Шишкин Основы проектирования станочных приспособлений 2010

В этом случае наружная цилиндрическая поверхность является двойной направляющей базой. Опорные точки 1, 2, 3 и 4 лишают заготовку четырех степеней свободы – перемещений вдоль осей Y и Z и поворотов вокруг этих же осей.

Плоскость вала является опорной базой (опорная точка 5), которая лишает заготовку перемещения вдоль оси X. Опорная точка 6 выполняет аналогичную функцию, как в предыдущей схеме базирования.

Рис. 1.14. Теоретическая схема базирования заготовки типа вала по плоскости и наружной цилиндрической поверхности

Установочными элементами приспособления для данной схемы базирования являются длинная призма и цилиндрическая опора.

По характеру проявления базы в этом случае будут двойная направляющая база, опорная база, лишающая заготовку смещения относительно оси X, – явные базы. Опорная база, лишающая заготовку поворота относительно оси X, аналогична базе диска.

Тогда комплект баз для данной схемы базирования представляет собой сочетание технологической двойной направляющей явной, технологической опорной явной и технологической опорной скрытой или явной баз.

Реализация рассмотренной теоретической схемы в конструкции приспособления представлена на рис. 1.15 [8].

Рекомендации по применению типовой схемы базирования заготовки по плоскости и наружной цилиндрической поверхности.

1.В качестве баз целесообразно использовать поверхности, изготовленные с более высокой точностью.

2.При необходимости длинные призмы выполняются на разные диаметры цилиндрических поверхностей заготовки.

22

3.С целью повышения точности базирования заготовки длинная призма должна иметь наибольшее, допустимое для конкретных условий, расстояние между рабочими поверхностями.

4.Расположение опорной базы по линейному размеру для ступенчатых валов зависит от места расположения измерительной базы выполняемого на данной операции линейного размера.

5.В случае если заготовка по геометрической форме представляет собой сочетание диска и вала, например, ступица, недопустимо ее базирование одновременно на установочной и двойной направляющей базам, так как заготовка лишается восьми степеней свободы, что невозможно. Выбор того или иного варианта зависит от требований, предъявляемых к конкретным поверхностям, выполняемых на технологической операции.

1.2.3.Базирование заготовки по плоской и двум наружным цилиндрическим поверхностям

Такое сочетание поверхностей, которые используются в качестве баз, присуще заготовкам типа рычагов, шатунов и т.п.

Плоская поверхность такого типа заготовок принимается за установочную базу. На рис. 1.16 представлена теоретическая схема базирования заготовки рычага. Опорные точки 1, 2, 3 установочной базы лишают заготовку перемещения вдоль оси Z и поворотов вокруг осей X и Y. Одну из наружных цилиндрических поверхностей (в данном случае левую) принимают в качестве двойной опорной базы (опорные точки 4 и 5), которые лишают заготовку перемещения вдоль осей X и Y. Оставшуюся степень свободы – вращение вокруг оси Z – лишает опорная точка 6, являющаяся опорной базой.

В качестве установочных элементов в конструкции приспособлений для установочной базы используются цилиндрические постоянные опоры, опорные шайбы или опорные пластины.

Базирование заготовки по наружным цилиндрическим поверхностям в приспособлении производится с помощью двух коротких призм (опорные точки 4, 5, 6). Левая призма, лишающая заготовку двух степеней свободы, является неподвижной. Правая же призма выполняет двойную функцию. С одной стороны, она является установочным элементом, а с другой стороны, – элементом зажимного устройства, и поэтому призма выполнена подвижной.

24

X

4,5

Y

Рис. 1.16. Теоретическая схема базирования заготовки по плоскости и двум наружным цилиндрическим поверхностям

Необходимо помнить, что только неподвижный установочный элемент лишает заготовку полного количества степеней свободы, определенных его конструкцией, например, короткая призма лишает заготовку двух степеней свободы.

Если установочный элемент имеет одну или несколько степеней свободы (перемещение призмы, перемещение плунжеров в самоустанавливающейся опоре), то количество степеней свободы, которых лишается заготовка, будет меньше на количество степеней свободы установочного элемента. Согласно именно этому положению теоретической механики, короткая подвижная призма лишает заготовку одной степени свободы, что и отображено на теоретической схеме базирования.

Характер проявления баз для представленной типовой схемы базирования является явным для установочной и двойной опорной базы. Скрытый характер проявления опорной базы объясняется тем, что подвижная призма определяет положение по повороту продольной оси симметрии заготовки, т.е. воображаемой линии. Опорная база может быть явной, если правая цилиндрическая поверхность базируется в упорк цилиндрическойопоре, что показано на рис. 1.17.

Тогда комплект баз для рассматриваемой типовой схемы базирования состоит из технологических установочной явной, двойной опорной явной и опорной явной или скрытой баз.

Пример конструкции приспособления, реализующего данную типовую схему, представлен на рис. 1.18 [9].

25

Следует иметь в виду, что конструктивные различия заготовок не оказывают влияния в целом на типовую схему базирования. На рис. 1.19 показаны примеры конструкций деталей, для которых применима рассматриваемая схема базирования.

На рис. 1.19, а представлен пример с базами в виде участков цилиндрических поверхностей с разными радиусами R1 и R2 . На рис. 1.19, б показан вариант конструкции заготовки, у которой установочная база является ступенчатой (т.е. представляет собой, из определения базы, «… сочетание поверхностей, выполняющих ту же функцию»), а диаметры цилиндрических поверхностей различные.

1.2.4. Базирование заготовки по плоской и внутренней цилиндрической поверхностям

По плоскости и внутренней цилиндрической поверхности базируют заготовки в виде дисков с отверстиями и втулок как тел вращения. Но эта же схема позволяет произвести базирование корпусных или плоских заготовок при наличии в них отверстий.

Для заготовок, у которых площадь плоской поверхности преобладает, например, как у диска, целесообразно плоскую поверхность выбрать в качестве установочной базы (рис. 1.20).

Z 1,2,3

X

Рис. 1.20. Теоретическая схема базирования заготовки по плоскости и внутренней цилиндрической поверхности (короткое цилиндрическое отверстие)

Опорные точки 1, 2 и 3 установочной базы лишают заготовку перемещения вдоль оси X и поворотов вокруг осей Y и Z. Внутренняя цилиндрическая поверхность (опорные точки 4 и 5) является двойной опорной базой, так как лишает заготовку перемещений вдоль осей Y и Z.

27

Опорная точка 6 выполняет ту же функцию, что и в предыдущих схемах базирования (см. рис. 1.10, 1.11, 1.14).

В конструкции приспособления установочными элементами являются цилиндрические опоры для опорных точек 1, 2 и 3, а для двойной опорной базы – короткий установочный цилиндрический палец.

Комплект баз для такой схемы базирования состоит из технологических установочной явной, двойной опорной явной и опорной скрытой баз.

При базировании заготовки типа втулки внутренняя цилиндрическая поверхность определяет положение ее в пространстве более точно. Поэтому внутренняя цилиндрическая поверхность принимается как двойная направляющая база (рис. 1.21). Опорные точки 1, 2, 3, 4 лишают заготовку четырех степеней свободы – перемещений вдоль осей Y и Z и поворотов вокруг этих же осей.

Опорная точка 5 приложена к плоской поверхности, которая является опорной базой, и лишает заготовку перемещения вдоль оси X. Оставшуюся шестую степень свободы – поворот вокруг оси X – исключает опорная точка 6. Поворот заготовки относительно оси X исключается действием сил закрепления.

Рис. 1.21. Теоретическая схема базирования заготовки по плоскости и внутренней цилиндрической поверхности (по длинному цилиндрическому отверстию)

Основными установочными элементами для данной схемы базирования являются длинные установочные цилиндрические пальцы или цилиндрические оправки.

Комплект баз для втулки или полого вала представляет совокупность технологических двойной направляющей явной, опорной явной, лишающейзаготовкуосевогоперемещения, иопорнойскрытойбаз.

28

Примеры приспособлений для реализации типовой схемы базирования по плоскости и внутренней цилиндрической поверхности приведены на рис. 1.22, 1.23, 1.24.

Рис. 1.22. Приспособление для нарезания конического зубатого колеса: 1 – заготовка; 2 – шайба специальная; 3 – корпус; 4 – гайка круглая; 5 – тяга

Рис. 1.23. Специальное приспособление для сверления отверстия во втулке: 1 – корпус; 2 – штурвал; 3 – плита кондукторная; 4 – втулка постоянная;

5 – кондукторная втулка сменная; 6 – заготовка; 7 – тяга; 8 – шайба специальная; 9 – оправка

29