Выбор технологических БАЗ для механической обработки

Выбор технологических баз

Большое значение для обеспечения точности механической обработки имеет правильный выбор технологических баз, при этом следует руководствоваться следующими принципами.

В качестве черновой базы, используемой на 1-й операции (при первом установе), следует выбирать поверхности, необрабатываемые в дальнейшем. Если у заготовки обрабатываются все поверхности, то в качестве «черновой» базы принимают поверхности, имеющие наименьший припуск на обработку.

Черновая технологическая база (так же как и базы, применяемые для остальных операций технологического процесса) может быть контактной или проверочной, однако се назначение имеет некоторые особенности.

В качестве черновой технологической базы следует выбирать поверхность, относительно которой при первой операции могут быть обработаны поверхности, используемые при дальнейших операциях как технологические базы (т.е. черновая база – это база для обработки чистовых баз).

Для обеспечения точности базирования и надежности закрепления заготовки в приспособлении черновая база должна иметь достаточные размеры, возможно более высокую степень точности (правильность и постоянство формы и взаимного расположения баз у различных заготовок) и наименьшую шероховатость поверхностей.

В качестве черновых баз не следует использовать поверхности, на которых расположены в отливках прибыли и литники, а также швы, возникающие в местах разъемов опок и пресс-форм в отливках под давлением и штампов в поковках и штамповках, удаляемые предварительной слесарной обработкой, нарушающей постоянство расположения поверхностей.

В связи с тем, что точность необработанных поверхностей, применяемых в качестве черновых баз, всегда ниже точности обработанных поверхностей, а шероховатость – выше шероховатости обработанных поверхностей, черновая база должна использоваться при обработке заготовки только один раз – при выполнении первой операции. Все последующие операции и установы заготовки необходимо осуществлять на обработанных базовых поверхностях. Исключением могут быть случаи обработки особо точных заготовок, полученных литьем иод давлением, точным прессованием, калиброванием, или случаи обработки заготовок, установленных на приспособлениях-спутниках в условиях крупносерийного и массового производства.

Для того чтобы обеспечить правильное взаимное расположение системы обработанных поверхностей детали относительно необработанных, в качестве черновых технологических баз целесообразно выбирать поверхности, остающиеся необработанными.

На рис. 3.24 изображен корпус подшипника, при механической обработке которого черновой технологической базой служит плоскость A, остаю-

Рис. 3.24. Черновая база A при обработке корпуса подшипника

щаяся необработанной. При установке на черновую базу (плоскость А) производится фрезерование плоскости В на размер а, обеспечивающее параллельность поверхностей А и В. При дальнейшей обработке корпуса подшипника (фрезерование плоскости С на размер b и других поверхностей, сверление отверстий, расточка гнезда М под вкладыш подшипника) в качестве установочной технологической базы используется плоскость В.

Дважды использование «черновой» базы не допускается.

Следует при обработке соблюдать принцип совмещения баз.

При назначении технологических баз для точной обработки заготовки в качестве технологических баз следует принимать поверхности, которые одновременно являются конструкторскими и измерительными базами детали, а также используются в качестве баз при сборке изделий.

Следует по возможности соблюдать принцип постоянства баз.

Принцип постоянства баз заключается в том, что при разработке технологического процесса необходимо стремиться к использованию одной и той же технологической базы, не допуская без особой необходимости смены технологических баз (не считая смены черновой базы).

Стремление осуществить обработку на одной технологической базе объясняется тем, что всякая смена технологических баз увеличивает погрешность взаимного расположения поверхностей, обработанных от разных технологических баз, дополнительно внося в нее погрешность взаимного расположения самих технологических баз, от которых производилась обработка поверхностей.

Сохранение постоянной технологической базы при обработке заготовок на различных операциях снижает погрешности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, однако иногда на практике выполнение этого требования приводит к чрезмерному усложнению конструкции приспособлений и их удорожанию. При этом технолог вынужден заменять технологические базы, выбирая наиболее удобные и производя соответствующие расчеты увеличения погрешности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей.

Если принцип постоянства баз не может быть обеспечен, используют принцип последовательного базирования, когда в качестве новой технологической базы принимают, как правило, более точно обработанные поверхности.

Выбор технологических баз

Выбор тех­нологических баз — это ответственный этап проектирования техно­логического процесса обработки резанием. Выбор баз связан с построением маршрута обработки заготовки. При выборе баз нужно представлять общий (укрупненный) план обработки заготовки, который на последующих этапах подвергается дальнейшей детали­зации и уточнению. Исходными данными при выборе баз являются рабочий чертеж детали, чертеж заготовки, технические условия на изготовление детали и заготовки.

В зависимости от сложности изготовляемой детали возможно несколько случаев базирования.

1. Заготовку базируют на необработанные поверхности и при одной установке (за одну операцию) производят ее полную обра­ботку. Случай характерен для простых деталей, обрабатываемых на автоматах, агрегатных станках, а также в приспособлениях — спутниках автоматических линий.

2. Заготовку базируют при выполнении основной части операций на обработанные несменяемые базовые поверхности. Подготовку этих по­верхностей производят на первых операциях технологического процесса с базированием на необработанные поверхности заготовки. Этот случай характерен для более сложных деталей, обработка кото­рых выполняется за несколько установок.

3. Данный случай аналогичен предыдущему, за исключением того, что перед последним этапом технологического процесса (отделочная обработка) принятые технологические базы подвергают повторной (отделочной) обработке. Случай характерен для сложных деталей повышенной точности.

4. Заготовку базируют на различные последовательно сменяе­мые обработанные поверхности. Часть этих поверхностей обрабаты­вают с установкой заготовки на необработанные базы, другую часть с установкой на обработанные поверхности. Выполнение отдельных операций обработки возможно с одновременным базированием на обработанные и необработанные поверхности. Этот случай (нежелательный) может встретиться при обработке деталей, к которым предъявляются особые требования.

5. В отличие от предыдущего данный случай характерен повторной (многократной) обработкой последовательно сменяемых баз. Примером может служить предварительное и чистовое шлифование планки или диска на магнитной плите с последовательным перевер­тыванием заготовки для обработки ее каждой стороны.

При выборе технологических баз следует стремиться к более полному соблюдению принципа единства баз. В этом случае погрешности базирования равны нулю и точность обработки повышается. При невозможности выдержать данный принцип (например, из-за недостаточной устойчивости установки при малых размерах измерительной базы) за технологическую базу принимают другую поверхность, стремясь уменьшить нежелательные последствия несовмещения баз.

Выполнение принципа постоянства баз способствует повыше­нию точности взаимного положения поверхностей детали. Высокая точность по концентричности расположения поверхностей вращения обеспечивается путем использования на разных операциях обра­ботки (или переходах) одной и той же технологической базы. Луч­ший результат при этом обеспечивается выполнением всех перехо­дов за одну установку и одно закрепление обрабатываемой заго­товки. При нескольких установках на одну и ту же базу точность взаимного расположения поверхностей снижается.

Соблюдение принципа постоянства баз повышает однотипность приспособлений и схем установки, что особенно важно при автоматизации процессов обработки. Стремление к более полному выдержи­ванию этого принципа приводит к созданию на детали искусствен­ных баз (бобышек, платиков, центровых гнезд, установочных пояс­ков и других элементов).

При вынужденной смене баз следует переходить от менее точ­ной к более точной базе (принцип последовательной смены баз). В каждом отдельном случае в зависимости от сложности обрабатываемой заготовки может быть предложено несколько схем базиро­вания. При анализе и сопоставлении этих схем приходится рассчи­тывать погрешности установки, пересчитывать размеры и допуски (если происходит изменение баз), а также определять допуски на размеры технологических баз. Для уменьшения числа вариантов схем базирования следует по возможности использовать типовые схемы установки.

При выборе баз необходимо учитывать дополнительные соображения: удобство установки и снятия заготовки, надежность и удоб­ство ее закрепления в выбранных местах приложения сил зажима, возможность подвода режущих инструментов с разных сторон заго­товки. По выбранным базам должны быть сформулированы требова­ния к точности и шероховатости, а также предусмотрена необходи­мость повторной обработки для устранения возможной деформации от действия остаточных напряжений в материале заготовки.

Выбор технологических баз и оценка точности базирования

Общие требования. Схема базирования и закрепления, технологические базы, опорные и зажимные элементы и устройства приспособления должны обеспечивать определенное положение заготовки относительно режущих инструментов, надежность ее закрепления и неизменность базирования в течение всего процесса обработки при данной установке. Поверхности заготовки, принятые в качестве баз, и их относительное расположение должны быть такими, чтобы можно было использовать наиболее простую и надежную конструкцию приспособления, удобства установки; закрепления, открепления и снятия заготовки, возможность приложения в нужных местах сил зажима и подвода режущих инструментов.

Если конструкция детали, вытекающая из ее служебного назначения, не удовлетворяет этим требованиям, в ней предусматривают специальные элементы или поверхности, используемые только при базировании (платики, отверстия и др.).

