Fel arfer mae gan rannau ffrâm olwyn ofynion technegol uchel megis dimensiynau a goddefiannau geometrig. Mae'r system lleoli dwy-pin traddodiadol ar un ochr yn defnyddio ffit clirio, sy'n arwain at wallau lleoli mawr a chywirdeb prosesu rhan ansefydlog. Mae dwy ochr i or-leoli. Ar y naill law, mae'n torri'r egwyddor lleoli chwe phwynt ac yn effeithio ar clampio a lleoli. Ar y llaw arall, os caiff ei drin yn iawn, gall wella anhyblygedd a chywirdeb prosesu'r rhan. Gall dadansoddi a phrosesu gor-leoli yn gywir wella cywirdeb lleoli heb effeithio ar lwytho a dadlwytho gweithfannau. Dyma'r allwedd i ddyluniad rhesymegol gosodiadau gor-leoli. Gyda swyddogaethau efelychu cynulliad a mudiant meddalwedd UG NX, gellir arddangos effaith clirio ffit ar wall lleoli tyllau crwn mewn gwahanol safleoedd yn reddfol. Mae cywirdeb lleoli y strwythur dwy-pin ehangu dwbl gyda gwall lleoli gwell wedi'i wella, ond mae ganddo ei gyfyngiadau o hyd. Ar gyfer workpieces ffrâm olwyn mandyllog, gall dull lleoli tri-pin rhesymol ar un ochr gyflawni cywirdeb lleoli uwch a mwy sefydlog na'r dull lleoli dau-pin ar un ochr.
1 Rhagymadrodd
Mae gor-leoli yn golygu bod rhywfaint o ryddid y darn gwaith yn cael ei gyfyngu ddwywaith neu fwy. Gall y ffenomen gor-leoli arwain yn hawdd at fethiant y workpiece anhyblyg i gael ei osod yn gywir a dylid ei osgoi cymaint â phosibl [1]. Mae'r pinnau lleoli a ddefnyddir yn y broses clampio a lleoli dwy-pin-ar-ochr wedi'u rhannu'n fras yn ddau gategori: pinnau anhyblyg a phinnau hyblyg. Mae cyfyngiadau ar binnau anhyblyg a hyblyg. Mae ffit math bwlch y strwythur dwy-pin anhyblyg ar un ochr yn cyfyngu ar gywirdeb peiriannu. Mae'r ddau bin hyblyg ar un ochr yn drafferthus ac yn gostus i'w gynhyrchu. Ar ben hynny, mae gan y ddau-pin ar un ochr gwmpas cymhwyso cyfyngedig ac ni all fodloni'r gofynion ar gyfer prosesu rhannau mandyllog fel fframiau olwyn. Mae sut i sicrhau cywirdeb lleoli rhannau mandyllog ar ganolfannau peiriannu fertigol yn fater sy'n werth ei astudio.
2 Cyfyngiadau dau bin ar un ochr
2.1 Math o fwlch gyda dau bin ar un ochr
Mae'r strwythur dwy-pin math bwlch traddodiadol ar un ochr yn defnyddio pinnau lleoli anhyblyg. Er mwyn osgoi gor-leoli, defnyddir pin silindrog a phin ymyl torri. Ei egwyddor lleoli yw lleoli pin silindrog a chyfeiriadedd pin diemwnt. Mae'r pin lleoli silindrog yn cyfyngu ar ryddid symudiad y darn gwaith i'r cyfarwyddiadau X ac Y ac yn chwarae'r brif rôl lleoli; y pin lleoli diemwnt (pwrpas torri ymyl yw cynyddu'r bwlch twll pin a gwneud iawn am wall bylchiad twll y darn gwaith a gwall bylchiad pin y gosodiad. Wrth osod, dylid sicrhau nad yw'n ymylol silindr i gyfeiriad y llinell fertigol sy'n cysylltu canolfannau y ddau dwll) dim ond cyfyngu ar ryddid cylchdroi y workpiece o amgylch yr echelin Z, ac fel arfer yn chwarae rôl lleoli onglog. Mae gwall dadleoli datwm dimensiynau proses yn y cyfeiriad llorweddol fel arfer yn cael ei bennu gan y pâr lleoli twll pin silindrog, sy'n bennaf oherwydd crwydro ac arnofio ar hap y prif dwll lleoli ar y darn gwaith o'i gymharu â'r pin lleoli silindrog. Mae'r gwall dadleoli datwm yn y cyfeiriad fertigol yn gysylltiedig â chanol y ddau dwll. Mae'r llinell gysylltiad yn gysylltiedig â'r ongl echel X, sy'n cael ei bennu gan gamgymeriad ongl y darn gwaith a achosir gan y bwlch rhwng y pin lleoli gosodiadau a thwll lleoli'r darn gwaith.
