Лекция 3. Технологическая система

3.1 Понятие о технологической системе

Технологическая система (ТС) – замкнутая упругая система, обеспечивающая непосредственное изготовление заготовки (детали) при заданном качестве. Все элементы системы взаимосвязаны и характеризуются жесткостью (J) и податливостью ( ).

Жесткость ТС – отношение внешней воздействующей силы (Р) к смещению (у) данной системы в направлении нормали к обрабатываемой поверхности.

Т.е. (4)

Податливость ТС – величина обратная жесткости.

Т.е. . (5)

Для заготовительно- штампованного производства (ЗШП) существует ТС:

«Пресс – штамп – заготовка» (ПШЗ).

Характеризуется следующими режимами ОМД и технологическими параметрами: и др.

Для механообработки резанием:

«Станок – приспособление – инструмент – деталь»(СПИД).

Характеризуется следующими режимами ОМР и технологическими параметрами: ФМС и др.

3.2 Точность технологической системы

Точность ТС ПШЗ характеризуется главным выходным параметром - несоосностью пуансона и матрицы штампа, которая является функцией:

(6)

При этом должно выполнятся условие:

(7)

Точность ТС СПИД характеризуется суммарной погрешностью ОМР, слагаемой из отдельных погрешностей и является следующей функциональной зависимостью:

(8)

При этом должно выполнятся условие:

(9)

3.3 Понятие о базах и базировании

При изготовлении деталей ОМД или ОМР п/ф и заготовки должны быть правильно ориентированы относительно механизмов и узлов оборудования, определяющих воздействие инструмента на них.

Задачи взаимной ориентировки деталей и сборочных единиц в машинах при их сборке и заготовок на технологическом оборудовании при изготовлении из них деталей решаются базированием.

Базирование – это придание заготовке или изделию требуемого положения относительно системы координат.

Но при выполнении технологической операции (ТО) требуется не только осуществить базирование обрабатываемой заготовки, но также необходимо обеспечить её неподвижность относительно приспособления на все время обработки, гарантирующее сохранение неизменной ориентировки заготовки и нормальное протекание процесса обработки.

Поэтому при установке заготовок в приспособлениях решаются две задачи:

1) Ориентировка, осуществляемая базированием;

2) Создание неподвижности, достигаемое закреплением заготовок.

Т.е., установка – это процесс базирования и закрепления п/ф или заготовки непосредственно на станке (прессе) или в приспособлении (штампе).

Несмотря на различие этих задач, они решаются теоретически одинаковыми методами – посредством наложения определенных ограничений (связей) на возможные перемещения заготовки (механической системы) в пространстве.

Так, для полного исключения подвижности твердого тела в пространстве необходимо лишить его шести степеней свободы за счет наложения связей:

- трех поступательных перемещений вдоль осей координат;

- трех вращений вокруг осей координат.

3.4 Правило шести точек, базы

Правило шести точек – для полного базирования п/ф или заготовки в приспособлении необходимо и достаточно создать в нем шесть опорных (идеальных) точек, расположенных определенным образом относительно базовых поверхностей заготовки.

База – поверхности п/ф , заготовок и деталей, используемые при базировании.

Тогда для призматических заготовок и деталей существуют следующие базы:

Установочная база (УсБ) – контакт поверхности с тремя опорными точками;

Направляющая база (НБ) – контакт поверхности с двумя опорными точками;

Упорная база (УпБ) – контакт поверхности с одной опорной точкой.

3.5 Основные базы

Таким образом, для общего случая база – это поверхность, линия или точка детали, по отношению к которой ориентируются другие детали изделия или другие поверхности данной заготовки при их конструировании, сборке, механической обработке или измерении.

По своему назначению и области применения в машиностроении или самолетостроении базы подразделяются следующим образом:

1) Конструкторские;

2) Технологические;

3) Измерительные;

4) Сборочные и др.

Конструкторская база (КБ) – это база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.

Или КБ – поверхность, линия или точка детали, по отношению к которым определяются на чертеже расчетные положения других деталей или сборочных единиц изделия, а также других поверхностей и геометрических элементов данной детали. КБ подразделяются на основные и вспомогательные.

Технологическая база (ТБ) – это база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта.

ТБ при сборке – поверхность, линия или точка детали или сборочной единицы, относительно которых ориентируются другие детали или сборочные единицы изделия.

ТБ при механообработке – поверхность, линия или точка заготовки, относительно которых ориентируются её поверхности, обрабатываемые при данном установе.

Черновая технологическая база (ЧБ) – ТБ, используемая при первом установе заготовки.

Измерительная база (ИБ) – поверхность, линия или точка заготовки, от которых производится отсчет выполняемых размеров при обработке или измерении заготовок, а также при проверке взаимного расположения поверхностей, деталей или элементов изделия (параллельности, перпендикулярности, соосности и др.).

Сборочные базы (СБ) – это базы, определяющие положение детали в приспособлении относительно других деталей при сборке. При этом совокупность СБ деталей образует СБ узла или агрегата.

Базисный размер (БР) – расстояние между КБ и ТБ. При совмещении этих баз БР равен нулю.

Или . (10)

3.6 Основные правила базирования

Правило I. Принцип совмещения (единства) баз:

При назначении ТБ для точной механообработки заготовки в качестве ТБ следует принимать поверхности, которые одновременно являются КБ и ИБ детали, а также используются в качестве баз при сборке изделий.

Правило II. Принцип постоянства баз:

При разработке ТП необходимо стремиться к использованию одной и той же ТБ, не допуская без особой необходимости смены ТБ (не считая смены ЧБ).