2) Определение погрешности базирования при установке заготовок наружной цилиндрической поверхностью на призму

Д.З. [1 рис. 33 с.55]

Рис. 1 Схема для определения погрешности базирования вала на призме

Для размеров 1,2,3 εб = К∙ТD (2)

В зависимости от угла призмы коэффициенты имеют следующие значения

α	60º	90º	120º	180º
К1	1,5	1,21	1,07	1,0
К2	0,5	0,2	0,08	-
К3	1,0	0,7	0,58	0,5

Для размера 4 εб = 0; Для размера 5 εб = 0,5∙ТD

3) Определение погрешности базирования при установке заготовок отверстием на цилиндрическую оправу

Д.З. [1 рис.35 с.57]

Погрешность базирования в радиальном направлении для данной схемы будет равна максимальному зазору между отверстием и оправой.

Smax=Dmax – dmin (3)

Тема 1.3 установочные элементы в приспособлениях

1. Назначение, требования, классификация

Установочные элементы (УЭ) предназначены для ориентации заготовки относительно режущего инструмента в приспособлении, в соответствии с принятой схемой базирования.

Требования: высокая точность, жесткость, износостойкость, удобство

эксплуатации и ремонта.

Установочные элементы классифицируют:

1). По назначению:

• Основные опоры

• Вспомогательные опоры (дополнительные)

Основные опоры обеспечивают заданную ориентацию в соответствии с правилом 6 точек, а дополнительные повышают жесткость технологической системы, если это необходимо.

Использование дополнительных опор должно осуществляться в соответствии с правилом:

Вначале заготовка устанавливается на основные опоры, закрепляется, затем подводятся дополнительные, которые затем превращаются в неподвижную опору.

2). По конструкции:

• Нерегулируемые

• Регулируемые

• Самоустанавливающиеся (плавающие)

Самые простые по конструкции - нерегулируемые опоры, для компенсации износа требуют после доработки подкладочные пластины.

Регулируемые опоры применяют для чернового базирования, а также когда необходимо использование вспомогательных опор.

Плавающие опоры применяют, когда конфигурация базовой поверхности не позволяет использовать регулируемые опоры.

Д.З. [1 рис.54 с. 127]

Подъем опоры 2 до соприкосновения с базовой поверхностью заготовки производится перемещением клина 1 с помощью винта 5 с маховиком 6. Опору фиксируют затяжкой винта, при этом шарик 4 расклинивает сегментные шпонки 3 и стопорит горизонтальный клин.

Д.З. [1 рис.55 с. 127]

Вертикальный штифт 1, находясь под воздействием сжатой пружины 4, выдвигается вверх до соприкосновения с поверхностью заготовки. Затягивая винт 3, обеспечивают фиксацию опоры в определенном положении. Промежуточный сухарь 2 ограничивает движение штифта 1 вверх при отвертывании винта.

3). По форме базовой поверхности:

* УЭ для установки заготовок плоскими поверхностями

* УЭ для установки заготовок наружной цилиндрической поверхностью

* УЭ для установки заготовок отверстием

* УЭ для установки заготовок центровыми отверстиями

* УЭ для установки заготовок фасонными поверхностями

1.3.2 Установочные элементы для установки заготовок плоскими поверхностями

К ним относятся:

• Опоры-штыри

• Опоры-пластины

Первые используют для установки заготовок сверху. Опоры-штыри могут иметь плоскую, сферическую или рифленую контактную поверхность.

• Плоская применяется при чистовом базировании небольших заготовок

• Сферическая – при черновом базировании

• Рифленая – для повышения сцепляемости с базовой поверхностью.

Пластины используют в оснастке для установки средних и крупных заготовок обработанными поверхностями.

Материал опор D≤ 12мм – сталь У7А, D>12мм – сталь 20Х HRC58…62.

Несущие поверхности шлифуют до Ra 0,4

Определение погрешности базирования (смотри тема 1.2)

1.3.3 Установочные элементы для установки заготовок наружной цилиндрической поверхностью

Распространены 3 схемы установки:

• На призму

• В отверстие

• В самоцентрирующее устройство

Призматические установочные элементы распространены в сверлильных и фрезерных приспособлениях, т.к. обеспечивают высокую производительность установки и точность размеров, заданных от вертикальной оси.

Призмы могут быть:

• Цельными (для некрупных заготовок) материал – конструкционная сталь HRC 55…60 [2 рис. 2.3 а, б с.36]

• Сборными (из чугуна с привернутыми опорными планками из стали, или с запрессованными сменными штырями) [2 рис. 2.3 в с.36]

Установка вала в отверстие широко распространена в конструкции самих приспособлений (кондукторные втулки сверлильных приспособлений).

Погрешность в радиальном направлении - Smax (максимальный зазор между валом и отверстием)

Угловая погрешность – перекос tgβ = Smax/H (4)

где Н – высота направляющей части втулки.

