Ratų rėmo dalims paprastai keliami aukšti techniniai reikalavimai, tokie kaip matmenys ir geometrinės leistinos nuokrypos. Tradicinė dviejų kontaktų padėties nustatymo sistema vienoje pusėje naudoja tarpinį prigludimą, dėl kurio atsiranda didelių padėties nustatymo klaidų ir nestabilus dalių apdorojimo tikslumas. Perdozavimas turi dvi puses. Viena vertus, tai pažeidžia šešių taškų padėties nustatymo principą ir turi įtakos suspaudimui bei padėties nustatymui. Kita vertus, jei su ja elgiamasi tinkamai, tai gali pagerinti dalies standumą ir apdorojimo tikslumą. Teisingai išanalizavus ir apdorojant perdėtą padėties nustatymą galima pagerinti padėties nustatymo tikslumą, nedarant įtakos ruošinių pakrovimui ir iškrovimui. Tai yra raktas į racionalų per daug išdėstytų šviestuvų dizainą. Naudojant UG NX programinės įrangos surinkimo ir judesio modeliavimo funkcijas, galima intuityviai parodyti tinkamumo tarpo poveikį apvalių skylių padėties paklaidai skirtingose padėtyse. Patobulintas dvigubo išsiplėtimo dviejų kontaktų struktūros padėties nustatymo tikslumas su patobulinta padėties nustatymo klaida, tačiau ji vis dar turi savo apribojimų. Poringiems rato rėmo ruošiniams, pagrįstas trijų kaiščių padėties nustatymo metodas vienoje pusėje gali pasiekti didesnį ir stabilesnį padėties nustatymo tikslumą nei dviejų kaiščių padėties nustatymo metodas vienoje pusėje.
1 Pratarmė
Per didelis padėties nustatymas reiškia, kad tam tikras ruošinio laisvės laipsnis apribojamas du kartus ar daugiau. Pernelyg didelės padėties reiškinys gali lengvai lemti tai, kad standus ruošinys nebus tinkamai sumontuotas, todėl to reikėtų kiek įmanoma vengti [1]. Padėties nustatymo kaiščiai, naudojami suspaudimo ir padėties nustatymo procese su dviem kaiščiais vienoje pusėje, yra apytiksliai suskirstyti į dvi kategorijas: standžius kaiščius ir lanksčius kaiščius. Tiek standūs, tiek lankstūs kaiščiai turi savo apribojimų. Kieto dviejų kaiščių tarpo tipo pritaikymas vienoje šoninėje konstrukcijoje riboja apdirbimo tikslumą. Lankstus du kaiščiai vienoje pusėje yra varginantys ir brangūs gaminti. Be to, dviejų kaiščių vienoje pusėje taikymo sritis yra ribota ir negali atitikti porėtųjų dalių, tokių kaip ratų rėmai, apdorojimo reikalavimų. Verta išstudijuoti, kaip užtikrinti akytų dalių padėties nustatymo tikslumą vertikaliuose apdirbimo centruose.
2 Dviejų kaiščių vienoje pusėje apribojimai
2.1 Tarpo tipas su dviem kaiščiais vienoje pusėje
Tradicinėje tarpo tipo dviejų kaiščių konstrukcijoje vienoje pusėje naudojami standūs padėties nustatymo kaiščiai. Siekiant išvengti per didelio padėties, naudojamas cilindrinis kaištis ir pjovimo briaunos kaištis. Jo padėties nustatymo principas yra cilindrinis kaiščio padėtis ir deimantinio kaiščio orientacija. Cilindrinis padėties nustatymo kaištis riboja ruošinio judėjimo laisvę X ir Y kryptimis ir atlieka pagrindinį padėties nustatymo vaidmenį; deimantinis padėties nustatymo kaištis (kraštų pjovimo tikslas – padidinti kaiščio angos tarpą ir kompensuoti ruošinio skylių atstumo paklaidą bei tvirtinimo kaiščio atstumo paklaidą. Montuojant reikia įsitikinti, kad jis yra be briaunų cilindras vertikalios linijos, jungiančios dviejų skylių centrus, kryptimi) tik riboja ruošinio sukimosi aplink Z ašį laisvę ir dažniausiai atlieka kampinės padėties nustatymo vaidmenį. Proceso matmenų nulinio taško poslinkio paklaidą horizontalia kryptimi paprastai lemia cilindrinės kaiščio skylės padėties nustatymo pora, kurią daugiausia lemia atsitiktinis pagrindinės padėties nustatymo angos ant ruošinio judėjimas ir plūdimas cilindrinio padėties nustatymo kaiščio atžvilgiu. Nulinio taško poslinkio vertikalia kryptimi paklaida yra susijusi su dviejų skylių centru. Sujungimo linija yra susijusi su X ašies kampu, kurį lemia ruošinio kampo paklaida, atsirandanti dėl tarpo tarp tvirtinimo padėties nustatymo kaiščio ir ruošinio padėties nustatymo angos.
