Hjólarrammahlutar hafa venjulega miklar tæknilegar kröfur eins og mál og rúmfræðileg vikmörk. Hefðbundið tveggja pinna staðsetningarkerfi á annarri hliðinni notar úthreinsunarpassa, sem leiðir til mikillar staðsetningarvillna og óstöðugra hlutavinnslu nákvæmni. Yfirstaða hefur tvær hliðar. Annars vegar brýtur það í bága við sex punkta staðsetningarregluna og hefur áhrif á klemmu og staðsetningu. Aftur á móti, ef það er meðhöndlað á réttan hátt, getur það bætt stífni og vinnslu nákvæmni hlutans. Rétt greining og úrvinnsla yfirstaðsetningar getur bætt staðsetningarnákvæmni án þess að hafa áhrif á hleðslu og affermingu vinnuhluta. Þetta er lykillinn að skynsamlegri hönnun á innréttingum sem eru yfirstaðsetningar. Með samsetningar- og hreyfihermiaðgerðum UG NX hugbúnaðar er hægt að sýna áhrif passaúthreinsunar á staðsetningarvillu hringlaga gata á mismunandi stöðum á innsæi hátt. Staðsetningarnákvæmni tvístækkunar tveggja pinna uppbyggingarinnar með bættri staðsetningarvillu hefur verið bætt, en hún hefur samt sínar takmarkanir. Fyrir gljúp hjólgrind vinnustykki getur sanngjarn þriggja pinna staðsetningaraðferð á annarri hliðinni náð meiri og stöðugri staðsetningarnákvæmni en tveggja pinna staðsetningaraðferðin á annarri hliðinni.
1 Formáli
Yfirstaðsetning þýðir að ákveðið frelsi vinnuhlutans er takmarkað tvisvar eða oftar. Ofstaða fyrirbæri getur auðveldlega leitt til þess að stífa vinnustykkið sé ekki rétt uppsett og ætti að forðast eins mikið og mögulegt er [1]. Staðsetningarpinnarnir sem notaðir eru í klemmu- og staðsetningarferlinu með tveimur pinna á hlið eru gróflega skipt í tvo flokka: stífa pinna og sveigjanlega pinna. Bæði stífir og sveigjanlegir pinnar hafa sínar takmarkanir. Bilunargerð stífa tveggja pinna á annarri hliðarbyggingunni takmarkar vinnslunákvæmni. Sveigjanlegur tveggja pinna á annarri hliðinni er erfiður og kostnaðarsamur í framleiðslu. Þar að auki hefur tveggja pinna á annarri hliðinni takmarkað notkunarsvið og getur ekki uppfyllt kröfur um vinnslu á gljúpum hlutum eins og hjólgrind. Hvernig á að tryggja staðsetningarnákvæmni gljúpra hluta á lóðréttum vinnslustöðvum er mál sem vert er að rannsaka.
2 Takmarkanir tveggja pinna á annarri hliðinni
2.1 Gap gerð með tveimur pinnum á annarri hliðinni
Hin hefðbundna tveggja pinna uppbygging á annarri hliðinni notar stífa staðsetningarpinna. Til að koma í veg fyrir yfirstaðsetningu er notaður sívalur pinna og skurðbrún pinna. Staðsetningarregla þess er sívalur pinnastaða og stefnu demantspinna. Sívala staðsetningarpinninn takmarkar hreyfifrelsi vinnustykkisins í X og Y áttir og gegnir aðalstaðsetningarhlutverkinu; tígulstaðsetningarpinninn (tilgangurinn með kantskurðinum er að auka bilið á pinnagatinu og bæta upp fyrir gatabilið á vinnustykkinu og pinnabilinu á festingunni. Við uppsetningu ætti að tryggja að það sé ókantað. strokka í átt að lóðréttu línunni sem tengir miðstöðvar holanna tveggja) takmarkar aðeins snúningsfrelsi vinnustykkisins um Z-ásinn og gegnir venjulega hlutverki hyrndra staðsetningar. Viðmiðunartilfærsluvilla ferlistærða í láréttri átt er venjulega ákvörðuð af sívalningslaga pinnaholu staðsetningarparinu, sem er aðallega vegna tilviljunarkenndra ráfs og fljótandi aðalstaðsetningargatsins á vinnustykkinu miðað við sívalur staðsetningarpinna. Viðmiðunartilfærsluvillan í lóðréttri átt er tengd miðju holanna tveggja. Tengilínan tengist X-áshorninu, sem ákvarðast af hornskekkju vinnustykkisins sem stafar af bilinu á milli festingarstaðsetningarpinna og staðsetningarhols vinnustykkisins.