Er bod y strwythur dwy-pin math bwlch traddodiadol ar un ochr yn osgoi gor-leoli, mae'n cynyddu'r gwall lleoli wrth dwll lleoli'r pin torri ymyl. Fel y dangosir yn Ffigur 1, pan fydd twll cyfeirio'r maint terfyn uchaf yn cwrdd â'r pin lleoli o'r maint terfyn isaf, mae'r llinellau cyswllt twll pin wedi'u lleoli ar ddwy ochr y llinell sy'n cysylltu'r ddau dwll, a phan fydd y gwyriad ongl terfyn yn digwydd rhwng y llinell sy'n cysylltu'r ddau dwll a'r llinell sy'n cysylltu'r ddau bin, Bydd yr amodau lleoli mwyaf anffafriol yn digwydd, a all achosi sefyllfa'r twll yn hawdd i fod allan o oddefgarwch [2].
llun
Ffigur 1: Gwall cylchdroi dau binnau ar un ochr
Er mwyn lleihau'r gwall dadleoli cyfeirio a gwall ongl cylchdroi a achosir gan arnofio ar hap, rhaid dileu bwlch cyfatebol y tyllau pin, hynny yw, rhaid lleihau gwyriad maint y tyllau lleoli a'r pinnau. Fodd bynnag, mae cywirdeb peiriannu offer peiriant yn cyfyngu ar y graddau y gellir gwella cywirdeb gweithfannau ac offer. Po leiaf yw'r goddefgarwch traw twll a goddefgarwch diamedr twll, y mwyaf anodd ac uwch fydd y gost wrth brosesu, ac os yw'r bwlch ffit yn rhy fach, bydd yn achosi trafferth mawr wrth lwytho a dadlwytho darnau gwaith. Gellir gweld o Ffigur 1, o dan gyflwr cliriad twll-pin penodol, po hiraf yw'r pellter L rhwng y ddau dwll, y lleiaf yw'r gwall ongl cylchdroi Δφ, ac mae'r gwall lleoli a achosir gan yr ongl cylchdro yn cael ei leihau'n gymharol.
2.2 Math y gellir ei ehangu gyda dau bin ar un ochr
Mewn cynhyrchiad gwirioneddol, er mwyn gwella cywirdeb lleoli a hwyluso llwytho a dadlwytho darnau gwaith, defnyddir y strwythur dwy-pin y gellir ei ehangu ar un ochr yn aml. Mae'r strwythur dwy-pin ehangu ar un ochr yn gyntaf yn defnyddio'r bwlch twll pin ar gyfer clampio hyblyg, ac yna'n defnyddio mecanwaith ehangu'r pin i ehangu'r pin lleoli i ddileu bwlch paru twll y pin a lleihau gwall y gornel. Ar yr un pryd, oherwydd y gwahaniaeth rhwng y bylchau rhwng y tyllau lleoli a'r gofod rhwng y pinnau lleoli, bydd y darn gwaith yn symud ychydig oherwydd ehangu'r tyllau lleoli, ac mae'r gwahaniaeth bylchiad wedi'i gysoni'n effeithiol, a thrwy hynny wella'r cywirdeb lleoliadol y tyllau wedi'u prosesu. Gall cymhwyso strwythur dwy-pin y gellir ei ehangu ar un ochr hefyd leihau cywirdeb peiriannu twll lleoli'r darn gwaith wrth fodloni'r gofynion dylunio, a thrwy hynny arbed costau cynhyrchu [3].
Mae strwythur ehangu'r pin lleoli wedi'i rannu'n ddau fath: ehangu cylch llawn ac ehangu sawl pwynt, sy'n cyfateb yn y drefn honno i'r pin lleoli silindrog sy'n chwarae'r prif rôl lleoli a'r pin torri ymyl sy'n cyfyngu ar gamgymeriad ongl y darn gwaith. Gellir rhannu'r strwythur dwy-pin ehangu ar un ochr yn fath ehangu sengl a math ehangu dwbl.
