По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.95.01 DOI:10.33920/pro-2-2102-07

Погрешность установки призматической заготовки в тисках

Ибаева Л. В., канд. техн. наук, доцент, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5, стр. 1, e-mail: lsavelieva2007@gmail.com
Герасимов Д. И., МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5, стр. 1, e-mail: Dmitrijgerasimov806@gmail.com

В статье проанализированы причины, из-за которых заготовка при закреплении в машинных тисках приподнимается над горизонтальной плоскостью. Проведенное исследование связано как с конструкцией приспособления, так и с формой расположения поверхностей заготовки. Рассмотрено пять случаев расположения боковых поверхностей заготовки при закреплении в тисках. Определена роль люфтов в конструкции машинных тисков в погрешности установки. Получены значения, на которые может приподняться заготовка после приложения силы затяжки в случае наличия погрешностей формы заготовки и в случае наличия люфтов в конструкции тисков. Выявлены величины, на которую приподнимается заготовка при условии, если в тисках нет люфтов, при рассмотрении допусков расположения поверхностей в зависимости от способа резки проката и допусков расположения поверхностей в зависимости от точности проката. Также выявлена величина, на которую приподнимается заготовка при условии, что заготовка не имеет погрешностей расположения поверхностей, и учитываются размерные параметры ползуна и направляющей тисков с одной подвижной губкой и размерные параметры ползуна и направляющей самоцентрирующихся тисков. Даны схемы для расчета угла, на который может повернуться ползун за счет зазора в направляющих, и схема расчета высоты заготовки после закрепления. Приведены геометрические характеристики ориентации заготовки после приложения силы закрепления, далее сопоставление полученных результатов в исследовании. В результате сделан вывод о том, что погрешности, вносимые конструкцией тисков, в разы меньше погрешностей, вносимых формой заготовки. Приведены способы уменьшения возникающих погрешностей установки.

Литература:

1. Зинова, В.В. Базирование заготовки в тисках для осуществления технологического воздействия // Политехнический молодежный журнал. — Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. — №5 (22).

2. ГОСТ 20746–84 Тиски для точных станочных работ. Технические условия. — Москва: Изд-во стандартов, 1984. — 18 с.

3. ГОСТ 21168–75 Тиски станочные винтовые самоцентрирующиеся с призматическими губками для круглых профилей. Конструкция и основные размеры. — Москва: Издво стандартов, 1989. — 18 с.

4. ГОСТ 2591–2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. — Москва: Стандартинформ, 2012. — 8 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. — 4‑е изд., перераб. и доп. — Москва: Машиностроение, 1986. — 656 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. — 4‑е изд., перераб. и доп. — Москва: Машиностроение, 1986. — 496 с.

7. Проектирование автоматизированных станков и комплексов: учебник. В 2 т. / Под ред. П.М. Чернянского. — Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. — Т. 1.

8. Проектирование автоматизированных станков и комплексов: учебник. В 2 т. / Под ред. П.М. Чернянского. — Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. — Т. 2.

9. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 1 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. — 5‑е изд., перераб. и доп. — Москва: Машиностроение-1, 2001.

10. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 2 / Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. — 5‑е изд., перераб. и доп. — Москва: Машиностроение-1, 2001.

11. Материаловедение: учебник для высших технических учебных заведений. Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др. / Под общ. Ред.Б. Н. Арзамасова. — 2‑е изд., испр. и доп. — Москва: Машиностроение, 1986.

12. Детали машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие для машиностроит. спец. учреждений среднего профессионального образования. — 5‑е издание, доп. — Москва: Машиностроение, 2004.

13. Дунаев, П. Ф., Леликов, О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Изд-во Высшая школа, 5‑е издание, 1998.

14. Методические указания к выполнению домашнего задания по разделу «Соединения» курса «Основы конструирования деталей и узлов машин» / Под ред. Л.П. Варламовой. — Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997.

15. Савельева, Л. В., Вендин, И.О. Влияние режимов резания на величину износа передней поверхности инструмента при механической обработке заготовок // Вестник Московского авиационного института. — 2019. — Т. 26, №4. — С. 209–215.

