13.3 Особенности базирования и закрепления заготовок в приспособлениях для станков с чпу

Поскольку относительное перемещение заготовки и инструмента осуществляется автоматически, в системе заданных координат, то при базировании заготовок нужно полное базирование и жесткая связь базирующих элементов приспособления с началом координат.

При обработке заготовок приспособления должны исключать ошибки, при базировании.

При базировании заготовок тел вращения в патронах в качестве двойных опорных или направляющих баз принимают наружные или внутренние цилиндрические поверхности, а также поверхности центровых отверстий. При базировании плоских и корпусных деталей в качестве баз применяют три плоских поверхности или одну плоскую и два отверстия.

Базирование по 3-м поверхностям является наиболее простым и надежным, обеспечивает точность базирования. Недостатком является то, что в ряде случаев невозможно производить обработку заготовок с 4-5 сторон или по контуру с одной установки. В этих случаях применяют базирование по плоскости и 2-м отверстиям. Недостаток: неизбежно возникают погрешности базирования в результате неточности обработки технологических отверстий заготовки, неточность изготовления базирующих пальцев и наличие гарантированных зазоров в соединении палец – отверстие.

При установке заготовки без приспособления для обеспечения ее правильного положения необходимо производить выверку заготовки по двум базовым поверхностям с помощью контрольной оправки, устанавливаемой в шпинделе, и щупов или по индикатору. Используют также эталонный угольник с магнитом, который закрепляется на обработанной поверхности заготовки. С помощью микроскопа, устанавливаемого в шпиндель станка, обеспечивают оптическую ориентацию заготовки по риске на угольнике.

При базировании по плоскости и отверстию заготовку устанавливают по отверстию с помощью грибкового и индикаторного центроискателя.

Установка заготовок без приспособления требует много времени. Для сокращения времени простоя целесообразно применять приспособления с быстродействующими приводами и зажимами.

13.4 Особенности установки приспособлений на станках с чпу

Основной особенностью является необходимость полного базирования приспособления на столе станка с жесткой связью с началом координат станка, а также быстрая смена приспособлений на станке.

Для полного базирования приспособления должны быть предусмотрены базирующие элементы, соответствующие посадочным местам станка и обеспечивающие точное положение приспособления:

1) при наличии на столе станка продольных пазов и центрального поперечного паза приспособление базируется с помощью установочных шпонок 1 или штырей по продольному и поперечному пазам (рис. 13.2, а);

2) если на столе имеются центральное отверстие и продольные пазы, то для базирования используются два штыря (рис. 13.2, б), если только продольные пазы, то приспособление базируется по пазу посредством двух шпонок. При этом будет иметь место неполное базирование, поскольку приспособление будет лишено лишь пяти степеней свободы. Дополнительное базирование по продольной оси стола может быть осуществлено с помощью упора, установленного на столе станка;

3) приспособления можно базировать только по двум плоскостям «в координатный угол» посредством точно изготовленного и выверенного угольника 1, установленного и закрепляемого в продольных пазах стола станка (рис. 13.2, в).

4) при базировании приспособлений только по продольному пазу установка инструмента 2 в исходную точку обработки может осуществляться по щупу и установам 1 и 3, закрепленным на корпусе приспособления (рис. 13.2,г). Установку инструмента в исходную точку можно производить также по установочному отверстию или штырю, что, естественно, увеличивает подготовительно-заключительное время, поскольку в шпиндель станка необходимо установить специальную сплошную или полую эталонную оправку, ось которой необходимо совместить с осью отверстия или штыря приспособления. После этого оправку вынимают и устанавливают в шпиндель станка требуемый инструмент;

5) при установке приспособления на спутниках возможны различные варианты базирования в зависимости от конструкции спутника. Так, если к спутнику 1 прикреплены поперечная 3 и продольная 4 планки с Т-образными пазами (рис. 13.2, д), приспособление 2 базируют по планке 4 и шпонке 5, устанавливаемой на планку.

Рис. 13.2. Схема базирования приспособления с помощью станка: 1 – стол станка;

2 – приспособление; 3 – угольник.

Базирование приспособления 2 на спутнике 1 по Т-образному пазу посредством шпонки и в продольном направлении посредством мерной планки 3, упирающейся в торцовую планку 4, показано на рисунке 13.2, е.

Базирование приспособления 2 на спутнике 1 с сеткой координатно-фиксирующих отверстий посредством трех штырей 3, установленных в отверстиях плиты, показано на рис. 13.2, ж.

Приспособление 2, которое базируется на спутнике 1 с сеткой отверстий посредством мерных планок 5, упирающихся в торцовые планки 3 и 4, показано на рис. 13.2, з.

Базирование приспособления 2 на спутнике 1 с Т-образными пазами и отверстиями посредством штыря 3 в отверстии плиты и двух штырей 5, установленных в торцовой планке 4, показано на рис. 13.2, и.

При установке приспособлений на станках возникают погрешности установки приспособления ε_у.пр., суммирующееся из погрешности базирования приспособления на станке ε_б, погрешности закрепления приспособления ε_з и погрешности, возникающей от износа элементов для установки приспособления ε_из.э. Поскольку в мелкосерийном производстве на станке устанавливают различные приспособления, все погрешности, включая погрешность износа элементов для установки приспособления, представляют собой поля рассеяния случайных величин.

Погрешность установки можно определить по формуле:

При установке приспособлений на палетах возникает погрешность палеты ε_п, которая включает погрешности изготовления паллеты ε_изг.п; погрешности износа поверхности палеты для базирования приспособлений ε_из.п и погрешности установки палеты на станке ε_у.п:

Погрешность установки палеты на станке

,

где ε_б.п – погрешность базирования палеты на столе станка;

ε_з.п – погрешность закрепления паллеты;

ε_из.п – погрешность от износа элементов для установки палеты на станке.

При установке приспособления по продольному и поперечному пазам погрешности базирования приспособления определяются как зазоры между пазом и шпонкой или пазом и штырем. При установке приспособления по отверстию и пазу ε_б определяется как зазор между штырем и отверстием или между штырем и пазом. Для сведения к нулю ε_б необходимо наличие беззазорного соединения, что обеспечивается применением конических подпружиненных пальцев или разжимных пальцев.