Глава IX

УНИВЕРСАЛЬНО-СБОРНЫЕ ПЕРЕНАЛАЖИВАЕМЫ^ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Современные машиностроение и приборостроение характер^ зуются значительным повышением качества выпускаемых машин и приборов, их технического уровня и надежности в эксплуатации. При выполнении этих требований большое значение имеет соблю­дение точности заданных размеров, формы и относительного расположения рабочих поверхностей деталей. Соответственно повышаются требования к методам и средствам измерения геометри­ческих параметров.

Развитие средств измерения геометрических параметров

Основными направлениями, по которым развиваются и совер­шенствуются средства измерения, являются повышение точности, надежности и долговечности средств измерения за счет совершен­ствования их конструкций, создание бесконтактных измеритель­ных средств, обеспечение стабильности измерительной силы и применения более износостойких материалов; повышение про­изводительности средств измерения путем автоматизации про­цессов отсчета и регистрации измерений посредством применения цифровых отсчетных устройств, позволяющих производить одно­временно измерение многих параметров, широкое применение контрольных полуавтоматов,_ автоматов и приборов активного контроля, обеспечивающих контроль параметров в ходе техно­логического процесса изготовления детали; создание новых точ­ных, надежных и производительных средств измерения, осно­ванных на современных достижениях физики и вычислительной техники (проекционные методы контроля, использование лазер­ного луча и др.); создание комплектов универсально-обратимых контрольных приспособлений, которые позволят1 максимально расширить область применения измерительных приборов, новы" схем и методов контроля.

Значительный прогресс наблюдается при создании средств измерения с высокими метрологическими показателями. К этиЯ средствам измерения относятся пружинные головки (оптиметры*

252

миникаторы, микрокаторы), контрольные автоматы, контрольные приборы с цифровыми отсчетными устройствами, оптические при­боры для контроля линейных и угловых размеров, универсальные трехкоординатные измерительные приборы и др. Эти средства из­мерения позволяют производить с высокой точностью контроль формы поверхностей и размеров преимущественно деталей малых и средних габаритных размеров, изготовляемых в условиях круп­носерийного и массового производства. Контроль формы и взаим­ного расположения поверхностей крупногабаритных базовых и корпусных деталей и в процессе сборки машин представляет собой более сложную задачу, решение которой обеспечивается совместным применением средств измерения (измерительных го­ловок, уровней, микроскопов, автоколлиматоров и других при­боров) и специальных приспособлений.

Конструкция каждого контрольного приспособления должна удовлетворять разносторонним требованиям, важнейшими из ко­торых являются оптимальная точность измерения, простота кон­струкции, технологичность изготовления, невысокая стоимость, короткий цикл изготовления и удобство в эксплуатации в цеховых условиях.

Специальные контрольные приспособления, применяемые в еди­ничном и мелкосерийном производстве, не соответствуют всем этим требованиям. Они сложны по конструкции и трудоемки в из­готовлении. Поэтому необходимы поиски новых конструктивных решений для оснащения производства контрольными приспособ­лениями, внедрение которых позволит не только сократить сроки технологической подготовки производства, но и снизить себе­стоимость изготовляемых машин и ремонтных работ при экс­плуатации действующего оборудования.

Пути ускорения проектирования и изготовления' приспособлений

Несмотря на большое разнообразие конструкций контрольных приспособлений, применяемых на машиностроительных заводах, они состоят из отдельных элементов не только выполняющих одинаковые функции, но и близких по конструкции.

В качестве измерителей контрольных приспособлений широко применяют рычажно-зубчатые и пружинные измерительные го­ловки (индикаторы, микрокаторы, миникаторы и др.), которые имеют малые измерительные силы (0,5—3 Н). Места крепления ^их приборов унифицированы и имеют посадочные диаметры гильз 4, 8 и 28 мм, выполняемые по посадке h6 или Н8.