При выборе баз следует учитывать основные принципы базирования. В общем случае полный цикл обработки детали от черновой операции до отделочной производится при последовательной смене комплектов баз. Однако с целью уменьшения погрешностей и увеличения производительности обработки деталей нужно стремиться к уменьшению переустановок заготовки при обработке.

Читайте также  Станок для обработки торцов труб

Выбор баз для черновой обработки:

1) при обработке заготовок, полученных штамповкой, необработанные поверхности следует использовать в качестве баз только на первой операции. При дальнейшей обработке использование их не допускается;

2) в качестве технологических баз следует принимать поверхности достаточных размеров, имеющие более высокую точность и малую шероховатость. Они не должны иметь литейных прибылей, литников, линий разъема, окалины и других дефектов. Все это способствует увеличению точности базирования и закрепления заготовки в приспособлении;

3) у деталей, не подвергающихся полной обработке, технологическими базами для первой операции рекомендуется принимать поверхности, которые вообще не обрабатываются. Это обеспечит наименьшее смещение обработанных поверхностей относительно необработанных;

4) если у заготовок обрабатываются все поверхности, в качестве технологических баз для первой операции целесообразно принимать поверхности с наименьшими припусками. Тем самым при дальнейшей обработке исключается возможность появления “чернот” на этих поверхностях;

5) база для первой операции должна выбираться с учетом обеспечения лучших условий обработки поверхностей, принимаемых в дальнейшем в качестве технологических баз.

Выбор баз для чистовой обработки:

1) следует иметь в виду, что наибольшая точность достигается при условии использования на всех операциях механической обработки одних и тех же комплектов баз, т.е. при соблюдении принципа их единства;

2) особенно важным при чистовой обработке является соблюдение принципа совмещения баз, так как при этом окончательно выдерживается заданная точность детали. При совмещении технологической и измерительной баз погрешность базирования равна нулю;

3) базы для окончательной обработки должны иметь высокую точность размеров и геометрической формы, а также малую шероховатость поверхности. Они не должны деформироваться под действием сил резания, зажима и собственного веса заготовки.

Пример. Требуется обработать поверхность основания 1 и отверстие диаметром 50+0,062 мм, выдерживая размер 70–0,19 мм от оси отверстия до основания корпуса подшипника (рис. 3.1).

На первой операции следует обработать поверхность, которая могла бы служить базой для последующих операций. Пользуясь приведенными выше рекомендациями, в качестве базы для первой обработки выбираем поверхность, которая в дальнейшем вообще не обрабатывается, имеет значительную протяженность, является относительно ровной и обеспечивает удобную установку заготовки в приспособлении. При этом легко выдерживается параллельность поверхности 1 относительно поверхности 2 после ее обработки до размера 20 мм. Обработанная поверхность 1 на последующих операциях будет одновременно служить измерительной и технологической базой. К тому же она является основной конструкторской базой. Таким образом, подготавливая в ка-честве базы для дальнейших операций поверхность 1, мы обеспечиваем возможность соблюдения принципов совмещения и постоянства баз, что повышает точность обработки детали.

Рис. 3.1. Корпус подшипника

Оценку точности базирования при выполнении каждой операции рекомендуется производить в следующем порядке:

1) установить, соблюдается ли принцип совмещения баз при выдерживании заданных размеров. При этом следует рассмотреть основные размеры, или группы идентичных размеров детали по различным координатным направлениям (например, для цилиндрической детали – осевые размеры, радиальное биение поверхностей и др.). Если указанный принцип соблюдается, погрешность базирования равна нулю, и анализ точности базирования для рассматриваемых размеров на этом заканчивается;

2) если принцип совмещения баз не соблюдается, установить, оказывает ли это влияние на точность обработки по данным параметрам. Следует иметь в виду, что в ряде случаев точность размеров обеспечивается за счет наладки инструментов относительно друг друга и от базирования не зависит, как, например, при параллельной подрезке уступов или обработке канавок на токарном станке набором резцов, установленных в одной державке поперечного суппорта. Точность обработки мерным или профильным инструментом от базирования также не зависит;

3) при несовпадении технологической и измерительной баз установить размерно-геометрические связи между ними – построить размерную цепь, из числа звеньев которой выбрать технологический размер, подлежащий контролю при выполнении данной обработки. Это позволяет косвенно контролировать заданный на чертеже размер;

4) рассчитать допуск выбранного технологического размера путем решения размерной цепи;

5) проанализировать возможность обеспечения требуемой точности технологического размера. Если рассчитанный допуск технологического размера выдержать на данной операции затруднительно, следует изыскать возможность уменьшения погрешности базирования за счет увеличения точности обработки тех или иных составляющих звеньев размерной цепи;

6) составить схемы базирования и закрепления заготовки, характеризующие чередование баз по всему ТП.

