Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 80
Текст из файла (страница 80)
В связи с этим возникает необходимость определения наилучшей последовательности приложения сил зажима. Учитывая участие достаточно большого числа действующих факторов, исследование влияния на погрешность установки последовательно сти силового замыкания целесообразно проводить методом математнче ского моделирования на ЗВМ. В процессе моделирования исследовалось влияние упругих перемс шсний на погрешность установки заготовки при разной последователь ности силового замыкания.
рассматривались упругие перемещения опор ных точек заготовки для одной схемы ее базирования при различном со става сил зажима и последовательности их приложения. В модель были введены значения коэффициентов трения при кон такте заготовки с установочными и зажимными элементами приспособ пения. По рассчитанным значениям реакций, возникающих в опорных элементах приспособления, определялись силы трения. По силе зажима определялась сила грения в стыке "заготовка — зажимной элемент", 3зи силы представлялись как активные силы при расчете упругих перемсшс ний заготовки от действия последующих сил зажима.
Было проведено три серии экспериментов соответственно по четы ром схемам силового замыкания (рис. 1.9.18, а — в). В каждой серии экг периментов проводилось изменение варианта последовательности при ложения сил зажима, их величин и коэффициентов трения, моделируя щих различные конструкции установочных элементов приспособления и состояние технологических баз заготовки. Усилия зажима изменялись в диапазоне от 2 1О до 1О' Н, что соответствует силам зажима. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ 443 Рнс, 1.8.88. Схемы снл зажима прн установке летали: а — трн параллельные силы; б -две силы; в — три силы по координатным осям наиболсс часто применяемым при зажиме корпусных деталей.
При исследованиях моделировалась установка заготовки на опоры со сфери»вской головкой, исходя из чего жесткость опорных точек принималась 104 НУ Полученные в результате исследований данные показали слсдук»- щее. Последовательное приложение параллельных друг другу снл зажима, направленных на опоры, практически нс оказывает влияние на изменение погрешности установки (рис.
1.9.18, а). Это видно из приведенных в табл. 1.9.4 значений погрешности установки, полученных при различных вариантах последовательности приложения сил зажима, равных б000 Н. Картина меняется, если изменяется последовательность приложения сил, составляющие которых направлены по нормалям к разноимснным плоскостям комплекта технологических баз заготовки (рис. !.9.18, в). В табл.
1.9.4 приведены значения погрешности установки, соо»вс»- ствуюшис шести вариантам последовательного приложения трех снл южима по схеме (рис. 1.9.!8, в), показывающие влияние последних на погрешность установки. Данные значения получены при следующих условиях установки заготовки: силы зажима Р, = Р, = Р, =. 6000 Н; силы Р, и Р, приложены симметрично относительно опорных точек, что обеспечивало равенство реакций в опорных точках соответственно!, 2, 3 и 4, 5, а сила Р» — на точку 6; коэффициенты трения в стыках заготовки с уещновочными элементами равны 0,2, с зажимными элсмснтамн равны 0,3 Данные коэффициенты трения соответствуют установке заготовок необработанными поверхностями на опоры со сферической головкой и зажиму заготовки также по необработанным поверхностям.
444 РАСЧЕТЫ НА ТОЧНОСТЬ МЕ'!'ОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ Аналогичные изменения параметров погрешности установки в ни правлении прикладываемых сил зажима происходят при последователь ном приложении двух сил (рнс. 1.9.!8, 63. Это видно из табл. 1.9.4, ггтг приведены значения параметров погрешности установки, соответствую шис двум вариантам последовательного приложения двух сил зажима Данные значения получены при указанных выше коэффициентах трения в стыках заготовки с элементами приспособления и силах зажима, раа ных 4000 Н.
Таблица 1.9.4 Пагрсшиосгь установки ршчерная, мм угловая, ')схиз 0,229 -0,037 0,229 — 0,037 0,229 -0,037 0,229 -0,037 -0,116 -0,116 -0,116 -0,116 -0.116 -0,116 0,229 -0,037 0,229 -0,037 0,26 0,121 0,27 0,116 0,18 0,138 О 188 0 120 0,279 0,096 0,254 0,098 Максимальная разница отклонений 0,099 0,042 0,036 0,015 0,028 -0,014 0,160 0,160 0,204 -0,018 0,214 -0,015 -0,007 -0,018 Рис. 1.9.1 8, б Рь Рг Р,, Р2 0,2 0,173 0,406 0,410 Максимальная разница отклонений 0,01 0,003 0,027 О 0,004 0,01! Посясдовагельность приложенияя сил зажима РьРг,Р, РьРьР, Рц Рь Рз Р„Р,, Р, Рь Р„Рг Р„РЬ Р, Р2 Рг 3 Р„Рз, Рг Рь Рь Рз Рг Рз. Рз Рь Рь Рг Рз, Р, Р, 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 0,012 0,123 0,123 0,123 0,123 0,123 0,123 0,000 0,005 — 0,021 -0,031 -0,006 — 0,026 0,418 0,418 0,418 0,418 0,418 0,418 0,399 0,399 0,402 0,414 0,410 0,414 0,202 0,195 0,220 0,223 О, 199 0,220 -0,013 -0,017 -0,008 -0,009 -0,022 -0,022 иссльдовлниь точности оьрльотки 445 Таблица 1.9.5 1)оследовательность приложения сил зажима Точка М(рис.