Nors tradicinė tarpo tipo dviejų kaiščių konstrukcija vienoje pusėje leidžia išvengti per didelio padėties nustatymo, ji padidina padėties nustatymo paklaidą krašto pjovimo kaiščio padėties angoje. Kaip parodyta 1 paveiksle, kai didžiausio ribinio dydžio atskaitos skylė atitinka minimalaus ribinio dydžio padėties kaištį, kaiščio angos kontaktinės linijos yra abiejose linijos, jungiančios dvi skyles, pusėse ir kai atsiranda ribinio kampo įlinkis. tarp linijos, jungiančios dvi skylutes, ir linijos, jungiančios du kaiščius, Susidarys nepalankiausios padėties sąlygos, dėl kurių skylės padėtis lengvai gali būti netoleruojama [2].
paveikslėlį
1 pav. Dviejų kaiščių vienoje pusėje sukimosi paklaida
Norint sumažinti atskaitos poslinkio paklaidą ir sukimosi kampo paklaidą, atsirandančią dėl atsitiktinio plūduriavimo, reikia pašalinti kaiščių skylių atitikimo tarpą, tai yra, reikia sumažinti padėties nustatymo angų ir kaiščių dydžio nuokrypį. Tačiau staklių apdirbimo tikslumas riboja, kiek galima pagerinti ruošinių ir įrankių tikslumą. Kuo mažesnė skylės žingsnio tolerancija ir skylės skersmens tolerancija, tuo sunkesnis ir brangesnis bus apdirbimas, o jei tarpas bus per mažas, tai sukels didelių problemų pakraunant ir iškraunant ruošinius. Iš 1 paveikslo matyti, kad esant tam tikram skylės kaiščio tarpui, kuo didesnis atstumas L tarp dviejų skylių, tuo mažesnė sukimosi kampo paklaida Δφ, o sukimosi kampo sukelta padėties nustatymo klaida yra santykinai mažesnė.
2.2 Išplečiamas tipas su dviem kaiščiais vienoje pusėje
Faktinėje gamyboje, siekiant pagerinti padėties nustatymo tikslumą ir palengvinti ruošinių pakrovimą ir iškrovimą, dažnai naudojama išplečiama dviejų kaiščių konstrukcija vienoje pusėje. Išplečiamoje dviejų kaiščių konstrukcijoje vienoje pusėje pirmiausia naudojamas kaiščio angos tarpas lanksčiam suspaudimui, o tada kaiščio išsiplėtimo mechanizmas išplečia padėties nustatymo kaištį, kad pašalintų kaiščio skylės atitikimo tarpą ir sumažintų kampo paklaidą. Tuo pačiu metu dėl atstumo tarp padėties nustatymo angų ir atstumo tarp padėties nustatymo kaiščių ruošinys šiek tiek pasislinks dėl padėties nustatymo skylių išsiplėtimo, o atstumo skirtumas efektyviai išlyginamas, todėl pagerėja apdorotų skylių padėties tikslumas. Išplečiamos dviejų kaiščių konstrukcijos taikymas vienoje pusėje taip pat gali sumažinti ruošinio padėties nustatymo angos apdirbimo tikslumą, kartu atitinkant projektavimo reikalavimus, taip sutaupant gamybos sąnaudas [3].
