Transcript PPTOK(4 wykład) Baz..

PPTOK ( 4 wykład)
Projektowanie Procesów Technologicznych
Obróbki Skrawaniem
Bazowanie w technologii
maszyn
W każdej operacji i zabiegu przedmiot pracy powinien zajmować ściśle
określone i jednoznaczne położenie.
Zagadnieniami tymi zajmuje się w technologii teoria bazowania.
Dr inż. Jan Berkan - pok. ST 319
www.cim.pw.edu.pl/jberkan
Z
B
C
A
Y
X
6 stopni swobody bryły
sztywnej
(3 obroty, 3 przesuwy)
Definicje wg PN-83/M-01250
Baza – powierzchnia, linia lub punkt przedmiotu
pracy, względem których położenie rozpatrywanego
innego punktu, linii lub powierzchni jest określone w
sposób bezpośredni
Bazowanie – nadanie przedmiotowi pracy
określonego położenia wymaganego dla wykonania
operacji technologicznej poprzez odebranie
koniecznej liczby stopni swobody
Zamocowanie – przyłożenie sił i momentów sił do
przedmiotu pracy dla zapewnienia stałości
(niezmienności) jego położenia podczas wykonywania
danej operacji technologicznej
Definicje wg PN-83/M-01250
Ustalenie – bazowanie polegające na zetknięciu
baz stykowych przedmiotu pracy z odpowiednimi
elementami uchwytu lub obrabiarki (elementami
ustalającymi)
Ustawienie – odebranie przedmiotowi pracy
wszystkich stopni swobody. Ustawienie obejmuje
ustalenie przedmiotu pracy oraz zetknięcie go z
elementami oporowymi uchwytu
Ile stopni swobody należy odebrać ?
Powierzchnia
obrabiana
H
3ss
–TH
Ile stopni swobody należy odebrać ?
Powierzchnie
obrabiane
H
–TH
5ss
Ile stopni swobody należy odebrać ?
Otwór
obrabiany
a
6ss
- Ta
ile stopni swobody należy odebrać ?
Rowek w osi
przedmiotu
Obróbka frezem palcowym
Ustalenie p.o.
płaszczyzna
ustalająca
kołek
ścięty
ustalający
kątowo
kołek ustalający
Ustalenie p.o.
Bazy pomocnicze:
- otwór centralny
Baza stykowa główna:
- otwór na obwodzie
- dolna płaszczyzna
Elementy ustalające:
- płaszczyzna kołnierza,
- średnica kołka
- fragmenty średnicy kołka
ściętego
przedmiotu pracy
FREZ
PALCOWY
ZAMOCOWANIE
ŁAPAMI
DOCISKOWYMI
Podział baz wg PN-83/M-01250
Bazy
Konstrukcyjne
Produkcyjne
właściwe
Technologiczne
Montażowe
Kontrolne
Obróbkowe
Stykowe
główne
zastępcze
Nastawcze
pomocnicze
Sprzężone
Baza produkcyjna – baza przyjęta w
procesie produkcyjnym przedmiotu
pracy.
Baza produkcyjna właściwa – baza produkcyjna
pokrywająca się z bazą konstrukcyjną.
Baza produkcyjna zastępcza – baza produkcyjna
nie pokrywająca się z bazą konstrukcyjną.
Definicje wg PN-83/M-01250
Baza obróbkowa
Jest to baza przyjęta podczas obróbki przedmiotu
pracy w celu określenia położenia powierzchni
obrabianej przy jej wykonywaniu
Baza obróbkowa stykowa – baza, która styka się z
odpowiednimi elementami obrabiarki, uchwytu lub
narzędzia
Baza stykowa główna – baza stykowa, która przy
ustalaniu kolejnych przedmiotów pracy nie zmienia swego
położenia w kierunku ważnym dla wyniku obróbki
Baza stykowa pomocnicza – baza stykowa, która przy
ustalaniu kolejnych przedmiotów pracy zmienia swoje
położenie w kierunku ważnym dla wyniku obróbki
USTALENIE I ZAMOCOWANIE - BAZA OBRÓBKOWA
STYKOWA
Element
oporowy
(podpora)
Powierzchnia
obrabiana A
2,5
Przedmiot obrabiany
Powierzchnia
oporowa
Zamocowanie
(siła)
H -T
H
3
Trzy podpory stałe
( płaszczyzna )
Baza obróbkowa
główna stykowa dla
powierzchni A
Baza obróbkowa główna i pomocnicza
a max
Błąd
ustalenia ε
Pow. A
a
min
2
Pow. B
a–Ta
Baza
pomocnicza
dla pow. A
h-Th
3
Baza obróbkowa
główna dla pow. A i B
Nastawienie
narzędzia - const
od elementów
ustalających
Baza obróbkowa nastawcza – baza obróbkowa, której
położenie nastawia się względem odpowiednich
elementów obrabiarki, uchwytu lub narzędzia.
