Погрешность базирования
Погрешность базирования - это отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании от заданного, или требуемого.
Погрешность базирования возникает в следующих случаях: 1. При несовпадении измерительной и технологической баз (см. пример 1 и 3); 2. При смещении измерительной базы, вызываемом смещением технологической базы (см. пример 2).
21
Погрешность закрепления - это отклонение фактически достигнутого положения заготовки при закреплении от заданного.
Погрешность закрепления возникает при совпадении направления выполняемого размера с направлением действия силы закрепления за счет упругих и пластических деформаций в местах контакта заготовки с опорой приспособления.
Погрешность приспособления определяется следующим выражением:
22
К системе вспомогательного инструмента предъявляют следующие требования: номенклатура и стоимость интрумента, входящего в систему, должны быть сведены к экономически обоснованному минимуму; элементы системы должны обеспечивать применение режущего инструмента с требуемыми точностью, жесткостью и виброустоичивостью, позволять в необходимых случаях регулирование положения режущих кромок инструмента относительно координат системы СПИД, быть удобными в обслуживании (при необходимости быстросменными) и технологичными в изготовлении.
23.Вспомогательный инструмент для сверлильных станков включает: 1) переходные втулки для закрепления режущих инструментов; 2) быстросменные патроны шариковые, кулачковые для закрепления режущих инструментов; 3) самоустанавливающйеся и предохранительные патроны для закрепления метчиков; 4) самоустанавливающиеся патроны для закрепления разверток. Многие виды вспомогательного инструмента нормализованы. [2]
24 . К вспомогательным инструментам относятся фрезерные оправки и сменные фрезерные головки к станкам.
Конструкция вспомогательного инструмента зависит от крепежно-присоединительной части фрезы и конструктивных особенностей шпинделя. Например, фрезы, имеющие конический хвостик закрепляются непосредственно в шпинделе или через переходную конусную втулку. Конец отверстий шпинделей фрезерных станков имеет конус Морзе № 3,4,5. Крутящий момент инструменту от шпинделя передается через сухари, закрепленные на шпинделе, которые входят в пазы на торцовой части втулки или оправки.
25. При работе на револьверных станках крепление режущего инструмента в револьверной головке и на поперечных суппортах производится при помощи вспомогательного инструмента, т. е. различного рода державок, конструкция которых отличается большим разнообразием.
- Втулки переходные для закрепления инструмента
-Цанги для закрепления инструмента
-Державки для отрезных пластинчатых резцов
26.
Конструирование разбивают на 2 этапа: проектир-ие и конструирование
На 1 этапе выбирают и обосновывают эл-ты приспособл. И экономич. Целесообразность возможных вариантов конструкции прсиспособл.
На 2 из выбранных эл-ов разраб. Общий вид приспособления и раб. Чертежи оригинальных деталей.
Исх.данный для конструирования :
-Чертежи
-Операц . эскизы
-Карта тех процесса
-Объем выпуска
-Госты
27
Станочные приспособления — наиболее распространенный вид технологической оснастки. Приспособления предназначаются для установки и закрепления обрабатываемых деталей, правильной ориентации их относительно инструмента и рабочих органов станка и для обеспечения нужного направления режущим инструментам.
Станочные приспособления подразделяются по трем основным признакам:
по степени специализации;
типу станков и степени механизации.
По степени специализации приспособления можно разделить на следующие группы:
универсальные (УП), применяемые при обработке различных деталей путем установки отдельных элементов приспособления на требуемый размер (станочные тиски, токарные патроны, поворотные столы, делительные головки и т. д.);
переналаживаемые (многопредметные), предназначенные для обработки различных деталей; они могут быть:
универсально-сборные (УСП) (специальные приспособления, собираемые из стандартных деталей, входящих в комплект этих приспособлений);
универсально-наладочные (УНП) со сменными нормализованными наладками (тиски со сменными фасонными кулачками и губками, патроны цанговые со сменными кулачками или ложементами - базовыми деталями, протяжные патроны со сменными направляющими и т. п.); сюда же относятся групповые приспособления для обработки определенной группы деталей; такие приспособления могут быть со сменными наладками или с постоянными установочными элементами, обеспечивающими обработку разных деталей без переналадки;
специальные (СП), предназначенные для обработки одной или группы конструктивно и технологически однородных деталей и спроектированные, исходя из определенных условий обработки, формы и размеров заготовки при однажды принятой схеме базирования.
Универсальные и универсально-сборные приспособления применяются обычно при единичном и мелкосерийном производстве, а универсально-наладочные и специальные - при серийном, крупносерийном и массовом производстве.
По типу станков (по назначению) приспособления делятся на токарные, фрезерные, сверлильные и т.д.
