Классификация установочных элементов приспособлений.

Установочные элементы приспособлений, их назначение и технические требования, предъявляемые к ним

Базовым поверхностям обрабатываемой детали соответствуют установочные поверхности приспособления. Детали приспособлений, несущие установочные поверхности, применяются в виде опорных штырей, пластин, призм, установочных и центрирующих пальцев и т. п.; в совокупности они образуют установочную систему приспособления. Кроме установочных деталей, применяются установочно-зажимные, или самоцентрирующиеся, механизмы, зажимающие и одновременно центрирующие обрабатываемую деталь в одной или двух плоскостях симметрии. Детали и механизмы, образующие установочную систему приспособления, делятся на основные и вспомогательные. Основные предусматриваются схемой базирования и определяют положение детали в соответствии с правилом шести точек. Вспомогательные вводятся иногда в установочную систему не для целей базирования, а лишь для повышения устойчивости и жесткости обрабатываемой детали и противодействия силам резания. Поверхности деталей, образующих установочную систему приспособления, должны обладать большой износоустойчивостью. Поэтому штыри, пластины и другие опоры обычно изготовляют из сталей 15 и 20 с цементацией рабочих поверхностей на глубину 0, 8—1, 2 мм и с последующей закалкой и отпуском до твердости НRC 55 … 60. Допускается изготовление из стали 45 с твердостью после термообработки НRC 40 … 45. Опоры должны быть оксидированы или фосфатированы. В подавляющем большинстве случаев установочными базами обрабатываемых деталей являются плоскости и цилиндрические поверхности.

Классификация установочных элементов приспособлений.

Опоры делятся на жесткие, самоустанавливающиеся и регулируемые. Жесткие опоры являются основными в установочной системе и применяются в виде штырей и пластин.

Жесткие опоры:

1Опорные штыри (выполняются с плоской сферической или насеченной головкой).

2Опорные пластины (изготовляются двух типов: плоские и с косыми пазами).

3Опорные призмы

4Пальцы

5Жесткие оправки

6Центры.

Самоустанавливающиеся основные опоры имеют две, реже три опорные точки и вводятся иногда в конструкцию взамен одной или двух жестких опор. Самоустанавливающиеся опоры усложняют приспособление и применяются лишь В специальных случаях. Так, например, при базировании плоскостями бобышек, расположенных в виде четырехугольника, необходимо одну из основных жестких опор заменять двухточечной. Иногда такая необходимость возникает при базировании ступенчатой плоскостью и т.п.

Регулируемые винтовые опоры, применяются в качестве основных или вспомогательных опор. Самоустанавливающиеся и подводимые вспомогательные опоры применяются дополнительно к основным и используются в случаях, когда необходимо повысить жесткость и устойчивость детали.

8. Конструкции основных плоскостных опор. Условия их применения.

Опорные штыри (ГОСТ 4083 —57) выполняются с плоской сферической или насеченной головкой (рис. 1). Предельные диаметры стандартных штырей d = 3…24 мм; диаметры головок D =5 … 40 мм; высота низких головок Н = 2 … 20 мм; высоких—Н = 5 … 40 мм; общая длина штырей с низкими головками L = 6 … 50 мм, с высокими — L = 9 … 70 мм. Опорные площадки в корпусе под головки штырей должны слегка выступать и обрабатываться одновременно, чем обеспечивается расположение их в одной плоскости. Штыри с плоскими головками после их запрессовки также шлифуются одновременно, в связи с чем у этих штырей по размеру Н оставляется припуск 0, 2—0, 3 мм па шлифование после сборки.. Иногда в отверстия корпуса под штыри запрессовывают стальные закаленные втулки Торцы втулок одновременно шлифуют, обеспечивая необходимую плоскостность. Этим обеспечивается взаимозаменяемость штырей, при которой отпадает необходимость шлифовать их установочные поверхности при сборке и сокращается время на ремонт приспособлении. Опорные пластины (ГОСТ 4743—57) изготовляются двух типов (рис. 2): плоские (тип а) и с косыми пазами (тип б). Размеры стандартных пластин находятся в пределах: ширина В = 12…35 мм; длина L = 40 … 210 мм; высота Н = 8…25 мм, h = 4…13 мм. Допустимое отклонение высоты Н по посадке (—0, 01 …— 0, 014) допустимое отклонение расстояния между отверстиями ±0, 1 мм. Пластины закрепляются двумя или тремя винтами; предельные размеры винтов от М6 до M12. Рисунок 2 Опоры жесткие (пластины): а) плоские, б) с косыми пазами, в) примеры применения пластин

