книги из ГПНТБ / Терликова Т.Ф. Основы конструирования приспособлений курс лекций

Погрешность положения ОПОЛ заготовки относительно настроенного на размер инструмента является следствием неточного изготовления приспособления, износа установочных элементов и неточности установки приспособления на стан­ ке,

Дпя каждого приспособления допустимая неточность из­ готовления, исходя из допуска на выполняемый размер,ли­ бр определяется расчетом, либо принимается в 2-3 раза меньшей ( а в отдельных случаях 8-10 раз) допуска на со­ ответствующий размер обрабатываемой детали.

В процессе эксплуатации приспособления установочные элементы ( опоры) подвергаются износу, в связи с чем по­ ложение измерительной базы в большой партии заготовок меняется. Интенсивность износа опор зависит от их кон­ струкции и размеров, материала и веса заготовки, состоя­ ния базовой поверхности, условий установки и снятия заго­ товки с приспособления. Предельно допустимый износ опор может быть определен, исходя из требуемой точности вы­ полняемого размера, аналогично допустимой неточности изготовления приспособления.

Неточность установки приспособления на станке обус­ ловливается либо величиной гарантированных зазоров в сое­ динениях направляющих элементов станка и приспособления (посадка патрона на центрирующий поясок планшайбы или шпинделя токарного станка, ориентация фрезерього приспо­ собления вдоль Т-образного паза стола и т .п .), либо вели­ чиной погрешности измерения при различных методах.контроля положения приспособления на станке (по эталону, по промеру и т.п .). ;

Неточность изготовления приспособления, износ эле - ментов и неточность установки приспособления на станок в каждом отдельном случае могут быть сведены к одной общей величине Si ПОЛ • Эта погрешность для каждой за­ готовки из партии, исходя из физической природы появле­ ния, является случайной.

20

Можно принять, что их распределение подчиняется нормаль ному закону и тогда погрешность установки & у можно определить как суммарное поде рассеивания, просуммиро­ вав по правилу квадратного корня элементарные погрешно­ сти

При выборе схемы установки заготовки в. приспособле­ нии необходимо определить, обеспечивает пи она требуемую точность выполняемого на операции размера. Для решения этой задачи нужно сопоставить погрешность установки, рассчитанную по формуле ( 2) с допустимой для данной опе­ рация погрешностью установку определенной по формуле ( 1)

Выбранная схема установки обеспечит требуемую точ­ ность выполняемого размера, если соблюдается условие

Су £ Су доп.

ТИПОВЫЕ СХЕМЫ УСТАНОВКИ ЗАГОТОВОК И КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Установочные элементы делятся на основные И вспо­ могательные.

Основными опорами называются элементы, лишающие заготовку при установке всех или некоторых степеней сво­ боды, т.е. основные опоры определяют положение заготов­ ки в пространстве. Поэтому основные опоры, как правило, неподвижны.

Вспомогательными опорами называются детали иля ме~ ханизмы, предназначенные лишь для придания заготовке дополнительной жесткости или устойчивости в процессе об­ работки. На рис. 5 приведен пример, когда наличие в схе­ ме 8 установочных точек не обеспечивает правильное и ог юобразное положение заготовки в процессе обработки. Г и установке заготовки не обеспечивается устойчивое ее

21

положение, она может опрокидываться. При обработке в случае малой жесткости заготовки, она может деформи - роваться. Дли устранения этих явлений в схему установ­ ки вводятся вспомогательная опора, воспринимающая сипу подачи пои сверлении.

жение установочных элементов должно обеспечивать необ­ ходимую ориентировку заготовки в пространстве, устойчи­ вость и жесткость ее закрепления.

2. Рабочие поверхности установочных элементов долж­ ны обладать высокой износоустойчивостью.

5. Конструкции установочных элементов должна обеспе­ чивать быструю их замену при износе или повреждения.