Baza obróbkowa sprzężona – baza, gdy przy tym samym
położeniu przedmiotu obrabianego względem odpowiednich
elementów obrabiarki lub uchwytu, wykonuje się zarówno tę
bazę, jak i rozpatrywaną powierzchnię tak, żeby ich
wzajemne położenie zależne było jedynie od położenia
wykonujących je narzędzi.
BAZA OBRÓBKOWA NASTAWCZA
Czujnik zegarowy
Baza obróbkowa
nastawcza
q - naddatek
H –TH
2
Dwie podpory
stałe
Podpora
regulowana
(lub dwie sprzężone)
BAZA OBRÓBKOWA SPRZĘŻONA
Baza sprzężona
dla pow. „B”
a –Ta
b+Tb
Pow. „C”
Baza stykowa
dla pow. „C”
2
Pow. obr.
„B”
Powierzchnia
obrabiana „A”
h+Th
H –TH
Zespół powierzchni
obrabianych
(zespołem frezów)
2,5
3
Baza stykowa dla
powierzchni „A”
Gdzie jeszcze wystąpi baza sprzężona ? ? ?
OBRÓBKA ROWKA Z ZASTOSOWANIEM BAZ
STYKOWYCH W DWÓCH OPERACJACH
Op. 10
Op. 20
a –Ta
b +Tb
Pow.„B”
H –TH
3
2
h +Th
X x 2X 1
3
Baza obróbkowa
stykowa dla pow. „B”
h+Th
=
H – T H - X x 2x 1
zazwyczaj T H jest większa od T h , więc T x wypada ujemna. Co zrobić ? Trzeba zawęzić T H
tak, aby spełniona była zależność: T h = T H + T x , czyli T H musi być mniejsza od T h !
Trzeba więc wykonać wymiar H z dużo większą dokładnością niż uprzednio założono !
INNY PRZYKŁAD BAZY SPRZĘŻONEJ
jednoczesna obróbka zespołu otworów
Baza sprzężona dla
otworu 2
Baza stykowa
dla otworu
A
B
1
Zamocowanie
C
1
Baza stykowa dla
otworów 1 i 2
2
INNY PRZYKŁAD BAZY NASTAWCZEJ
obróbka otworów w produkcji jednostkowej
Baza obróbkowa
nastawcza
B
C
A
Podpora regulowana
Bazy produkcyjne kontrolne
Wymiar
mierzony
A
X x1x2
a1
Wymiar sprawdzany – trudny do
zmierzenia
a2
B b1b2
B
b1
=
b2
A
A
a1
a2
a1
a2
-X
x1
x2
- wymiar stały
Trzpień
kontrolny
Schemat sprawdzania wymiaru w sposób pośredni
Błędy ustalenia wałka na płaszczyźnie
Pow. obrabiana
a 2 + Ta 2
D –TD
a1
ε a1 = 0
a 3 – Ta3
– Ta1
ε a2 = T D
ε a3 =
TD /
2
Przy danym sposobie ustalenia w zależności od wymiaru
obróbkowego wartość błędu ustalenia jest różna. Należy
dążyć do ustalenia, przy którym błąd ustalenia jest zerowy
Błąd ustalenia wałka na pryzmie
D max
D min
ε=0
 - błąd ustalenia
O
O1
PRYZMA
ε=
TD/ 2
sin
α/2
α – kąt rozwarcia pryzmy
Położenie osi wałka
zmienia się w zależności
od jego średnicy D
wykonanej w ramach
tolerancji T D
Błąd ustalenia na kołkach
a
H –Th
L
L2
Kołek
pełny
1
Kołek
ścięty
max
Podpora staławidok
od góry (3)
max
L
H
L 1 max + L 2 max
= ------------------------L
a  TH
Błąd ustalenia tulei na trzpieniu tokarskim
DA
DA
DB
DB
qb
A max
qb
A min
Tuleja
Nóż
O
O1
O1
O
L max
Nóż
Const
Trzpień
Const
ε b = A max - A min = L max
L max