Þrátt fyrir að hefðbundin tveggja pinna uppbyggingin á annarri hliðinni komi í veg fyrir yfirstaðsetningu, eykur það staðsetningarvilluna við staðsetningargatið á brúnskurðspinnanum. Eins og sýnt er á mynd 1, þegar viðmiðunargat hámarksstærðar uppfyllir staðsetningarpinna lágmarksmarkastærðar, eru pinnagatssnertilínurnar staðsettar á báðum hliðum línunnar sem tengir götin tvö, og þegar markhornsbeygingin á sér stað á milli línunnar sem tengir holurnar tvær og línunnar sem tengir pinnana tvo, Óhagstæðustu staðsetningarskilyrðin munu eiga sér stað, sem geta auðveldlega valdið því að holustaðan er utan vikmarks [2].
mynd
Mynd 1: Snúningsvilla tveggja pinna á annarri hliðinni
Til að draga úr viðmiðunartilfærsluskekkju og snúningshornsvillu sem stafar af handahófi fljótandi, verður að útrýma samsvarandi bili pinnaholanna, það er að minnka stærðarfrávik staðsetningarholanna og pinna. Hins vegar takmarkast að hve miklu leyti nákvæmni vinnuhluta og verkfæra er af nákvæmni vinnslu véla. Því minni sem holuhalli og holuþvermál umburðarlyndi er, því erfiðara og hærra verður kostnaður við vinnslu, og ef passabilið er of lítið mun það valda miklum vandræðum við hleðslu og affermingu vinnuhluta. Það má sjá á mynd 1 að við skilyrði ákveðinnar holu-pinna úthreinsunar, því lengri fjarlægð L á milli holanna tveggja, því minni er snúningshornsvillan Δφ og staðsetningarvillan af völdum snúningshornsins er tiltölulega minni.
2.2 Stækkanleg gerð með tveimur pinnum á annarri hliðinni
Í raunverulegri framleiðslu, til að bæta staðsetningarnákvæmni og auðvelda hleðslu og affermingu vinnuhluta, er stækkanlegt tveggja pinna uppbyggingin á annarri hliðinni oft notuð. Stækkanlega tveggja pinna uppbyggingin á annarri hliðinni notar fyrst pinnagatsbilið til sveigjanlegrar klemmu og notar síðan stækkunarbúnað pinnans til að stækka staðsetningarpinnann til að útrýma bilinu sem samsvarar pinnagatinu og draga úr hornskekkju. Á sama tíma, vegna munarins á bilinu á milli staðsetningarholanna og bilsins á milli staðsetningarpinna, mun vinnustykkið hreyfast aðeins vegna stækkunar staðsetningarholanna og bilsmunurinn jafnast í raun út og þar með bæta staðsetningarnákvæmni unnu holanna. Notkun stækkanlegrar tveggja pinna uppbyggingar á annarri hliðinni getur einnig dregið úr vinnslunákvæmni staðsetningarholsins á vinnustykkinu en uppfyllir hönnunarkröfur og sparar þannig framleiðslukostnað [3].
Stækkunaruppbygging staðsetningarpinna er skipt í tvær gerðir: stækkun í heilan hring og stækkun nokkurra punkta, sem samsvara sívalningslaga staðsetningarpinnanum sem gegnir aðalstaðsetningarhlutverkinu og kantskurðarpinninn sem takmarkar hornskekkju vinnustykkisins. Stækkanlegu tveggja pinna uppbyggingu á annarri hliðinni má skipta í eina stækkunargerð og tvöfalda stækkunargerð.
Í tveggja pinna byggingunni með einþenslu á annarri hliðinni er sívalur staðsetningarpinninn sem gegnir aðalstaðsetningarhlutverkinu venjulega hannaður sem ytri stækkunargerð, sem er notuð þegar þvermál miðstaðsetningargats vinnustykkisins er stærra og þvermál hornstaðsetningargatsins er minna.
Tveggja pinna uppbyggingin með tvöföldum stækkun á annarri hliðinni er aðallega notuð í aðstæðum þar sem þvermál miðstaðsetningargatsins og hornstaðsetningargatsins á vinnustykkinu eru bæði stór. Sameiginlega tvöfalda stækkunarbyggingin með tveimur pinnum á annarri hliðinni notar að mestu tennt flipþenslubyggingu og báðir staðsetningarpinnar eru úr hágæða gormstáli. Nýja tveggja pinna uppbyggingin með tvöföldum stækkun á annarri hliðinni notar að mestu þunnveggða staðsetningarpinna með fljótandi miðli uppsettur í innra holrúminu. Fljótandi miðlar innihalda fastar kúlur, deig og vökva. Með því að taka þunnveggða staðsetningarpinna í fljótandi plasti sem dæmi, þegar þrýstiskrúfan þrýstir fljótandi plastinu í þunnveggja stækkunarhulsunni í gegnum rennisúluna, mun fljótandi plastið í innra holi staðsetningarpinnans senda jafnt þrýstinginn sem það ber. , þannig að þunnveggurinn Staðsetningarpinninn verður fyrir plastlegri aflögun og stækkar geislavirkt, og ás staðsetningarpinnans og miðgatsins falla saman og ná þannig þeim tilgangi að draga úr staðsetningarvillu. Eftir að vinnustykkið hefur verið unnið minnkar þrýstingurinn í þunnvegguðu þensluhylkinu og staðsetningarpinninn er aðskilinn frá vinnustykkinu.
2.3 Takmarkanir tveggja pinna uppbyggingarinnar á annarri hliðinni
Staðsetningarferlið tveggja pinna á annarri hliðinni má einnig líta á sem samsetningarferli pinna og holu vinnustykkisins. Þess vegna er hægt að nota UG NX hugbúnað til að setja saman pinna og göt til að líkja eftir yfirstaðsetningaraðferð tveggja pinna á annarri hliðinni. Með því að taka snúningsdisk úr ryðfríu stáli sem dæmi, eru N (oddatölu) koaxial göt af φD1 jafnt dreift á báða endafleti, og miðjan er stórt gegnumgat af φD2. UG NX hugbúnaður er notaður fyrir samsetningu pinna og gata. Það eru þrjár snertitakmarkanir á milli verkfæra og vinnustykkis, nefnilega snerting endaflatar milli grunnplötu og vinnustykkis, og snerting milli tveggja setta af pinnaholum. Til þess að kynna á innsæi hátt staðsetningarvillumamögnunarfyrirbæri tveggja pinna staðsetningarbyggingar í gljúpu vinnustykki, er samsvarandi bilið milli tveggja pör af sívalur pinna og holur stillt á 3 mm.