По степени механизации приспособления различают с ручным зажимом и с механическим; последние могут иметь управление ручное, полуавтоматическое и автоматическое.
Приводы механизированных приспособлений подразделяются по источнику энергии, примененному для их действия, на пружинные, механические, пневматические, гидравлические, электромеханические, магнитные, центробежно-инерционные и смешанные (пружинно-пневматические, пружинно-гидравлические и т. п.).
При разработке конструкций приспособлений должны соблюдаться правила выбора баз, обеспечиваться точное и стабильное взаимное положение детали и инструмента при обработке, удобство установки, снятия и контроля деталей, свободное удаление стружки, постоянство зажимного усилия и приложение его в местах, не приводящих к деформации детали, жесткое крепление детали при обработке и условия, обеспечивающие безопасность работы и сохранность поверхности детали.
Все станочные приспособления основываются на использовании типовых элементов, которые можно разделить на следующие группы:
установочные элементы, определяющие положение детали в приспособлении;
зажимные элементы — устройства и механизмы для крепления деталей или подвижных частей приспособлений;
элементы для направления режущего инструмента и контроля его положения;
силовые устройства для приведения в действие зажимных элементов (механические, электрические, пневматические, гидравлические);
корпуса приспособлений, на которых крепятся все остальные элементы;
вспомогательные элементы, служащие для изменения положения детали в приспособлении относительно инструмента, для соединения между собой элементов приспособлений и регулирования их взаимного положения.
28.Механическая обработка, в результате которой достигаются заданные форма поверхностей, их взаимное расположение и размеры, осуществляется в процессе относительного движения заготовки и режущего инструмента. Для обеспечения требуемой точности обработки заготовке должно быть придано вполне определенное положение относительно режущего инструмента. При этом она должна быть надежно закреплена во избежание смещения под действием сил, возникающих при резании. Детали и механизмы приспособления, обеспечивающие правильное и однообразное положение заготовки относительно инструмента, называются установочными элементами (опорами). Длительное сохранение точности размеров этих элементов и их взаимного расположения необходимо учитывать при конструировании и изготовлении приспособлений.
К установочным элементам предъявляются следующие требования:
· число и расположение установочных элементов должно обеспечивать необходимую ориентацию заготовки согласно принятой в технологическом процессе схеме базирования, а также достаточную ее устойчивость;
· при использовании черновых баз с шероховатостью до 3-го класса установочные элементы целесообразно выполнять с ограниченной опорной поверхностью в целях уменьшения влияния погрешностей этих баз на устойчивость заготовки;
· установочные элементы не должны повреждать технологические базы, что особенно важно при установке заготовок на окончательно обработанные поверхности;
· установочные элементы по возможности должны быть жестко зафиксированы. Для повышения жесткости крепления целесообразно улучшать качество сопряжения установочных элементов с корпусом приспособления, применяя шлифование, а в отдельных случаях шабрение или притирку поверхностей стыка;
· для повышения износостойкости опоры выполняют из сталей 45 или 20 (20Х) и подвергают термической обработке для получения твердости HRC 58…62. Несущие поверхности опор целесообразно шлифовать, доводя шероховатость их поверхности до 8-го класса;
· в целях упрощения и ускорения ремонта приспособления его установочные элементы должны быть легкосменными.
Соблюдение этих требований предохраняет приспособление от брака при обработке и сокращает время и средства, затрачиваемые на его ремонт.
29.Опорные штыри
Различают 3 типа опорных штырей в зависимости от их рабочей поверхности: опорные штыри с плоской, сферической рабочей поверхностью и рабочей поверхностью с рифлением.
Опоры с плоской рабочей поверхностью рекомендуется использовать при установке по предварительно обработанным поверхностям. Опоры со сферической рабочей поверхностью и с рифлением применяют для установки заготовок по «черным» поверхностям. При этом сферическая поверхность дает точечный контакт и уменьшает поверхность с перекосами. Опора с рифлением позволяет увеличить коэффициент трения с базовой поверхностью и применяется на высоконагруженных операциях.
Опорные штыри устанавливаются в корпус приспособления в сквозное отверстие по посадке. Рабочим размером опоры является высота Н (этот размер выполняется с точностью h8…h6).
В тех случаях, когда требуется частая смена опоры, она устанавливается в корпус через промежуточную стальную втулку.
Установочные пластины
Применяют для заготовок относительно больших габаритов и масс. Различаю 2 вида установочных пластин: 1) пластины с плоской рабочей поверхностью; 2) пластины с пазами.
Наличие пазов на установочной пластине облегчает обслуживание приспособлений (удаление стружки). Рекомендуются пластины со сплошной поверхностью устанавливать на вертикальные стенки корпуса, пластины с пазами – на горизонтальные; крепления пластин к корпусу осуществляется винтами.
31.Регулируемые опоры
Представляют собой винт с контргайкой.
Регулируемые опоры применяют для установки заготовок, характеризующихся большими погрешностями расположения базовых поверхностей.
32
33.Оправки подразделяются на жесткие (рисунок 2.6) и разжимные (рисунок 2.7).
Типы жестких оправок:
а) оправка 1, на которую заготовка насаживается с зазором (рисунок 2.6,а). Положение заготовки по длине определяется буртом оправки. Проворачивание заготовки предотвращается затяжкой гайки 3, действующей на шайбу 2. Базовые отверстия заготовок рекомендуется выполнять по 7-му квалитету. Точность центрирования зависит от зазора и обычно составляет 0,02...0,3 мм;
б) оправка, на которую заготовка насаживается с натягом (рисунок 2.6,б). Использование подкладных колец при запрессовке позволяет ориентировать заготовку по длине на оправке. Точность центрирования 0,005…0,01 мм.
Рисунок 2.6 – Жесткие оправки |
Оправки изготавливают из стали 20Х, с цементацией на глубину 1,2…1,5 мм и последующей закалкой до твердости HRCэ 55…60. Рабочие поверхности шеек шлифуют до Rа = 0,63…0,32 мкм. Для передачи момента на конце оправки предусматривают квадрат, лыски или поводковый палец. Оправки диаметром более 80 мм для облегчения выполняют полыми.
На рисунке 2.6,в показан пример использования оправки по рисунку 2.6,а для обработки детали на токарном станке. Оправка с заготовкой устанавливается в центра токарного станка.
Типы разжимных оправок:
а) консольная оправка с прорезями на рабочей шейке служит для закрепления заготовки 1 затяжкой внутреннего конуса 2 (рисунок 2.7,а). Допускается использование баз в виде отверстий, обработанных с точностью Н8…Н12. Точность центрирования 0,02...0,04 мм;
Рисунок 2.7 – Разжимные оправки |
б) консольная оправка с тремя сухарями 2, разжимаемыми внутренним конусом. применяется для закрепления толстостенных заготовок 1 с обработанным или необработанным отверстием (рисунок 2.7,б). Точность центрирования 0,05...0,1 мм;
в) оправка с упругой гильзой, разжимаемой изнутри гидропластмассой (рисунок 2.7,в). Затягиванием винта 4 сжимают гидропластмассу 3, которая, разжимая тонкостенную гильзу 2, закрепляет заготовку 1. Базовые отверстия заготовок выполняют с точностью Н7...Н8. Точность центрирования- 0,005...0,01мм;
г) оправка с гофрированными втулками (рисунок 2.7,г). При приложении осевой силы к тяге 3 цилиндрические части втулок 2 выпучиваются и прочно закрепляют заготовку 1. Втулки изготавливают из стали 38Х, У10А или 65Г с термической обработкой до твердости НRСэ 45…50. Разностенность втулки допускается до 0,05 мм и биение торца до 0,005 мм. Точность обработки базовых отверстий в пределах Н6...Н7. Точность центрирования 0,003...0,02 мм.
34
Конструкции самоустанавливающихся опор ( рис. 88, а, б), предназначены для создания надежной установки грубо обработанных базовых поверхностей и компенсируют имеющиеся неточности на заготовках. Самоустанавливающаяся опора ( рис. 88, в) должна иметь пружину, сжатую до такой степени, чтобы она поднимала штифт 2 до соприкосновения его с заготовкой, но не смещала. Между штифтом и затяжным винтом устанавливают промежуточный сухарь 4, который ограничивает движение штифта. [2]
Применение самоустанавливающихся опор с групповым зажимом сокращает вспомогательное время. Особенно целесообразно использовать их в многоместных приспособлениях. В приспособлениях с групповым зажимом закрепление и установку заготовок осуществляют с помощью самоустанавливающихся опор винтового зажима ( рис. 90, а) или гидропласта, сжимаемого ручным ( рис. 90, б) или механическим ( рис. 90, в) приводом. В последнем случае заготовки 2 прихватом прижимают к основным опорам /, вследствие чего опоры самоустанавливаются и фиксируются. [3]
Механизм самоустанавливающихся опор конструктивно прост и несложен в изготовлении. [4]
Примеры самоустанавливающихся опор приведены на фиг. [5]
В самоустанавливающейся опоре ( рис. 55) вертикальный штифт 1, находясь под воздействием предварительно сжатой пружины 4, выдвигается вверх до соприкосновения с поверхностью заготовки. Размеры пружины и степень ее предварительного сжатия подбирают так, чтобы при подъеме штифта заготовка не смещалась. Затягивая винт 3, обеспечивают фиксацию опоры в определенном положении. Промежуточный сухарь 2 ограничивает движение штифта 1 вверх при отвертывании винта. [6]