Установка заготовок по центровым отверстиям

При обработке валов, труб и других деталей часто применяют установку на конические поверхности специально выполненных центровых отверстий или фасок. Установка вала по двум центровым отверстиям позволяет совместить ось детали с осью центров, т.е. свести к нулю погрешности от несовмещения технологической базы с собственной системой координат для всех размеров заданных от оси вала. Такая схема установки получила широкое применение благодаря следующим преимуществам:

● простоте конструкции приспособления;

● отсутствию погрешности от несовмещения баз для диаметральных размеров;

● обеспечению выдерживания принципа постоянства баз при обработке на различных операциях.

Недостатком этой схемы является необходимость обработки у детали дополнительных поверхностей – центровых отверстий.

Для реализации теоретической схемы базирования, приведенной на рис.2.19, в качестве установочных элементов используют жесткие и вращающиеся центры. Жесткие центры устанавливают в шпиндель станка и пиноль задней бабки. Конструкции жестких центров показаны на рис.2.20, а, б.

Срезанные центры (рис.2.20, б) применяют для установки труб и подобных деталей по коническим фаскам. Поводковый центр (рис.2.20, в) обеспечивает передачу крутящего момента за счет внедрения рифлений в поверхности конической фаски. Такой центр обеспечивает передачу момента, необходимого для чистовых операций, но портит поверхность центрового отверстия заготовки.

Рис.2.19. Теоретическая схема базирования вала по центровым отверстиям

Рис.2.20. Жесткие центры

В современных быстроходных токарных станках, а также при обработке тяжелых деталей в заднюю бабку ставится вращающийся центр (рис.2.21, а).

Рис.2.21. Вращающийся и плавающий центры

Вращающийся центр обладает пониженной по сравнению с жестким центром жесткостью, но не изнашивается и не портит базовых поверхностей, так как вращается вместе с заготовкой.

Вращающиеся центры бывают универсальные и специальные. Универсальные центры делают в виде самостоятельного устройства и используют в любом станке, имеющем конусное гнездо. Специальные центры делают заодно с пинолью задней бабки и применяют главным образом для тяжелых работ при обработке деталей больших размеров. Для вращающегося центра необходимо два радиальных подшипника 1 (рис.2.21, а) и один упорный 2.

Установка на жесткий передний центр приводит к несовмещению установочной и измерительной баз. В результате появляется погрешность базирования , равная допуску на глубину центрового отверстия.

При необходимости точной ориентации заготовки по длине в шпиндель 1 станка устанавливается плавающий центр, схема которого приведена на рис.2.21, б.

При поджатии заготовки 6 задним центром плавающий центр 3 утапливается в корпусе 2, сжимая пружину 5 до тех пор, пока торец детали не упрется в торец корпуса 2 (или в специальный упор). При этом независимо от глубины центрового отверстия, торцы всех заготовок в партии займут вполне определенное положение, технологическая база совместится с собственной системой координат заготовки, часть погрешности базирования для осевых размеров, обусловленная несовмещением баз сведется к нулю. Винт 4 предохраняет центр от выпадания из корпуса 2 под действием пружины 5.

При установке на центры (в том числе и на плавающий) возникает погрешность от неточности изготовления установочной базы – несовмещение осей центровых отверстий (рис.2.22).

Рис.2.22. Схема возникновения погрешностей при установке на центры

Если оси центровых отверстий имеют несоосность С, то при расстоянии между вершинами конусов центровых отверстий L, угол перекоса оси можно определить: . В результате погрешность размера :