Milling-master.ru

В помощь хозяину
284 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схемы базирования заготовок в приспособлениях

Приспособления для базирования и закрепления заготовок

Заготовки, обрабатываемые на фрезерных станках, устанавливают на станке при помощи станочных приспособлений, которые можно разделить на три класса: универсальные, специализированные и специальные. К универсальным приспособлениям общего назначения относятся прихваты, прижимы, упоры, машинные тиски различных видов, угольники, угловые плиты, круглые поворотные столы, делительные столы и головки.

Рис. 3.27. Варианты схем базирования и соответствующие им схемы установки заготовок на фрезерном станке

Рис. 3.28. Схема закрепления заготовки прихватами:

1 — заготовка; 2 — болт; 3 — прихват; 4 — подставка

Прихваты служат для закрепления заготовок 1 непосредственно на столе станка (рис. 3.28). Один конец прихвата 3 иногда опирается на подставку 4. Закрепление заготовки осуществляют с помощью болта 2. Часто роль подставки играет болт, который ввинчивается в один конец прихвата и упирается в стол. Для ориентации заготовок при их установке на столе применяют упоры (рис. 3.29, а, б). Их устанавливают и закрепляют в продольных пазах стола. А при помощи прижимов 1 (рис. 3.29, в), устанавливаемых в параллельных Т-образных пазах стола, производят закрепление заготовки, прижимая винтом 2 ее к упорам.

Машинные тиски (рис. 3.30) широко применяют для установки заготовок простой формы и относительно небольших размеров. По конструкции их можно разделить на простые (рис. 3.30, а), поворотные (поворот вокруг вертикальной оси, рис. 3.30, 6) и универсальные (поворот вокруг вертикальной 1 и наклонной 2 осей, рис. 3.30, в). Поворотные и универсальные тиски применяют при фрезеровании наклонных поверхностей и скосов.

Рис. 3.29. Упоры (а, б) и прижимы (в): 1 — корпус прижима; 2 — винт

Угловые плиты (рис. 3.31) подразделяют на неповоротные (рис. 3.31, а); поворотные (поворот вокруг горизонтальной оси, рис. 3.31, б); универсальные (поворот вокруг вертикальной и горизонтальной осей, рис. 3.31, в). Заготовки крепят к угловым плитам

Рис. 3.32. Закрепление заготовки на призмах

Рис. 3.30. Машинные тиски: а — простые; б — поворотные; в — универсальные

Рис. 3.31. Угловые плиты:

а — неповоротные; б — поворотные; в — универсальные

прихватами или струбцинами.

Призмы (рис. 3.32) служат для базирования заготовок круглой формы при закреплении их прихватами. Последние следует располагать над призмами, чтобы усилием зажима не деформировать заготовку. Правильное положение тисков, угловых плит и призм на столе относительно его продольной подачи обеспечивается за счет направляющих шпонок (ш) в приспособлениях, входящих в пазы стола станка.

Круглые поворотные столы (рис. 3.33) применяют для установки заготовок на рабочем столе станка, для обработки круговых контуров или для поворота заготовки на заданный угол. В центре поворотного стола имеется точное конусное отверстие для установки центрирующего пальца.

Рис. 3.35. Центры: а — прямой, б — полуцентр, в — обратный

Рис. 3.33. Круглый поворотный стол

Рис. 3.34. Трехкулачковый само- центрирующий патрон

Из приспособлений для закрепления заготовок при обработке многогранников, шлицев, зубчатых и храповых колес, зубчатых муфт и других заготовок деталей, где требуется делительная головка, наиболее широкое применение нашли трехкулачковые самоцентрирующие патроны (рис. 3.34), постоянные центры (рис. 3.35), хомутики (рис. 3.36), люнеты (рис. 3.37) и оправки (рис. 3.38).

Трехкулачковые патроны предназначены для закрепления коротких цилиндрических заготовок, у которых длина выступающей из кулачков части не превышает

Рис. 3.36. Хомутики: а — отогнутые; б — поводковые

Рис. 3.37. Люнет:

Рис. 338. Оправки:

а, б — гладкие цилиндрические; в — консольная; 1 — шпоночная канавка

трех ее диаметров. Длинные заготовки устанавливают в постоянные центры. Полуцептр, вставленный в пиноль задней бабки делительной головки, обеспечивает свободный подвод фрезы. Хомутики обеспечивают передачу крутящего момента при повороте заготовки на заданный угол и воспринимают момент от сил резания.