Yn y strwythur dwy-pin math un ehangiad ar un ochr, mae'r pin lleoli silindrog sy'n chwarae'r prif rôl lleoli fel arfer wedi'i ddylunio fel math ehangu allanol, a ddefnyddir pan fo diamedr twll lleoli canol y darn gwaith yn fwy ac mae diamedr y twll lleoli onglog yn llai.
Defnyddir y strwythur dwy-pin math ehangiad dwbl ar un ochr yn bennaf mewn sefyllfaoedd lle mae diamedrau'r twll lleoli canolog a thwll lleoli onglog y darn gwaith yn fawr. Mae'r strwythur ehangu dwbl cyffredin gyda dau bin ar un ochr yn bennaf yn mabwysiadu strwythur ehangu fflap danheddog, ac mae'r ddau bin lleoli wedi'u gwneud o ddur gwanwyn o ansawdd uchel. Mae'r strwythur dau-pin math ehangu dwbl newydd ar un ochr yn bennaf yn defnyddio pinnau lleoli waliau tenau gyda chyfryngau arnofio wedi'u gosod yn y ceudod mewnol. Mae cyfryngau arnofio yn cynnwys sfferau solet, pastau a hylifau. Gan gymryd pinnau lleoli â waliau tenau plastig hylifol fel enghraifft, pan fydd y sgriw pwysau yn rhoi pwysau ar y plastig hylif yn y llawes ehangu â waliau tenau trwy'r golofn llithro, bydd y plastig hylif yng ngheudod mewnol y pin lleoli yn trosglwyddo'r pwysau sydd arno'n gyfartal. , fel bod y waliau tenau Mae'r pin lleoli yn cael ei ddadffurfiad plastig ac yn ehangu'n rheiddiol, ac mae echelin y pin lleoli a'r twll canolog yn gyd-ddigwyddiad, a thrwy hynny gyflawni'r pwrpas o leihau gwall lleoli. Ar ôl i'r darn gwaith gael ei brosesu, mae'r pwysau yn y llawes ehangu â waliau tenau yn cael ei leihau ac mae'r pin lleoli wedi'i wahanu oddi wrth y darn gwaith.
2.3 Cyfyngiadau'r strwythur dau bin ar un ochr
Gellir ystyried y broses leoli o ddau bin ar un ochr hefyd fel y broses cydosod y pin a workpiece twll. Felly, gellir defnyddio meddalwedd UG NX i gydosod y pinnau a'r tyllau i efelychu'r dull gor-leoli o ddau bin ar un ochr. Gan gymryd disg cylchdro dur di-staen fel enghraifft, mae tyllau cyfechelog N (odrif) o φD1 wedi'u dosbarthu'n gyfartal ar y ddau arwyneb pen, ac mae'r ganolfan yn dwll trwodd mawr o φD2. Defnyddir meddalwedd UG NX ar gyfer cydosod pin a thwll. Mae yna dri chyfyngiad cyswllt rhwng yr offer a'r darn gwaith, sef y cyswllt wyneb diwedd rhwng y plât sylfaen a'r darn gwaith, a'r cyswllt rhwng y ddwy set o dyllau pin. Er mwyn cyflwyno'n fwy greddfol ffenomen chwyddo gwall lleoli strwythur lleoli dau-pin mewn darn gwaith mandyllog, mae'r bwlch cyfatebol rhwng y ddau bâr o binnau a thyllau silindrog wedi'i osod i 3 mm.
