно исполнительных поверхностей приспособления. В состав погрешности статической настройки входят погрешности средств и методов измерения, геометрическая неточность станка, приспособления, режущего инструмента, квалификация настройщика и т.д.;

ε_Д-погрешность динамической настройки. Появляется в результате действия различных динамических факторов в процессе резания, когда действуют рабочие нагрузки. Погрешность динамической настройки зависит от изменения направления и величины сил резания, температуры, колебания припусков, твёрдости заготовок, вибраций и т.д.

Составляющие погрешности обработки следует находить из конкретных условий обработки. То есть учитывать применение того или иного приспособления, инструмента, станка и т.д. Из условий обработки детали в конкретной системе СПИД расчетным путём или по справочным материалам находят погрешность установки. С применением паспортных данных станков, оснастки для настройки системы СПИД, данных детали и т. д. находят погрешность статической и погрешность динамической настройки.

Для ориентировочной оценки погрешности обработки можно воспользоваться имеющимися данными практики о средних точностях при обработке деталей различными методами обработки. То есть так называемыми таблицами средней экономически достижимой точности обработки деталей. Впервые систематизацию таких таблиц сделал профессор Д.В. Чарнко [22]. Пользуясь таблицами можно находить погрешности обработки как сумму сразу трех групп погрешностей: установки, статической и динамической настройки. Таблицы средней точности обработки приведены в различных источниках, например, [5], [16] и прил.3. Однако пользоваться таблицами точности обработки надо с осторожностью, так как в справочной литературе часто встречаются данные о средних точностях обработки как точностных характеристиках обрабатываемой поверхности, а не детали. Поэтому, часто такие характеристики ограничиваются точностью, например, по диаметру, шероховатости поверхности, по размерам или относительным поворотам только между обрабатываемыми поверхностями - то есть без учета погрешностей базирования и закрепления детали. В таких случаях данные о средних точностях обработки отдельных поверхностей (а не детали) содержат лишь сведения о сумме двух погрешностей: статической и динамической настройки. Такие таблицы приведены в источниках [7], [11], [15] и т.д.

В этих случаях необходимо воспользоваться еще и таблицами для определения погрешности установки ε_У. Таблицы точности установки приведены в источниках: [5], [11], [15].

Находим численную величину погрешности звена А₁. Например, из таблицы [15, стр. 28] для условия установки детали с чисто обработанной поверхностью на пластины опорные с размером по нормали к обрабатываемой поверхности 120 мм и закреплением в приспособлении с пневматическим приводом погрешность установки равна 0,06 мм. Можно было бы воспользоваться для нахождения величины погрешности установки формулой, например, [15, с.40], в которой учитывается вид применяемых установочных элементов, материал детали, шероховатость, твёрдость и т.д.

Находим погрешность статической и динамической настройки. Например, по таблице [6, с.9] для чернового растачивания отверстия Ø100 мм по 11 квалитету точности погрешность обработки составляет 0,23 мм.

Тогда искомая погрешность обработки:

Для нахождения погрешности составляющего звена А₂ выясняем, что данное звено было сформировано на предыдущей операции подготовки технологических баз. При обработке плоскости основания могут быть различные варианты базирования. Поэтому мы вынуждены, идя вспять технологическому процессу, рассмотреть, как формировалась погрешность этого звена (рис. 3.4).

В качестве установочной базы на первой операции можно выбрать поверхность полок, а в качестве направляющей и опорной технологической базы переднюю плоскость торца и разметочную риску соответственно.

Р и с.3.4. Схема базирования

Первый вариант.

Подготовка технологических баз

Таким образом, при фрезеровании плоскости основания имеем комплект трех баз:

1. Установочная база - точки 1, 2, 3 - сочетание двух верхних плоскостей лапок корпуса.

2. Направляющая база - точки 4, 5 - передняя плоскость
торца.

3. Опорная база - точка 6 - разметочная риска по оси
симметрии двух необрабатываемых боковых стенок детали.

При данном варианте базирования (рис 3.4) отмечаем, что составляющее звено А₂ размерной цепи А является замыкающим звеном Б_∆ производной размерной цепи Б.