4. Установочные элементы должны быть жесткими н обеспечивать жесткость их сопряжения с корпусом приспо­ собления.

8. Устиновочные элементы не должны портить базовые поверхности (вмяггкны, царапины) при установке на точные и чистовые базы.

6. Рабочие поверхности установочных элементов должны быть по возможности, небольших размеров чтобы исключить влияние макронеровностей базовой поверхности на точность установки.

Материал. Установочные элементы изготавливаются из сталей У10А, У8А, УТА с закалкой до твердости НРС * TO­ SS, или из стали 20 с цементацией на глубину 0,8- 1,2 мм Я закалкой до той же твердости. Реже их изготавливают из сталей 48 и 40Х с закалкой до твердости НРС * 35ч 40.

22

Установка заготовок по плоским'бяапи^ы Поверхностям

Принципиапьная схема установки нами быпа рассмот­ рена ранее (см. рис. 1).

В качестве установочных элементов при этом приме­ няются штыри и опорные пластинки. Конструкции и разме­

ры штырей и пластинок оговорены специальными стандар­ тами.

Опорные площадки в корпусе под головки штырей должны слегка выступать и обрабатываются одновременно с одногс прохода, чем обеспечивается расположение их в одной плос­ кости. При частой смене изношенных штырей штыри уста - навливаются в переходную стальную каленую втулку по по­

На рис. 7 представлены конструкции опорных пластинок по ГОСТ 4743-88. Пластинки изготавливаются двух типов - плоские (тип а) и с косыми пааами (тип б). Плоские нпао-

23

танки рекомендуется за­ креплять на вертикаль­ ных стенках корпуса приспособления, так как при горизонтальном их положении в углублени­ ях под головки винтов скопляется мелкая струи ка, которую очень труд­

но удалять. Пластинки, также

как к штыри, закрепля­ ют на выступающих пло­ щадках корпуса приспо­ собления. Если этих шоп щадок несколько, то она

должны обрабатываться с одного прохода инструмента. Выбор тина и размеров опор зависит от размеров и со­

стояния базовых поверхностей заготовки:

а) детали с обработанными (чистовыми) базовыми плоскостями больших размеров устанавливают на ппа<~тинки, небольших размеров я штыри с плоской гопонкой;

б) детали с необработанными (черными) базами устанав­ ливают на штыри ро сферической или насеченной головками. Штыри со сферической головкой применяются только при ус­ тановке узких деталей, чтобы увеличить расстояние между точками опоры- В остальных случаях применяются штыри с насеченной головкой, так как штыри со сферической голов­ кой быстро ка нашиваются н теряют свой размер Н .

Вспомогательные опоры

В конструкциях приспособлений находят применение два Типа вспомогательных опор —самоустанавпивающиеся и под­ водимые. Конструкции их нормализованы.

24

А. СдмОУСТАКйЭПИваюшивсч РД№>

На рис, 8 приведена нормализованная конструкция (МН331-80) самоустанавливаюшейся опоры. При отсутствии "аготовяи штырь 1 опоры располагается выше основных опор. При установке заготовка своим весом устанавливает штырь 1, сжимая пружину 4 до тех пор, пока не ляжет на основные опоры. Поспе этого опора 1 жестко фиксируется через стержень 3 н штифт с косым срезом 2. Вся опора монтируется в корпусе 5, Для предохранения направляющих

штыря от попадания стружки в конструкцию введена направ­ ляющая втулка 8 н защитный колпачок 7. Угол скоса фикси­ рующего штифта принимается меньше угпа самоторможения - 5-8°. Штырь 1 от проворота относительно своей оси удержи­ вается шпоночным выступом штифта 2, Пружина 4 выбира­ ется такой, чтобы она не смогла приподнять заготовку над основными опорами. Для приведения опоры в исходное по­ ложение ее необходимо растормозить.

Достоинства самоустанавлявающяхся опор:

1. Быстрота действия. Штырь 1 автоматически входит в соприкосновение с заготовкой.

25

2, Возможность одновременного управления (стопоре­ ния) несколькими опорами от одного привода (например, нерва рычажную систему).

3. Опора Применяется при обработке легких деталей,

т.х. жесткость пружины можно подобрать любую. Недостаток: не может применяться при установке тя­

желых заготовок и больших значениях сип, действующих вдоль оси штыря 1.

На рис. 9 приведена схема сип, действующих на кли­ новом скосе штыря опоры при работе. Здесь Р-снла, дей­ ствующая вдоль оси штыря (вес или сипа резания). На фиксирующий штырь действует сила Р

Р ' • Р

Ввиду малости угла а( сипа Р ' во много раз больше сипы Р. Поэтому увеличение сипы Р приводит к резкому увеличению слпы р 1 , что потребует увеличе­ ния. прочности я габаритов стопорного устройства.

28

Подводимые опоры

На рис. 10 приведена нормализованная конструкция (МН350-60) клиновой подводимой опоры.

Рис. 10

При отсутствии в приспособлении заготовки штырь 1 опоры располагается ниже основных опор. После установ­ ки заготовки на основные опоры вручную движением кли­ на 2 влево выдвигают штырь 1 до соприкосновения с по­ верхностью заготовки. Затем вращением винта 3 нажима­ ют на шарики 5, которые при сближении выдвигают в ра­ диальных пазах сегментные шпонки 0 до упора их в кор­ пус 8 . Опора стопорится за счет сил трения на поверхно­ стях соприкосновения шпонок с корпусом приспособления. Кольцевая пружина 7 обеспечивает возврат шпонок при раскреплении опоры. Клин 2 предохраняется от поворота

27

жать значительно большие сипы, действующие вдоль оси штыря 1, Это пегхо можно показать рассмотрением схе­ мы сил на клине,

недостаткам подводимой опоры следует отнести: l) низкая производительность, связанная с ручным под­ водом опоры» 2) невозможность одновременного управле­ ния несколькими опорами; 3) неприменимость при обработ­ ке легких и мапожестких деталей, т.к. при подводе опо­ ры вручную до соприкосновения с деталью трудно ашу - тить момент касании н можно нарушить положение детали определяемое основными опорами,

а&миий...аааизд»д1 па Р-шаашм ймжштя&ш

поверхностям

Сузш. шшиййййзесш аат&паб

А. Базирование длинного вала.

Для точного определения положения гладкого вапа в пространстве необходимо задать координаты пяти точек (лишить его пяти степеней свободы). Базовая цилиндри­ ческая поверхность задается четырьмя координатными точками - две из них лежат на образующей 1-& и две

Яа образующей 3-4. Цилиндрическая поверхность наши­ вается двойной направляющей (рис. 11).

На торце вапа задается координатная точка 5, ли­ шающая вал перемещения вдоль оси ОХ. Для гладкого вала шестая степень свободы - вращение вокруг оси ОХ - значения не имеет.

При необходимости лишения вапа всех шести степе­ ней свободы шестая координатная точка 0 может быть ведана на поверхности шпоночной канавки (лыскн или радиально просверленного отверстия),

В, Базирование Коротких цилиндрических деталей ( диски, колышу,

При установке коротких цилиндрических деталей ко ­ ординатные точки, определяющие образующие цилиндра, настолько близко располагаются друг к другу, что прак­ тически сливаются в одну и детат» не сможет занять достаточно устойчивого положения, Поэтому за главную базирующую Поверхность Принимаете* торец детали, не­ сут** три координатные точки 1,2,3 .Цилиндрическая

. 28

Рис. И

поверхность несет две координатных точки и называется центрирующей. Фиксация от проворота относительно ос» ОХ осуществляется по поверхности шпоночного паза, пыскг или отверстия.

Установку по наружным цилиндрическим поверхностям производят на призмы, во втупку или в самодентрируюшяе

29