Fel y dangosir yn Ffigur 2, os defnyddir y twll mawr canolog Q1 a thwll bach Q2 ar y cylch dosbarthu fel y meincnod, oherwydd bod bwlch cyfatebol, hyd yn oed os yw wedi'i or-leoli, pan fydd y pin a'r silindr twll yn cael eu mewn cysylltiad rhannol, gall y workpiece dal i fod mewn ystod fach. arnofio mewnol. Yn ogystal â'r ddau dwll lleoli, mae gwallau lleoli'r ddau dwll sy'n weddill K3 a K4 ar gylch dosbarthu'r ddisg cylchdro yn amrywio o ran maint oherwydd eu safleoedd cymharol i'r ddau dwll pin lleoli Q1 a Q2. O Ffigur 2, gellir gweld yn reddfol bod gwall lleoli'r tyllau bach K3 a K4 ar y cylch dosbarthu yn llawer uwch na bwlch paru'r twll pin o 3 mm, hynny yw, mae'r gwall lleoli wedi'i chwyddo o'i gymharu â'r bwlch paru . Defnyddio twll y ganolfan a'r tyllau bach ar y cylch dosbarthu Ni all y dull lleoli dwy-pin ar un ochr i'r twll fodloni'r gofynion prosesu.
llun
Ffigur 2: Ffenomen chwyddo gwall wrth leoli tyllau canolog a thyllau cylchedd
Fel y dangosir yn Ffigur 3, os defnyddir y ddau dwll bach Q2 a K4 ar gylch dosbarthu'r ddisg gylchdro fel meincnod, mae'n amlwg bod gofod pin y dull hwn yn fwy na'r dull blaenorol. Er bod y bylchiad pin yn cynyddu, gan arwain at ostyngiad cymharol yn y gwall ongl cylchdroi, mae gwall lleoli'r ddau dwll sy'n weddill Q1 a K3 yn dal i fod yn fwy na'r bwlch cyfatebol o 3 mm, ac mae yna hefyd ffenomen o wahanol swyddi twll a gwahanol gwallau lleoli. Ni all y math hwn o leoliad dau-pin ar un ochr fodloni'r gofynion technegol o hyd.
llun
Ffigur 3: Ffenomen ymhelaethu gwall mewn lleoli twll cylchedd dwbl
Hyd yn oed os defnyddir strwythur ehangu dwbl gyda dau bin ar un ochr, mae'n anochel bod gwallau systematig megis mesur, gweithgynhyrchu a chydosod yn cael eu cyflwyno yn ystod y broses gynhyrchu o gydrannau lleoli gosodiadau. Oherwydd gwall gweithgynhyrchu'r gosodiad ei hun, ni all echelinau'r pin a'r siafft gyd-daro'n llwyr. Ar yr un pryd, er i gyfeiriad fertigol y cysylltiad rhwng y ddau binnau, mae'r gwall ongl yn cael ei leihau oherwydd dileu'r bwlch ffit; i gyfeiriad cysylltiad y ddau bin, y pin, Bydd y gwahaniaeth yn y cyfeirnod bylchiad twll yn cael ei homogeneiddio oherwydd dadleoliad bach y darn gwaith, ond dim ond yn gymharol â'r pin silindrog anhyblyg y mae'r gwall lleoli yn cael ei leihau ac ni ellir ei ddileu . Mae ei faint yn dibynnu ar siâp, lleoliad a chywirdeb dimensiwn y gosodiad ei hun pan gaiff ei gynhyrchu. , ac heblaw am y ddau dwll lleoli, bydd gwallau lleoli'r tyllau eraill yn dal i amrywio oherwydd eu safleoedd cymharol i'r tyllau pin lleoli. Mae tueddiad o hyd i'r gwall lleoli gael ei chwyddo mewn perthynas â'r ddau bin ar un ochr, ac mae Ffenomen allan-o-oddefgarwch.
3 Dadansoddiad natur ddeuol o or-leoli
Gall ffenomen gor-leoli arwain yn hawdd at fethiant gweithfannau anhyblyg i'w gosod fel arfer. Fodd bynnag, o dan amodau penodol, gall defnydd rhesymol o or-leoli gyflawni canlyniadau da a manteision amlwg.
Ar gyfer workpieces ag anhyblygrwydd gwan a gofynion manylder uchel, megis workpieces â waliau tenau, rhodenni main neu workpieces ag arwyneb gwastad mawr fel y cyfeiriad lleoli, rhannau mawr, ac ati, gor-leoli clampio yn fwy buddiol. Ar gyfer darnau gwaith ag anhyblygedd gwael, dylid atal unrhyw leoedd sy'n hawdd eu dadffurfio gymaint â phosibl. Y pwrpas yw atal anffurfiad a achosir gan rymoedd torri yn ystod y prosesu, cynyddu anhyblygedd lleoli a clampio, sicrhau sefydlogrwydd y broses brosesu, a gwella cywirdeb prosesu.