Пример. При шлифовании двух пар поверхностей 2 и 3 зубчатого колеса (рис. 3.2, а) требуется выдержать диаметр 45–0,016 мм и длину ступеней АD = 24–0,21 мм, а также соответственно радиальное и торцевое биение указанных поверхностей относительно оси колеса не более 0,02 мм. Размер А1 = 74–0,12 получен на одной из предыдущих операций ТП.

При выполнении операции шлифования зубчатое колесо базируется на разжимной оправке с упором в торец 1. В этом случае погрешность базирования в радиальном направлении равна нулю, что позволяет выдержать биение поверхностей 2 и 3 относительно оси вращения колеса в пределах допустимого. В осевом направлении измерительная база 3 звена АD не совмещена с технологической 1, что ведет к появлению погрешности базирования.

а) в)

Рис. 3.2. Зубчатое колесо (а), схема размерной цепи (б) и операционный эскиз (в)

Построим технологическую размерную цепь, в которую входят указанные размеры (рис. 3.2, б). Замыкающим звеном примем размер АD, который задан по чертежу и должен быть выдержан при данной обработке. Для удобства выполнения операции введен технологический размер А2 с расчетом, чтобы он входил в данную размерную цепь, а его измерительная база совпадала с технологической 1: А2 = А1АD = 50 мм.

Допуск на технологический размер определяем из уравнения допусков

,

где m – общее число звеньев; – передаточное отношение; di – допуск составляющего звена.

dА2 =dАD – dА1 = 0,21 – 0,12 = 0,09 мм.

Координату середины поля допуска звена А2 найдем из уравнения:

,

Верхнее и нижнее предельные отклонения:

Тогда технологический размер А2 = 50 +0,09 мм. Этот размер подлежит контролю при выполнении операции (рис. 3.2, в). Обеспечение его в пределах найденного допуска гарантирует достижение заданной точности размера с А D= 24–0,21 мм.

Дата добавления: 2018-09-24 ; просмотров: 1863 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Основы выбора технологических баз

При выполнении каждого технологического перехода, поверхности детали занимают определенное положение относительно технологических баз.

Следовательно, в качестве технологических, необходимо выбирать те поверхности или оси детали, относительно которых займут требуемое положение поверхности, подлежащие получению на данном переходе.

Выбор технологических баз производится на основе следующих положений:

1. Выбор технологических баз должен предшествовать выявлению служебного назначения детали в узле.

2. Установление назначения поверхностей детали (исполнительные, основные, вспомогательные и свободные поверхности).

3. Особое внимание должно уделяться выбору технологических баз для получения точности относительных поворотов поверхностей.

4. При выборе технологических баз на первой операции необходимо решить следующие задачи:

— установление связей между обрабатываемой и необработанными поверхностями;

— распределение припуска между поверхностями. Особенно важна равномерность припуска по основным поверхностям;

— обработка возможно большего количества поверхностей с одной установки заготовки.

— совмещение сборочных, технологических измерительных баз.

5. По возможности следует избегать смены баз. в случае когда это невозможно, необходимо соблюдать условия организованной смены баз.

Классификация поверхностей детали

Поверхности детали подразделяются на четыре вида.

Исполнительные поверхности — поверхности, при помощи которых деталь выполняет свое служебное назначение. Они могут быть явно выражены, например — шпоночные или шлицевые соединения, поверхности эвольвентных и других кривых зубчатых зацеплений. Иногда роль исполнительных поверхностей исполняют вспомогательные поверхности деталей, например — у валов или корпусных деталей.

Основные поверхности — поверхности, при помощи которых определяется относительное положение детали в сборочной единице. К ним относятся поверхности шеек валов под подшипники, а также торцы этих шеек, поверхности основания корпусных деталей, поверхности посадочных отверстий зубчатых колес и т. д. По основным поверхностям или их осям проводятся координатные плоскости, относительно которые определяется относительное положение всех других поверхностей.

Вспомогательные поверхности — поверхности, при помощи которых определяется относительное положение присоединяемых к ним других деталей. К ним относятся шейки и торцы валов, к которым присоединяют! и другие детали, поверхности отверстий корпусных деталей, определяющих относительное положение присоединяемых деталей, поверхности зубчатых колес, также определяющих относительное положение присоединяемых к ним деталей.

Свободные поверхности — поверхности, не несущие функционального назначения. Необходимость их обработки, например, торцы валов или наружные (диаметральные поверхности зубчатых колес, обуславливаются приданием детали требуемой конфигурации, с использованием этих поверхностей в качестве технологических баз на некоторых операциях и обеспечение динамического баланса (зубчатые колеса, передающие большие скорости вращения).

Читайте также  Как обработать край стекла в домашних условиях?

В зависимости от количества лишаемых степеней свободы в комплект технологических баз входят: установочная, направляющая и опорная базы. Для тел вращения предусмотрены двойная направляющая и двойная опорная базы (ГОСТ 21495-76).

Для достижения наибольшей точности направления — параллельности, перпендикулярности и т. д.- одной поверхности (или оси) детали относительно другой необходимо в качестве направляющей технологической базы использовать по­верхность наибольшего протяжения.

Установочная технологическая база, лишая деталь трёх степеней свободы, ориенти­рует её относительно двух взаимно перпендикулярных координатных плоскостей. В соответствии с этим в качестве установочной технологической базы необходимо исполь­зовать поверхность; отличающуюся наибольшей протяженностью в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е. поверхность наибольшего габаритного размера.

Наконец, в качестве опорной технологической базы лучше всего использовать, если это возможно, поверхность наименьших габаритных размеров. При всех обстоятель­ствах необходимо, чтобы выбранная опорная технологическая база лишала деталь одной степени свободы.

Из изложенного выше следует, что наиболее высокая точность детали может достигнута при всех прочих равных условиях:

1) при использовании в качестве технологических баз поверхностей наиболь­ших размеров и протяжённости;

2] при использовании основных преимуществ координатного метода достижения точности, т. е. соблюдая принцип единства баз при обработке всех поверхностей де­тали. Безразлично при этом, будут ли все эти поверхности обрабатываться на одной или на нескольких последовательных операциях.

Для упрощения задачи выбора технологических и измерительных баз все детали делят на две группы.

К первой относят такие детали, к которым присоединяется не более одной детали (т. е. либо ни одна, либо только одна деталь). Следовательно, детали первой группы отличаются наличием одного комплекта основных баз и одного комплекта вспомога­тельных или исполнительных поверхностей. Примерами могут служить некоторые типы зубчатых колёс, рычагов, валов, рукояток, реек, планок, валиков и т. д.

Ко второй группе относят все остальные детали, т. е. такие детали, к которым при построении станка присоединяется больше одной детали.

Эта группа деталей отличается наличием наряду с одним комплектом основных баз также нескольких комплектов вспомогательных баз или рядом исполнительных поверхностей.

Выбор технологических баз у деталей первой группы

Выбор технологических баз у деталей первой группы сравнительно прост: в ка­честве таковых следует использовать поверхности, удовлетворяющие трём указанным выше признакам (см. определение установочной , направляющей и опорной баз) безотноси­тельно, являются ли они поверх­ностями основных, вспомогательных баз или исполнительными.

Нетрудно видеть, что при этом будет достигнута наибольшая точ­ность, даваемая станком, как на раз­мерах, так и на взаимных положени­ях поверхностей обрабатываемой де­тали.

В тех случаях, когда конструкция детали позволяет производить обработку всех поверхностей, подлежащих обработке, с одной установки её, в качестве технологи­ческих баз могут быть с успехом использованы свободные поверхности, отвечающие трём основным признакам, относящимся к направляющей, установочной и опорной базам.

Примером такого рода специально создаваемых свободных поверхностей могут служить поверхности зацентрованных отверстий, используемые в качестве технологических баз. Наиболее часто их используют при обработке тел вращения, реже — при обработке рычагов, рукояток, вилок и других деталей.

Выбор технологических баз у деталей второй группы

Детали второй группы выполняют большей частью функции базирующих деталей. Точность положения всех других деталей, присоединяемых к ним в процессе сборки изделия, достигается за счёт установления требуемой точности положений и расстояний поверхностей вспомогательных баз относительно основных. Для этой цели поверхности основных баз у большинства базирующих деталей конструктивно оформляются в соответствии с тремя основными признаками, касающимися направляющей, опорной и установочной баз.

В соответствии с изложенным, в качестве технологических баз у деталей второй группы следует использовать, как правило, основные базы детали, соблюдая принцип единства баз на всех операциях.

В ряде случаев, указанных ниже, от этого правила приходится отступать. Так, при обработке поверхностей основных баз в качестве технологических баз при­ходится пользоваться поверхностями вспомогательных баз, исполнительными или свободными, удовлетворяющими трём основным признакам. В ряде случаев у неко­торых деталей требуется обеспечить между поверхностями вспомогательных баз и исполнительными точность более высокую, чем между поверхностями вспо­могательных основных баз. В качестве технологических баз у такого рода деталей следует использовать те из вспомогательных баз, с которыми связаны все остальные. Необходимо при этом, чтобы поверхности этих вспомогательных баз удовлетворяли трём основным признакам.

У некоторых деталей поверхности всех или части основных баз отличаются сравнительно малыми размерами. При использовании их в качестве технологи­ческих баз ошибки положения поверхностей вспомогательных баз или исполни­тельных относительно основных, получающиеся в результате обработки, нередко выходят за пределы установленных допусков. Чтобы избегнуть этого, в качестве технологических баз приходится использовать в подобных случаях поверхности вспомогательных баз, исполнительные или даже свободные поверхности, имеющие большие размеры и удовлетворяющие трём основным признакам , относящимся к установочной, направляющей и опорной базам. Однако, достигая таким путём точности взаимного положения поверхностей, необходимо сохранить в пределах соответствующих допусков размеры, связывающие все вспо­могательные базы и исполнительные поверхности с основными. Для этого должны быть выполнены два условия.

Поверхности, используемые в качестве технологических баз, должны быть:

1) связаны с соответствующими поверхностями основных баз точными размерами и точным относительным положением и в соответствии с этим;

Общие руководящие указания по выбору технологических баз

1. Выбору технологических баз должны предшествовать выявление целевого на­значения детали в станке и вдумчивый анализ поставленных требований к точности взаимных положений и точности расстояний между поверхностями детали в резуль­тате её обработки.

2. На основе анализа необходимо раньше всего выбрать технологические базы для достижения точности взаимного положения поверхностей детали. После этого следует выбрать технологические базы для достижения точности размеров, связываю­щих поверхности.

Следует стремиться к тому, чтобы для решения обеих задач использовать по воз­можности одни и те же технологические базы.

3. У деталей первой группы в качестве технологических баз следует использовать обрабатываемые поверхности, отвечающие трём основным признакам, касающимся установочной, направляющей и опорной баз.

4. У деталей второй группы в качестве технологических баз следует исполь­зовать, как правило, поверхности основных баз, придерживаясь принципа единства баз на всех операциях.

5. Особое внимание следует уделять вопросу правильного выбора технологи­ческих баз на первой операции:

а) при наличии у детали поверхностей, изнашивающихся во время её работы в станке, их следует использовать в качестве технологических баз на первой операции;

б) при наличии зазоров небольшой величины между смежными деталями в сбороч­ных единицах станка в качестве технологических баз при обработке каждой из деталей следует использовать смежные поверхности;

в) для получения равномерного припуска на обработку на наиболее трудно обра­батываемых поверхностях (поверхности отверстий, пазов и т. д.) последние следует использовать в качестве технологических баз.

6. При необходимости использовать в качестве технологических баз поверхности малых размеров их следует искусственно увеличивать путём создания у деталей специальных поверхностей — зацентрованных отверстий, приливов, бобышек или добавочных опор, располагаемых на наибольших расстояниях друг от друга.

7. Наряду с выбором технологических баз необходимо следить за тем, чтобы усилия зажима, создаваемые для фиксации положения обрабатываемой заготовки, не вызывали замены одних технологических баз другими.

8. При выборе технологических баз приходится сталкиваться с самыми различ­ными сочетаниями рассмотренных выше факторов. Вдумчивый их анализ и умелый учёт, по крайней мере основных факторов, являются основой правильного решения одной из наиболее ответственных задач разработки технологического процесса — задачи выбора технологических баз.

Д О Б А В И Т Ь ссылки на литературу разложить последовательно.

Содержание и оформление листа графической части по разделу «Выбор технологических баз для проектируемого технологического процесса изготовления детали»

На листе графики нужно изобразить не менее двух вариантов базирования детали при её механической обработке с качествен­ным анализом. В обоих вариантах рассматривается базирование на основных операциях технологического процесса, т.е. на первой и последующей, при смене баз, а также на финишных, где достига­ется конечная точность детали. Оба варианта базирования дол­жны отобразить получение точности детали по основным . парамет­рам качества, заданных на чертеже детали и записанных в тех­нических условиях. В записке приводится обоснование выбора баз:

а) совмещение технологической и конструкторской базы;

б) единстве баз на всех операциях, кроме первой и т.д.

В необходимых случаях точность базирования может быть подтверждена математически (справочник технолога вставить номер)) Цель этого расчёта — проверка обеспечения заданной точности детали при обработке её от выбранных баз при той или иной технической оснастке. При одной и той же базирующей поверхности погрешность базирования для одних и тех же размеров зависит от применяемой оснастки. Если оба варианта обеспечивают заданную точность, из них выбира­ется такой, при котором технологический процесс изготовления детали будет проще и экономичнее.

Читайте также  С какой целью проводится термическая обработка сталей?