Составные элементы, из которых состоят контрольные при-пособления, можно классифицировать по их функциональному ^значению по группам: корпуса приспособлений, элементы креп-еНия и настройки измерительных приборов, элементы ввода де-адей в зону контроля и проч.

253

По основным принципам унификации и стандартизации опре деляются направления в проектировании контрольных приспо соблений, отыскиваются рациональные конструктивные решения новых систем оснащения предприятий контрольной оснасткой с учетом специфики и масштабов производств. Унификация и стандартизация составных частей контрольных приспособлений дает возможность широкого использования в конструкциях кон­трольных приспособлений метода агрегатирования: конструир0. вание приспособлений из отдельных, многократно используемых взаимозаменяемых составных частей. В настоящее время соз­дан ряд комплектов обратимых контрольно-измерительных при. способлений, внедрение которых в производство дало высокие результаты.

Широко применяемая система УСП, из элементов которой создают приспособления для обработки резанием деталей на стан­ках, позволяет проводить сборку некоторых конструкций кон­трольных приспособлений. Однако недостаточное применение УСП для контрольных операций вызвано следующими причинами: а) соединение деталей УСП посредством шпоночных пазов со шпонками не обеспечивает необходимой точности взаимного по­ложения деталей, исполняющих роль базирующих устройств в конструкциях контрольных компоновок; поэтому собрать ком­поновку УСП с обеспечением полного прилегания поверхностей базирующих устройств приспособления к измерительным базам контролируемой детали практически невозможно, что резко сни­жает точность и устойчивость показаний контрольных компоновок УСП; б) в системе УСП отсутствуют элементы крепления и на­стройки измерительных приборов; в) при сборке контрольных компоновок УСП с увеличением габаритных размеров контроли­руемых деталей и их параметров неточность сборки компоновок и их масса резко возрастают.

Перемещение крупногабаритных компоновок по базовым по­верхностям деталей требует значительных сил, что снижает чув­ствительность компоновок УСП и может вызвать на этих поверх­ностях появление натиров и задиров. В связи с изложенным выше компоновки УСП для контроля деталей не всегда обеспечивают необходимую точность контроля и получаются неудобными в об­служивании. Однако при разработке комплектов элементов для создания универсально-сборных контрольно-измерительных при­способлений, обладающих свойством обратимости, в различных компоновках контрольных приспособлений детали УСП могут быть широко использованы. Например, базовые плиты и соедини­тельные планки могут быть использованы для сборки корпусов контрольных приспособлений, опоры — вспомогательные эле­менты приспособлений и т. д.

В результате изучения большого числа конструкций кон­трольно-измерительных приспособлений, применяемых на заводах различных отраслей промышленности, расчленение их на состав-254

ые части и классификация этих составных частей по группам лементов позволили разработать комплекты элементов универ-э льНо-сборных контрольно-измерительных приспособлений. Осо­бенность вновь разработанных комплектов элементов контрольно-измерительных приспособлений заключается в том, что из одних тех же заранее изготовленных деталей и сборочных единиц, обладающих высокой универсальностью и полной взаимозаменя­емостью,' методом агрегатирования собирают приспособления для различных видов измерений. После использования эти приспо­собления разбирают для последующей сборки контрольных при­способлений других типов и габаритных размеров. Практически создается непрерывный поток различных по конструкции кон­трольных приспособлений, не требующих проектирования и изготовления их в металле.

Рассматриваемый комплект элементов предназначен для сборки одномерных и многомерных контрольно-измерительных приспособ­лений накладного типа. Накладными называют такие приспособ­ления, которые в процессе измерения устанавливают на контроли­руемую деталь или сборочную единицу. Стационарные приспо­собления неподвижно стоят на рабочем месте контролера, а деталь при измерении устанавливают на приспособлении. Этот комплект позволяет создавать высокоуниверсальные приспособления, обла­дающие широкими возможностями их переналадки. Первоначаль­ный набор комплекта элементов является пусковым, так как по мере внедрения на заводах состав его может пополняться вновь разрабатываемыми элементами.