Padėties nustatymo kaiščio plėtimosi struktūra skirstoma į du tipus: viso apskritimo plėtimąsi ir kelių taškų plėtimąsi, kurie atitinkamai atitinka cilindrinį padėties nustatymo kaištį, kuris atlieka pagrindinį padėties nustatymo vaidmenį, ir krašto pjovimo kaištį, ribojantį ruošinio kampo paklaidą. Išplečiamą dviejų kontaktų konstrukciją vienoje pusėje galima suskirstyti į vieno išplėtimo tipą ir dvigubo išplėtimo tipą.
Vieno išsiplėtimo tipo dviejų kaiščių konstrukcijoje iš vienos pusės cilindrinis padėties nustatymo kaištis, kuris atlieka pagrindinį padėties nustatymo vaidmenį, paprastai yra suprojektuotas kaip išorinis plėtimosi tipas, kuris naudojamas, kai ruošinio centrinės padėties nustatymo angos skersmuo yra didesnis ir kampinės padėties nustatymo angos skersmuo yra mažesnis.
Dvigubo išsiplėtimo tipo dviejų kaiščių konstrukcija vienoje pusėje dažniausiai naudojama tais atvejais, kai tiek centrinės padėties nustatymo angos, tiek ruošinio kampinės padėties nustatymo angos skersmenys yra dideli. Įprastoje dvigubo išsiplėtimo konstrukcijoje su dviem kaiščiais vienoje pusėje dažniausiai naudojama dantyta sklendės išsiplėtimo struktūra, o abu padėties nustatymo kaiščiai yra pagaminti iš aukštos kokybės spyruoklinio plieno. Naujoje dvigubo išsiplėtimo tipo dviejų kaiščių konstrukcijoje iš vienos pusės dažniausiai naudojami plonasieniai pozicionavimo kaiščiai su vidinėje ertmėje sumontuota plūduriuojančia medžiaga. Plaukiojančios terpės apima kietas sferas, pastas ir skysčius. Pavyzdžiui, skysto plastiko plonasienius padėties nustatymo kaiščius, kai slėgio sraigtas per slankiąją kolonėlę spaudžia skystą plastiką plonasienėje plėtimosi movoje, padėties nustatymo kaiščio vidinėje ertmėje esantis skystas plastikas tolygiai perduos slėgį, kurį patiria. , todėl plonasienis padėties nustatymo kaištis patiria plastinę deformaciją ir plečiasi radialiai, o padėties nustatymo kaiščio ir centrinės skylės ašys sutampa, taip pasiekiant padėties nustatymo paklaidos mažinimo tikslą. Apdorojus ruošinį, slėgis plonasienėje išsiplėtimo įvorėje sumažinamas, o padėties nustatymo kaištis atskiriamas nuo ruošinio.
2.3 Vienos pusės dviejų kontaktų konstrukcijos apribojimai
Dviejų kaiščių padėties nustatymo procesas vienoje pusėje taip pat gali būti laikomas kaiščio ir skylės ruošinio surinkimo procesu. Todėl UG NX programinė įranga gali būti naudojama kaiščiams ir skylėms surinkti, kad būtų imituojamas dviejų kaiščių vienoje pusėje perkėlimo metodas. Kaip pavyzdį paėmus nerūdijančio plieno sukamąjį diską, N (nelyginis skaičius) bendraašių φD1 skylių yra tolygiai paskirstytos abiejuose galiniuose paviršiuose, o centras yra didelė φD2 kiaurymė. UG NX programinė įranga naudojama kaiščių ir skylių surinkimui. Tarp įrankių ir ruošinio yra trys kontaktiniai apribojimai, būtent galinio paviršiaus kontaktas tarp pagrindo plokštės ir ruošinio ir kontaktas tarp dviejų kaiščių angų rinkinių. Siekiant intuityviau pateikti dviejų kaiščių padėties nustatymo struktūros akytoje ruošinyje padėties nustatymo klaidos stiprinimo reiškinį, suderinamas tarpas tarp dviejų cilindrinių kaiščių ir skylių porų yra 3 mm.