Плоские пластины целесообразно закреплять на вертикальных стенках корпуса, так как при горизонтальном их положении в углублениях над головками винтов (1—2 мм) скопляется мелкая стружка, трудно удаляемая при очистке приспособления. Пластины с косыми пазами устанавливают на горизонтальных поверхностях корпуса. При такой конструкции пластин стружка, сдвигаемая при перемещении устанавливаемой детали, легко попадает в углубления (косые пазы) пластин и не нарушает контакта при установке. Пластины, как и штыри, закрепляют на выступающих площадках корпуса (рис. 2, в), при наличии нескольких площадок в одной плоскости они обрабатываются совместно. Выбор типа и размеров жестких опор зависит от размеров и состояния базовых поверхностей: 1) детали с обработанными базовыми плоскостями больших размеров устанавливают на пластины, а небольших — на штыри с плоской головкой; 2) детали с необработанными базами устанавливают на штыри со сферической или насеченной головкой. Последние обычно применяются в качестве боковых опор, закрепляемых на вертикальной стенке корпуса; в этом случае отпадают трудности, связанные с очисткой их от стружки. Количество опор и их расположение выбираются в соответствии со схемами базирования. Во всех случаях при конструировании приспособлений необходимо обеспечивать условия для легкого удаления стружки с установочных поверхностей.

вопрос 11: Установочные элементы приспособлений для установки заготовок по внутренним цилиндрическим поверхностям.

Установку заготовок с базированием по отверстиям производят на пальцы или оправки. Упорными базами служат торцевая поверхность заготовки, определяющая ее положение по длине, и различные элементы (шпоночная канавка, отверстие и др.), определяющие угловое положение обрабатываемой заготовки относительно оси основной базы. В схемах базирования рассматривались примеры применения низких и высоких, а также цилиндрических и срезанных установочных пальцев. Пальцы запрессовываются в корпус или с дополнительным креплением при необходимости их смены. В тяжелых корпусах целесообразно пальцы закреплять винтами сверху (рис. 10, б, в), чтобы при замене пальцев не переворачивать приспособление.

Вместо буртиков, изготовляемых за одно целое с пальцами (рис. 10, а, б), целесообразно применять опорные шайбы и планки к пальцам. При вынутых пальцах установочную лоскость шайб и планок шлифуют заодно с другими опорами, чем обеспечивается необходимая плоскостность.

Рисунок 10 Крепление установочных пальцев в корпусе.

При установке детали плоскостью и двумя отверстиями под базовую плоскость

следует предусматривать самостоятельные опоры (пластины, штыри).

При установке тяжелых деталей, когда неподвижные пальцы мешают загрузке,

их делают выдвижными. Съемный палец 1 установлен в плунжере 2 (рис. 13, а),

управляемом рычагом 3. Иногда для выдвижения пальца используют реечный

механизм. Конусные подпружиненные пальцы 1.

Рис. 13, б – применяются при базировании коническим отверстием или

необработанным цилиндрическим.

Примеры жестких оправок приведены на рис. 14. На рис. 14, а показана

коническая оправка (конусность 1/1500... 1/2000), на которую обрабатываемую

заготовку наколачивают легкими ударами. Благодаря расклинивающему действию

оправки заготовка удерживается от проскальзывания при обработке. Недостаток этой

оправки - отсутствие точной ориентации заготовки по длине. На рис. 14, б показана

конструкция оправки, на которую обрабатываемую заготовку насаживают с натягом.

Используя при запрессовке упорные кольца (на рисунке не показаны), точно

ориентируют заготовку по длине оправки. При наличии канавки 1 можно подрезать

оба торца заготовки. Шейка 2 (направляющая) обеспечивает свободное надевание

заготовки вручную. На рис. 14, в показана оправка, на которую заготовку насаживают

с зазором. Положение заготовки по длине определяется буртом 1 оправки, ее

провертывание предупреждается затяжкой гайки 3 или шпонкой 2 (если в заготовке

имеется шпоночная канавка). При использовании этих оправок базовые отверстиязаготовок рекомендуется обрабатывать по 7-му квалитету точности.

