Погрешность установки заготовки в приспособлении и её составляющие, пути их уменьшения

Определенность базирования, непрерывность контакта детали на поверхности контакта обеспечивается зажимными усилиями, создающими так называемое силовое замыкание. Закрепление деталей преследует цель сохранить положение ее во время обработки и предотвратить возможные смещения под действием усилий резания или других сил – центробежных, сил веса, сил инерции при прямолинейном возвратно-поступательном движении и др.

Усилия зажима должны быть достаточными для надлежащего крепления и в тоже время не должны вызывать деформаций, искажающих форму деталей и нарушающих точность изготовления.

Например, под действием зажимных усилий кольцо или станина упруго деформируются и если в таком состоянии они будут обрабатываться, то после ослабления зажимов, форма обработанной поверхности исказится. Поэтому часто для повышения точности изготовления малоустойчивых деталей, последний окончательный проход инструментом производят в полузажатом состоянии детали.

Зажимное усилие характеризуется:

а) величиной действующей зажимной силы,

б) направлением ее,

в) точкой приложения.

Следует отличать закрепление деталей принудительное и основанное на действии силы трения. При принудительном закреплении деталь оказывается зажатой между одним или несколькими крепежными элементами приспособления таким образом, что ее перемещение в определенном направлении без разрушения этих элементов невозможно. Если приспособление правильно сконструировано, то прилагая сравнительно небольшое усилие, можно достигнуть весьма надежного ее закрепления. Если же зажимное устройство основано только на действии трения, то для получения надежного закрепления приходится прилагать очень большое усилие, т.к. коэффициент трения имеет значение меньше единицы.

Для повышения коэффициента трения применяют насечки на кулачках и подобных зажимных элементах. Однако это возможно, если поверхности прижима еще не обработаны начисто. Большие усилия вызывают деформации на первый взгляд жестких деталей, тогда как менее жесткие детали деформируются от самых незначительных усилий. Поэтому для повышения точности обработки, следует стремиться к тому, чтобы усилие резания и другие большие усилия всегда воспринимались упорами или другими способами, не зависящими от наличия сопротивления трения.

В качестве примера можем указать на применение упоров при продольном строгании. При обтачивании обода шкива на оправке трудно обеспечить достаточное трение между оправкой и отверстием в ступице. Однако дополнительная установка поводка, ведущего шкив за спицу, решает вопрос очень просто. Погрешность положения заготовки , вызываемая неточностью приспособления, определяется ошибками изготовления и сборки его установочных элементов , их прогрессирующим износом , а также ошибками установки и фиксации на станке .

В общем случае .

Погрешность установки как суммарное поле рассеяния выполняемого размера ,

где – погрешность закрепления, –погрешность базирования (не в пространстве, а в приспособлении), – погрешность положения заготовки, вызываемая неточностью приспособления.

Более подробно указанные составляющие описаны в работе [9] с. 41-48.

Следует иметь в виду, что имеются случаи обработки деталей совсем без закрепления – бесцентровое шлифование, притирка и т.п.

При определении погрешности путем расчета следует различать:

1) начальное смещение детали, вызываемое действием давления зажимов,

2) дополнительное смещение детали под влиянием усилия резания и других сил, действующих в процессе обработки. Весь комплекс вопросов, связанных с закреплением деталей, обычно решается в связи с конструированием.