10. Погрешности базирования и закрепления и их определение. Базирование в призме, центрах и возникающие при этом погрешности.

Погрешность базирования – отклонение фактической позиции установленной заготовки от заданного положения. Она возникает во время процесса базирования.

Понятие о погрешностях базирования

На точность обработки влияют следующие факторы:

1. Различие действительных и номинальных размеров заготовки.
2. Отклонение обрабатываемых конструкций от параллельности, перпендикулярности, концентричности и других видов точных взаимных расположений.
3. Неисправность станков и прочего производственного оборудования, которое вызвано неправильным изготовлением его несущих конструкций и основных комплектующих. 1 Также 1 из частых причин плохой работы станков является появление зазоров на подшипниках, шпинделях и ходовых винтах.
4. Деформации заготовки, произошедшие как до начала, так и во время процедуры обработки. Изменения формы детали вызваны неправильностью базирования или плохим качеством её поверхностей.

Существует 2 основные разновидности погрешностей:

1. Погрешность закрепления: проявляется при воздействиях на заготовку до или во время её непосредственного зажатия на станке. Это вид обусловлен перемещением установочных баз, которые ограничивают деталь в движении и перемещают её только по одной оси координат. Сдвиг установочной базы обусловлен неправильной настройкой приборов и креплений, осуществляющих зажим изделия. В результате, происходит деформация заготовленного материала.
2. Погрешность установки: образуется во время окончательной закрепления заготовки в конструкции токарного станка. Она вычисляется путём суммирования величин погрешности базирования и погрешности заготовки. Главными причинами её возникновения является несоответствие форм поверхностей основных баз и обилие стружечных отходов, засоряющих обрабатываемую поверхность детали. Чтобы минимизировать отклонения изделия, необходимо соблюдать принципы совмещения и постоянства установочных баз.

Примерами расчётов погрешности базирования являются действия по определению величины отклонения на плоской поверхности, в отверстии (на палец) и на цилиндрической поверхности через призматические приборы. При фрезеровании изделия на плоской поверхности измерительная база равняется установочной базе.  Различия практически отсутствуют, поэтому погрешность будет равняться нулю.

Базирование детали по отверстию используется для изготовления плит и комплектующих для различных корпусов. В этом случае изменения величины наклона изделия возникают при некачественном изготовлении материалов и при появлении лишних зазоров, что приводит к полному перекосу обрабатываемой конструкции. Если изделие обладает 2 отверстиями, то нужно выполнить установку на 2 пальца, 1 из которых должен обязательно быть ромбической формы. При отсутствии зазоров погрешность будет равняться нулю, потому что соблюдается принцип совмещения конструкторской и технологической баз, которые определяет эту величину во время ремонтных работ. В этом случае точные размеры заготовленной детали рассчитываются по формуле ε= б/2. Если же причиной отклонения детали стало наличие зазора, то для нахождения размерных характеристик нужно прибавить диаметр самого зазора ε= б/2 + ∆.

Чаще всего изделия, у которых присутствуют отверстия, закрепляются в трёхкулачковом патроне. Он позволяет отверстиям принимать правильную форму окружности.

После закрепления поверхность конструкции возвращается в первоначальное положение, а отверстие частично деформируется. Возникает погрешность базирования, заключающаяся в непрямолинейности зубьев ступенчатого вала станка. Самой распространённой причиной возникновения данного отклонения является непрочное закрепление вала станка. При установке оправки на передний центр патрона погрешности будут эквивалентны. При базировании деталей в цанговых патронах износы конструкции режущего инструмента перестают оказывать общее влияние на отклонение заготовки, потому что погрешность равна 0.

Для более высокой точности работы при сверлении заготовки изделие закрепляют на столе станка. Торец сверлильного инструмента должен располагаться перпендикулярно к оси закреплённой детали. В центральной части заготовки проделывают специальное углубление, чтобы задать сверлильному станку правильное направление и предотвратить его поломку. После подготовки инструментов можно начинать процесс сверления изделия. Сверло подносится к торцу детали и плавно проделывает неглубокое отверстие. Чтобы не допустить смещение сверла, нужно центровать деталь. Во время процесса сверления необходимо периодически вынимать сверло, чтобы очистить отверстие от грязи и металлических опилок. Для снижения трения между сверлом и отверстием применяют смазочно-охлаждающие жидкости, компаундированные масла и эмульсионные растворы. Они увеличивают скорость сверления и позволяют проделывать отверстие за меньший промежуток времени.