1.3.4 Установочные элементы для установки заготовок отверстием

Распространены три схемы установки:

• На оправы

• На самоцентрирующие (разжимные) элементы

• Двумя параллельными отверстиями на два пальца

Установка на оправы цилиндрические распространена для токарной обработки заготовок, имеющих протяженное базовое отверстие, а также для фрезерных работ и зубонарезания (в радиальном направлении εб = Smax)

Конические оправы (конусность 1:1000÷1:3000) используют при базировании заготовок коротким отверстием, для чистовых токарных и шлифовальных операций, т.к. в радиальном направлении εб = 0, а εу=0,01÷0,005 мм при точности базового отверстия IT7.

Установка в самоцентрирующие устройства (3-кулачковый патрон, устройства с деформируемыми элементами, гидропластовые устройства, и др.) широко используют для установки наружной цилиндрической поверхностью и отверстием для финишной обработки на токарных, шлифовальных и доводочных станках.

Д.З. [1 рис.58 с. 129]

Центровая оправа с разжимной цангой (рис.а)

Заготовку 1 закрепляют затяжкой внутреннего конуса 2. Разжимные оправки по сравнению с жесткими, обеспечивают меньшую концентричность обработки.

Консольная разжимная оправка (рис.б)

Консольная оправка с тремя сухарями (рис.в)

Сухари 1 раздвигаются внутренним конусом 2. Применяют для установки толстостенных заготовок.

Оправка с упругой гильзой (гидропластмассовая) (рис. г)

Затягивая винт 3, сжимают гидропласт 1, который разжимает тонкостенную гильзу, прочно закрепляет заготовку 2. Обеспечивает высокую степень концентричности.

Самоцентрирующие устройства – устройства , установочные элементы которых равномерно перемещаются от оси заготовки (установка отверстием) или к оси (установка вала).

К ним относятся выше указанные разжимные оправки, кулачковые, мембран-ные, цанговые и роликовые патроны. При установке заготовок на данные УЭ погрешность базирования в радиальном направлении отсутствует.

Гидропластовые оправы в основном используют для финишной обработки, так как при точности базовой поверхности не ниже IT7 ƐУ=0,005…0,01мм Гидропласт – материал, который жидкотекуч при t^o=150, а при нормальной – студнеобразен. В горячем состоянии заливается в полость, имеющую либо внутреннюю, либо наружную упругую (тонкую) стенку.

Для токарных и шлифовальных работ широко используют цанговые патроны и оправы, оправы с тарельчатыми пружинами и др.

Установка двумя параллельными отверстиями на 2 пальца распространена для корпусных деталей (обеспечивается полное базирование)

Д.З. [1 рис.60 с. 130] Ромбический палец обеспечивает компенсацию разницы допусков межосевых расстояний отверстий и пальцев и должен располагаться, как показано на рисунке.

При данной схеме базирования имеет место угловая погрешность – перекос заготовки, определить которую можно из соотношения

Sinα=(△+△1)/2L (5)

5. Установочные элементы для установки заготовок центровыми отверстиями

Наиболее распространены центры:

• Неподвижные (жесткие)

• Вращающиеся (исключают износ центра)

• Цельные

• С твердосплавной вставкой

• Срезанные

• С рифлениями (для поводковых патронов с целью передачи крутящегося момента)

• Сферические

• Плавающие передние

Смотри [1 рис. 61,62 с.131 ]

При установке на неподвижные центры погрешность базирования в радиальном направлении отсутствует, а в осевом допустимо перемещение (влияет глубина центровых отверстий). Для повышения точности в данном направлении применяют поводковые патроны с плавающим центром. У данного центра под действием пружины конус выдвигается в центровое отверстие, после совмещения торцов патрона и заготовки, на требуемую глубину и погрешность базирования для размеров от этого торца также будет отсутствовать.

5. Установочные элементы для установки заготовок фасонными поверхностями

Резьбовые оправы. Могут иметь наружную резьбу или внутреннюю. Обеспечивают установку и закрепление заготовки. Направление резьбы должно быть противоположно силам резания (исключить свинчивание).

Установочные элементы для установки зубчатых колёс рабочими поверхностями зубьев смотри [1рис.64-66 с.132 ] . Ориентация зубчатого колеса относительно указанных элементов позволяет окончательно обработать отверстие.

Приспособления с ложементами. Последние выполняют в виде полости (изготавливают из листового материала), заполняемой пластифицированной массой с получением оттиска базовой поверхности. Обычно такие установочные элементы назначают для необрабатываемых базовых поверхностей при обработке корпусных деталей на многоцелевых станках.

Условные обозначения опор и зажимов по ГОСТ 3.1107-81

Д.З. [2 с.27-292таблица 1.1-1.2 ]

Практическая работа №1 Выбор установочных элементов. Расчет погрешности базирования.