16. Коробейникова, Е.С. Стандартизация и управление качеством продукции // Вестник Московского авиационного института. — 2019. — Т. 26, №3. — C. 210–219.

17. Ковалев, А. А., Зинова, В.В. Контроль состояния заготовки-инструмента в процессе резания с применением фильтра калмана // Вестник Московского авиационного института. — 2019. — Т. 26, №2. — С. 193–204.

18. Шустров, Т.Л. Имитационное моделирование как обоснование выбора системы очистки от вредных примесей // Вестник Московского авиационного института. — 2019. — Т. 26, №1. — С. 51–63.

19. Ковалев, А. А., Коновалов, Д.П. Моделирование тепловых деформаций заготовки, возникающих в процессе сверления в ней отверстий // Вестник Московского авиационного института. — 2019. — Т. 26, №1. — С. 201–211.

20. Косолапов, Д. В., Курбаткина, Е. И., Шавнев, А.А. Особенности процесса механического легирования и факторы, влияющие на свойства обрабатываемых материалов // Вестник Московского авиационного института. — 2017. — Т. 24, №1. — C. 146–159.

1. Zinova, V.V. Bazirovanie zagotovki v tiskah dlya osushchestvleniya tekhnologicheskogo vozdejstviya. Politekhnicheskij molodezhnyj zhurnal. Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, Moskva, nomer 5 (22) 2018.

2. Tiski dlya tochnyh stanochnyh rabot. Tekhnicheskie usloviya. M.: Izdatelstvo standartov, 1984, 18 s.

3. Tiski stanochnye vintovye samocentriruyushchiesya s prizmaticheskimi gubkami dlya kruglyh profilej. Konstrukciya i osnovnye razmery. M.: Izdatelstvo standartov, 1989, 18 s.

4. Prokat sortovoj stalnoj goryachekatanyj kvadratnyj. Sortament, M.: Standartinform, 2012, 8 s.

5. Spravochnik tekhnologa-mashinostroitelya. V 2‑h t. T.1/ Pod red. A.G. Kosilovoj i R.K. Meshcheryakova. — 4‑e izd., pererab. i dop. — M.: Mashinostroenie, 1986, 656 s.

6. Spravochnik tekhnologa-mashinostroitelya. V 2‑h t. T.2/ Pod red. A.G. Kosilovoj i R.K. Meshcheryakova. — 4‑e izd., pererab. i dop. — M.: Mashinostroenie, 1986, 496 s.

7. Proektirovanie avtomatizirovannyh stankov i kompleksov: uchebnik: v 2 t. / pod red. P.M. CHernyanskogo. — M: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2012. Tom 1

8. Proektirovanie avtomatizirovannyh stankov i kompleksov: uchebnik: v 2 t. / pod red. P.M. CHernyanskogo. — M: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2012. Tom 2

9. Spravochnik tekhnologa-mashinostroitelya. V 2‑h t. T. 1 / Pod red. A.M. Dalskogo, A.G. Kosilovoj, R.K. Meshcheryakova, A.G. Suslova — 5‑e izd., pererab. i dop. — M.: Mashinostroenie-1, 2001 g.

10. Spravochnik tekhnologa-mashinostroitelya. V 2‑h t. T. 2 / Pod red. A.M. Dalskogo, A.G. Kosilovoj, R.K. Meshcheryakova, A.G. Suslova — 5‑e izd., pererab. i dop. — M.: Mashinostroenie-1, 2001 g.

11. Materialovedenie: Uchebnik dlya vysshih tekhnicheskih uchebnyh zavedenij. B.N. Arzamasov, I.I. Sidorin, G.F. Kosolapov i dr.; Pod obshch. Red.B. N. Arzamasova. — 2‑e izd., ispr. i dop. — M.: Mashinostroenie, 1986

12. Detali mashin. Kursovoe proektirovanie: Ucheb. posobie dlya mashinostroit. spec. uchrezhdenij srednego professionalnogo obrazovaniya. — 5‑e izdanie, dopoln. — M.: Mashinostroenie, 2004

13. Dunaev, P. F., Lelikov, O.P. Konstruirovanie uzlov i detalej mashin. Izdatelstvo Vysshaya shkola, 5‑oe izdanie, 1998 g.

