Doctor of Technical Sciences, associate professor, Department of Bases of Machine Design, Bauman Moscow State Technical University (National research university of technology). Research interests: machine parts, mechanical engineering technology
кандидат технических наук, доцент кафедры основы конструирования машин Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Область научных интересов: детали машин, технология машиностроения
This article examines the conditions for reliable clamping of workpieces in fixtures, which are one of the main elements in a technological system. In order to calculate clamping error of workpieces in fixtures empirical relationships of nonlinear character are currently used. Values of the coefficients included in these relationships are only specified for steel or cast iron workpieces. The paper presents the technique for calculating the clamping error of workpieces mounted on fixture supports with spherical heads, which allow to achieve the greatest locating precision. Practically, this technique allows to perform the calculation of the specified error for different fixturing conditions of workpieces. Mathematical relationships for calculation of the error for machining workpieces of any modern engineering materials are obtained. Comparative analysis of the obtained relationships for the standard conditions of force contact of the support elements with the workpiece showed that the clamping error calculated in accordance with the obtained relationships and taking into account friction forces in the contact area of the supports with the surface of steel workpiece almost coincides with the error determined by formulas given in the reference literuture. It is demonstrated that with the decrease in clamping force the elastic displacements at the interface are negligible and the clamping error can be calculated through a simplified relationship.
В статье рассмотрены условия надежного закрепления заготовок в приспособлениях, которые являются одним из основных элементов технологической системы. Для расчета погрешности закрепления заготовок в приспособлениях в настоящее время используются эмпирические зависимости, имеющие нелинейный характер. Значения входящих в них коэффициентов приводятся только для заготовок из стали и чугуна. В статье разработана методика расчета погрешности закрепления заготовок при установке на опоры приспособления со сферической головкой, позволяющие достигнуть наибольшей точности базирования. Данная методика предоставляет возможность выполнять расчет указанной погрешности практически для различных условий закрепления заготовок. Получены математические зависимости для расчета погрешности закрепления при обработке заготовок из любых современных машиностроительных материалов. Сравнительный анализ полученных зависимостей для типовых условий силового контакта опорных элементов с заготовкой показал, что погрешность закрепления, рассчитанная по полученным зависимостям с учетом сил трения в области контакта опор приспособления с поверхностью заготовки для заготовок из стали практически совпадает с погрешностью, определенной по приводимым в справочной литературе формулам. Показано, что с уменьшением сил закрепления упругие перемещения в стыке незначительны, и расчет погрешности закрепления можно проводить по упрощенной зависимости.