На заготовке есть базы, используемые не только для ориентирования.

Определение 2. Базами называют поверхности, линии или точки самой заготовки и связанные с нею и используемые для базирования и координирования других поверхностей заготовки. Например, базой может служить цилиндрическая поверхность (поверхность самой заготовки) или только одна образующая этой поверхности (линия самой заготовки) или ось этой поверхности (линия связанная с заготовкой). Базой может быть и точка - точка сферической поверхности, центр сферы, вершина конуса, пересечение осей поверхностей и т.д.

32. Понятие о погрешности базирования

Понятие о погрешности базирования. Принимая за технологическую не исходную базу, а какую-то другую поверхность детали, иногда удается упростить конструкцию приспособления и получить более удобную установку детали. Пример такого решения показан на рис.11. На детали требуется профрезеровать поверхности Д и Е (рис.11,а), которые закоординированы размерами В и А соответственно. Рассмотрим два из возможных операционных эскизов для обработки этих поверхностей. Эскиз 1 (рис.11,б). Проанализируем схему только по исходному размеру А, так как анализ схемы по размеру В аналогичен, то предоставляем это сделать самостоятельно. Исходной базой размера А является поверхность ИБА. Она не выбрана в этой схеме в качестве технологической (ТБА). В этом случае говорят, что базы совпадают, и обозначают это условие так ИБА=ТБА. Преимущества и недостатки схемы сводятся к следующему: обеспечивается точность размера А, но установка детали получается неудобной (площадь поверхности ИБА мала, деталь придется подводить под упоры приспособления снизу вверх), а приспособление сложным по конструкции.

Рис.11. Схемы, поясняющие понятие погрешности базирования.

Эскиз 2 (рис.11,в). Исходный размер выбран тот же - А. Но в качестве технологической базы назначена поверхность ТБА, т.е. исходная и технологическая базы не совпадают. Это условие обозначают так ИБАТБА. В данном варианте несомненно проще и удобнее установка детали. Но на точность размера А оказывает влияние погрешность от несовмещения баз. В самом деле, положение исходной базы размера А меняется для каждой детали в пределах допуска с на размер С, т.е. точность размера А зависит от допуска на размер, соединяющий исходную и технологическую базы.

Определение 1. Размер, соединяющий исходную и технологическую базы, называют базисным. Если на чертеже заготовки размер между исходной и технологической базами не проставлен, то его надо вычислить как замыкающий размер.

Определение 2. Погрешность операционного размера, вызванную не совмещением исходной и технологической баз называют погрешностью базирования и обозначают знаком pN - расчетная погрешность базирования размера N, где N - номинальный размер.

Определение 3. Мерой погрешности базирования является допуск на базисный размер, т.е. pN=с.

Погрешность базирования может быть только у исходных размеров. Размеры поверхностей (диаметры) и внутрикомплексные размеры погрешности базирования не имеют никогда.

Алгоритм вычисления погрешности базирования:

1. Выделить операционные размеры.

2. Дать классификацию операционных размеров, выделить исходные.

3. Для каждого исходного размера найти ИБ, ТБ и КБ.

4. Если КБ=ТБ, то pN=О, а если КБТБ, то размер, соединяющий КБ с ТБ - базисный, а его допуск и есть pN.

Ниже приводится решения трех примеров с общим условием: по указанной схеме базирования вычислить погрешность базирования. Обрабатываемые поверхности выделены жирной линией.

Пример 1.

1. Операционных размеров один, это А.

2. Размер А исходный.

3. ИБАТБА, тогда С - базисный размер, следовательно pN=2.

Пример 2.

1. Операционные размеры: d1, d2, B1, B2, и А

2. Из них только А - исходный

З. ИБА=ТБА  pА=0.

То что другие размеры погрешности базирования не имеют будем записывать так: pd1 - нет, d2 - нет, d3 - нет, pB2 - нет.

Пример 3.

1.0днн операционный размер - А

2. Размер А исходный

3. ИБАТБА

- базисный размер и

Понятие о допустимой погрешности базирования. Анализируя схему примера 1 можно сказать, что если допуск , т.е. pА будет больше допуска А, то размер А с заданной точностью не выполняется никогда. По-видимому для оценки схемы необходимо определить максимальную величину pА, при которой с учетом всех других погрешностей - приспособления и метода обработки, исходный размер был бы выполнен с заданной точностью.

Оптимальным следует считать такую операцию, при которой сумма всех погрешностей -  и погрешность базирования - p будут равны полю допуска выдерживаемого размера , т.е. +р  р-. Значит нельзя допускать погрешность базирования больше чем -, обозначим ее д - допустимая погрешность базирования. Размер будет выдерживаться с заданной точностью, если рд. Если р>д то следует: или

1) Ужесточить допуск на базисный размер; или

2) Изменить схему базирования, или

3) Выбрать более точный метод обработки.

4) Звонить конструктору и просить увеличить допуск на исходный размер.

34. Понятие о срезанном пальце

Такое сочетание двух баз - плоскости Б и отверстия А, ось которого параллельна плоскости Б (рис.21,а) - обычно используется при ориентировании деталей тремя базами, при этом базы Б и А должны быть предварительно обработаны. Допустим, что база Б поставлена на плоскость (рис.21,б). Выберем метод базирования дополнительной базы - отверстия А. В данном случае нельзя базировать деталь отверстием выполняющим роль дополнительной базы, на цилиндрический палец (рис.21,б) следствие того, что расстояние Н между базами у обрабатываемой детали может быть выполнено с отклонениями в широких пределах (например z=0,1мм), а зазор S между стенками отверстия А пальцем 1 приспособления мал, то ряд деталей из партии с размером Н в пределах допуска, но больше чем H+S, не удается поставить в рассматриваемое приспособление (рис.21,в). В этом случае вместо цилиндрического пальца необходимо использовать срезанный палец 2 (рис.21,г), установленный в приспособлении на расстоянии Н от установочной плоскости приспособления.

Рис.21. Схемы поясняющие понятие о ромбическом пальце.

Срезанный палец имеет ленточки шириной f, образованные цилиндрической поверхностью диаметром Dn-n. Этими ленточками палец центрирует ось отверстия детали в направлении оси Х. Благодаря тому, что срезанный палец контактирует с отверстием только узкими ленточками, между пальцем и стенками отверстия в направлении размера Н образуется значительное расстояние, допускающее установку детали с погрешностями (z) во взаимном расположении баз. В зависимости от длины контакта пальца с отверстием он лишает деталь одной либо двух степеней свободы. Короткий палец (длина контакта <1.5Dn) лишает деталь одной степени свободы - ограничивает перемещение по оси Х; длинный - двух степеней свободы - ограничивает перемещение по оси Х и вращение относительно оси Z.

36. Силы резания, наклеп и тепло при резании.

1. Силы резания

В результате сопротивление металла деформированию возникают реактивные силы, действующие на резец. Эти силы обычно приводят к одной силе R – равнодействующей силе резания.

Условно считают, что точка приложения силы R находится на рабочей части главного режущего лезвия резца. (Рис. 12).

Рис. 12. Разложение силы резания на составляющие.

Абсолютная величина, точка приложения и направление в пространстве равнодействующей силы резания R в процессе обработки являются переменными.

Это объясняется неоднородностью структуры и переменной поверхностной твёрдостью материала заготовки, непостоянством сечения срезаемого слоя (наличие штамповочных и литейных уклонов, галтелей и т. д.), изменением углов и в процессе резания и т.д. Поэтому для практических расчётов используют не равнодействующую силу резания, а её составляющие, действующие по трём взаимно перпендикулярным направлениям: координатным осям металлорежущего станка. Такими осями для токарно-винторезного станка являются: ось X - линия центров станка, ось Y - линия, перпендикулярная к линии центров станка, ось Z - линия, перпендикулярная к плоскости X – Y (Рис.12).

Вертикальная составляющая силы резания P_z действуют в плоскости резания в направлении главного движения (по оси Z). По оси P_z определяют крутящий момент на шпинделе станка (заготовке), эффективную мощность резания, деформацию изгиба заготовки в плоскости X - Z, изгибающий момент, действующий на стержень резца; по силе P_z ведут динамический расчет механизмов коробки скоростей станка.

Радиальная составляющая силы резания P_y действует в плоскости X –Y перпендикулярно оси заготовки. По силе P_y определяют упругое отжатие резца от заготовки и деформацию изгиба заготовки в плоскости X – Y.

Осевая составляющая силы резания P_x действует в плоскости X –Y вдоль оси заготовки. По силе P_x рассчитывают механизмы подач станка и изгибающий момент, действующий на стержень резца.

По величине деформации заготовки от сил P_z и P_y рассчитывают ожидаемую точность размерной обработки заготовки и погрешность её геометрической формы. По величине суммарного изгибающего момента от сил P_z и P_x рассчитывают стержень резца на прочность и т.д.

Величину и направление равнодействующей силы резания определяют как диагональ параллелепипеда, построенного на составляющих силах: R=

Силу P_z (в Н) определяют по эмпирической формуле, которая приводится в справочной литературе.

1. Наклеп при резании

Под влиянием пластической деформации изменяется кристаллическая структура металла, искажаются кристаллические решетки отдельных кристаллов. Это приводит к росту сопротивляемости металла дальнейшему увеличению деформации. Металл упрочняется, его твердость повышается, вязкость уменьшается.