Eins og sýnt er á mynd 2, ef miðstóra gatið Q1 og lítið gat Q2 á dreifihringnum eru notuð sem viðmið, vegna þess að það er samsvarandi bil, jafnvel þótt það sé of staðsett, þegar pinninn og holuhólkurinn eru í snertingu að hluta getur vinnuhlutinn enn verið á litlu svæði. innri flot. Auk staðsetningargatanna tveggja eru staðsetningarvillur hinna tveggja holanna K3 og K4 sem eftir eru á dreifingarhring snúningsskífunnar mismunandi að stærð vegna hlutfallslegrar stöðu þeirra við staðsetningarpinnaholurnar tvær Q1 og Q2. Á mynd 2 má sjá með innsæi að staðsetningarskekkja litlu holanna K3 og K4 á dreifihringnum er langt umfram 3 mm millibil pinnagatsins, það er staðsetningarvillan er magnuð upp miðað við pörunarbilið. . Notkun miðgatsins og litlu götin á dreifingarhringnum. Tveggja pinna staðsetningaraðferðin á annarri hlið holunnar getur ekki uppfyllt vinnslukröfur.
mynd
Mynd 2: Villumögnunarfyrirbæri í staðsetningu miðgata og ummálsgata
Eins og sýnt er á mynd 3, ef litlu götin tvö Q2 og K4 á dreifihring snúningsdisksins eru notuð sem viðmið, er augljóst að pinnabil þessarar aðferðar er stærra en fyrri aðferðar. Þrátt fyrir að pinnabilið sé aukið, sem leiðir til hlutfallslegrar minnkunar á snúningshornsskekkjunni, þá fer staðsetningarvillan í gatunum tveimur Q1 og K3 sem eftir eru enn um 3 mm yfir samsvarandi bilið og það er líka fyrirbæri mismunandi gatastaða og mismunandi. staðsetningarvillur. Svona tveggja pinna staðsetning á annarri hliðinni getur samt ekki uppfyllt tæknilegar kröfur.
mynd
Mynd 3: Villumögnunarfyrirbæri í staðsetningum á tvöföldum ummálsholum
Jafnvel þótt tvöfaldur stækkunarbygging með tveimur pinnum á annarri hliðinni sé notuð, eru kerfisbundnar villur eins og mælingar, framleiðsla og samsetning óhjákvæmilega kynntar meðan á framleiðsluferli staðsetningarhlutanna stendur. Vegna framleiðsluvillu festingarinnar sjálfs geta ásar pinna og skafts ekki fallið alveg saman. Á sama tíma, þó í lóðréttri átt tengingar milli pinna tveggja, minnkar hornvillan vegna þess að útrýming passabilsins; í átt að tengingu beggja pinna, pinna, munurinn á holubilsviðmiðuninni verður einsleitur vegna lítilsháttar tilfærslu vinnustykkisins, en staðsetningarvillan minnkar aðeins miðað við stífa sívalur pinna og ekki er hægt að útrýma henni. . Stærð hans fer eftir lögun, staðsetningu og víddarnákvæmni innréttingarinnar sjálfrar þegar hann er framleiddur. , og nema fyrir staðsetningargötin tvö, munu staðsetningarvillur hinna holanna enn vera mismunandi vegna hlutfallslegrar stöðu þeirra við staðsetningarpinnaholurnar. Það er enn tilhneiging til að staðsetningarvillan magnast miðað við pinnana tvo á annarri hliðinni og það eru fyrirbæri sem eru utan umburðarlyndis.
3 Tvöföld greining á yfirstaðsetningu
Fyrirbærið of staðsetning getur auðveldlega leitt til þess að stíf vinnustykki verði ekki sett upp venjulega. Hins vegar, við vissar aðstæður, getur sanngjörn notkun yfirstaðsetningar náð góðum árangri og augljósum ávinningi.
Fyrir vinnustykki með veikburða stífni og mikla nákvæmni, eins og þunnveggað vinnustykki, mjóar stangir eða vinnustykki með stórt flatt yfirborð sem staðsetningarviðmiðun, stóra hluta osfrv., er yfirstaðsetningarklemma gagnlegri. Fyrir vinnustykki með lélega stífni ætti að halda aftur af öllum stöðum sem auðveldlega aflagast eins mikið og mögulegt er. Tilgangurinn er að koma í veg fyrir aflögun af völdum skurðarkrafta meðan á vinnslu stendur, auka stífni staðsetningar og klemmu, tryggja stöðugleika vinnsluferlisins og bæta vinnslunákvæmni.