Большое распространение получила методика закрепления детали на призме – установочном элементе с 2 плоскостями в виде паза. Во время процесса базирования в призме отклонения появляются главным образом из-за формы самой заготовки. Чем точнее геометрическая форма, тем ниже значение отклонения заготовки. Цилиндрическая деталь располагается на призме перпендикулярно. Она должна всегда размещаться в призматической плоскости. Отклонение осуществляется из-за величины диаметра изделия и величины углов призмы. Оно рассчитывается посредством соотнесения размеров детали и призматических углов. Призмы применяются в самоцентрирующих аппаратах. При перемещении изделия призмы одновременно сдвигаются к центру оси, на которой находятся установочные базы.

Отдельным видом считаются систематические погрешности. Главными их отличиями являются постоянство и закономерность изменения отклонения.

Они происходят не только из-за физических особенностей базирования, но и личных качеств мастера (его наблюдательности и аккуратности при подготовке станка и измерении параметров заготовки). Систематическая погрешность делится на несколько подвидов:

1. Погрешность метода: возникает при неграмотном применении теории метода, используемого во время измерения размеров детали, и при упрощениях формул, необходимых для проведения вычислений.
2. Инструментальная погрешность: появляется при ложной установке измерительных приборов (их местоположение не соответствует характеристикам заготовки).
3. Личные погрешности: проявляются при индивидуальных ошибках человека, заключающиеся в неточном подсчёте основных характеристик, написании асимметричных чертежей и поздней регистрацией важных сигналов.

Самыми частыми бывают постоянные систематические погрешности, которые образуются при неправильном базировании обрабатываемых предметов в самом начале отсчёта, применении неподходящих единиц измерения и применении неспециализированных вычислительных приборов. Они практически не оказывают влияние на результаты измерений, поэтому их очень трудно обнаружить математическим путём. Поэтому постоянные систематические погрешности рассчитываются посредством построения графика функции. На них указывается последовательность отклонений. Полученные результаты сравниваются с предельной величиной отклонения. Для проверки точности необходимо использовать манометр, определяющий величину поправок ограниченной точности. Поправки всегда должны быть эквивалентны погрешностям по величине, но противоположны по знаку.

Источник: http://stankiexpert.ru/tehnologii/pogreshnost-bazirovaniya.html

Базирование в призме

Источник: http://studfile.net/preview/4351338/page:6/

Схемы базирования

Схемой базирования называется чертеж, где с помощью графического изображения указывается местоположение опорных точек устанавливаемого изделия на поверхностях базирования. Базы подразделяются на следующие подвиды:

1. Конструкторские: определяют местоположение сборочного элемента, принадлежащего заготовке.
2. Технологические: указывают относительное местонахождение детали во время ее обработки, эксплуатации или ремонтирования.
3. Измерительные: находят месторасположение изделия и элементов измерения.

База может лишать обрабатываемый объект от 1 до 3 степеней свободы, что исключает возможность его передвижения в координатной системе. На схемах она обозначается в виде мнимой или реальной плоскости. Базы выбираются во время проектирования изделия и используется при изготовлении и последующей обработке заготовки.

При выборе базовых поверхностей применяются принципы совмещения и постоянства базовых поверхностей. В виде технологических баз выступают одинаковые поверхности заготовки. Во время наложения баз возникает небольшое отклонение детали. Для поддержания данных принципов на изделиях образуют несколько вспомогательных поверхностей: отверстия в деталях корпуса и обработанные отверстия. Если принципы не соблюдаются, то берется обработанная поверхность, выступающая в качестве новой базы. Она улучшает точность и жесткость расположения детали.

На схеме базирования все точки имеют собственную нумерацию. Во время наложения геометрических поверхностей изображается точка, вокруг которой указываются номерные знаки совмещенных точек. Процесс нумерации осуществляется с основной базы, концентрирующей на себе наибольшее число точек опоры.