Люнет применяют для поддержания нежестких заготовок, чтобы предотвратить их прогиб под действием силы резания. Установку призмы под заготовку производят вращением гайки 1, а ее фиксацию — винтом 2 (см. рис. 3.37).

Оправки применяют для закрепления заготовок типа втулок или дисков с окончательно обработанным отверстием, которое служит технологической базой. Оправки обеспечивают выполнение требований к точности относительного расположения (биение) обрабатываемых поверхностей.

Оправки (см. рис. 3.38, а, б) устанавливают в центрах или непосредственно в шпинделе делительной головки (см. рис. 3.38, в). Если в отверстии заготовки имеется шпоночная канавка, то желательно на цилиндрической посадочной поверхности оправки иметь шпоночную канавку 1 для шпонки. Это увеличивает надежность закрепления заготовки. Заготовки, в отверстиях которых нарезаны шлицы, закрепляют на шлицевых оправках.

В единичном и мелкосерийном производстве выгодно использовать универсальные сборные приспособления (УСП). Это специальные приспособления, собираемые из нормализованных деталей и сборочных единиц. Основными элементами УСП являются базовые, корпусные, установочно-направляющие и крепежно- прижимные детали. В элементах УСП предусмотрены относительно перпендикулярные Т-образные пазы. Фиксация собираемых элементов (деталей) осуществляется способом «шпонка — паз». Недостаточная жесткость УСП заставляет снижать параметры режимов резания. Число деталей и узлов в комплекте УСП составляет 2400—4200 единиц.

Читать еще:  Универсальные приспособления для токарных станков

На рис. 3.39, а показана сборка УСП для фрезерования призмы штуцера, а на рис. 3.39, б — для установки одновременно десяти

Рис. 3.39. Универсально-сборные приспособления для фрезерования: а — призмы штуцера (1 — заготовка; 2 — прихват; 3 — болт; 4 — призма; 5 — накладка; 6 — базовая деталь); б — боковой плоскости

заготовок в пакете, у которых фрезеруетея боковая плоскость. После использования (сборки УСП) приспособление разбирается па элементы, из которых (с добавлением других) можно собрать новые приспособления.

При помощи универсальных делительных головок (УДГ) можно:

  • 1) периодически поворачивать заготовку вокруг ее оси па заданное число делений (равные и неравные части);
  • 2) устанавливать ось обрабатываемых заготовок под заданным углом к горизонтальной плоскости;
  • 3) непрерывно вращать заготовку в процессе фрезерования винтовых канавок;
  • 4) производить разметку заготовок.

На рис. 3.40 показана универсальная делительная головка в комплекте с задней бабкой 1 и люнетом 2. Поворотная колодка 4 со шпинделем 3 может быть повернута в пределах от 0 до 5° вниз и от 0 до 95° вверх. Концы шпинделя имеют конические отверстия с конусом Морзе. В передний конец шпинделя может быть вставлен постоянный центр, а с противоположной стороны — шпиндельный валик. Передний конец шпинделя имеет резьбу для навинчивания трехкулачкового самоцептрирующего патрона.

С боковой части делительной головки установлен боковой делительный диск 6, имеющий с обеих сторон ряд концентрично

Рис. 3.40. Универсальная делительная головка:

1 — задняя бабка; 2 — люнет; 3 — поворотная колодка со шпинделями; 4 — градусная шкала; 5, 8 — стопор; 6 — боковой делительный диск; 7 — две линейки; 9 — раздвижной сектор; 10 — корпус расположенных несквозных отверстий. Он может быть зафиксирован в требуемом положении стопором 8. Спереди к боковому делительному диску прикреплен раздвижной сектор 9, состоящий из двух линеек 7, служащих для облегчения отсчета требуемого числа промежутков между отверстиями. Линейки сектора можно повернуть относительно друг друга на любой угол. Головку корпусом 10 устанавливают на столе станка по Т-образным пазам. Относительно головки устанавливают и заднюю бабку.

Варианты схем базирования заготовок в приспособлениях

Описание

Базирование призматической заготовки

в “координатный угол”.

Комплект баз: установочная (точки 1, 2, 3); направляющая (точки 4, 5),

опорная (точка 6).

Схема базирования цилиндрической

заготовки в призме.

Комплект баз: двойная направляющая

заготовки в трехкулачковом патроне при токарной обработке. Комплект баз: двойная направляющая

Схема базирования цилиндрической

заготовки в центрах токарного станка.

Комплект баз: тройная опорная (точки 1, 2, 3); двойная опорная (точки 4, 5); опорная (точка 6).

Схема базирования втулки на оправке с зазором и по торцу. Комплект баз:

установочная (точки 1, 2, 3); двойная опорная (точки 4, 5).

Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

Суммарная погрешность при выполнении любой операции механической обработки включает в себя:

а) погрешность установки заготовки;

б) погрешность настройки станка;

в) погрешность обработки, возникающую в процессе изготовления детали.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

Определяется допустимая погрешность установки заготовки в приспособлении.

Она равна разности допуска на выполняемый размер детали по чертежу и суммы погрешностей статической и динамической настройки технологической системы /ТС/.

Суммирование погрешностей статической и динамической настройки ТС следует производить с учетом вида составляющих погрешностей: случайные, систематические, постоянные, зависимые, независимые, скалярные, векторные, функциональные, а также с учетом законов их распределения и относительной величины.

Погрешность установки εу – одна из составляющих суммарной погрешности выполняемого размера детали.

Она возникает при установке заготовки в приспособлении и складывается из погрешности базирования εб, погрешности закрепления εз и погрешности положения εпр, зависящей от неточностей приспособления и определяемой ошибкой изготовления, сборки его установочных элементов и их износа при работе. Погрешность установки εу выражается как суммарное поле рассеяния выполняемого размера, подчиняющееся закону нормальному распределения.

(1)

Для получения годных деталей суммарная погрешность при обработке на станке должна быть меньше допуска Т на заданный размер детали

, (2)

где Δн – погрешность настройки станка, возникает при установке режущего инструмента на размер, а также вследствие неточности копиров и упоров для автоматического получения заданных размеров на детали;

Δобр – погрешность обработки, возникающая в процессе изготовления детали на станке.

Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 164 ;

7 Типовые схемы установки заготовок в приспособлениях

3. Типовые схемы установки заготовок в приспособлениях.

3.1 Установка деталей на наружную цилиндрическую поверхность.

При установке валика в призму погрешность базирования будет зависеть от угла призмы a и допуска на диаметр D.

Предположим, что на призму поочередно установили два вала из партии: один с диаметром Dmax, другой с Dmin. Определим:

— расстояние между верхними образующими валов;

— расстояние между нижними образующими валов;

— расстояние между их осями.

можно определить из равенства:

При угле призмы a = 90° погрешность базирования будет:

При установке по схемам, показанным на рис. 6 (a = 180°) погрешности базирования будут:

Читать еще:  Приспособление для заточки топора

Таким образом, наименьшая погрешность базирования возникает при выполнении обработки по схеме рис. 6-б.

3.2 Установка заготовок на центровые гнезда и конические фаски.

В этом случае при установке в жестких центрах возможны погрешности в радиальном и осевом направлениях.


На первом переходе погрешность в радиальном направлении создается погрешностью зацентровки, т.е. смещением оси центровых гнезд относительно оси заготовки. Приближенно эту погрешность можно определить по формуле:

,

где Т – допуск на диаметральный размер заготовки.

Эта погрешность проявляется в виде биения заготовки. На последующих переходах погрешность уменьшается и вместе с другими составляющими погрешности укладывается в поле допуска.

В осевом направлении погрешность создается за счет колебаний размера левого центрового гнезда, являющегося и упорной базой.

,

где y – длина конуса центрового отверстия;

Dy – разность между наибольшей и наименьшей длиной конуса центрового гнезда у партии заготовок.

Для обеспечения постоянного положения заготовки в осевом направлении применяется установка деталей по схеме приведенной на рис. 8-б.

Погрешности базирования для осевых размеров.


Установка на жесткий передний и выдвижной задний центры:

,

где Т – допуск на длину заготовки;

Тц – допуск на глубину левого центрового отверстия.

3.3 Базирование по плоскости и отверстию с применением установочных пальцев.

Эти схемы делятся на три группы:

— по торцу и отверстию;

— по плоскости, торцу и отверстию с осью параллельной плоскости;

— по плоскости и двум перпендикулярным к ней отверстиям.

При базировании деталей по торцу и отверстию в зависимости от условий обработки возможны 2 случая:

— основной базирующей поверхностью является отверстие;

Когда базирование детали осуществляется на длинное отверстие с установкой на высоком цилиндрическом пальце отверстие является основной базой, несущей 4 опорные точки, торец – одну; у детали составлена одна степень свободы – возможность вращаться вокруг пальца. Аналогичной является схема базирования на жесткой токарной оправке (рис. 11-б).

Например для обработки отверстия Æd ^ плоскости Б за главную базу принимаем плоскость Б, т.к. требуется обеспечить ^ оси обрабатываемого отверстия к этой плоскости. В результате базирования заготовка лишается трех степеней свободы (вращения вокруг осей Y и X и движения вдоль оси Z). Так как деталь круглая и одна степень свободы может остаться, то вторая база должна лишать деталь 2-х степеней свободы: перемещений по осям X и Y. Таким элементом является цилиндрический палец с короткой опорной поверхностью. Высота пальца выбирается из условия отсутствия заклинивания при установке на него детали:

,

где n – отклонение от перпендикулярности торца и оси базового отверстия.

При базировании детали по плоскости, торцу и отверстию для полного прилегания плоскости к опорам и выдерживания размера L + T необходимо палец выполнять ромбической или срезанной формы.


Установка заготовки на 2 цилиндрических отверстия с параллельными осями и перпендикулярную к ним плоскость.

Эта схема используется при обработке деталей малых и средних размеров типа корпусов, плит, рам и картеров. Ее достоинства: простая конструкция приспособления и возможность достаточно полно выдержать принцип постоянства баз на различных операциях технологического процесса.


Базовую плоскость заготовки подвергают чистовой обработке, а отверстия разворачивают по 7 квалитету (Н7). установочными элементами служат опорные пластины и 2 низких жестких пальца.

Заготовку 1 ставят на пластины 2 и пальцы 3 и 4. При допуске T на расстояние L между осями базовых отверстий одно из них (рис. 14-б) может занимать два предельных положения. Очевидно, что область, образованная пересечением окружностей а и б, относится ко всем заготовкам данной партии. если правый палец будет цилиндрическим, то его диаметр должен быть равен
d-T; в этом случае при базировании возможно возникновение покачивания заготовки на левом пальце от среднего положения на величину . Более целесообразна ромбическая (срезанная) форма пальца с цилиндрической ленточкой шириной 2е. Величина покачивания х составляет (рис.14-в):

Пример: r = 50 мм, е = 10 мм, Т = 0,1 мм

мм

При цилиндрической форме пальца (диаметр = d-T) покачивание составит 0,1 мм.

Погрешность при установке детали на 2 пальца (цилиндрический и ромбический).


Эта погрешность характеризуется максимальным и минимальным смещением заготовки от ее среднего положения в направлениях, перпендикулярных к осям цилиндрического и ромбического пальцев.

Минимальное смещение оси цилиндрического пальца:

— минимальный радиальный зазор в посадке отверстия на палец.

Максимальное смещение оси цилиндрического пальца:

,

где Т1 – допуск на диаметр базового отверстия;

Т’1 – допуск на диаметр цилиндрического пальца;

Т’1из – допуск на его износ.

Минимальное смещение оси ромбического пальца:

— минимальный радиальный зазор в посадке отверстия на палец.

Максимальное смещение оси цилиндрического пальца:

,

где Т2 – допуск на диаметр базового отверстия;

Т’2 – допуск на диаметр ромбического пальца;

Т’2из – допуск на его износ.

По величинам смещений находят погрешность установки для выполняемых размеров.

Наибольший угол поворота a заготовки от ее среднего положения равен:

с учетом максимальных смещений пальцев в отверстиях :

Читать еще:  Приспособления и оснастка для фрезера

Для уменьшения угла a расстояние L следует брать наибольшим. При прямоугольной в плане базовой плоскости базовые отверстия располагают на концах ее диагонали.

Из приведенных схем видно, что установка детали на высокий цилиндрический палец отнимает у нее 4 степени свободы, на низкий цилиндрический палец – 2, на высокий срезанный – 2, на низкий срезанный – одну степень свободы.

Разработка схемы базирования заготовки. Выбор установочных элементов;

ЛЕКЦИЯ 2

2.1. Способы базирования заготовки

В зависимости от заданной технологической операции может потребоваться полная или частичная ориентация заготовки в про­странстве относительно выбранной системы координат (режуще­го инструмента или неподвижных частей станка). При полной ори­ентации заготовке придается определенное единственно возмож­ное положение в приспособлении. При частичной ориентации по условиям обработки не требуется точная установка заготовки или допускается ее произвольное положение (поворот) относительно какой-либо оси (например, установка кольца или диска в кулач­ках патрона). Это позволяет упростить установочную схему и кон­струкцию приспособления в целом.

Второй способ, используемый при обработке заготовок малой жесткости или недостаточной их устойчивости вследствие малой протяженности ба­зовых поверхностей, предусматривает увеличение числа опорных точек (бо­лее шести).

Третий способ базирования применяется на оборудовании с ЧПУ (станках и координатно-измерительных машинах). После установки заготовки в приспособлении проверяют фактическое положе­ние ряда поверхностей заготовки. Отклонение в положении за данной поверхности может быть компенсировано смещениями и поворотами стола станка, соответствующей коррекцией управля­ющей программы.

2.2. Схемы базирования заготовки

Рассмотрим несколько основных схем базирования заготовки в

приспособлении.

Рис. 2.3. Базирование призматической заготовки в «координатный угол»

Схема 1. Базирование заготовки комплектом плоских поверхностей (координатный угол). Комплект баз: установочная (точки 1, 2, 3); направляющая (точки 4, 5), опорная (точка 6).

Схема 2. Базирование призматической заготовки по плоскости и двум штырям – цилиндрическому и срезанному (ромбическому).
Комплект баз: установочная (точки 1, 2, 3); опорные (точки 4, 5, 6).


Рис. 2.4. Базирование призматической заготовки по плоскости и двум штырям

Рис. 2.5. Базирование цилиндрической заготовки в призме

Схема 4. Базирование цилиндрической заготовки в трехкулачковом патроне при токарной обработке. Комплект баз: двойная направляющая (точки 1, 2, 3, 4); опорные (точки 5, 6).

Рис. 2.6. Базирование в трехкулачковом патроне

Схема 5. Базирование корпусной детали в конусах по главному отверстию.
Комплект баз: двойная направляющая (точки 1, 2, 3, 4); опорные (точки 5, 6).

Рис. 2.7. Базирование корпусной детали в конусах

Схема 6. Базирования цилиндрической заготовки в центрах токарного станка.
Комплект баз: двойная направляющая (точки 1, 2, 3, 4); опорные (точки 5, 6).

Рис. 2.8. Базирования цилиндрической заготовки в центрах

2.3. Основные элементы приспособлений

По функциональному назначению все элементы станочных приспособлений подразделяются:

1) на установочные элементы, определяющие положение заго­товки в приспособлении и реализующие выбранную схему бази­рования;

2) зажимные элементы — устройства и механизмы для закреп­ления заготовки, обеспечивающие неотрывность ее базовых по­верхностей от установочных элементов в процессе обработки;

3) силовые механизмы и устройства, обеспечивающие требуе­мую силу закрепления (механические, электрические, пневмати­ческие, гидравлические и др.);

4) элементы для направления режущего инструмента и опреде­ления его положения;

5) вспомогательные устройства — для изменения положения за­готовки в приспособлении (поворотные столы, делительные го­ловки), соединения между собой элементов приспособлений и регулирования их положения;

Для примера на рис. 2.9 приведены элементы станочного при­способления.

2.4.Установочные элементы приспособлений

Установочными эле­ментами (опорами) называются детали и механизмы приспособле­ния, обеспечивающие правильное и однообразное положение заго­товки относительно инструмента или ориентирующего устройства сборочного исполнительного механизма.

Длительное сохранение точности размеров этих элементов и их взаимного расположения необходимо учитывать при конструировании и изготовлении приспособлений.

К установочным элементам (УЭ) предъявляются следующие требо­вания:

1) число и расположение установочных элементов должно обес­печивать необходимую ориентацию заготовки согласно принятой в технологическом процессе схеме базирования, а также ее устойчивость;

2) при использовании черновых баз с шероховатостью Rz > 20 установочные элементы целесообразно выполнять с огра­ниченной опорной поверхностью в целях уменьшения влияния погрешностей этих баз на устойчивость заготовки;

3) установочные элементы по возможности не должны повреждать технологические базы заготовки, что особенно важно при ее уста­новке на точные базы, не подвергаемые дальнейшей обработке;

4) установочные элементы должны быть жестко зафиксированы. Для повышения жесткости крепления целесообразно улучшать качество сопряжения установочных элементов с корпусом при­способления, применяя шлифование, а в отдельных случаях шаб­рение или притирку поверхностей стыка;

5) для повышения износостойкости опоры используют стали марок У8А, 20, 20Х с последующей термической обработ­кой — закалкой до твердости 58…62 HRC. Установочные элемен­ты из низкоуглеродистых конструкционных сталей марок 20, 20Х предварительно подвергают цементации на глубину 0,8… 1,2 мм. Для уменьшения износа рабочие поверхности УЭ, контактирую­щие с базовыми поверхностями заготовок или деталей (узлов), хромируют или, используя метод наплавки, наносят на поверхность твердый сплав. Несущие поверхности опор целесообразно шлифовать, доводя шероховатость до Ra

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector