Погрешности, вызванные установкой заготовок

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе № 20Т

«Определение погрешности установки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне».

по дисциплине «Технология машиностроения»

для специальности 15100165 и направления 15090062.

Редактор

проф. Шандров Б.В.

Москва, 2006г.

Мишин В.Н.

Определение погрешности установки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне.

Методическое указание по выполнению лабораторной работы 20Т по дисциплине «Основы технологии машиностроения» для студентов специальности 15100165 и направлению 15090062. Работа может быть рекомендована в качестве лабораторной работы по дисциплине «Проектирование технологической оснастки»

Стр. 19, рис. 5, табл.4, приложений 3. МГТУ-МАМИ, 2005 г.

Лабораторная работа рассчитана на 2 часа лабораторных занятий и 2часа аудиторных занятий. Работа направлена на приобретение студентами знаний и навыков по изучению причин возникновения погрешности установки.

Работа предусматривает исследование погрешности установки, при закреплении детали в трехкулачковом самоцентрирующем патроне, обусловленной погрешностью приспособления и обработку экспериментальных данных с использованием закона Релея.

© Московский государственный технический университет «МАМИ», 2006 г.

Цель работы: Изучить причины возникновения погрешности установки в трехкулачковом самоцентрирующем патроне и получить навыки обработки экспериментальных данных.

Погрешности, вызванные установкой заготовок.

Для обеспечения требуемой точности обработки (размера, формы, взаимного положения) заготовке должно быть придано определенное положение относительно режущего инструмента. В этом положении она должна быть надежно закреплена. Однако, при базировании заготовки и ее закреплении на станке возникают погрешности установки. Важно уметь определить причины появления погрешностей установки, их величину и влияние на точность обработки, чтобы при необходимости добиваться их уменьшения.

Таким образом, процесс установки заготовки для обработки на станках сопровождается возникновением погрешности ε_у – погрешности установки. Как возникает рассеяние размеров готовых деталей в ходе обработки, так возникает и рассеяние положений заготовок при их установке. Общая погрешность ε_у установки равна сумме погрешностей базирования, закрепления и погрешности, вызываемой применением приспособлений.

, где

∆_б – погрешность базирования,

∆_з – погрешность закрепления,

∆_пр – погрешность приспособления.

Погрешность базирования ∆_б – погрешность, вызванная не совпадением баз (конструкторской, технологической и измерительной).

Погрешность закрепления ∆_з – изменение положения или деформация заготовки под действием сил закрепления на заготовку. Силы закрепления, силы и моменты от сил обработки всегда вызывают деформацию заготовки. Различают два вида деформации заготовки. Первый вид деформации имеет место, когда деформируется материал заготовки и в результате изменяются ее форма или положение. Второй вид – это контактная деформация поверхностных слоев заготовки. Первый вид деформации зависит от жесткости конструкции заготовки, второй - от качества ее поверхностного слоя (микротвердости, шероховатости, дефектного слоя) заготовки.

Погрешность приспособления∆_пр – погрешность, вносимая применением приспособлений. Возникновение этой погрешности связанно с неточностью изготовления приспособлений, а так же с их установкой на станке.

При установке приспособлений на станке возникают различные перекосы установочно-зажимных элементов. Установочно-зажимные элементы занимают положения не соответствующие заданным. Так, например, обычный трехкулачковый патрон при каждой установки на шпинделе станка будет занимать различное положение. Рассеяние положений оси патрона будет происходить в пределах зазора между шейкой шпинделя и отверстием в патроне, что приведет к несовпадению оси вращения шпинделя станка и оси патрона. Погрешность, вызванная установкой приспособления на станке, обычно носит систематический характер.

В другом случае установочно-зажимные элементы приспособлений в процессе закрепления заготовок смещаются в пределах зазора в направляющих и при этом увлекают за собой заготовку. А это значит, что заготовка в результате установки занимает на станке различные положения. Так, например, при установки заготовки в трехкулачковом патроне возникает погрешность установки, обусловленная перекосом кулачков патрона (см. рис 1). Так как усилие в трехкулачковом патроне не постоянно по величине, то эта погрешность для партии заготовок носит случайный характер.

В данной работе определяется погрешность установки эталонной детали, в которой погрешность приспособления является доминирующей. Таким образом, остальными слагаемыми погрешности установки можем пренебречь, так как погрешность базирования равна нулю (базы совпадают), а погрешность закрепления пренебрежимо мала (конструкция детали жесткая, а материал не склонен к пластическому деформированию). Систематическую погрешность, вызванную установкой патрона на шпиндель так же можно исключить, так как кулачки приспособления были обработаны в сборе на станке, где установлен патрон (приспособление после обработки не переставлялось).