Приспособления наклонного типа

В комплекте деталей и сборочных единиц универсально-сбор­ных контрольно-измерительных приспособлений (УСКИП) за­ложен принцип создания стрежневой конструкции приспособле­ний различного назначения, собираемых из тонкостенных труб и валиков посредством соединительных шарниров. Базирующими устройствами этих приспособлений служат самоустанавливающи­еся базовые опоры. Такая конструкция позволяет собирать контрольно-измерительные приспособления, по точности равные специальным контрольным приспособлениям, из деталей и сбо-Рочных единиц комплекта, выполненных по 6-му квалитету. Кривизна трубчатых стержней не влияет на точность конструкции приспособления.

Создание УСП, обладающих высокой точностью, из деталей и сборочных единиц сравнительно невысокой точности является одним из основных преимуществ комплекта УСКИП. Комплект элементов УСКИП состоит из различных по конструкции уни­версальных сборочных единиц, трубчатых стержней различной Длины с толщиной стенки 1,5—1,8 мм и контрольных валиков.

255

В комплекте УСКИП предусмотрен ряд сборочных единиц и деталей, которые имеют присоединительные размеры с элементами комплекта УСП со шпоночными пазами шириной 8 и 12 мм. Наличие таких элементов расширяет возможность применения УСКИП, позволяет производить сборку комбинированных при­способлений и другой вспомогательной оснастки с использованием одновременно элементов УСКИП и УСП. По принципу работы УСКИП относят к накладным ручным приспособлениям, так как в процессе измерения их в большинстве случаев накладывают на проверяемую деталь или сборочную единицу.

Техническая характеристика комплекта деталей . i

и сборочных единиц УСКИП '

г-,

Число типов, шт.: '

сборочных единиц в комплекте .......... 20

деталей ..................... 15

Общее число, шт.:

сборочных единиц................. 120

деталей в комплекте................ 1124

Число приспособлений, собираемых из комплекта элемен­тов в год, шт.................... 500—600

Наибольшая длина приспособления, мм ....... 1500

Среднее время сборки одного приспособления, ч . . . 1,5

Наиболее эффективны эти приспособления в мелкосерийном и единичном производстве, а также в ремонтных службах машино­строительных предприятий независимо от того, к какому виду производства они относятся. Состав комплекта сборочных единиц и деталей для ремонтных служб должен соответствовать 50% состава полного комплекта, технические данные которого при­ведены выше.

Принцип эксплуатации УСКИП такой же, как и в УСП для механической обработки деталей: компоновки УСКИП после их использования сразу же разбирают, а их сборочные единицы и Детали используют для сборки других конструкций приспособле­ний. Комплект элементов УСКИП целесообразно не рассредото­чивать по цехам завода, а централизовать в одном месте, где про­изводят сборку приспособлений, их разборку после использова­ния на рабочем месте и хранение элементов. Как показала прак­тика использования комплекта УСКИП, создание на заводе от­дельной службы внедрения УСКИП нецелесообразно. Внедрение в производство этого комплекта должно быть поручено заводской службе УСП. Для этого необходимо в составе службы выделить одного квалифицированного слесаря-сборщика, который бы спе­циализировался по сборке контрольных приспособлений.

Основной особенностью сборочных единиц и деталей УСКИП является возможность hx'j многократного применения в различ­ных компоновках контрольных приспособлений. Это достига­ется в результате высокой универсальности и взаимозаменя­емости элементов комплекта. Универсальность элементов УСКИ1' 256

обеспечивается тем, что их можно многократно использовать различных сочетаниях в конструкциях многих приспособлений. Например, группа деталей шарнирных соединений обеспечивает сборку различных вариантов сборочных единиц, позволяющих производить соединение стержней в конструкцию корпуса при­способления под любым углом. Кроме того, эти сборочные еди­ницы могут быть использованы для крепления и настройки измери­тельных устройств, применяемых в приспособлениях. Базовые элементы, обладающие свойством самоустанавливаемости, могут быть установлены и настроены для контроля базовой поверхности, расположенной горизонтально, вертикально или под углом.

