Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

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

Error of installation of a prismatic workpiece in the vise

Ibaeva L.V., Ph.D. of Engineering Sciences, Associate Professor, MSTU named after N. E. Bauman, Moscow
Gerasimov D. I., MSTU named after N. E. Bauman, Moscow

The article analyzes the reasons why the workpiece is raised above the horizontal plane when it is fixed in the machine vise. The study is related to both the design of the device and the shape of the positioning of the workpiece surfaces. Five cases of the positioning of the side surfaces of the workpiece when fixed in a vise are considered. The role of backlash in the design of the machine vise in the installation error is determined. The values, by which the workpiece can rise after applying the tightening force in the case of errors in the shape of the workpiece and in the case of backlash in the design of the vise, are obtained. The values, by which the workpiece is raised, provided that there are no backlashes in the vise, are found when considering the tolerances for the positioning of surfaces depending on the method of cutting rolled products and the tolerances for the positioning of surfaces depending on the accuracy of rolled products. In addition, the values by which the workpiece is raised, provided that the workpiece does not have errors in the positioning of surfaces, taking into account the dimensional parameters of the slide bar and the guide of the vise with one movable jaw, as well as the dimensional parameters of the slide bar and the guide of the self-centering vise, are identified. The schemes for calculating the angle at which the slide block can turn due to the gapping in the guides and a scheme for calculating the height of the workpiece after fixing are presented. The geometric characteristics of the orientation of the workpiece after the application of the hold-down force are given; then the comparison of the results obtained in the study is carried out. As a result, it is concluded that the errors introduced by the design of the vise are several times less than the errors introduced by the shape of the workpiece. Methods for reducing the resulting installation errors are provided.

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.

For citation:
Ibaeva, Gerasimov, Error of installation of a prismatic workpiece in the vise. Chief Mechanical Engineer. 2021;2.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: