Технология машиностроения - часть 6

 

  Главная      Учебники - Производство     

 

поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  4  5  6  7   ..

 

 

Технология машиностроения - часть 6

 

 

 

где 

δ

0

δ

р

 – допускаемые отклонения межосевых расстояний отверстий и пальцев; S

ц min 

и S

р min 

– мини-

мальные зазоры в сопряжениях цилиндрического и ромбического пальцев; – ширина ленточки ромби-
ческого пальца (рис. 5.1, вг). 

Погрешность  базирования  заготовок  на  плоскость  и  два  отверстия  (рис. 5.2, а)  в  плоскости  базы 

(горизонтальная  плоскость)  выражается  в  их  смещении  (

εδ) из среднего (номинального) положения 1 в 

положение 2 или 3

Смещение в направлении осей координат: 

)

2

/

(

max

ц

S

x

±

=

εδ

=

εδ

.                                      (5.3) 

При угловом смещении (повороте) заготовки в случае выбирания зазоров (S) в сопряжениях базо-

вых отверстий погрешность, отнесенная к точкам центров (рис. 5.2, б) базовых отверстий определяется 
значением угла 

ε

α

± 

l

S

S

2

/

)

(

sin

max

p

max

ц

+

=

α

=

εδα

ε

ε

                           (5.4) 

или                                

l

S

S

2

/

)

arcsin(

max

p

max

ц

+

=

α

ε

.                                (5.5) 

Как видно из формул, с увеличением расстояния между осями базовых отверстий угловое смещение 

заготовки при ее установке на пальцы уменьшается. Поэтому в качестве базовых следует выбирать от-
верстия, расположенные на возможно большем расстоянии друг от друга. 

Оборудование, приборы, инструмент 

 

Экспериментальное приспособление представлено на рис. 5.3. 

Приспособление состоит из корпуса 1, плиты 2, прижимных винтов 3. В комплект приспособления 

входит набор установочных цилиндрических 4 и ромбических 5 пальцев, индикатор часового типа (ИЧ. 

ГОСТ 577–68) 6 с ценой деления 0,002 мм, микрометр типа МК с пределом измерения 0 … 25 мм, нутромер 

индикаторный (ГОСТ 9244–75) с ценой деления 0,002 мм. 

 

Порядок выполнения работы 

 

1   Подготовка 

 

Ознакомиться с методическими указаниями, техникой безопасности, оборудованием, приборами, 

инструментом, содержанием отчета. 

Получить задание и установочные пальцы. 

Определить с помощью микрометра диаметры установочных пальцев. 

Определить с помощью нутромера диаметры базовых отверстий в заготовке в соответствии с за-

данием. 

Рассчитать зазоры в сопряжениях базовых отверстий с пальцами S

ц

 = d

 – d

ц

S

р 

d

0р 

– d

р

,

 

где d

, 

d

 – диаметры отверстий под цилиндрический и ромбический пальцы. 

Рассчитать по формуле (5.4) угловое смещение (поворот) заготовки. 

Рассчитать возможный поворот на длине 

l

 заготовки:  

l

e

n

α

=

ε

sin

где 

l

 – расстояние  от  центра  базирующего  по  цилиндрическому  пальцу  отверстия  до  основания  пер-

пендикуляра, опущенного из точки контакта ножки индикатора с заготовкой на общую ось базовых от-

верстий. Значения 

l

 для каждой пары отверстий устанавливаются путем замеров. 

П р и м е ч а н и е. Для сопоставления значений поворота заготовки, установленной по отверстиям с 

различными межосевыми расстояниями, поворот ее определяют на 100 мм длины по формулам  

 

.

sin

100

;

/

100

100

100

ε

α

=

=

n

l

e

n

n

                    (5.6) 

 

2   Проведение эксперимента 

 

Установить пальцы в отверстия корпуса. 

Установить заготовку на пальцы приспособления. 

Винтами 3 повернуть заготовку. Записать показания индикатора n

Ослабить винты 3, повернуть заготовку в противоположную сторону при помощи другой пары 

 

винтов. Записать показания индикатора 

Аналогично п. 1 – 4 выполнить опыты двух других установок. 