Þegar langás vinnustykki er snúið er annar endi vinnuhlutans klemmdur með þremur klóm og hinn endinn studdur af halaoddi. Hreyfingarfrelsi vinnsluhlutans í Y og Z áttum er takmarkað tvisvar, sem leiðir til yfirstaðsetningar. Í samanburði við þjórfélausan stuðning eykst snertiflöturinn og klemmunaráreiðanleiki, stífni vinnustykkisins er styrkt, vinnslan gengur vel og vinnslugæði og skilvirkni vinnustykkisins eru verulega bætt.
Í mölunarvinnslu skilgreina þrír stoðpunktar plan og fjórði stoðpunkturinn getur ekki verið algerlega samhljóða ABC. Fjögurra punkta fasta yfirborðið er of staðsett. Hins vegar, í raunverulegri framleiðslu, eru margir fletir með betri gagnkvæmri staðsetningarnákvæmni oft notaðir sem staðsetningarviðmið á sama tíma og mynda yfirstaðsetningaraðferð. Þessi yfirstaðsetningaraðferð eykur ekki aðeins áreiðanleika klemmana og stífni kerfisins heldur bætir hún einnig álagsaflögun þunnveggaðra vinnuhluta og tryggir þar með betri gæði vöruvinnslunnar. Að fjarlægja fjórða stuðninginn og útrýma yfirstaðsetningaraðferðum hefur þveröfug áhrif.
Með öðrum orðum, sumar staðsetningaraðferðir eru of staðsettar frá formlegu sjónarhorni, en það er engin veruleg gagnkvæm truflun eða átök á milli staðsetningarstoðanna með endurteknum takmörkuðum frelsisgráðum, eða þó að það sé truflun, fer það ekki yfir leyfilegt takmörk vinnustykkisins. kröfum, er svona yfirstaðsetning leyfð. Með öðrum orðum, með því að nota nákvæmni viðmiðunarpunkt með mikilli vinnslunákvæmni sem staðsetningarviðmiðun, er villa staðsetningarpunktsins lítil og staðsetning vinnustykkisins getur samt fljótið innan lítið svið. Yfirstaðsetning af þessu tagi er aðeins formleg yfirstaða og er leyfð að eiga sér stað [4].
Þegar staðsetning er notuð verður þú að fylgjast með eftirfarandi þremur atriðum.
1) Villa staðsetningarviðmiðunar ákvarðar hversu óæskileg niðurstaða truflunar á yfirstaðsetningu er. Því meiri sem skekkjan á staðsetningarmiðanum er, því alvarlegri er truflunaraflögunin og þeim mun meiri skaðlegu afleiðingar. Þess vegna verður að setja fram hærri kröfur um stærð og rúmfræðilega nákvæmni staðsetningargatsins sem notað er sem vinnustykkið til að draga úr skekkju í staðsetningarmiðlinum sjálfum.
2) Krafturinn sem notaður er til að hlaða og afferma vinnuhlutinn verður að vera viðeigandi og staðbundin aflögun þess og snertiálag verður að vera stjórnað innan þess marks sem tæknilegar kröfur leyfa.
3) Í yfirstaðsetningarbúnaði hefur fjöldi staðsetningarhluta áhrif á alhliða frávik alls innréttingarkerfisins.