Kaip parodyta 2 paveiksle, jei centrinė didelė skylė Q1 ir maža skylė Q2 paskirstymo apskritime yra naudojamos kaip etalonas, nes kaištis ir angos cilindras yra suderinamas tarpas, net jei jis yra per daug. dalinio kontakto metu ruošinys vis tiek gali būti nedideliame diapazone. vidinė plūdė. Be dviejų padėties nustatymo angų, likusių dviejų angų K3 ir K4 padėties nustatymo paklaidos sukamojo disko paskirstymo apskritime skiriasi dėl jų santykinės padėties dviejų padėties nustatymo kaiščio angų Q1 ir Q2 atžvilgiu. Iš 2 paveikslo intuityviai matyti, kad mažų skylių K3 ir K4 padėties nustatymo paklaida paskirstymo apskritime gerokai viršija kaiščio angos sujungimo tarpą 3 mm, tai yra, padėties nustatymo paklaida yra sustiprinta, palyginti su sujungimo tarpu. . Centrinės skylės ir mažų skylių paskirstymo apskritime naudojimas Dviejų kaiščių padėties nustatymo metodas vienoje skylės pusėje negali atitikti apdorojimo reikalavimų.
paveikslėlį
2 pav. Klaidos stiprinimo reiškinys nustatant centrines skyles ir apskritimo skyles
Kaip parodyta 3 paveiksle, jei kaip etalonas naudojamos dvi mažos skylės Q2 ir K4, esančios sukamojo disko paskirstymo apskritime, akivaizdu, kad šio metodo atstumas tarp kaiščių yra didesnis nei ankstesnio metodo. Nors atstumas tarp kaiščių yra padidintas, todėl santykinai sumažėja sukimosi kampo paklaida, likusių dviejų skylių Q1 ir K3 padėties paklaida vis tiek viršija atitikimo tarpą 3 mm, taip pat yra skirtingų skylių padėčių ir skirtingų reiškinių. padėties nustatymo klaidos. Toks dviejų kontaktų išdėstymas vienoje pusėje vis dar negali atitikti techninių reikalavimų.
paveikslėlį
3 pav. Klaidos stiprinimo reiškinys nustatant dvigubą perimetrą
Net jei naudojama dvigubo išsiplėtimo konstrukcija su dviem kaiščiais vienoje pusėje, gaminant armatūros padėties nustatymo komponentus neišvengiamai atsiranda sisteminių klaidų, tokių kaip matavimas, gamyba ir surinkimas. Dėl paties armatūros gamybos klaidos kaiščio ir veleno ašys negali visiškai sutapti. Tuo pačiu metu, nors ir vertikalia jungties tarp dviejų kaiščių kryptimi, kampo paklaida sumažėja dėl to, kad pašalinamas tinkamas tarpas; dviejų kaiščių, kaiščio, sujungimo kryptimi, skylių atstumo atskaitos skirtumas bus homogenizuotas dėl nedidelio ruošinio poslinkio, tačiau padėties nustatymo paklaida sumažėja tik standžiojo cilindrinio kaiščio atžvilgiu ir negali būti pašalinta. . Jo dydis priklauso nuo paties armatūros formos, padėties ir matmenų tikslumo, kai jis gaminamas. , ir išskyrus dvi padėties nustatymo angas, kitų angų padėties paklaidos vis tiek skirsis dėl jų santykinės padėties padėties nustatymo kaiščio angoms. Vis dar yra tendencija, kad padėties nustatymo klaida gali būti sustiprinta, palyginti su dviem kaiščiais vienoje pusėje, ir yra reiškinių, kurie neatitinka tolerancijos.
3 Dvigubo pobūdžio per didelio pozicionavimo analizė
Pernelyg didelės padėties reiškinys gali lengvai lemti tai, kad standūs ruošiniai negali būti sumontuoti įprastai. Tačiau esant tam tikroms sąlygoms, protingai naudojant perdėtą pozicionavimą galima pasiekti gerų rezultatų ir akivaizdžios naudos.
Ruošiniams, kuriems keliami silpni standumo ir didelio tikslumo reikalavimai, pvz., plonasienių ruošinių, plonų strypų arba ruošinių, kurių padėties nustatymo atskaitos taškas yra didelis plokščias paviršius, didelės dalys ir kt., per daug padėties tvirtinimas yra naudingesnis. Jei ruošiniai yra silpni, bet kurios lengvai deformuojamos vietos turi būti kiek įmanoma suvaržytos. Tikslas yra užkirsti kelią deformacijai, kurią sukelia pjovimo jėgos apdorojimo metu, padidinti padėties ir suspaudimo standumą, užtikrinti apdorojimo proceso stabilumą ir pagerinti apdorojimo tikslumą.