 

3   Обработка экспериментальных данных 

 
1   Вычислить действительный поворот 

ng заготовки: 

 

2

/

)

(

n

m

ng

=

2   Привести действительный поворот заготовки к длине 100 мм по формуле (5.6). 
3   Определить действительный угол поворота заготовки: 

 

l

ng

g

=

αε

/

)

arcsin(

100

4   Построить график зависимости угла поворота заготовки от межосевого расстояния базовых от-

верстий: 

)

(l

=

α

ε

5   Анализ результатов расчетов и практических измерений наибольшего угла поворота. 
6   Составить отчет. 
 

Содержание отчета 

 

Название и цель работы.  

Принципиальная схема базирования.  

Содержание задания и лабораторное оборудование.  

Схема установки детали в приспособление и измерение поворота.  

Определение зазоров в сопряжениях базовых отверстий с пальцами.  

Определение  смещения  заготовки  расчетным  и  экспериментальным  путем  и  заполнение  табл. 

5.1.  

График зависимости углового смещения заготовки от межосевого расстояния базовых отверстий 

)

(e

=

α

ε

.  

Выводы. 

 

5.1   Результаты измерения углов поворота 

 

Результаты измерения и расчетов 

Результаты, полу-

ченные экспери-

ментально 

l

мм

 

d

ц

, мм

 

d

р

, мм

 

d

оц

, мм

 

d

ор

, мм

 

S

ц

, мм

 

S

р

, мм

 

α

, град

 

nl

′, 

мм

 

100

nl

′, 

мм

n

мм

 

m

, мм

 

ng

, мм

 

ng

100 

α

ε

g

, гра

д

1 2 3 4 5 6 7 8 9 

1

11 13

1

1

1

Лабораторная работа 6 

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБ-

РАБОТКЕ 

 
Цель работы: экспериментально установить влияние материала контактирующих поверхностей де-

талей и приспособления непостоянства усилия на погрешность закрепления. 

 

Методические указания 

 
Погрешностью закрепления 

ε

з 

называется разность предельных расстояний от измерительной базы 

до установленного на размер инструмента в результате смещения обрабатываемых заготовок под дейст-

 

вием силы закрепления. Из рис. 6.1 видно, что погрешность закрепления равна 

 

min

max

min

max

з

Y

Y

B

B

=

=

ε

,                                 (6.1) 

 

где  B

max

  и  B

min

 – предельные  расстояния  от  измерительной  базы  до  инструмента,  установленного  на 

размер обработки BY

max

 и Y

min

 – наибольшая и наименьшая величина смещения измерительной базы А 

для партии заготовок под действием зажимной силы F

Под действием усилия зажима происходит смещение заготовки относительно режущего инструмен-

та в направлении действия силы за счет контактной деформации в стыке – «заготовка – установочные 
элементы – корпус  приспособления»,  неоднородности  качества  базовых  поверхностей  закрепляемых 
деталей, непостоянства усилия зажима, особенно при ручном закреплении.  

Контактные деформации в стыке зависят от материала, микро- и макрогеометрии стыковых поверх-

ностей,  нагрузки,  состояния  поверхностного  слоя  заготовки  (наличия  литейной  корки  в  отливках  или 
обезуглероженного  слоя  в  поковках),  наличия  смазки  и  т.д.  Конструкция  приспособления,  размеры  и 
конфигурация деталей, точность формы ее базовых поверхностей и другие факторы также определяют 
погрешность закрепления. Поэтому погрешности закрепления в большинстве случаев определяют экс-
периментально.  На  основании  экспериментальных  данных  получена  зависимость  между  нагрузкой  и 
контактными деформациями в виде: 

 

n

CF

Y

=

,                                               (6.2) 

 

где Y – величина контактных деформаций; F – величина нагрузки; n – показатель степени, зависящий от 
материала 

деталей 

и 

нагрузки, 

равный  

0,3 … 0,5; С – постоянный коэффициент, зависящий от вида контакта, материала заготовки, шерохова-
тости и структуры ее поверхностного слоя. 

 

Оборудование, приборы, инструмент 

 

Для выполнения лабораторной работы используется экс-

периментальная  установка,  представляющая  собой  настоль-
ный пресс (рис. 6.2).  

