Классификация установочних пальцев

Установочне пальцы подразделяются на постоянные, сменные, выдвижные.

В свою очередь они могут быть – высокие и низкие, цилиндрические и срезанные.

а) – цилиндрический палец с буртиком; б) – цилиндрический палец без буртика; в) – применение опорной шайбы с пальцем; г) – сменный цилиндрический палец; д) – срезанный палец; е), ж) – выдвижные пальцы

Рис. 4 – Установочные и выдвижные пальцы

Материал пальцев диаметром D < 16 мм – сталь У8А, при D > 16 мм – сталь 20Х с цементацией на глубину 0,8…1,2 мм и закалкой до HRC 55…60.

Диаметр D выполняют с точностью: g5, g6, f6, f7, e9.

УСТАНОВКА ЗАГОТОВОК ПО ДВУМ ОТВЕРСТИЯМ И ПЛОСКОСТИ

Установка заготовок по двум отверстиям и плоскости применяется для обработки деталей малых и средних размеров типа корпусов, плит, рычагов и т.д. По этой схеме производится базирование приспособлений-спутников на рабочих позициях автоматических линий (рис.5 а).

а) б)

Рис. 5 – Базирование по двум отверстиям и плоскости

Схема базирования а) (рис.5) наиболее часто применима.

Достоинства схемы (а):

– лишает заготовку 6-и степеней свободы и одновременно обеспечивает свободный доступ инструментов для обработки заготовки с разных сторон;

– позволяет реализовать принцип постоянства баз;

– позволяет достаточно просто и точно фиксировать заготовки и приспособления-спутники на поточных и автоматических линиях.

Плоскость и два отверстия – всегда чистовые базы.

Плоскость обрабатывают начисто на одной из первых операций. Отверстия обрабатывают, как правило, по 7 квалитету.

В качестве установочных элементов применяют опорные пластины, опорные шайбы и два неподвижных или выдвижных пальца.

Конструктивно различают установку :

а) на два цилиндрических пальца ;

б) на один цилиндрический или один срезанный пальцы.

Необходимо обеспечить условие установки на два пальца.

Диаметр одного из пальцев задают равным номинальному размеру диаметра базового отверстия, а допуск назначают по f6, f7, e9 в зависимости от точности отверстия.

Диаметр второго пальца определяют исходя из расчета.

УСЛОВИЕ ВОЗМОЖНОСТИ УСТАНОВКИ ЗАГОТОВКИ

НА ДВА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПАЛЬЦА

На рис.6 показано два возможных относительных положения двух отверстий в заготовке и цилиндрических пальцев приспособления. На рис.6 (а) изображен оптимальный вариант, а на рис.6 (б) – один из крайних возможных случаев, когда заготовка может быть установлена на два цилиндрических пальца.

L_О и L_П – номинальный размер межцентрового расстояния между отверстиями и пальцами.

величины допусков на межцентровое расстояние между отверстиями и пальцами соответственно.

минимальные зазоры между пальцем и отверстием для первого и второго пальца соответственно.

Рис. 6 – Схема относительного расположения двух отверстий в заготовке и пальцев приспособления

Крайние случаи, когда можно установить заготовку на два цилиндрических пальца по двум отверстиям при S₁ и S₂ – min; L_П – min; L_O – max (рис.6б) или S₁ и S₂ – min; L_П – max; L_O min (рис.7). На рис. 7 показано только левое отверстие и палец.

На рис. 7 показаны два крайних положення левого отверстия с осями О_О и О ^І_О относительно цилиндрического пальца.

Рис. 7 – Относительное положение пальца и отверстия если L_П – max; L_O – min

Условие возможности установки на два цилиндрических пальца:

Чтобы заготовка установилась на два цилиндрических пальца, нужно или увеличивать зазоры S_1min и S_2max , что приведет к снижению точности базирования, или уменьшать допуски на межцентровые расстояния Т _м.п. и

Т _м.о., что удорожает обработку базовых отверстий.

Диаметр второго пальца находится из условий:

где – минимальный диаметр второго отверстия;

– максимальный диаметр второго пальца.

Подставим (2) в (1):

отсюда

Допуск на второй палец назначается, как и на первый – по f6, f7, e9.

Пример: отверстия в заготовке

В первое отверстие устанавливается палец по f7; d1=

Повысить точность базирования на два пальца и плоскость можно, если второй палец будет срезанным, а не цилиндрическим.

Условие возможности установки заготовки на один срезанный палец и один цилиндрический:

Рис. 8 – Схема установки на один срезанный палец и один цилиндрический

На рис.8 показан один из двух крайних случаев, когда заготовка может быть установлена на один срезанный и один цилиндрический палец.