Отличительной особенностью большинства элементов УСКИП является наличие в их конструкциях клеммовых зажимов. С по­мощью клеммовых зажимов осуществляется сочленение и уста­новка отдельных деталей и сборочных единиц в сборных при­способлениях.

Конструкции и назначение элементов. Конструкции комплекта деталей и сборочных единиц УСКИП разработаны на основе ши­рокой унификации составных элементов, ранее применяемых в специальных контрольных приспособлениях, а также вновь разработанных элементов. При этом конструкции и испольни-тельные размеры составных элементов, ранее используемых в специальных контрольных приспособлениях, подвергались из­менениям с целью обеспечения единства присоединительных раз­меров и возможности их многократного использования в сбор­ных контрольных приспособлениях, создаваемых методом агрега­тирования.

Анализ большого разнообразия конструкций специальных контрольных приспособлений, их принципов и методов контроля позволил создать сравнительно малочисленный по номенклатуре комплект деталей и сборочных единиц УСКИП, обладающий вы­сокими техническими возможностями.

Комплект элементов УСКИП по своим конструктивным и функ­циональным признакам делится на следующие четыре группы: базовые элементы, элементы крепления трубчатых стержней, эле­менты крепления и настройки измерительных средств и трубчатые стержни с контрольными валиками.

Базовые элементы универсально-сборных контрольно-измери­тельных приспособлений служат для создания баз, посредством которых компоновки УСКИП устанавливают на поверхности кон­тролируемых деталей, принятых за измерительные базы, отно­сительно которых производят измерение. Базовые элементы в зна­чительной степени определяют правильность конструкции и точность работы компоновок УСКИП. Они имеют весьма широкое применение: примерно 90% всех компоновок собирают с исполь­зованием этих элементов. По конструктивным особенностям опор, контактирующих с измерительными базами контролируемых де­талей, базовые элементы выполнены в трех вариантах с опорами

ЩаД А. с. и др. ' 257

Рис. 128. Базовые опоры качения: а—в — с радиальными шариковыми подшипни­ками; г — с роликовой опорой качения

качения. Точность поло-жения базовых опор в приспособлениях назнача­ется техническими требо­ваниями чертежа, выпол­нение которых требует не только высокой точности и низкой шероховатости этих поверхностей, но и их установки (крепления) на корпусе приспособле­ния в строго определен­ном положении.

Установка базовых эле­ментов с обеспечением точ­ного положения опорных поверхностей без дополни­тельной пригонки на труб­чатых стержнях корпуса

компоновки УСКИП, собираемого из деталей невысокой точ­ности, возможна только при условии применения самоуста­навливающихся базовых элементов. Поэтому базовые элементы, впоследствии именуемые базовыми опорами, обладают свойст­вом самоустанавливаемости в плоскостях измерительных баз контролируемых деталей. Возможность самоустанавливаемости базовых опор позволяет собирать УСКИП, по точности равно­ценные специальным приспособлениям, из элементов комп­лекта, выполненных по 6-му квалитету. В качестве опор качения в этих устройствах используют радиальные шариковые подшип­ники закрытого типа (ГОСТ 7242—70, классы точности 5, 4 и 2) с отбором по радиальному биению не более 0,005 мм и роликовые опоры качения типов Р-88-101 и Р-88-102. На рис. 128 показаны варианты исполнения базовых опор качения.

Базовые опоры (рис. 128, а, б) состоят из корпуса с отвер­стием, выполненным в размер 30Н7. На равном расстоянии от оси отверстия 30Н7 на неподвижных осях расположены под­шипники качения таким образом, что наружные обоймы их сво­бодно вращаются. Крепление базовых опор на стержнях или ва­ликах корпуса компоновки производится посредством клеммовых зажимов. Конструктивно базовые опоры различаются только рас­положением подшипников. Оси подшипников расположены па­раллельно оси отверстия 30Н7 (рис. 128, а). Такая базовая опора устанавливается на стержне или валике корпуса компоновки, расположенном перпендикулярно направлению ее перемещения в процессе измерения. Оси подшипников расположены в корпусе перпендикулярно отверстию 30Н7 (рис. 128, б). Эти опоры уста­навливаются на стержнях корпуса компоновки, расположенных по ходу перемещения ее в процессе измерения. 258 ...