На  траверсу  1  устанавливается  заготовка  2.  Давление 

создается гидравлическим домкратом 3 или винтом 4. Вели-
чину  нагрузки  контролируют  по  динамометру  5.  Цена  деле-
ния  индикатора 6 динамометра  соответствует  нагрузке  рав-
ной 80 H. Контактные деформации измеряются по показани-
ям  трех  индикаторов  7,  закрепленных  в  траверсе  8.  Измере-
ния величины деформации выполняют с точностью 0,001 … 
0,002 мм. 

 

 

Порядок выполнения работы 

 

1   Подготовка 

 

Ознакомиться с методическими указаниями, техникой безопасности, оборудованием, инструмен-

том, содержанием отчета. 

Получить образцы для определения контактных деформаций. 

Установить динамометр и образец в приспособлении. 

Установить и закрепить индикаторы в верхнюю траверсу приспособления. 

Отрегулировать 

положение 

индикаторов, 

чтобы 

был 

натяг 0,5 … 

 

1 мм. Настроить индикаторы на нулевое значение. 

2   Проведение эксперимента 

 

Нагрузить гидравлическим домкратом контактирующие стыки нагрузкой 20 … 50 Н для выборки 

 

 

Рис. 6.2   Схема установки для 

 

зазоров и создания натяга в соединениях. Настроить индикаторы на нулевые значения. 

Произвести последовательно нагружение гидравлическим домкратом стыков нагрузками от 1 до 

11  кН  через 2 кН.  Записать  показания  индикаторов,  регистрирующих  величину  контактных  деформа-
ций. 

Произвести в обратном порядке разгрузку стыка. Результаты показаний индикаторов, регистри-

рующих величину контактных деформаций записать в табл. 6.1. 

Пункты 1, 2, 3 повторить для образцов, изготовленных из разных материалов. Результаты замеров 

контактных деформаций записать в табл. 6.1. 

Нагрузить гидравлическим домкратом контактирующие стыки нагрузкой 20 … 50 Н для выборки 

зазоров и создания натяга в соединениях. Настроить индикаторы на нулевые значения. 

Произвести 2-3 раза нагружение стыков вручную винтом пресса с усилием 5 … 8 кН. Записать 

показания индикатора динамометра в табл. 6.1. 

 

Таблица 6.1 

 

Показания  

индикаторов, мм

Матери

-

ал

 образ

-

ца

 

ния

 ин

-

дикатора

 

динамо

-

ме

тра

закреп

-

ления

 

образца

1 2 3 

сред-

нее  

Показа

-

тель

 сте

-

пени

 n

 

Коэффици

-

ент

 С

 = 

F

n

 

4 5 6  7 

 

3   Обработка экспериментальных данных 

 

Вычислить  средние значения показаний трех индикаторов, регистрирующих величину контакт-

ных деформаций. 

Построить для образцов, изготовленных из разных материалов, диаграммы нагрузка-деформация 

(y = f (F)) в логарифмических координатах и провести средние прямые. 

На основании полученных в логарифмических координатах прямых определить показатели сте-

пени n, как тангенсы углов наклона прямых (рис. 6.3). 

Путем  подстановки  в  уравнение (6.2) эксперимен-

тальных  значений  Y,  F  и  n  определить  коэффициент  С  для 
образцов, изготовленных из разных материалов. 

По  экспериментальным  данным  построить  график y = f 

(F

в 

декартовых 

коорди- 

натах. 

Определить поле рассеяния 

F силы закрепления как 

разность  между  наибольшим  и  наименьшим  значениями 
усилий закрепления при ручном зажиме 

F = F

max

 – F

min

Показать на графике y = f (F) деформации стыков Y

max 

и Y

min

, соответствующие наибольшей и наименьшей нагрузке при ручном нагружении. 

По  формуле (6.1) рассчитать  величину  погрешности  закрепления  детали.  Пример  построения 

графика и определение погрешности закрепления показаны на рис. 6.4. 

Анализ результатов экспериментов и расчетов. 

10 

Составить отчет. 

 

Содержание отчета 

 

Название и цель работы.  

Схема для определения погрешности закрепления.  

Схема установки для исследования погрешности закрепления детали.  

Эскизы и материалы образцов.  

Результаты измерения и заполнение табл. 6.1.  

 

Рис. 6.4   Диаграмма нагрузка-

перемещение для плоского стан-

ка 

 

   

Y = CF

 

 

Y

max

 

Y

mi

n

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  4  5  6  7   ..