3.2. Приспособление для базирования и размерной настройки при фрезеровании шпоночного паза

Проектирование приспособления для базирования заготовки и размерная настройка станка при фрезеровании шпоночного паза могут быть выполнены в такой последовательности:

• анализ чертежа детали;

• выбор станка и режущего инструмента;

• составление схемы базирования и закрепления заготовки;

• выбор схемы и последовательности настройки инструмента, например, с использованием призмы, контрольного валика и упора в приспособлении;

• определение погрешности установки заготовки в приспособлении и размера для первичной настройки станка;

• расчет высоты установки упора в приспособлении с помощью размерного анализа схемы установки упора по эталонному валику;

• расчет размера для установки положения инструмента при первичной (статистической) настройке станка на базе размерного анализа размерной цепи: «приспособление–инструмент».

Настройка станка, а при необходимости – корректировка настройки по первичным проходам в размер, определённый на стадии проектирования.

На чертеже вала (рис. 3.7) глубина шпоночного паза может быть задана размерами А₁ или А₃ в зависимости от того, как расположена канавка относительно торца детали: открытая или закрытая. Точность размеров А₁ и А₃ обеспечивается на фрезерной операции и зависит от точности настройки станка, особенно при обработке серии деталей.

Базирование и крепление вала можно осуществить, например, в приспособлении, собранном из унифицированных элементов комплекта УСП­12. Размерная настройка может быть выполнена с помощью упора, настраиваемого, например, контрольным высокоточным валиком.

Принятая схема базирования и крепления заготовки на станке приведена на рис. 3.8.

Рисунок 3.7 – Размеры шпоночного паза на валу

Рисунок 3.8 – Схема установки заготовки:

1 – призма; 2 – упор; 3 – заготовка

А₁ и А₃ – размеры, которые должны быть обеспечены по чертежу детали; S – размер для настройки инструмента относительно упора 2; Н_уст – размер установки упора, который рассчитывается на базе размерного анализа схемы настройки устройства с помощью контрольного валика (рис. 3.9).

Погрешность установки заготовки в приспособлении по принятой схеме базирования рассчитывается по формуле

, (3.11)

где – разница граничных отклонений измерительной базы относительно установленного на размер режущего инструмента;

– часть погрешности установки, вызванная несовмещением измерительной и установочной баз, а при их совмещении – равна допуску на размер между ними или сумме допусков на размеры, которые их объединяют.

Для принятой схемы установки заготовки (см. рис. 3.8) погрешности базирования можно рассчитать по формулам:

при обработке паза в размер А₁, (3.12)

при обработке паза в размер А₃, (3.13)

где – допуск, мм;

– часть погрешности установки, вызванная смещением установочной базы относительно установленного на размер режущего инструмента под действием приложенных сил крепления заготовки, мм; учитывается только тогда, когда направление силы крепления и направление размера заготовки совпадают.

Схема настройки упора по контрольному валику представлена на рис. 3.9.

Размеры и для настройки станка при фрезеровании шпоночного паза можно рассчитать с учетом точности настройки и погрешностей изготовления с помощью схемы (рис. 3.10) расположения полей допусков: для размера А₁ – как для основного вала, а для размера А₃ – как для основного отверстия:

; (3.14)

, (3.15)

где R – поле рассеяния размеров заготовки, вызванное влиянием случайных погрешностей; Т_н – допуск на настройку инструмента.

Величина R вычисляется по формуле

,

где  = 0,02 ‑0,04 мм ( – среднее квадратичное отклонение случайной величины).

Рисунок 3.9 – Схема настройки упора по контрольному валику:

1 – призма; 2 – упор; 3 – контрольный валик;

4 – магнитная стойка; 5 – индикаторная головка

Рисунок 3.10 – Схема расположения полей допусков на изготовление детали