Базовая опора (рис. 128, б) предназначена для сборки комби­нированных компоновок с использованием элементов УСП. Поэ-^лу ее корпус снабжен поверхностями, на которых крестооб­разно расположены шпоночные пазы шириной 12 мм. Крепление такой опоры в компоновке производится посредством клеммовой втулки. Расположение подшипников на равных расстояниях от оси отверстия 30Н7 и смещение центра тяжести опоры относи­тельно оси этого же отверстия позволяют в незакрепленном поло­жении опоры на стержне самоустанавливаться в плоскостях, принятых за измерительные базы. Например, если на стержень или валик установить две базовые опоры, не за'крепляя их клем-мовыми зажимами, и данную компоновку приподнять, то базовые опоры на стержне развернутся подшипниками вниз. Если эту компоновку установим на плоскость, то под действием массы ком­поновки будет обеспечен контакт по прямым линиям наружных обойм подшипников с данной плоскостью. На точность показаний компоновок УСКИП, базирующими устройствами которых служат базовые опоры с радиальными подшипниками качения, большое влияние оказывает радиальное биение подшипников. При уста­новке компоновки на поверхности контролируемой детали, при­нятые за измерительные базы, обеспечивается самоустанавлива-емость базовых опор: во-первых, за счет поворота базовой опоры на валике или трубчатом стержне; во-вторых, за счет осевого за­зора (осевой игры) наружных обойм подшипников. Числовое зна­чение осевой игры наружных обойм во много раз больше радиаль­ного биения и во многих подшипниках легко ощущается рукой. Однако использование осевого зазора в целях самоустанавлива­емости наружных обойм подшипников должно быть частичное. В противном случае возможен контакт наружных колец с пло­скостью не по прямым линиям поверхности обойм образующей цилиндра, а по монтажному радиусу, биение которого достигает сравнительно больших величин, что может привести к гру­бым ошибкам показаний измерительных средств компоновки УСКИП.

На рис. 128, г показана базовая опора качения с роликовой опорой качения типа Р-88-101 или Р-88-102. Преимущество этих опор по сравнению с базовыми опорами на радиальных подшип­никах качения заключается в том, что они обеспечивают контакт с измерительными базами контролируемой детали не по одной пря­мой линии, а по ряду прямых линий. При этом в контакте могут Участвовать одновременно 10—12 роликов, образующих участок контакта по прямым линиям. Отклонения от плоскостности и парал­лельности поверхности корпуса, вокруг которого обкатываются Ролики, не превышают 1 мкм. Поэтому базовые опоры с роликовыми опорами качения значительно точнее базовых опор с радиальными шариковыми подшипниками и менее чувствительны к микро-макронеровностям поверхностей, принятых за измерительные азы в контролируемых деталях. 9»

259

Рис. 129. Базовые опоры скольжения:

а—в — с опорами валиками; г — со сферической опорой

В качестве поверхно-стей скольжения в базо­вых опорах (рис. 129) ис­пользуют съемные цилинд­рические валики и шарики обеспечивающие контакт с поверхностями измери-тельных баз контролирую мых деталей соответствен­но по прямой линии и точке. При эксплуатации опорные поверхности бы­стро изнашиваются, их кон­такт с измерительными ба­зами контролируемых дета­лей в каждой вновь собранной компоновке УСКИП изменяется. Такое изменение контакта цилиндрических и сферических опорных поверхностей вызвано расположением в пространстве измеритель­ных баз в контролируемых деталях и конструктивными особен­ностями компоновок УСКИП: расположением стержней в корпу­сах компоновок, на которых закрепляются базовые опоры, от­клонением от прямолинейности стержней в корпусах компоновок и др. При изменении положения контакта опорных поверхностей нарушается правильность их формы, поэтому валики и шарики выполнены съемными. По мере износа их периодически заменяют. Для уменьшения износа поверхности валиков и шариков имеют высокую твердость. Валики изготовляют из стали 20Х ГОСТ 1050—74, цементируют на глубину поверхностного слоя 1—1,2 мм и закаливают до HRC 58— 62. Наружная поверхность валиков обрабатывается с шероховатостью Ra = 0,25 мкм. В качестве сферических опор используют шарики шарикоподшип­ников диаметром 18,5 мм и более с дополнительной их доработ­кой. Доработка шариков заключается в том, что их отжигают, нарезают внутреннюю резьбу М8, затем закаливают до HRC 58—62 и полируют до Ra = 0,25 мкм.

Элементы крепления служат для соединения трубчатых стер­жней в единую конструкцию приспособления в виде мостика (фермы), стойки, крестовины и др., поэтому они в значительной степени влияют на жесткость конструкции приспособления. Эле­менты этой группы применяются при монтаже 80—90% всех приспособлений. Многократное использование этих элементов в различных компоновках приспособлений показало, что они обладают высокой универсальностью, надежностью крепления, обеспечивают легкость и простоту монтажа и демонтажа сборных приспособлений.

Элементы крепления по конструктивному признаку разделяют на две подгруппы: детали шарнирных соединений, посредством которых производят сочленение стержней и валиков в конструк" 260

цию приспособления под любым углом в различных плоскостях, « сборочные единицы, обеспечивающие соединение стержней ме-^ду собой и стержней с деталями УСП под углом 90°.

Детали шарнирных соединений обладают большой универ­сальностью и полной взаимозаменяемостью. Всего семь на­именований оригинальных деталей обеспечивают сборку 15 вариантов конструкций шарнирных соединений, позволяю­щих соединять между собой не только стержни диаметром 30 и 20 мм, но и стержни с деталями УСП с шириной паза 8 и 12 мм. В отличие от шарниров, применяемых в механизмах машин для передачи движения, шарнирные соединения в УСКИП пред­назначены для жесткого соединения элементов в конструкциях приспособлений. Поэтому в компоновках УСКИП они исполняют функции шарниров только в период монтажа приспособлений, а затем выполняют функции жестких соединений. Применение шарнирных соединений в УСКИП позволило при минимальной номенклатуре элементов крепления трубчатых стержней произ­водить сборку различных по конструкции и габаритным размерам сборных приспособлений. Конструкции наиболее широко приме­няемых шарниров, посредством которых производится крепление трубчатых стержней, показаны на рис. 130.

Возможность перемещения и установки шарниров в различных положениях при сборке компоновок позволило резко сократить номенклатуру набора трубчатых стержней в комплекте элементов УСКИП и полностью исключить их пригонку по длине.

В целях сокращения времени, затрачиваемого на сборку и разборку приспособлений после их использования, шарниры не следует разбирать на составляющие детали. Они должны храни­ться на участке сборки УСКИП в период их- неиспользования в собранном виде. В зависимо­сти от специфики производства на предприятиях, применяю­щих УСКИП, номенклатура шарниров может различаться. Некоторая часть деталей шар­нирных соединений должна со­держаться россыпью. Эти детали нужны для пополнения 1 при необходимости недостающих конструкций шарниров. ^ 1 ^

При сборке приспособлений часто встречаются случаи, когда кРепление трубчатых стержней ^ежду собой ИЛИ С деталями рис. 130. Шарнирные соединения ^1 ДОЛЖНО быть выполнено трубчатых стержней:

ПоД УГЛОМ 90°. В ТаКИХ СЛуЧаЯХ, а — диаметром 30 мм; б, в — диаметром

особенно, когда один из стерж- £2ниеЛ0Л^ГляГТсргГ30 мм для сое"

261

Рис. 131. Элементы соединения трубчатых стержней: а - тройник; б - крестовина; в, г — клеммовые втулки для соеди-нения стержней с деталями УСП

Рис. 132. Элементы крепления измерительных средств

ней устанавливается КОНСОЛЬНО, ре-

кпмрипиртоя ппимрнять ffinnnimtm КОМеНДуеТСЯ Применять LUUpO4Hbie

единицы, показанные на рис. 131.