14. Metodicheskie ukazaniya k vypolneniyu domashnego zadaniya po razdelu «Soedineniya» kursa «Osnovy konstruirovaniya detalej i uzlov mashin» /Pod red. L.P. Varlamovoj. — M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 1997

15. Saveleva, L. V., Vendin, I.O. Vliyanie rezhimov rezaniya na velichinu iznosa perednej poverhnosti instrumenta pri mekhanicheskoj obrabotke zagotovok // Vestnik Moskovskogo aviacionnogo instituta. 2019. T. 26. №4. S. 209–215.

16. Korobejnikova, E.S. Standartizaciya i upravlenie kachestvom produkcii // Vestnik Moskovskogo aviacionnogo instituta. 2019. T. 26. №3. C. 210–219.

17. Kovalev, A. A., Zinova, V.V. Kontrol» sostoyaniya zagotovki-instrumenta v processe rezaniya s primeneniem filtra kalmana // Vestnik Moskovskogo aviacionnogo instituta. 2019. T. 26. №2. S. 193–204.

18. Shustrov, T.L. Imitacionnoe modelirovanie kak obosnovanie vybora sistemy ochistki ot vrednyh primesej // Vestnik Moskovskogo aviacionnogo instituta. 2019. T. 26. №1. S. 51–63.

19. Kovalev, A. A., Konovalov, D.P. Modelirovanie teplovyh deformacij zagotovki, voznikayushchih v processe sverleniya v nej otverstij // Vestnik Moskovskogo aviacionnogo instituta. 2019. T. 26. №1. S. 201–211.

20. Kosolapov, D. V., Kurbatkina, E. I., Shavnev, A.A. Osobennosti processa mekhanicheskogo legirovaniya i faktory, vliyayushchie na svojstva obrabatyvaemyh materialov // Vestnik Moskovskogo aviacionnogo instituta. 2017. T. 24. №1. C. 146–159.

Базирование заготовки в приспособлении для технологического воздействия оказывает большое влияние на точность ее обработки.

Одним из самых распространенных приспособлений для установки заготовки на станках являются машинные тиски. Базирование в таком приспособлении осуществляется по трем взаимно перпендикулярным плоскостям. Установочной базой служит плоскость, расположенная параллельно плоскости стола станка. Это наиболее развитая технологическая база, которая лишает заготовку трех степеней свободы. Обеспечивая надежный контакт между установочной базой приспособления и поверхностью заготовки, можно значительно уменьшить суммарную погрешность механической обработки.

Экспериментальные данные свидетельствуют, что при установке заготовки в машинных тисках с плоскими губками после смыкания губок заготовка несколько приподнимается вверх, теряя контакт с установочной базой. Факт возникновения зазора в ряде случаев можно установить «на глаз». В иных случаях для проверки наличия зазора после закрепления заготовки между ней и установочной базой помещают металлический брусок. Если после закрепления его свободно можно извлечь из‑под заготовки, это означает, что зазор возник в результате приложения сил закрепления.

Потеря контакта заготовки с плоскостью тисков вызывает погрешность расположения обрабатываемых поверхностей. Для оценки величины зазора и разработки конкретных рекомендаций необходимо сформулировать возможные причины возникновения зазоров и определить, в какой степени они связаны с конструкцией тисков.

Экспериментальная оценка величины зазора при закреплении в тисках с разной конструкцией показала, что этот зазор не будет постоянным. Потеря контакта заготовки с установочной базой связана с конструкцией тисков и обусловлена кинематической схемой перемещения подвижной губки.

Поскольку величина зазора влияет на суммарную погрешность механической обработки, при проектировании подобных операций необходимо учитывать допускаемое значение погрешности установки заготовки и выбирать тиски такой конструкции, которая позволит обеспечивать точность базирования, не выходящую за пределы поля допуска.

Для Цитирования:
Ибаева, Герасимов, Погрешность установки призматической заготовки в тисках. Главный механик. 2021;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: