Министерство образования Республики Беларусь

Белорусская государственная политехническая академия

Кафедра «Конструирование и производство приборов»

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

По дисциплине «Технологическое оборудование и оснастка в приборостроении», часть 1

для студентов специальностей

Т.06.01.00 Приборостроение

Т.06.03.00 Биотехничексие и медицинские аппараты и системы

Т.06.04.00 Технология и оборудование ювелирного производства

Минск 2001

УДК 621.9.06-229.001.63

Лабораторный практикум предназначен в качестве учебного пособия для студентов специальностей Т.06.01 «Приборостроение», Т.06.03 «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», Т.06.04 Технология и оборудование ювелирного производства» по дисциплине «Технологическое оборудование и оснастка в приборостроении», при изучении вопросов конструирования и проектирования контрольных и станочных приспособлений.

Описание лабораторных работ, приведенных в практикуме, включает следующие разделы: цель работы, инструмент и принадлежности к работе, основные положения, где приводятся краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторной работы, порядок выполнения работы, содержание отчета, литература и контрольные вопросы.

Составители:

Киселев Михаил Григорьевич

Есьман Геннадий Аркадьевич

Габец Вячеслав Леонидович

Содержание

Лабораторная работа №1	4
Лабораторная работа №2	14
Лабораторная работа №3	21
Лабораторная работа №4	32
Лабораторная работа №5	39
Лабораторная работа №6	46
Лабораторная работа №7	56
Лабораторная работа №8	67

Лабораторная работа № 1 определение погрешности базирования при установке деталей на плоскость и два цилиндрических отверстия

1.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Выбор установочных элементов приспособления и определение рациональной схемы их расположения при базировании заготовки на два цилиндрических отверстия с параллельными осями и на перпендикулярную им плоскость в зависимости от точности размеров, выдерживаемых при обработке заготовки в приспособлении.

1.2. ИНСТРУМЕНТ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ К РАБОТЕ

1.2.1. Приспособление

1.2.2. Комплект установочных пальцев

1.2.3. Заготовка

1.2.4. Эскиз заготовки

1.2.5. Индикатор часового типа ИЧ 10 (или МИГ 2)

1.2.6. Стойка ГОСТ 10197-70

1.3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Схема базирования заготовок по двум отверстиям с параллельными осями и перпендикулярной им плоскости широко используется в практике, что объясняется следующими ее достоинствами: простая конструкция приспособления, возможность выдержать принцип единства баз на различных операциях технологического процесса, относительно простая передача и фиксация заготовок на поточных и автоматических линиях, обеспечение свободного доступа инструмента для обработки заготовки с разных сторон.

При использовании такой схемы установки заготовки в приспособлении, ее плоскость и два отверстия являются чистовыми базами. Базовые поверхности обрабатываются на одной из первых операций, при этом отверстия, как правило, развертывают по 7 квалитету.

Конструктивно различают установку заготовки на два цилиндрических пальца или на один цилиндрический и один срезанный.

При проектировании приспособлений конструктор решает задачу выбора конфигурации установочных пальцев, их взаимного расположения, определения диаметров установочных пальцев, допусков на их изготовление и назначение допуска на межцентровое расстояние пальцев.

Обычно номинальный диаметр одного из пальцев (цилиндрического) назначают равным номинальному диаметру отверстия в заготовке, а поле допуска по g6, f7, или e9 в зависимости от точности отверстия в заготовке.

Диаметр второго пальца определяется исходя из двух условий:

1) обеспечение установки по данной схеме базирования любой заготовки из партии, учитывая заданные допуски на межцентровое расстояние между отверстиями и допуски на диаметры отверстий;

2) обеспечение требуемой точности получаемых на операции размеров и взаимного расположения поверхностей, что определяется точностью установки заготовки в приспособлении.

На рис.1.1 показана схема приспособления, включающая два цилиндрических пальца 1 и 2, запрессованных в основание 3. Приспособление предназначено для установки заготовки 4.

Условие, обеспечивающее установку любой заготовки в приспособлении на два цилиндрических пальца определяется выражением:

S _1min + S _2min  IT_o + IT_п , (1.1)

где S _1min и S _2min - минимальные зазоры в сопряжении отверстий заготовки с первым и вторым установочными пальцами;

IT_o и IT_п - допуски на расстояние L между осями базовых отверстий в заготовке и осями установочных пальцев приспособления.

Наличие гарантированных зазоров между базовыми отверстиями заготовки и установочными пальцами приспособления вызывает погрешность базирования. Согласно рис.1.1 погрешность базирования для размера ℓ₁ определяется по формуле:

 _ℓ1 = S _1max; если S_1max<S_2max

и  _ℓ1 = S _2max; если S_1max>S_2max (1.2)

а возможное угловое смещение заготовки в приспособлении будет равно:

_ℓ = arctg ((S_1max + S_2max) / 2L) (1.3)

Рис.1.1. Схема установки заготовки базовыми поверхностями на цилиндрические пальцы

Наличие допуска IT_o на расстояние L между осями базовых отверстий приводит к тому, что одно из них при установке партии заготовок занимает два предельных положения (рис.1.2). Очевидно, что область, образованная пересечением двух окружностей а и b, является общей для всех заготовок из партии и при использовании в качестве второго установочного элемента цилиндрического пальца, он должен вписываться в эту область. Нетрудно подсчитать (из условия 1.1), что максимальный диаметр второго цилиндрического пальца равен:

D_2пmax = D_{2отв min} - S_2min = D_2отв - (IT_o + IT_п - S_1min), (1.4)

а максимальный радиальный зазор:

S_2max = D_{2отв max} - d_{2п min} (1.5)

При этом погрешность базирования _ℓ, вызванная возможным угловым смещением заготовки в приспособлении, определяемая по (1.3), может превышать по величине допуск на размеры обрабатываемых поверхностей.