Элементы крепления и настройки измерительных приборов, входящие в комплект УСКИП, предназначены для установки на приспособлениях и настройки в рабочее положение индикаторов часового типа, уровней, оптических приборов и других средств измерения. Отличительной особенностью элементов этой группы является возможность крепления измерительных приборов на трубчатых стержнях корпусов компоновок УСКИП.

По принципу настройки индикаторов устройства крепления можно разделить на два основных типа: устройства крепления и настройки индикаторов, обеспечивающие непосредственный кон­такт измерительного сердечника с проверяемой деталью, и устрой­ства, позволяющие производить крепление индикаторов на неко­тором расстоянии от поверхности проверяемой детали посредством прямых и угловых передач. Крепление и настройка в необходимое положение индикаторов при непосредственном контакте изме­рительного стержня производятся посредством индикаторных дер­жавок и раздвижных хомутиков (рис. 132). Идикаторная державка (рис. 132, а) использована от штативов, выпускаемых по ГОСТ 10197—70. Такая конструкция широко применяется не только в штативах, но и в специальных приспособлениях для контроля взаимного положениях поверхностей. Поэтому она входит в группу устройств крепления и настройки индикаторов как самостоятельная сборочная единица.

С помощью раздвижного хомутика (рис. 132, б) можно за­крепить индикаторную державку или головку на любом трубчатом стержне диаметром 30 мм компоновки УСКИП. Раздвижной хо­мутик состоит из двух щечек 5 и 7, соединенных между собой шарнирной осью 6. В выточку прилива щечки 5 вставлен разрез­ной клеммовый зажим 3, который от выпадания из выточки зафик­сирован штифтами. В приливе клеммового зажима 3 на оси 4

262

установлен откидной винт 2 с круглой гайкой /. В рабочем состоя­нии ось откидного^винта 2 совпадает с осью выточек щечек 5 и 7, чтоДпозволяет клеммовому зажиму^ поворачиваться на угол

360°.

Крепление индикаторной державки или головки с помощью

раздвижного хомутика производится следующим образом. В от­верстие клеммового зажима 3 вставляют индикаторную державку или головку. В раскрытом состоянии раздвижной хомутик на­девают на стержень компоновки УСКИП. Паз винта 2 клеммового зажима 3 совмещают с пазами щечек 5 и 7, в которые вводят откидной винт 2. Затем посредством гайки / одновременно затя­гивают клеммовый зажим 3 и раздвижные щечки 5 и 7 хомутика. С помощью раздвижного хомутика осуществляют не только крепление державки с индикатором, но и предварительную на­стройку индикатора в рабочее положение. При ослабленном со­стоянии развижного хомутика можно изменять вылет индикатора и поворачивать его на 360°. Вместе с державкой хомутик можно перемещать по стержню корпуса компоновки и поворачивать вокруг его оси.

Для закрепления индикаторных державок в компоновках УСКИП могут быть использованы хомутики от штативов, однако эти хомутики не универсальны. В заранее собранной компоновке их можно установить на стержень, расположенный консольно. В многомерных компоновках УСКИП установку таких хомути­ков в необходимых местах надо предусмотреть заранее в период ее сборки. Число таких хомутиков в компоновке УСКИП должно соответствовать в большинстве случаев числу контролируемых параметров детали. Это создает неудобства в обслуживании и усложняет конструкцию компоновок. Поэтому такие хомутики в компоновках УСКИП используют значительно реже по сравне­нию с раздвижным хомутиком.