Х – зазор между срезанным пальцем и отверстием, аналогичен S_2min ;

в – ширина рабочей части срезанного пальца, стандартная величина по ГОСТ 12210-66 или 12212-66;

– максимальный диаметр срезанного пальца;

– минимальный диаметр отверстия.

KN = C.

Условие возможности установки на один срезанный палец и один цилиндрический аналогично условию (1):

Величина h находится из двух треугольников:

отсюда

т.к. с = X + b, то

Подставив Х в уравнение (3) получим условие возможности установки на цилиндрический и срезанный пальцы:

Из уравнения (4)

Это условие возможности установки на цилиндрический и срезанный пальцы:

Пример: если b=3 мм, d₁ = то

Для цилиндрического пальца:

Для срезанного пальца:

Установка заготовок на один срезанный палец и один цилиндрический позволяет обеспечить высокую точность базирования при невысокой точности межцентровых расстояний.

УСТАНОВКА ЗАГОТОВОК ПО ЦЕНТРОВЫМ ОТВЕРСТИЯМ

Установка заготовок по центровым отверстиям применяется для деталей класса валов и осей, а также труб.

Обработку заготовок в центрах выполняют на токарных, фрезерных, шлифовальных, зубофрезерных станках.

Достоинства установки заготовок по центровым отверстиям:

– Простота конструкции установочных элементов;

– Отсутствие погрешности базирования в радиальном направлении;

– Обеспечение принципа постоянства баз при обработке в центрах.

Недостаток:

– Обработка дополнительных поверхностей центровых отверстий в заготовке.

Рис. 9 – Схема базирования при установке заготовки в центрах

По конструкции центры различают:

Жесткие (упорные) центры (рис.10). Применяются на шлифовальных станках, токарных, фрезерных, зубообрабатывающих. При установке заготовки в жестких центрах заготовка вращается относительно неподвижного центра с трением скольжения.

Рис. 10 – Упорный (жесткий) центр

Вращающиеся центры (рис.11). Применяются для уменьшения трения между поверхностью центрового отверстия и рабочей поверхностью конуса центра. Вращающиеся центры имеют пониженную жесткость.

1 – центр; 2, 3, 5 – подшипники; 4 – корпус

Рис. 11 – Вращающийся центр

Срезанные центры (рис.12). Бывают двух типов:

а) для базирования по центральному отверстию труб, по отверстиям с фасками (рис.12а). Такие центры называют грибковими;

б) для подрезки торцов и обработки поверхностей малого диаметра (рис.12б). Такие центры называют полуцентрами.

Срезанные центры типа (а) могут быть упорные или вращающиеся, а типа (б) – только упорные (невращающиеся).

а) – центры грибковые;

б) – полуцентр.

в) – применение полуцентра при точении торца

Рис. 12 – Срезанные центры

Поводковые центры с рифлениями (рис.13).

1 – рабочая часть с рифлениями (зубьями); 2 – хвостовая часть; 3 – опорная часть

Рис. 13 – Поводковый центр с рифлениями

Прямые и обратные центры (рис.14). Прямые центры имеют наружный рабочий конус (рис.10 – 13, 14а), а обратные – внутренний (рис.14б).

Обратные центры применяют для базирования заготовок, имеющих вместо центрових отверстий конические наружные поверхности по торцам. Это заготовки малого диаметра, не позволяющие получить центровые отверстия.

Рис. 14 – Прямой а) и обратный б) центры

Угол рабочего конуса центров 60^○, 75^○, 90^○. Наиболее применим угол конуса 60^○. Центры с углом 75^○ и 90^○ используются для крупных заготовок при больших силах резания.

При установке заготовки на упорный передний центр возникает погрешность базирования, влияющая на длины ступеней вала, равная:

где Т_D.ц.о. – допуск на диаметр центрового отверстия;

α – угол конуса центрового отверстия.

Для устранения погрешности базирования применяют плавающие (утопающие) центра (рис.15).

1 – центр; 2 – пружина; 3 – опорная шайба; 4 – стопорный винт; 5 – плунжер; 6 – винт

Рис. 15 – Плавающий (утопающий) центр

Лекция 7

ЗАЖИМНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Зажимными называют механизмы, создающие силы закрепления заготовок с целью устранения возможности их вибрации или смещения относительно установочных элементов под действием сил, возникающих в процессе обработки (сборки), или под действием собственного веса заготовки.

Зажимные механизмы не нужны:

1 – если силы, возникающие в процессе обработки (сборки), намного меньше силы веса заготовки;

2 – если функцию зажимных сил выполняют силы, возникающие при обработке (сборке), и не требуется высокая точность обработки (рис.1).

Рис. 1 – Пример обработки без закрепления заготовки