Закрепление заготовок

Положение заготовки, достигнутое в соответствии с теоретической схемой базирования, должно быть сохранено при ее обработке на определенном этапе технологического процесса. Всякое нарушение ориентации заготовки на станке ведет к появлению неопределенности базирования и снижению точности обра­ботки.

Для того чтобы заготовка сохраняла определенность базирования необхо­димо силовое замыкание между базами заготовки и элементами станочного при­способления, т.е. закрепление заготовки. Однако при этом возникает некоторое смещение баз заготовки относительно положения, достигнутого при базирова­нии.

Это смещение может быть вызвано при обработке партии заготовок сле­дующими факторами:

— случайностью положения точек контакта базовых поверхностей заго­товки и приспособления из-за погрешностей формы контактирующих поверхно­стей;

— неполным контактом базовых поверхностей;

— деформацией заготовок при их закреплении и в процессе обработки. В результате совокупного действия этих факторов появляется погрешность за­крепления ε_з. Она определяется как колебание положения измерительной базы относительно настроенного на размер инструмента, возникающее вследствие смещения технологических баз заготовок при их закреплении.

Рис.3.19. Возникновение погрешности закрепления

Смешение происходит в результате деформаций заготовки, установочных элементов и корпуса приспособления. Наибольшую величину составляют кон­тактные упругопластические деформации «ε_зА» в стыке "база заготовки — устано­вочный элемент приспособления". В общем случае зависимость деформаций для таких стыков нелинейная.

ε_з ≈ С·Qⁿcosα,

где С — коэффициент, характеризующий вид контакта, состояние материала и

микрогеометрию (шероховатость, волнистость) базовых поверхностей заготовки

и приспособления;

Q - усилие, приходящееся на один опорный элемент;

α - угол между направлением действия усилия и нормалью к базе заготовки;

п - показатель степени, зависящий от характера деформаций.

В литературе [16] приведены зависимости для определения ε₃при установке заготовок на опорные установочные элементы различных конструкций в предположении, что деформациями корпуса приспособления и заготовки в целом, можно пренебречь.

Погрешность закрепления несет случайный характер из-за колебаний усилия закрепления, твердости, шероховатости, волнистости базовых поверхностей заготовок, состояния базовых поверхностей установочных элементов приспособлений в процессе обработки партии заготовок.

Уменьшить уровень погрешности закрепления и величину ее колебания можно выполнив следующие требования:

1. Повышение качества базовых поверхностей заготовки — снижение погрешности формы, волнистости, шероховатости. Это можно достичь предварительной обработкой чистовых технологических баз.

2. Рабочие поверхности установочных элементов приспособлений должны иметь оптимальные размеры и форму, обеспечивающие минимум влияния их микронеровностей на погрешность закрепления.

3. Рабочие поверхности установочных элементов должны обладать высо­кими физико-механическими характеристиками, обеспечивающими минималь­ные деформации и высокую износостойкостъ.

4. Применение механизированных зажимных устройств, обеспечивающих постоянное усилие закрепления.

5. Рациональное расположение места приложения усилия закрепления, ра­циональное направление действия усилия, обеспечивающие минимальный уровень собственных деформаций заготовки.

Необходимо стремиться к тому, чтобы точки приложения усилий находились над опорами и действие сил осуществлялось по нормали к поверхностям опор. Усилие закрепления целесообразно направлять на установочные элементы приспособления с которыми заготовка имеет наибольшую площадь контакта.

6. Усилие закрепления должно быть минимально необходимым, но достаточным для сохранения определенности базирования заготовки при воздействии на неё усилий, возникающих в процессе обработки.