38. Схема базирования и схема установки на токарном станке

Рис. 3.1 Примеры схем базирования и соответствующих им схем установки

Схемой базирования будем называть эскиз детали в состоянии после выполнения рассматриваемой операции, на котором выделены обработанные поверхности, проставлены выполняемые технологические размеры и условными значками отмечены точки сопряжения технологических баз заготовки с плоскостями (осями) собственной (базовой) системы координат. Технологическими базами заготовок, которые обрабатываются на токарном станке, чаще всего бывают оси цилиндрических и конических поверхностей, и плоскости (торец, плоскость симметрии, плоскость). Сочетание технологических баз, обеспечивающих полную определенность расположения заготовки относительно собственной системы координат, будем называть комплектом технологических баз, который должен накладывать на заготовку шесть связей.

Схема установки отличается от схемы базирования тем, что на ней вместо точек сопряжения условными знаками указывают установочные и установочно-зажимные компоненты приспособления, а также точку приложения и направление силы зажима.

На рис. 3.1 показаны примеры схем базирования и соответствующих им схем установки. Комплект технологических баз, показанный на рис. 3.1-а, состоит из оси заготовки – двойной направляющей (1,2,3,4) и двух опорных (5 и 6) баз – торца и плоскости симметрии, проходящей через ось заготовки. Эта схема базирования может быть реализована установкой заготовки на плавающий и вращающийся центры. Центром задней бабки заготовка подается до жесткого упора. Вращение заготовки передается поводковым патроном и хомутиком.

Комплект технологических баз, показанный на рис. 3.1-б и 3.1-г, состоит из установочной (1,2,3), двойной опорной (4,5) и опорной (6) баз. Для подрезания торца и обтачивания уступа на детали типа диск, заготовка устанавливается в трехкулачковый самоцентрирующий патрон с опорой торцом в выточки кулачков.

Комплект технических баз при обработке небольшой корпусной детали (см. рис. 3.1-г) реализуется при установке заготовки на плоские опоры и два пальца (цилиндрический и ромбический). Сила зажима прижимает заготовку к опорам. Такое специальное приспособление можно смонтировать из стандартных элементов на планшайбе.

Комплект технологических баз, показанный на рис. 3.1-в состоит из установочной (1,2,3), направляющей (4,5) и опорной (6) баз. Он может реализован при установке заготовки в четырехкулачковом патроне.

39. Оснастка для установки и закрепления заготовок на токарном станке

Для установки заготовки с использованием в качестве реальной технологической базы наружной цилиндрической или шестигранной поверхности обычно используется трехкулачковый самоцентрирующийся патрон (рис. 3.2). Такой патрон можно использовать, если в качестве реальной технологической базы принята внутренняя цилиндрическая поверхность и прилегающий к ней торец, но диаметр этой поверхности должен быть достаточно большим, чтобы внутри могли разместиться кулачки.

Четырехкулачковый патрон (рис. 3.3) с независимым перемещением кулачков применяют преимущественно для закрепления заготовок с технологической базой некруглой формы (квадрат, прямоугольник и т.д.). Кулачки могут быть повернуты на 180 для закрепления за внутреннюю поверхность.

При токарной обработке валов в качестве реальных технологических баз используются центровые отверстия (рис. 3.4). В шпинделе передней бабки устанавливают неподвижный или плавающий центр (рис. 3.5-а, б). При обтачивании наружной конической поверхности в шпинделе передней бабки и пиноли задней бабки устанавливаются центры со сферической рабочей частью (см. рис. 3.5-в). Если необходимо подрезать торец заготовки, в пиноль задней бабки устанавливают полуцентр (см. рис. 3.5-г). При обычном обтачивании в пиноль задней бабки устанавливают вращающийся центр (рис. 3.6).

Передача крутящего момента от шпинделя заготовке осуществляется пальцем поводкового патрона, закрепленного на шпинделе, через хомутик, который закрепляется на заготовке (рис. 3.7). Передача крутящего момента заготовке может осуществляться поводковым патроном (рис. 3.8), зубцы которого внедряются в торец заготовки действием осевой силы, создаваемой задней бабкой.

Для повышения жесткости заготовку вала устанавливают в трехкулачковом патроне и центре задней бабки или при обтачивании длинной цилиндрической поверхности используют подвижный люнет, который закрепляется на продольных салазках суппорта (рис. 3.9). Опорные кулачки люнета сдвинуты по отношению к резцу в сторону задней бабки на 20…30мм.

Если длинном валу или втулке, наружный диаметр которых не позволяет их разместить внутри шпинделя, необходимо обработать отверстие, то заготовку устанавливают в трехкулачковый патрон и неподвижный люнет (рис. 3.10), закрепляемый на направляющих станины.

При обработке втулок и дисков, чтобы обеспечить соосность обрабатываемых поверхностей с отверстием, которое служит реальной технологической базой, заготовку устанавливают и закрепляют на оправках различной конструкции. Оправки могут быть консольными, когда они своим хвостовиком (конус Морзе) устанавливаются в шпинделе, или центровыми, когда они с закрепленной них заготовкой устанавливаются в центрах.

Цилиндрические оправки для установки заготовок с гарантированным зазором (рис. 3.11) конструктивно простые, позволяют вести многоместную обработку, но не обеспечивают точного центрирования. Цилиндрические прессовые оправки (рис. 3.12) применяются при необходимости обеспечить высокую точность взаимного расположения отверстия и обрабатываемых поверхностей. Используя при запрессовке упорные кольца (на рисунке не показаны), точно ориентируют заготовку по длине оправки. При наличии кольцевой выточки 1 можно подрезать оба торца заготовки. Шейка 2 – направляющая при напрессовке.

Наряду с жесткими применяют разжимные оправки: 1) цанговые; 2) кулачковые; 3) с тарельчатыми пружинами; 4) с гофрированными центрирующими втулками; 5) с упругой гильзой, которая разжимается изнутри гидропластом; 6) самозажимные роликовые. Консольная цанговая и кулачковая центровая оправка показаны на рис. 3.13. Силу закрепления на этих оправках обеспечивает давление центра задней бабки.

Консольная оправка с тарельчатыми пружинами показана на рис. 3.14. При вращении винта 5 втулка 2 сплющивает пружины, их наружный диаметр увеличивается, а внутренний уменьшается, за счет чего происходит центрирование и зажим заготовки. Схема оправки с гофрированной центрирующей втулкой показана на рис. 3.15. При сжатии такой втулки также происходит увеличение наружного и уменьшение внутреннего диаметров. Схема однороликовой самозажимной оправки показана на рис. 3.16. Ролик 1 установлен в обойме 2, предотвращающей его перекаливание и выпадание. При вращении оправки ролик за счет трения о заготовку закатывается в узкую часть паза и заклинивает заготовку. Чем больше сила резания, тем сильнее заклинивается ролик с заготовкой.

Для обработки эксцентрической поверхности детали с отверстием, которое используется в качестве технологической базы, заготовка устанавливается: на эксцентрические оправки (рис. 3.17), в четырехкулачковом патроне (рис. 3.18-а), в трехкулачковом патроне с мерной пластиной (рис. 3.18-б), в специальном патроне (рис. 3.18-в), который состоит из трехкулачкового патрона 1, поворотного стола 2 и суппорта 3 для создания эксцентриситета. Толщина мерной пластины (см. рис. 3.18-б) определяется из выражения

,

где D – диаметр технологической базы, – эксцентриситет.