Wrth droi darn gwaith echel hir, mae un pen o'r darn gwaith wedi'i glampio â thri chrafanc ac mae blaen cynffon yn cefnogi'r pen arall. Mae rhyddid symudiad y darn gwaith yn y cyfarwyddiadau Y a Z yn gyfyngedig ddwywaith, gan arwain at or-leoli. O'i gymharu â chymorth di-dip, mae'r ardal gyswllt a dibynadwyedd clampio yn cynyddu, mae anhyblygedd y darn gwaith yn cael ei gryfhau, mae'r prosesu'n mynd rhagddo'n esmwyth, ac mae ansawdd prosesu ac effeithlonrwydd y darn gwaith yn gwella'n fawr.
Mewn prosesu melino, mae'r tri phwynt cymorth yn diffinio awyren, ac ni all y pedwerydd pwynt cymorth fod yn gwbl gydlynol ag ABC. Mae'r wyneb sefydlog pedwar pwynt wedi'i or-leoli. Fodd bynnag, mewn cynhyrchu gwirioneddol, defnyddir arwynebau lluosog gyda chywirdeb sefyllfa cilyddol well yn aml fel meincnodau lleoli ar yr un pryd, gan ffurfio dull gor-leoli. Mae'r dull gor-leoli hwn nid yn unig yn gwella dibynadwyedd clampio ac anhyblygedd y system, ond hefyd yn gwella anffurfiad straen darnau gwaith waliau tenau, a thrwy hynny sicrhau ansawdd prosesu cynnyrch yn well. Mae cael gwared ar y pedwerydd pwynt cefnogaeth a dileu dulliau gor-leoli yn cael yr effaith groes.
Mewn geiriau eraill, mae rhai dulliau lleoli wedi'u gor-leoli o safbwynt ffurfiol, ond nid oes unrhyw ymyrraeth na gwrthdaro sylweddol rhwng y fulcrymau lleoli gyda graddau rhyddid sy'n cyfyngu dro ar ôl tro, neu er bod ymyrraeth, nid yw'n fwy na'r hyn a ganiateir. terfyn y workpiece. gofynion, caniateir y math hwn o or-leoli. Mewn geiriau eraill, gan ddefnyddio datwm manwl gywir gyda chywirdeb peiriannu uchel fel y datwm lleoli, mae gwall y datwm lleoli yn fach, a gall sefyllfa'r workpiece ddal i arnofio o fewn ystod fach. Dim ond gor-leoli ffurfiol yw'r math hwn o or-leoli a chaniateir iddo ddigwydd [4].
Wrth ddefnyddio lleoli, rhaid i chi dalu sylw i'r tri phwynt canlynol.
1) Mae gwall y cyfeirnod lleoli yn pennu graddau annymunoldeb y canlyniad ymyrraeth gor-leoli. Po fwyaf yw gwall y datwm lleoli, y mwyaf difrifol yw'r anffurfiad ymyrraeth a'r mwyaf yw'r canlyniadau andwyol. Felly, rhaid cyflwyno gofynion uwch ar gyfer maint a chywirdeb geometrig y twll datwm lleoli a ddefnyddir fel y darn gwaith i leihau gwall y datwm lleoli ei hun.
2) Rhaid i'r grym a ddefnyddir ar gyfer llwytho a dadlwytho'r darn gwaith fod yn briodol, a rhaid rheoli ei anffurfiad lleol a'i straen cyswllt o fewn yr ystod a ganiateir gan y gofynion technegol.
3) Mewn system gosod gosodiadau gor-leoli, mae nifer y rhannau lleoli yn effeithio ar wyriad cynhwysfawr y system osodiadau gyfan.
4 Achosion cais o or-leoli tri-pin ar un ochr
Mae gan y plât cylchdro dur di-staen a grybwyllwyd yn gynharach gyfanswm uchder o 210mm a chroestoriad siâp I. Mae tyllau bach cyfechelog N (odrif) o φD1 wedi'u dosbarthu'n gyfartal ar y ddau arwyneb pen, a thwll trwodd mawr o φD2 yn y canol. Mae'r darn gwaith hwn yn rhan strwythurol wedi'i weldio, ac mae gofynion uchel rhwng echelinau uchaf ac isaf y tyllau bach, rhwng yr echel gylchol unffurf ac echelin y tyllau mawr, a lleoliad y tyllau bach o'i gymharu â'r tyllau mawr. Wrth brosesu ar ganolfan peiriannu fertigol, mae'r anhawster yn gorwedd yn y gofynion coaxiality uchel ar gyfer y tyllau bach rhwng yr haenau uchaf ac isaf. Gall defnyddio prosesu offer estynedig a diflasu o un pen sicrhau'r gofynion technegol, ond mae angen llawer o fanylebau ar yr offeryn diflas estynedig, mae cost yr offeryn yn uchel, ac mae dirgryniad yn dueddol o ddigwydd wrth brosesu, ac nid yw'r effeithlonrwydd yn uchel. Felly, ateb prosesu mwy ymarferol yw defnyddio gosodiad arbennig, prosesu tro-U, felly dim ond nifer fach o gyllyll byr sydd eu hangen. Yr allwedd i lwyddiant y cynllun prosesu tro U yw bod yn rhaid i'r cywirdeb clampio a lleoli yn ystod prosesu troi fodloni'r gofynion technegol.
Fel y crybwyllwyd o'r blaen, pan ddefnyddir y datwm mân fel y datwm lleoli, caniateir gor-leoli i wella cywirdeb lleoli. Wrth ddefnyddio canolfan peiriannu fertigol i brosesu'r tyllau ar ail wyneb y bwrdd cylchdro, gellir defnyddio strwythur lleoli tri-pin ar un ochr ar gyfer clampio. Defnyddir wyneb gwaelod yr offer a'r tair echel pin silindrog arno fel y datwm lleoli, ac mae'r darn gwaith yn seiliedig ar gliriad y pin twll. Wedi'i osod ar y plât sylfaen offer mewn modd cyfatebol. Mae dadleoliad XY y darn gwaith a'r cylchdro o amgylch yr echelin Z yn cael eu cyfyngu ar yr un pryd gan dri phâr o barau lleoli twll pin. Yn ôl y tri amod uchod o ddefnyddio gor-leoli, dylid defnyddio canolfan peiriannu fertigol manwl uchel i wneud y plât sylfaen offeru a phrosesu'r tyllau bach ar wyneb cyntaf y bwrdd cylchdro i leihau'r gwahaniaeth yn y bylchau rhwng pinnau a bylchau twll. Mae gan y ganolfan peiriannu gywirdeb lleoli uchel (gwall lleoli Llai na neu'n hafal i 0.01mm). Felly, gellir anwybyddu'r gwahaniaeth maint rhwng bylchau pin a bylchiad tyllau, a'r gwall siâp. Yr unig ffactor sy'n effeithio ar gywirdeb lleoli yw'r cliriad cyfatebol rhwng pinnau a thyllau [5].
Parhewch i ddefnyddio meddalwedd UG NX i efelychu'r broses o leoli a chlampio tri phin ar un ochr, ac ychwanegu cyfyngiadau cyswllt ar gyfer y trydydd pâr o dyllau pin. Fel y gwelir o'r llywiwr cynulliad yn Ffigur 4, mae statws safle darn gwaith mandyllog 2 yn gylch bach "hanner du a hanner gwyn", sy'n nodi bod darn gwaith 2 mewn cyflwr cyfyngedig yn rhannol. Cliciwch y botwm cyfyngu ar y bar offer cydosod, symudwch y cyrchwr i'r darn gwaith, gwasgwch a dal, a chylchdroi'r llygoden. Bydd y tri thwll bach ar y darn gwaith yn cylchdroi o amgylch y pin silindrog cyswllt ar yr un pryd. Mae'r darn gwaith yn wir mewn cyflwr heb ei gyfyngu'n llawn. Yn amlwg, gyda chymorth meddalwedd UG NX, gellir gweld yn reddfol, pan fydd y workpiece yn y strwythur tri-pin yn arnofio, ni fydd diamedr y cylch a ffurfiwyd gan ganol y twll bach yn fwy na'r bwlch gosod, a'r cyfunol. mae effaith y tri chyfyngiad yn gwneud canol y darn gwaith yn fwy. Dim ond o fewn ystod fach y gall y twll arnofio. Felly, beth yw gwall lleoli y twll mawr yng nghanol y darn gwaith?