Уравнение размерной цепи Б:

где Б_∆ - замыкающее звено размерной цепи Б, соединяет ось необработанного, литого отверстия Ø100 и обработанную на данной операции нижнюю плоскость детали;

Б₁ - составляющее звено размерной цепи Б, соединяет установочную базу и нижнюю плоскость детали;

Б₂ - составляющее звено размерной цепи Б, соединяет установочную базу и ось необработанного отверстия Ø100.

Уравнение погрешностей размерной цепи Б:

Находим численную величину погрешности звена Б₁. Звено формируется на данной операции:

Погрешность установки ε_у- из таблицы [15, с.28], либо по другим источникам. Погрешность статической и динамической настройки - по таблицам точности обработки поверхностей [15, с.12], прил. 3, либо по другим источникам.

Находим погрешность составляющего звена Б₂. Это звено не изменялось на данной операции. Оно сформировалось на предыдущей операции, которую также надо рассмотреть. Погрешность звена Б₂ равна погрешности операции литья:

Если литье осуществлялось в землю, то для чугунных отливок допускаемые отклонения на размеры определяем по ГОСТ 26645-85. Например, для отливки восьмого класса точности с габаритным размером до 260 мм. и номинальным размером Б₂ =120 мм по табличным данным допускаемое отклонение равно ± 0,8 мм [14, с. 582]:

Тогда погрешность замыкающего звена размерной цепи Б:

После того, как мы определили погрешности составляющих звеньев основной размерной цепи А, мы легко определяем погрешность ее замыкающего звена:

Мы нашли наибольшую возможную неравномерность припуска в вертикальной плоскости для отверстия Ø100 по первому варианту базирования. Аналогично на этих же рисунках 3.3 и 3.4 можно показать размерные цепи и в горизонтальной плоскости для определения неравномерности распределения припуска в горизонтальной плоскости. При этом на операции обработки отверстия Ø100 следует учесть погрешность установки детали на установочные пальцы, например, воспользовавшись данными [7], [17] или определить расчетом. Все размеры в горизонтальной плоскости надо связывать с осью отверстия, предназначенного для базирования на цилиндрический, а не на срезанный установочный палец. А на операции подготовки технологических баз следует учесть, что в качестве опорной базы выбрана разметочная риска – точка 6. Для нахождения погрешностей здесь надо учесть погрешность установки детали по разметке, например, воспользовавшись данными [8] или другими.

Второй вариант базирования. Продолжаем решение сформулированной задачи. Операция обработки отверстия. Схема базирования в «координатный угол».

Р и с. 3.5 Схема базирования.

Второй вариант.

Обработка отверстия

Комплект баз:

1. Установочная база - точки 1, 2, 3 - обработанная нижняя плоскость детали.

2. Направляющая база - точки 4, 5 – обработанный передний торец.

3. Опорная база - точка 6 - разметочная риска по оси
симметрии двух необрабатываемых боковых стенок детали.

Уравнение размерной цепи:

Штрих - для отличия второго варианта. Можно применять другие обозначения для отличия различных вариантов базирования.

Уравнение погрешностей:

Находим численные величины погрешностей:

Погрешность составляющего звена а'₁ та же, что и для звена а₁ по первому варианту.

Звено а₂ сформировалось на предыдущей операции, следовательно, нам необходимо рассмотреть предыдущую операцию подготовки технологической базы. Выбираем вариант базирования, имеем комплект трех бaз:

1. Двойная направляющая база - точки l, 2, 3, 4 - ось цилиндрической поверхности необработанного отверстия Ø100.

2. Опорная база - точка 6 - плоскость переднего торца, препятствует перемещению детали вдоль оси отверстия.

3. Опорная база - точка 5 - поверхность необрабатываемой боковой стенки детали отнимает одну степень свободы - вращение вокруг оси отверстия.

Р и с. 3.6. Схема базирования.

Второй вариант.

Подготовка технологических баз

Уравнение размерной цепи состоит из одного замыкающего звена Б'_∆, которое формируется системой СПИД.

Находим численную величину погрешности этого звена:

мм [9, с. 216] – с учетом использования плунжерной оправки в приспособлении с зажимным патроном класса Н при установке заготовки, полученной литьем в песчаные формы. По другим источникам: мм [7, с.7] - для заготовки, полученной литьём в песчаную форму со средним габаритом до 200 мм и установкой на оправку диаметром до 100 мм, закреплённую в гильзе или зажимном приспособлении. Принимаем:

Тогда погрешность замыкающего звена основной размерной цепи:

Сводим полученные данные в таблицу погрешностей:

Таблица 3.1.