При нанесении графических обозначений на схему должно быть изображено наименьшее количество проекций детали, достаточных для изображения основных точек опоры. Также на ней необходимо изобразить установочные элементы, служащих для закрепления детали: зажимы и цанговые патроны.

Построение схемы базирования производится по правилу шести точек. Оно заключается в лишении заготовки 6 степеней свободы при помощи использования наборов из 3 баз с 6 точками опоры. С его помощью происходит одновременное наложение 6 двухсторонних геометрических связей, что обеспечивает полную неподвижность детали. Если осуществляется базирование конической заготовки, то для обеспечения ее устойчивого положения необходимо применять набор из 2 базовых поверхностей.

При базировании изделий в промышленности используется способ автоматического получения размерных характеристик заданной точности на станках с предварительно установленными настройками. Установка упоров осуществляется от технологических базовых поверхностей заготовки. Во время этой процедуры используется набор из 3 баз. При этом также применяют полную схему базирования, лишая изделие 6 степеней свободы.

Схемы для определения местоположения детали подразделяются на следующие категории:

1. Базирование детали по торцу и отверстию, образующими 5 точек опоры. Этот вид схемы базирования упрощает процесс определения местоположения заготовки. Он широко применяется при обработке моторов-редукторов и скоростных коробок.
2. Базирование изделия по плоскости, отверстию и торцу. В этом случае оси установочных элементов детали параллельны базовой поверхности. Посредством этой категории схем осуществляется полное базирование. Отличительной особенностью этого вида базирования является высокая точность размещения отверстий.
3. Базирование по 2 отверстиям, пересекающимся с плоскостью под углом в 90°. Данный вид схемы позволяет применять принцип постоянства во время производственных процессов и осуществлять закрепление заготовок на автоматических линиях.

Применение схем зависит от величины диаметра и местоположения отверстий, а также от расстояния между обрабатываемыми поверхностями.

Источник: http://armatool.ru/pogresnost-bazirovania-ponatie-metodiki-formuly/

Базирование в жестких центрах

Базирование вплавающий центр

Необходимопоставить жесткую опору, а центр сделатьплавающим. При =60черновую и чистовую обработку вынужденыобрабатывать на одной и той же поверхности,что не всегда удобно. Иногда в массовомпроизводстве используют специальныецентры, у которых поверхность тороидальная.Черновая и чистовая поверхностьвыполняется на разных участках центровогоотверстия.

Источник: http://studfile.net/preview/4351338/page:6/

5.  Расскажите о процессе предварительной обработки литых и кованых заготовок.

Урок 10

Цель урока: Познакомиться с отработкой детали на технологичность.

1.  Основные определения.

2.  Качественный метод оценки технологичности.

3.  Примеры технологичных и не технологичных конструкций.

Задание на дом

и др. Технология машиностроения, М., Машиностроение. 1977, стр. 28-32.

1. Основные определения.

В комплексе требований, предъявляемых к технико-экономическим показателям промышленных изделий, важное место занимают вопросы технологичности конструкций.

Технологичность конструкций изделий определена гост 14.205-83 как совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Стандартами ЕСТПП установлена обязательность отработки конструкции на технологичность и количественной оценки технологичности на всех стадиях создания изделия.

Производственная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат, средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также на изготовление (в том числе на контроль и испытания) изделий;

Эксплуатационная технологичность конструкции изделия – в сокращении затрат, времени и средств на техническое обслуживание, текущий ремонт и утилизацию изделия;

Ремонтная технологичность – в сокращении затрат при всех видах ремонта, кроме текущего.

Вид изделия определяет главные конструктивные и технологические признаки обуславливающие основные требования к технологичности конструкции

Объем выпуска и тип производства определяют степень технологического оснащения, механизации и автоматизации технологических процессов и специализации всего производства.

Оценка технологичности конструкции изделия может быть двух видов – качественная и количественная.

2. Качественный метод оценки технологичности.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя. Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определения степени различия технологичности сравниваемых вариантов.

Технологичность детали формируется за счет:

·  Возможности использования типовых технологических решений (стандартизация элементов конструкции: канавок уклонов и т.д.).

·  Целесообразной формы детали.

·  Целесообразной простановки размеров.

·  Хороших технологических свойств материала. (позволяют применять высокопроизводительные методы обработки – литье штамповка)

Технологичность конструкции машины подразумевает применение:

·  Наименьшего количества различных материалов (запасы на складе, вероятность простоя из-за отсутствия, однотипный инструмент, режимы).

·  Обеспечение взаимозаменяемости (Уменьшает трудоемкость сборки.).

·  Использование нормализованных, стандартизованных и унифицированных узлов деталей.

·  В оригинальных деталях использовать нормализованные поверхности и элементы (уменьшается количество режущих и мерительных инструментов.).

·  Оптимальная форма детали.

·  Наименьший вес машины.

Контрольные вопросы

1.  Что такое технологичность.

2.  В чем заключается качественный метод оценки технологичности.

3.  Привести примеры технологичных и нетехнологичных конструкций.

Источник: http://pandia.ru/text/77/487/54804-2.php

Базирование призматической заготовки

Призмой является многогранник, у которого 2 грани являются равными многоугольниками. Она представляет собой установочное приспособление. Его поверхность является пазом и образована 2 наклонными плоскостями. Изготавливаются призматические фигуры с углом 90° и 120°. В промышленности призмы используются для нахождения расположения оси детали с неполной цилиндрической поверхностью. Эта фигура способна определять положение осей абсцисса, ордината и аппликата, поэтому она используется при базировании.

Во время базирования детали в призме опоры располагаются в координатных плоскостях. Призматическая заготовка базируется в координатный угол для выполнения принципа совмещения баз. При размещении заготовки в призме используются 3 поверхности. Под углом в 90° к изделию прикладывается сила. В результате возникновения трения между соприкоснувшимися поверхностями уменьшается величина смещения изделия в различных направлениях.

Если поменять направления вектора прикладываемой силы, то заготовка прижмется ко всем установочным базам одновременно. Если на установочной базе присутствует припуск, то его нужно удалить при помощи регулируемых опор. Заготовка не сможет двигаться вдоль координатных осей, потому что она лишена всех 6 степеней свободы. Установочной базой выступает плоскость с наибольшим размером. Направляющей базой считается поверхность с наибольшими показателями протяженности.

Для определения местоположения выбирается призма с неширокими установочными базами. Если деталь располагает обработанной базой, то используют призму с большой длиной. При базировании в призме возможно определить направление только в 1 координатной плоскости.

Источник: http://armatool.ru/pogresnost-bazirovania-ponatie-metodiki-formuly/

5.  Каким условиям должна удовлетворять конструктивная форма корпусной детали.

Урок 11

Цель урока: Научиться проводить количественную оценку технологичности.

Источник: http://pandia.ru/text/77/487/54804-2.php

Базирование деталей типа дисков

Заготовки в форме диска представляют собой предмет в виде круга или низкого цилиндра. Они обладают небольшой длиной и 2 плоскостями симметрии. Из-за необычного строения возникают сложности во время обработки торцов дисковых изделий. Торцовые поверхности являются параллельными, они пересекаются с осью отверстия под углом 90°. Производятся диски из листового проката при помощи отрезания или воздействия ацетилено-кислородного пламени.

Центрирование производится при помощи самоцентрирующих кулачков. На ось с цилиндрической поверхностью накладываются 2 связи, что не позволяет заготовке свободно перемещаться по осям абсцисса и ордината. Чтобы лишить диск возможности перемещения по оси аппликата, необходимо наложить дополнительную геометрическую связи. В этом случае ось является опорной базой. Для деталей типа диск используется установочная, опорная и двойная опорная базы.

В начале процедуры базирование диск крепится на кулачках патрона. Торец детали обтачивают до кулачков. Внешнюю поверхность, оставшуюся необработанной, подрезают. Для достижения лучшей точности используется чистое обтачивание, во время которого заготовка крепится посредством прижима трения. Диск должен прижиматься либо к кулачкам патрона, либо к его оправе. Опорные базы детали размещаются максимально близко к обрабатываемой поверхности зубьев. Шестерни диска обрабатываются в сложенном состоянии на станках. При их базировании используются инструменты – монеты.

Источник: http://armatool.ru/pogresnost-bazirovania-ponatie-metodiki-formuly/