Sukant ilgos ašies ruošinį, vienas ruošinio galas suspaudžiamas trimis nagais, o kitas galas palaikomas uodegos antgaliu. Ruošinio judėjimo laisvė Y ir Z kryptimis ribojama du kartus, todėl padėtis yra per didelė. Palyginti su atrama be galo, padidėja kontaktinis plotas ir suspaudimo patikimumas, sustiprėja ruošinio standumas, apdirbimas vyksta sklandžiai, o ruošinio apdirbimo kokybė ir efektyvumas labai pagerėjo.
Apdorojant frezavimą, trys atramos taškai apibrėžia plokštumą, o ketvirtasis atramos taškas negali būti visiškai lygiagretus su ABC. Keturių taškų fiksuotas paviršius yra per daug išdėstytas. Tačiau faktinėje gamyboje keli paviršiai, kurių tarpusavio padėties tikslumas yra geresnis, dažnai naudojami kaip padėties nustatymo etalonas tuo pačiu metu, o tai sudaro pernelyg didelės padėties nustatymo metodą. Šis perdėto pozicionavimo metodas ne tik padidina suspaudimo patikimumą ir sistemos standumą, bet ir pagerina plonasienių ruošinių deformaciją, taip geriau užtikrinant gaminio apdorojimo kokybę. Pašalinus ketvirtąjį atramos tašką ir pašalinus perdėto pozicionavimo metodus, gaunamas priešingas poveikis.
Kitaip tariant, kai kurie pozicionavimo metodai formaliai yra per daug pozicionuoti, tačiau nėra esminių abipusių trukdžių ar konfliktų tarp pozicionavimo atramos taškų su pakartotinai ribotais laisvės laipsniais arba, nors yra trukdžių, jie neviršija leistinos. ruošinio riba. reikalavimus, toks per didelis pozicionavimas leidžiamas. Kitaip tariant, kaip padėties nustatymo atskaitos tašką naudojant didelio apdirbimo tikslumo tikslumo atskaitos tašką, padėties nustatymo atskaitos taško paklaida yra maža, o ruošinio padėtis vis tiek gali svyruoti nedideliame diapazone. Toks per didelis pozicionavimas yra tik formalus perdėtas pozicionavimas ir jam leidžiama [4].
Naudodami padėties nustatymą turite atkreipti dėmesį į šiuos tris dalykus.
1) Padėties nustatymo atskaitos paklaida lemia per didelės padėties nustatymo trukdžių rezultato nepageidaujamumo laipsnį. Kuo didesnė padėties nustatymo atskaitos taško paklaida, tuo rimtesnė trukdžių deformacija ir tuo didesnės neigiamos pasekmės. Todėl padėties nustatymo atskaitos taško angos, naudojamos kaip ruošinys, dydžiui ir geometriniam tikslumui turi būti keliami aukštesni reikalavimai, siekiant sumažinti paties padėties nustatymo atskaitos taško paklaidą.
2) Jėga, naudojama ruošinio pakrovimui ir iškrovimui, turi būti tinkama, o jo vietinė deformacija ir kontaktinis įtempis turi būti kontroliuojami techninių reikalavimų ribose.
3) Per didelės padėties nustatymo armatūros sistemoje padėties nustatymo dalių skaičius turi įtakos visapusiškam visos tvirtinimo sistemos nuokrypiui.
4 Trijų kaiščių perkėlimo vienoje pusėje taikymo atvejai
Anksčiau paminėtos nerūdijančio plieno sukamosios plokštės bendras aukštis yra 210 mm ir I formos skerspjūvis. Abiejuose galiniuose paviršiuose yra N (nelyginis skaičius) bendraašių ir tolygiai paskirstytų mažų φD1 skylių, o centre - didelė φD2 skylė. Šis ruošinys yra suvirinta konstrukcinė dalis ir keliami aukšti reikalavimai tarp mažų skylių viršutinės ir apatinės ašių, tarp vienodos apskritimo ašies ir didelių skylių ašies bei mažų skylių padėties didelių skylių atžvilgiu. Apdorojant vertikaliame apdirbimo centre, sunkumų kyla dėl aukštų koaksialumo reikalavimų mažoms skylėms tarp viršutinio ir apatinio sluoksnių. Naudojant išplėstinį įrankio apdorojimą ir gręžimą iš vieno galo galima užtikrinti techninius reikalavimus, tačiau pailginto gręžimo įrankiui reikia daug specifikacijų, įrankio kaina yra didelė, o apdirbimo metu gali atsirasti vibracija, o efektyvumas nėra didelis. Todėl labiau tinkamas apdorojimo sprendimas yra naudoti specialią tvirtinimo detalę, apdirbimą U-sukimu, todėl reikia tik nedidelio skaičiaus trumpų peilių. Posūkio apdirbimo plano sėkmės raktas yra tai, kad suspaudimo ir padėties nustatymo tikslumas tekinimo metu turi atitikti techninius reikalavimus.
Kaip minėta anksčiau, kai kaip padėties nustatymo atskaitos taškas naudojamas smulkus atskaitos taškas, padėties nustatymo tikslumui pagerinti leidžiama per daug padėti. Naudojant vertikalų apdirbimo centrą antrojo sukamojo stalo paviršiaus skylėms apdoroti, užveržimui galima naudoti trijų kaiščių padėties nustatymo konstrukciją vienoje pusėje. Apatinis įrankių paviršius ir trys cilindrinės kaiščio ašys ant jo naudojami kaip padėties nustatymo atskaitos taškas, o ruošinys pagrįstas skylės kaiščio tarpu. Tinkamai sumontuota ant įrankių pagrindo plokštės. Ruošinio XY poslinkis ir sukimasis aplink Z ašį vienu metu ribojami trimis kaiščio skylių padėties nustatymo poromis. Atsižvelgiant į pirmiau nurodytas tris perdėto padėties naudojimo sąlygas, didelio tikslumo vertikalus apdirbimo centras turėtų būti naudojamas įrankio pagrindo plokštei pagaminti ir mažoms skylutėms apdoroti pirmajame sukamojo stalo paviršiuje, kad būtų sumažintas skirtumas tarp kaiščių ir tarpai tarp skylių. Apdirbimo centras turi didelį padėties nustatymo tikslumą (padėties nustatymo klaida Mažiau arba lygi 0,01 mm). Todėl galima nepaisyti dydžio skirtumo tarp kaiščių ir skylių atstumo bei formos paklaidos. Vienintelis veiksnys, turintis įtakos padėties nustatymo tikslumui, yra atstumas tarp kaiščių ir skylių [5].
Toliau naudokite UG NX programinę įrangą, kad imituotumėte trijų kaiščių padėties nustatymo ir suspaudimo vienoje pusėje procesą, ir pridėkite kontaktų apribojimus trečiajai kaiščių angų porai. Kaip matyti iš surinkimo navigatoriaus 4 paveiksle, akytojo ruošinio 2 padėties būsena yra "pusiau juodos ir pusiau baltos" mažas apskritimas, rodantis, kad ruošinys 2 yra iš dalies suvaržytas. Surinkimo įrankių juostoje spustelėkite apribojimo mygtuką, perkelkite žymeklį ant ruošinio, paspauskite ir palaikykite ir pasukite pelę. Trys mažos ruošinio skylutės tuo pačiu metu sukasi aplink besiliečiantį cilindrinį kaištį. Ruošinys iš tiesų nėra visiškai suvaržytas. Akivaizdu, kad UG NX programinės įrangos pagalba intuityviai matosi, kad ruošiniui trijų kaiščių konstrukcijoje plūduriuojant mažos skylutės centro suformuoto žiedo skersmuo neviršys tvirtinimo tarpo, o kombinuotas Dėl trijų apribojimų ruošinio centras tampa didesnis. Skylė gali plaukti tik nedideliu atstumu. Taigi, kokia yra didelės skylės, esančios ruošinio centre, padėties nustatymo paklaida?