4 Notkunartilfelli með þriggja pinna yfirstaðsetningu á annarri hliðinni
Snúningsplatan úr ryðfríu stáli sem nefnd var áður hefur heildarhæð 210 mm og I-laga þversnið. Það eru N (odda tala) samás og jafndreifð lítil göt af φD1 á báðum endaflötum og stórt gegnum gat af φD2 í miðjunni. Þetta vinnustykki er soðið byggingarhluti og það eru miklar kröfur milli efri og neðri ása litlu holanna, milli einsleita hringássins og ás stóru holanna og stöðu litlu holanna miðað við stóru holurnar. Þegar unnið er á lóðréttri vinnslustöð, liggur erfiðleikinn í miklum samaxlarkröfum fyrir litlu holurnar á milli efri og neðri laganna. Notkun útbreiddrar verkfæravinnslu og leiðinda frá einum enda getur tryggt tæknilegar kröfur, en lengt leiðindaverkfæri krefst margra forskrifta, verkfærakostnaður er hár og titringur er viðkvæmur fyrir vinnslu og skilvirkni er ekki mikil. Þess vegna er raunhæfari vinnslulausn að nota sérstaka festingu, U-beygjuvinnslu, þannig að aðeins þarf lítið magn af stuttum hnífum. Lykillinn að velgengni U-beygjuvinnsluáætlunarinnar er að klemmu- og staðsetningarnákvæmni við beygjuvinnslu verður að uppfylla tæknilegar kröfur.
Eins og áður hefur komið fram, þegar fínn viðmiðunarpunktur er notaður sem staðsetningarpunktur, er yfirstaðsetning leyfð til að bæta staðsetningarnákvæmni. Þegar lóðrétt vinnslustöð er notuð til að vinna úr holunum á öðru yfirborði snúningsborðsins er hægt að nota þriggja pinna staðsetningarbyggingu á annarri hliðinni til að klemma. Neðra yfirborð verkfæra og þrír sívalur pinnaásar á því eru notaðar sem staðsetningarviðmið og vinnustykkið byggist á holu-pinna úthreinsun. Sett upp á verkfæragrunnplötuna á samsvarandi hátt. XY tilfærsla vinnustykkisins og snúningur um Z-ásinn eru samtímis takmörkuð af þremur pörum af pörum til að staðsetja pinnaholur. Samkvæmt ofangreindum þremur skilyrðum fyrir notkun yfirstaðsetningar ætti að nota lóðrétta vinnslustöð með mikilli nákvæmni til að búa til grunnplötu verkfæra og vinna úr litlu götin á fyrsta yfirborði snúningsborðsins til að draga úr muninum á pinnabili og holubil. Vinnslustöðin hefur mikla staðsetningarnákvæmni (staðsetningarvilla Minna en eða jafnt og 0.01 mm). Þess vegna er hægt að hunsa stærðarmuninn á milli pinnabils og holabils og lögunarvillunnar. Eini þátturinn sem hefur áhrif á staðsetningarnákvæmni er samsvörun milli pinna og hola [5].
Haltu áfram að nota UG NX hugbúnað til að líkja eftir því að staðsetja og klemma þrjá pinna á annarri hliðinni og bæta við snertitakmörkunum fyrir þriðja parið af pinnaholum. Eins og sjá má af samsetningarleiðsögumanninum á mynd 4, er staðsetning gljúpa vinnustykkisins 2 "hálfsvartur og hálfhvítur" lítill hringur, sem gefur til kynna að vinnustykkið 2 sé að hluta til í þvinguðu ástandi. Smelltu á þvingunarhnappinn á samsetningartækjastikunni, færðu bendilinn að vinnustykkinu, haltu inni og snúðu músinni. Litlu götin þrjú á vinnustykkinu munu hver um sig snúast um sívalningspinnann sem snertir á sama tíma. Vinnuhlutinn er örugglega í ófullnægjandi ástandi. Augljóslega, með hjálp UG NX hugbúnaðar, er hægt að sjá það á innsæi að þegar vinnustykkið í þriggja pinna uppbyggingunni flýtur, mun þvermál hringsins sem myndast af miðju litla gatsins ekki fara yfir passunarbilið og samanlagt. áhrif þriggja takmarkana gerir miðju vinnustykkisins stærri. Gatan getur aðeins flotið innan lítils sviðs. Svo, hver er staðsetningarvilla stóra gatsins í miðju vinnustykkisins?