Для повышения точности установки заготовки в приспособлении и уменьшения углового смещения используют два установочных пальца, один из которых срезанный (рис. 1.3). Таким образом, использование того или иного сочетания установочных пальцев определяется точностью размеров базовых отверстий и их межцентрового расстояния в заготовке, а также требуемой точностью выдерживаемых на операции размеров.

Условие установки заготовки в приспособление на цилиндрический и срезанный пальцы, определяется выражением:

S_1min + S_{2 min}d_п / b  ITo + ITn ; (1.6)

где d_п и b - конструктивные параметры срезанного пальца, определяемые по ГОСТ 12210-66 и ГОСТ 12212-66.

При конструировании приспособления, используя формулу (1.4) следует подсчитать величину b:

b  S _2mind_п / (ITo + ITп – S _1min); (1.7)

и выбрать ближайшее меньшее стандартное значение. Величина dп назначается равным номинальному диаметру второго отверстия.

Рис. 1.2. Схема для вычисления диаметра второго

цилиндрического пальца.

Рис. 1.3. Схема установки заготовки на один цилиндрический и один срезанный пальцы.

1.4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.4.1. Получить у инженера эскиз заготовки, варианты расположения установочных пальцев, приспособление с комплектом установочных пальцев, заготовку и индикаторы.

1.4.2. Исследовать возможность установки заготовки в приспособлении по каждому варианту схемы базирования, указанному в п. 1.4.1. Для этого в заготовке имеются четыре базовых отверстия 1, 2, 3, 4 (рис.1.4). Возможность установки заготовки по каждому варианту схемы (да, нет) фиксируется в графе 3 таблицы 1.1.

1.4.3. Закрепить в стойках индикаторы и произвести измерения возможных смещений заготовки (в пределах зазоров между диаметрами отверстий в заготовке и диаметрами установочных пальцев) в вариантах схем, по которым заготовка устанавливалась в приспособление (п. 1.4.2.). Максимальные возможные смещения заготовки производятся в направлении размеров Х и У, определяющих координаты отверстия 5 в заготовке обрабатываемого при исследуемой схеме базирования (рис.1.4). Величины смещений определяют величину погрешности базирования ε_δx и ε_δy. Данные измерений поместить в таблицу 1.1.

1.4.4. Определить теоретически максимальную погрешность базирования в данном приспособлении для исследуемых вариантов схем.

Для чего:

1.4.4.1. Замерить диаметры D базовых отверстий 1, 2, 3, 4, диаметры цилиндрических пальцев 2, 3, диаметр dп и ширину ленточки b срезанного пальца 1 и в соответствии с заданными вариантами схем базирования определить зазоры в соединениях пальцев с отверстиями

S_i = D_i – d_пj;

где i =1, 2, 3, 4 - номера отверстий,

j =1, 2, 3 - номера пальцев,

и зазор между срезанным пальцем и отверстием 1 в направлении меньшей оси срезанного пальца.

S₁= d_п  S₁ / b

1.4.4.2. Определить погрешность базирования для размеров Х и У. При установке на два цилиндрических пальца и при установке на цилиндрический и срезанный пальцы для размера, направленного вдоль большей оси срезанного пальца, она будет равна наименьшему из зазоров т.е.

_{x теор} = _{y теор} = S_imin

При установке на цилиндрический и срезанный пальцы для размера, направленного вдоль меньшей оси срезанного пальца, погрешность базирования будет равна наименьшему из зазоров S_i и S₁

Рис. 1.4. Схема измерения смещения заготовки.

Рис. 1.5. Геометрические параметры заготовки.

1.4.4.3. Определить погрешность от возможного дополнительного углового смещения заготовки в приспособлении при неодинаковых зазорах в базовых отверстиях:

_{ℓтеор} = arctg ((S_imax - S_imin) / L)

где L -межосевое рассстояние между установочными пальцами.

1.4.4.4. Разложить _{ℓтеор} вдоль размеров Х и У.

Например:

_ℓх = _{ℓтеор}  sinβ, _ℓу = _{ℓтеор}  cosβ ,

где β - угол между горизонталью (вертикалью) и линией, соединяющей центры одного из базовых отверстий и отверстия 5 (рис.1.4).

1.4.4.5. Определить максимальную погрешность получения размеров Х и У:

_{x max} = _xтеор + _ℓx;

_{y max} = _yтеор + _ℓy;

1.4.5. Сравнить величины, полученные в результате замеров погрешности базирования с рассчитанными значениями и с допусками на размеры Х и У (таблица 1.1).

На основании сравнения определить варианты расположения установочных пальцев с учетом их размеров и конфигурации, обеспечивающие наивысшую точность размеров при обработке отверстия 5 в заготовке.

1.5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.5.1. Наименование и цель работы.

1.5.2. Инструмент и принадлежности к работе.

1.5.3. Результаты установки заготовки в приспособление (табл.1.1.).

1.5.4. Результаты измерения погрешности базирования по указанным схемам установки (табл.1.1.) и результаты расчета этих погрешностей.

1.5.5. Указание вариантов схем расположения установочных пальцев приспособления, которые обеспечивают точность размеров Х и У выдерживаемых в заготовке при обработке.

1.5.6. Операционный эскиз заготовки.

1.5.7. Выводы и рекомендации.