! .9. ! 8) Точка Ж(рис. ! .9.18) РьР,Р, Ро ЄРР., Рь Рз Р, Рь Р, Р„Рь Р. )32Р! -О,! 68 -0,163 -О,! 62 -О,! 67 -0,084 -0,084 -0,073 -0,059 — 0,070 — 0,162 0,029 — 0,167 0,027 — 0,156 0,034 — 0,170 0,033 — 0,229 — 0,219 — 0,245 -0,246 -0,234 -0,226 -0,2 -О,! 98 -0,171 -0,172 -0,184 — 0,165 -0,185 0,038 0,028 -0,183 ~ -0,184 ~ 0,028 — 0,06 0,033 Максимальное отклонение 0,025 0,027 0,028 0,007 Шесть параметров погрешности установки характеризуют изменение положения заготовки в процессе ес установки. При этом в сравнении с размерными параметрами погрешности установки незначительное изменение угловых параметров может привести к значительным изменениям в положении отдельных точек заготовки, удаленных от начала ее координатной системы.
В табл. !.9.5 приведены значения перемещений двух точек заготовки с координатами М (! 00; 200; 100) и !Ь (100; 0; 1ОО) (см. рис. 1.9.18, е) при различных вариантах последовательного приложения сил зажима, равных 2 1О' Н. Из приведенного исследования влияния последовательности приложения силового замыкания на точность установки детали или сборочной единицы показало, что последовательное приложение сил зажима вьпыпает изменение положения заготовки, обьясняемос нарушением слсмь1 силового замыкания, которос возникает за счет появления снл трения и стыках заготовки с элементами приспособления.
Изменение последовательности приложения сил зажима может вы~вать погрешность установки, соизмеримую с допуском. Поэтому создание сил трения нужной величины в опорах позволясз регулировать влияние прикладывасмых сил зажима на перемещение за- ВЫБОР МГТОДА ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ 446 готовки в направлении, высоких требований точности по условиям ее установки. Это возможно за счет выбора рациональной последовательно. сти приложения сил зажима, их величин и коэффициентов трения, Эз~ позволяет управлять погрешностями установки.
1.9.5. ВЫБОР МЕТОДА ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЗАМЫКАЮЩЕГО ЗВЕНА РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ Решение задачи экономичного и производительного изготовления изделия тесно связано с назначением рациональных допусков на изготов ление деталей и его сборку. Одним из методов определения рациональ ных допусков является расчет размерных цепей. При решении размсрныь цепей требуется из пяти методов достижения точности замыкающс« звена выбирать наиболее эффективный.
Для выбора эффективного метода достижения точности часто при ходится производить расчет допусков по нескольким методам, что значи тельно повышает трудоемкость расчета размерных цепей. Задача расчета допусков на составляющие звенья при решении пря мой задачи является задачей неопределенной, так как лдя расчета иолу~ ков на составляющие звенья, число которых равно и — 1, имеется толью одно уравнение. Для упрощения таких расчетов разработан ряд способом позволяющих определять допуски на составляющие звенья.
Воспользуемся способом расчета размерных цепей с использовани ем соотношения допусков на составляющие звенья. Как уже отмечалось к п. !.3.2, смысл такого способа заключается в том, чтобы свести расчезы допусков на составляющие звенья к решению одного уравнения с одним неизвестным. С этой целью определяется допуск Т, на одно из сост;ш ляющих звеньев, а допуски на каждое из оставшихся составляюши звеньев определяются как произведение коэффициента сложности ( дальнейшем коэффициента точности В) данного звена на Т„т.с. Т, = В,7,, Тогда уравнение для расчета допусков на составляющие звсю, ° примет вид; Та=В Т,чВ Т+...В чТ„ (1.9З 1 ~ где В, — коэффициент точности ю'-го составляющего звена, для Т, В = 1.