Наряду с жесткими применяют и разжимные оправки. На рис. 15, а показана

центровая оправка с разжимной цангой. Затягивая гайку 5, перемещают цангу 3 влево по конической части оправки 4, последняя раздвигает цангу 3 (имеющую продольные разрезы), которая зажимает заготовку 2 по внутренней поверхности. Гайка 1 ограничивает перемещение цанги влево. На рис. 15, б приведена конструкция консольной разжимной оправки. Заготовку закрепляют затяжкой внутреннего конуса 2. Разжимные оправки по сравнению с жесткими обеспечивают меньшую концентричность обработки. На рис. 15, в приведена конструкция консольной оправки стремя сухарями 1, раздвигаемыми внутренним конусом 2. Эту оправку применяют для установки толстостенных заготовок. Оправка с упругой гильзой, разжимаемой изнутри гидропластом, показана на рис. 15, г. Затягивая винт 3, сжимают гидропласт 1, который, разжимая тонкостенную гильзу 2, прочно

закрепляет заготовку. Оправки с гидропластом обеспечивают высокую степень

концентричности (биение 0, 005...0, 01 мм).

Вопрос 12: Установка заготовок одновременно по нескольким поверхностям.

При обработке валов и некоторых других заготовок, имеющих базовые

поверхности в виде центровых гнезд (или конических фасок), в качестве

установочных элементов используют центры. Различные конструктивные формы

центров показаны на рис. 16. Схема установки на обычный жесткий центр показана

на рис. 16, а; на рис. 16, б показана установка заготовки конической фаской на

срезанный центр; на рис. 16, в - конструкция вращающегося центра для токарных

работ; на рис. 16, г - установка заготовки на специальный, срезанный центр с зубьями

и на рис. 16, д - конструкция поводкового центра для передачи момента благодаря

внедрению рифлений в базовую поверхность гнезда заготовки. Этот центр

обеспечивает передачу большого момента, но портит поверхность гнезда. Для точной

установки заготовок по длине применяют плавающий передний центр (рис. 16, е). в

этом случае погрешность диаметра центрового гнезда не влияет на осевое смещение

заготовки, так как торец последней упирается в неподвижную плоскость корпуса

плавающего центра.

При установке на два центра заготовка сохраняет одну степень свободы - возможность вращения вокруг оси центров. В ряде случаев (фрезерование шпоночных пазов, фрезерование квадратов) необходима дополнительная база для угловой координации заготовки. На рис. 17 показана (установка заготовки с поджимом к дополнительной боковой базе.

Полную ориентацию заготовки в пространстве обеспечивают установкой на три

центра (рис. 18, а), из которых два жестких, а один выдвижной, выполняющий роль

установочного и зажимающего элемента. Преимуществами этой схемы являются

хорошая устойчивость и постоянство баз, так как после подготовки центровых гнезд

все операции можно выполнить при одном базировании. К недостаткам схемы

относится необходимость выдерживать точное значение диаметра центровых гнезд.

Схема базирования может осуществляться также установкой на четыре центра

(рис. 18, б), из которых два жестких и два выдвижных. Эта схема менее чувствительна 14 к изменению диаметра центровых гнезд, так как зазор можно выбирать, а ось детали может при этом смещаться.

При шлифовании осевых отверстий зубчатых колес применяют базирование по

рабочим поверхностям зубьев, обеспечивая этим высокую концентричность

отверстия зубчатого колеса. На рис. 19 показаны различные схемы установки

зубчатых колес. В качестве установочных элементов применяют рейки рис. 19, а),

ролики (рис. 19, б), зубчатые секторы (рис. 19, в) и качающиеся рычаги (рис. 19, г) в

специальных патронах (для цилиндрических колес).

Рисунок 19 – Схемы установки зубчатых колес

При использовании роликов применяют патроны (рис. 20) установочные элементы, в данном случае ролики, крепят в обойме 4, допускающей возможность их самоустанавливания по впадинам колеса 5. Точное центрирование обеспечивают

кулачки 3, которые скользят по наклонным пазам корпуса патрона. Осевую ориентацию заготовки осуществляют по упорам 6. При закреплении заготовки

усилие от штока 1 передается через гибкие пластинки 2 на кулачки.

Конические зубчатые колеса устанавливают по сферическим элементам,

применяя специальные прижимные устройства. В отдельных случаях в качестве установочных баз можно применять наружные и внутренние сферические поверхности, наружные и внутренние резьбовые и шлицевые поверхности, фасонные поверхности, а также различные их сочетания.

Вопрос 13: Погрешность установки. Причины возникновения и пути их уменьшения