Вариант	Задача 1-А

В таблицу можно включать и погрешности составляющих звеньев, что даст более полную картину образования погрешностей замыкающих звеньев основных размерных цепей. Судя по полученным данным, делаем вывод, что для решения сформулированной задачи выгоднее базировать по второму варианту.

3.3.Первая задача – «Б»

Продолжаем рассмотрение первой задачи. Предположим, что теперь задача сформулирована следующим образом: «Обеспечить равномерное распределение припуска при обработке верхней плоскости детали».

Первый вариант. Обработка верхней плоскости. На данной операции проявляется неравномерность припуска.

Р и с. 3.7 Схема базирования

Первый вариант.

Обработка верхней плоскости

Уравнение размерной цепи:

где β_∆ - замыкающее звено размерной цепи β, которое определяет относительный поворот (допуск параллельности в мм на длине 300 мм) неотработанной верхней плоскости детали к обработанной.

β₁ - составляющее звено размерной цепи, определяет относительный поворот обработанной плоскости к установочной базе.

β₂- составляющее звено, определяет относительный поворот необработанной верхней плоскости к установочной базе.

Уравнение погрешностей:

Находим численные значения величин погрешностей:

, [15, с. 28],

где 200 - протяжённость установочной базы в мм. Для удобства все отклонения по поворотам будем приводить к длине 300 мм, тогда знаменатель писать нет необходимости.

[15, с. 13]

Получаем:

Составляющее звено β₂ сформировалось на предыдущих операциях, поэтому необходимо рассмотреть операцию подготовки технологической установочной базы и выявить производную размерную цепь, это - размерная цепь γ.

Р и с. 3. 8. Схема базирования

Первый вариант.

Обработка нижней плоскости

Уравнение размерной цепи:

Уравнение погрешностей:

Численные значения:

Погрешности замыкающего звена основной размерной цепи:

Рассмотрим второй вариант базирования.

Р и с. 3. 9. Схема базирования

Второй вариант.

Обработка верхней плоскости

Уравнение размерной цепи:

Уравнение погрешностей:

Численные значения:

Рассмотрим образование погрешности составляющего звена на предыдущей операции по второму варианту базирования.

Р и с. 3.10. Схема базирования.

Второй вариант.

Обработка нижней плоскости

Уравнение размерной цепи:

где γ'_∆ - замыкающее звено, определяет; относительный поворот нижней плоскости после обработки к верхней.

γ'₁ - составляющее звено, определяет относительный поворот нижней плоскости после обработки к необработанной боковой стенке детали, принятой за опорную базу.

γ'₂- составляющее звено, определяет относительный поворот необработанной верхней плоскости к опорной базе.

Уравнение погрешностей:

Находим величины погрешностей:

Используя несложные геометрические расчеты, находим, что относительный поворот боковой поверхности, выбранной за опорную базу детали, зависит при установке от колебания размера по нормали к ней от двойной направляющей базы. Если, например, точка 5 опорной базы будет являться местом контакта с цилиндрическим установочным пальцем приспособления, то на длине 300 ммпогрешность установки:

где П =0,8 мм – колебание размера по нормали от двойной на­правляющей базы находим по табличным данным на литьё.

Р =55 мм - радиус мгновенного поворота вокруг точки 5 опорной базы детали.

Погрешность статической и динамической настройки;

Тогда имеем:

Погрешность второго составляющего звена находим из табличных данных на литье:

Погрешность замыкающего звена производной размерной цепи:

Погрешности замыкающего звена основной размерной цепи:

Продолжаем заполнять таблицу погрешностей, вносим в нее новые полученные значения.

Таблица 3.2

Вариант	Задача 1-А	Задача 1-Б

Делаем вывод, что для решения поставленной задачи 1-Б следует базировать по первому варианту.

3.4. Вторая задача – ”А”

Продолжаем анализ. Рассмотрим вторую задачу. Предположим, что задача сформулирована следующим образом: «Обеспечить равномерную толщину левой и правой стенок детали по размеру 10 мм. согласно чертежу».

Сформулированная задача решается на операции обработки отверстия Ø100, базирование осуществляется от подготовленных заранее технологических баз.

Первый вариант. 0бpaботка отверстия Ø100.

Р и с.3.11. Схема базирования.

Первый вариант.

Обработка отверстия

Уравнение размерной цепи;

где В_∆ - замыкающее звено, связывает боковую необрабатываемую стенку детали с поверхностью отверстия.

В₁ - составляющее звено, связывает боковую необрабатываемую стенку детали с двойной опорной базой.

B₂-составляющее звено, связывает базу с обрабатываемой поверхностью.

Уравнение погрешностей:

Находим численные значения:

ε_У = 0,06 мм - погрешность установки на установочные пальцы, см. данные: [7, с.27] и другие.

[15, с. 9].

Для определения погрешности звена В₁ рассмотрим предыдущую операцию, на которой сформировалось это звено.

Р и с. 3.12. Схема базирования

Первый вариант.

Подготовка технологических баз

Уравнение размерной цепи:

где Г_∆ - замыкающее звено, связывает ось отверстия под цилиндрический установочный палец и боковую стенку детали,

Г₁ - составляющее, ввязывает боковую стенку и разметочную риску по оси симметрии боковых станок.

Г₂- связывает ось отверстия под цилиндрический установочный палец и разметочную риску.

Уравнение погрешностей:

Численные значения погрешностей:

[11,с.341]; [7,с.10]

[8, с. 34l]

Погрешность замыкающего звена производной размерной цепи:

Погрешность замыкающего звена основной размерной цепи:

Второй вариант базирования. После обработки отверстие занимает определенное положение в горизонтальной плоскости относительно разметочной риски.

Р и с. 3. 13. Схема базирования

Второй вариант.

Обработка отверстия

Уравнение размерной цепи:

Уравнение погрешностей:

Численные значения:

замыкающего звена размерной цепи В^’:

Продолжаем заполнять таблицу погрешностей, вносим в нее новые полученные значения

Таблица 3.3

Вариант	Задача 1-А	Задача 1-Б	Задача 2-А

Делаем вывод, что для решения сформулированной задачи 2-А несколько выгоднее базировать по второму варианту.

3.5. Вторая задача – «Б»

Продолжаем рассмотрение второй задачи. Предположим, что она сформулирована следующим образом: «Выдержать размер 3 мм, предусмотренный чертежом». Задача решается на операции подготовки технологических баз.

Р и с. 3.14. Схема базирования

Первый вариант.

Подготовка технологических баз

Уравнение размерной цепи:

Уравнение погрешностей:

Численные значения:

Р и с. 3. 15. Схема базирования.

Второй вариант.

Подготовка технологических баз

.

Уравнение размерной цепи:

Уравнение погрешностей:

Численные значения:

.

Продолжаем заполнять таблицу погрешностей, вносим в неё новые полученные значения.

Таблица 3.4

Вариант	Задача 1-А	Задача 1-Б	Задача 2-А	Задача 2-Б

Делаем вывод, что для решения сформулированное задачи 2-Бследует базировать по первому варианту, так как при базировании по второму варианту размер 3 мм, предусмотренный чертежом, может оказаться срезанным, что совершенно недопустимо.

3.6. Третья задача – «A»

Продолжаем анализ. Рассмотрим пример с третьей задачей. Предположим, что задача сформулирована следующим образом: «Выдержать допуск перпендикулярности оси отверстия Ø 100 Н9 к торцу А 0,05 мм согласно чертежу». То есть, не более 0,075/300 мм/мм. Задача достижения точности относительного положения двух обрабатываемых поверхностей решается на операции окончательной обработки второй из поверхностей, то есть когда первая из них уже обработана. Например, вначале может быть окончательно обработан торец А. Тогда ось отверстия Ø100 Н9 займёт относительное положение к торцу А на операции окончательной обработки этого отверстия. Может оказаться выгодным обе обрабатываемые поверхности получить от заранее подготовленных технологических баз, если обе поверхности после обработки должны занять определенное положение относительно этих баз.

Рассмотрим первый вариант, когда комплектом трех баз является плоскость и два отверстия.

Р и с. 3. 16. Схема базирования

Первый вариант.

Обработка отверстия

Уравнение размерной цепи:

Уравнение погрешностей:

Численные значения на длине 300 мм:

Звено размерной цепи ε ₂ может окончательно сформироваться на предыдущих операциях, то есть торец А может быть окончательно обработан от тех же технологических баз на ранее проводимых фрезерных или шлифовальных операциях. Рассмотрим операцию окончательной обработки торца.

Р и с.3.17. Схема базирования

Первый вариант.

Обработка торца

Уравнение размерной цепи состоит из одного замыкающего звена ξ_∆, которое обеспечивает система СПИД. Находим численную величину погрешности этого звена:

При базировании на плоскость и два отверстия наибольший возможный угол поворота равен сумме зазоров в сопряжениях отверстие- установочный палец на длине межцентрового расстояния отверстий. В данном и ряде других случаев, например, см. задача 1-Б, второй вариант базирования, не обязательно пользоваться таблицами точности установки, а можно искомые значения найти путём несложных геометрических расчётов. Например, для посадки Р:

[15, с.14]

Погрешность замыкающего звена производной размерной цепи:

Погрешность замыкающего звена основной размерной цепи:

Рассмотрим второй вариант, когда комплектом трех баз является координатный угол, образуемый заранее подготовленными технологическими базами: нижняя плоскость детали, окончательно обработанный торец и разметочная риска по оси симметрии боковых необрабатываемых стенок.

Р и с. 3. 18. Схема базирования

Второй вариант.

Обработка отверстия

Уравнение размерной цепи состоит из одного замыкающего звена ε _∆, определяющего относительный поворот оси отверстия Ø 100 к торцу, являющемуся технологической направляющей базой.

Находим погрешность звена на длине 300 мм:

В ряде случаев достижение параметров точности относительного положения обрабатываемых поверхностей выгодно получить путем обработки этих поверхностей с одной установки водной и той же системе СПИД. В этих случаях погрешности базирования не оказывают влияния на достижение точности относительного положения обрабатываемых поверхностей, окончательная обработка которых производится без смены баз. Для решения сформулированной задачи 3-А такую обработку можно осуществить, например, используя схему базирования по первому варианту, для обработки выберем многоцелевой станок, допустим, 6904ПМФ2 или другой модели. Тогда появится возможность вначале фрезерованием окончательно обработать торец А, затем окончательно расточить отверстие Ø100 Н9. В данном случае погрешность обработки будет зависеть только от погрешности системы СПИД, ее статической и динамической настройки:

[13,с.103], [22,с.8З],

Отсюда видно, что при достижении параметров точности между обрабатываемыми поверхностями в первую очередь следует найти возможность произвести окончательную обработку в одной системе СПИД с одной установки без смены баз. Либо в качестве базы выбрать одну из окончательно обработанных поверхностей, относительно которой должны занять требуемое положение другие поверхности, то есть конструкторские базы выбирать в качестве технологических. При этом производить обработку без смены баз.

Продолжаем заполнять таблицу погрешностей, вносим в нее новые полученные значения.

Таблица 3. 5

№	Задача 1-А	Задача 1-Б	Задача 2-А	Задача 2-Б	Задача 3-А

Делаем вывод, что для решения сформулированной задачи 3-А выгоднее базировать по второму варианту, когда технологическая база совпадает с конструкторской. Первый вариант не обеспечивает решение задачи при выполнении обработки со сменой баз в различных системах СПИД. Однако первый вариант может оказаться выгодным, если обработку удаётся осуществить без смены баз, например, используя технологическое оборудование в виде многоцелевых станков с ЧПУ.

З.7. Третья задача - «Б»

Предположим, что третья задача сформулирована следующим образом: «Выдержать размер 180 ± 0,05». Задача будет решаться на операции обработки верхней плоскости детали после обработки её нижней плоскости, то есть конструкторской базы, которую выгодно принять в качестве технологической. Все другие варианта базирования приведут к большему количеству размерных звеньев, а, следовательно, к большим погрешностям. Поэтому теряется смысл рассматривать другие, заведомо худшие варианты базирования для решения сформулированной задачи, если одновременно не сформулированы другие задачи, решаемые параллельно.

Дата добавления: 2015-07-17