Правила выбора баз.

В основе выбора технологических баз лежит ряд правил. Правила выбора черновых баз следующие:

1. Необработанные (черновые) поверхности в качестве баз можно исполь­зовать только на первой операции. При дальнейшей обработке это не допускается

2. В качестве технологических баз следует принимать наиболее точные по­верхности достаточных размеров, с наименьшей шероховатостью, без прибы­лей, литников, окалины и других дефектов. Это обеспечивает большую точ­ность базирования и закрепления.

3. Если у заготовки обрабатываются не все поверхности, за технологиче­ские для первой операции рекомендуется принимать поверхности, которые во­обще не обрабатываются. Это обеспечивает наиболее точное относительное по­ложение обрабатываемых и необрабатываемых поверхностей.

4. Если у заготовки обрабатываются все поверхности, то в качестве черно­вой базы целесообразно принимать поверхности с наименьшими припусками. Это позволяет лучше «выкроить» деталь и избежать появления «чернот»,

5. Черновая база должна выбираться с учетом обеспечения лучших усло­вий обработки поверхностей, принимаемых в дальнейшем в качестве чистовых технологических баз.

Правила выбора чистовых баз следующие:

1 Наибольшая точность обработки достигается при использовании на всех операциях механической обработки одних и тех же базовых поверхностей, те необходимо соблюдать принцип постоянства баз. При вынужденной смене баз необходимо переходить от менее точной базы к более точной

2. Соблюдать принцип совмещения баз, согласно которому в качестве тех­нологических баз используются измерительные базы. При их совмещении по­грешность базирования равна нулю. При их несовпадении выбранная техноло­гическая база считается приемлемой при условии, что погрешность базирова­ния в сумме с погрешностью технологической системы не превышает допуск на размер, выдерживаемый на выполняемом переходе.

3. Точность, форма и размеры технологической базы должны обеспечивать необходимую точность обрабатываемой поверхности.

4. Для операций, на которых обеспечиваются требования по точности от­носительного расположения поверхностей, в качестве технологической базы выбираются поверхности, связанные с обрабатываемой требованиями по отно­сительному расположению.

5. В качестве технологической базы следует использовать те поверхности, которые связаны с обрабатываемой кратчайшей размерной связью.

6. Поверхности, которые будут использованы в качестве технологической базы в дальнейшем, должны быть обработаны на первой операции, желательно за один у станов детали.

7. Выбранные технологические базы должны обеспечивать простую и на­дежную конструкцию приспособления, удобство и быстроту установки и снятия обрабатываемой детали. Поверхности детали не должны деформироваться под действием сил резания, зажима и собственной массы.

8. Базы, используемые на операциях окончательной обработки, должны иметь наибольшую точность.

9. При отсутствии у заготовки надежных технологических баз, можно соз­дать искусственные базы, изменив при необходимости конструкцию заготовки (бобылки, приливы, технологические и центровые отверстия и др.).

Выбор технологических баз сопровождают расчетом погрешностей базиро­вания, что является основой для обоснования выбора схемы установки заготовки

Шероховатость поверхности и точность обработки

На поверхностях деталей после их механической обработки всегда остаются неровности. Совокупность неровностей, образующихся при обработке, называют шероховатостью поверхности. Величина шероховатости оказывает непосредственное влияние на качество неподвижных и подвижных соединений. Детали с большой шероховатостью поверхности в неподвижных соединениях не обеспечивают требуемой точности и надежности сборки, а в подвижных соединениях быстро изнашиваются и не обеспечивают первоначальных зазоров.

На поверхности, обработанной токарным резцом, образуются неровности в виде винтовых выступов и винтовых канавок (рисунок слева: а) — образование поперечной и б) — продольной шероховатости). Неровности, расположенные в направлении подачи S, образуют поперечную шероховатость, а неровности, расположенные в направлении скорости  резания, — продольную шероховатость. Высота Н и характер неровностей зависят от обрабатываемого материала, режима резания, геометрии режущих кромок инструмента и других факторов (рисунок справа: а) — влияние вспомогательного угла в плане, б) — влияние подачи, в) — влияние радиуса скругления режущей кромки резца). Величина Н увеличивается с увеличением подачи и уменьшается с увеличением радиуса скругления режущей кромки резца. При увеличении скорости резания высота Н неровностей уменьшается. Увеличение вспомогательного угла в плане, уменьшение заднего угла, затупление режущей кромки приводят к увеличению шероховатости поверхности. В производственных условиях шероховатость обработанной поверхности детали оценивают методом сравнения с образцом. В качестве образца используют обработанную деталь, шероховатость поверхности которой аттестована.

Отклонения размеров и других параметров готовой детали от указанных в чертеже определяют погрешность обработки, величина которой должна находиться в пределах допуска. Погрешности подразделяют на систематические и случайные. К систематическим относятся погрешности, которые при обработке партии деталей повторяются на каждой детали. Систематические погрешности по величине больше случайных и определяют точность обрабатываемой детали. Основными причинами систематических погрешностей обработки являются: неточность станка (например, непрямолинейность направляющих станины и суппортов, непараллельность или неперпендикулярность направляющих оси шпинделя, неточность изготовления щпинделя и его опор и т. д.); деформация сборочных единиц (узлов) и деталей станка под действием сил резания и нагрева в процессе работы; неточность изготовления режущих инструментов, приспособлений и их износ; деформация инструментов и приспособлений под действием сил резания и нагрева в процессе обработки; погрешности установки и базирования заготовки на станке; деформация обрабатываемой заготовки под действием сил резания и зажима, а также благодаря нагреву в процессе обработки; погрешности, возникающие при установке инструментов и их настройке на размер; погрешности в процессе измерения, вызываемые неточностью измерительных инструментов и приборов, их износом и деформациями, а также ошибкой рабочего при оценке показаний измерительных устройств. Причины, вызывающие систематические погрешности, можно установить и устранить. К случайным относятся погрешности, возникающие вследствие случайных упругих деформаций заготовки, станка, приспособления и режущего инструмента (например, из-за неоднородности обрабатываемого материала).

google_protectAndRun(«ads_core.google_render_ad», google_handleError, google_render_ad);

Жесткость и вибрации системы СПИД

Возникающие при резании нагрузки воспринимаются инструментом и приспособлением, в котором инструмент закреплен, а также деталью и приспособлением, в котором она установлена и закреплена. Возникающие нагрузки передаются приспособлениями на сборочные единицы (узлы) и механизмы станка, благодаря чему образуется замкнутая технологическая система станок- приспособление — инструмент — деталь (СПИД).

В процессе обработки детали сила резания не остается постоянной в результате действия следующих факторов: изменяется сечение срезаемой стружки, изменяются механические свойства материала детали; изнашивается и затупляется режущий инструмент; образуется нарост на передней поверхности резца и др. Изменение силы резания обусловливает соответствующее изменение деформаций системы СПИД, нагрузки на механизмы станка и условий работы электропривода, что приводит к колебаниям заготовки и инструмента. Характер изменения этих колебаний во времени называют вибрациями. Вибрации оказывают значительное влияние на условия обработки детали и зависят от жесткости системы СПИД, т. е. от способности системы препятствовать перемещению ее элементов под действием изменяющихся нагрузок. Жесткость системы СПИД является одним из основных критериев работоспособности и точности станка под нагрузкой.

Колебания при резании разделяют на вынужденные, причина возникновения которых — периодически действующие возмущающие силы, и автоколебания, которые не зависят от воздействия возмущающих сил. Источникам возмущающих сил являются неуравновешенные части станка (шкивы, зубчатые колеса, валы), выполненные с дефектом передаточные звенья, неуравновешенность обрабатываемой детали, неравномерный припуск на обработку и другие факторы.

Основными источниками возникновения автоколебаний являются следующие: изменение сил резания вследствие неоднородности механических свойств обрабатываемого материала; появление переменной силы резания в процессе удаления нароста с режущей части инструмента; изменение сил трения на поверхностях инструмента вследствие изменения скорости резания в процессе работы и др. На интенсивность автоколебаний оказывают влияние физико-механические свойства обрабатываемого материала, параметры режима резания, геометрические параметры инструмента, жесткость отдельных элементов и всей системы СПИД, зазоры в отдельных звеньях системы СПИД.

С увеличением скорости резания вибрации сначала возрастают, а затем уменьшаются. При увеличении глубины резания вибрации возрастают, а с увеличением подачи — уменьшаются. При увеличении главного угла  в плане (резца) вибрации уменьшаются, а при увеличении радиуса г скругления режущей кромки резца — возрастают. Износ резца по задней поверхности способствует возрастанию вибраций. Чем больше вылет резца из резцедержателя и чем меньше размеры державки резца в поперечном сечении, тем меньше жесткость системы СПИД, что приводит к увеличению вибраций станка, причем с повышением скорости, резания интенсивность влияния этих факторов на увеличение вибраций возрастает.

Зная причины возникновения вибраций, можно найти способы их уменьшения. Рациональными являются такие способы, с помощью которых можно значительно уменьшить вибрации станка, не снижая его производительности.

Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 157 ; Нарушение авторских прав