Крепление индикатора в компоновках УСКИП с помощью устройств, обеспечивающих непосредственный контакт измери­тельного стержня индикатора с поверхностью контролируемой детали, неблагоприятно сказывается на работе индикатора. При перемещении индикатора по поверхности сила, действующая на измерительный наконечник, направлена не по его оси, а под некоторым углом. Направление и величина силы в связи с неров­ностью проверяемой поверхности изменяются. Это приводит к сбою положения индикатора и его первичной настройки. Изме­рительный наконечник индикатора не предохраняется от по­вреждений и преждевременного износа. В ряде конструкций ком­поновок УСКИП индикаторные державки не обеспечивают креп­ление индикатора в необходимом положении или делают компо­новку УСКИП неудобной в работе. Поэтому в комплект элемен­тов УСКИП введены сборочные единицы крепления и настройки индикаторов с прямыми (рис. 133, а) и рычажными (рис. 133, б) передаточными устройствами.

263

Рис. 133. Передаточные устройства измерительных усилий

Передаточные устройства ву. полняют роль буферов, предох. раняя механизмы индикаторов от поломок и износа наконечников

ПОЗВОЛЯЮТ С ПОМОЩЬЮ КОМПОНОВОК

УСКИП производить контроль труднодоступных поверхностей.

Сокращение числа устройств с рычажными передачами [измери­тельных сил получено в резуль­тате того, что эти устройства имеют единые присоединительные раз­меры. Это дало возможность ис­пользовать их совместно с уст­ройствами прямых передач, раз­движных хомутиков и шарниров, которые позволяют ^широко изме­нять в пространстве положение рычажного устройства.. Одно из таких сборных комбинированных

устройств показано на рис. 133, в. В нем одновременно исполь­зованы прямая и рычажная передачи измерительной силы на индикатор.

Контроль прямолинейности поверхностей в деталях, контроль сборки изделий и проверка по нормам точности металлорежущих станков и других видов оборудования часто производятся посред­ством брусковых и рамных уровней. В связи с тем, что контро­лируемые поверхности в большинстве случаев представляют собой не единую поверхность, а ряд поверхностей, например, ста­нины станков, уровни применяются совместно с контрольными приспособлениями. Поэтому в группу элементов крепления и настройки измерительных приборов комплекта УСКИП введены площадки, с помощью которых производят крепление уровней на компоновках УСКИП и их настройку.

Площадка под уровень (рис. 134) состоит из двух планок 1, соединенных между собой параллельно в виде рамки планкой 5 и осью 10, закрепленной неподвижно в планках / винтами 8 клеммовых зажимов. На оси 10 подвижно установлен мостик 7. На мостике закреплены направляющие планки 15, обеспечивающие положение уровня при закреплении его на площадке мостика. Планки 1, образующие рамку, закреплены на корпусе 9, который подвижно соединен осью И с основанием 13. Пружины 6 и 12 заставляют гайку 3 с толкателем 2 механизма 4 тонкой настройки мостика 7 и винт 14 грубой настройки работать на одной стороне профиля резьбы, тем самым устраняя случаи самопроизвольного изменения положения мостика 7. Крепление площадки под ур0' вень на стержне или валике корпуса компоновки УСКИП про' изводят с помощью клеммовой втулки (см. рис. 131, г), а крепле-

264

ие уровня — винтами 16. При этом наличие на нижней поверх­ности основания крестообразно расположенных шпоночных пазов позволяет производить крепление площадки относительно оси стержня или валика корпуса компоновки в двух взаимно перпен­дикулярных положениях.

Площадка под уровень может быть использована для установки и настройки в рабочее положение других измерительных средств. Так, например, проверка прямолинейности направляющих ста­нины большой длины проводится с помощью оптических приборов: зрительной трубы, коллиматора и автоколлиматора. В этих случаях на площадке под уровень, закрепленной на компоновке УСКИП, могут быть установлены светящаяся точечная марка или плоское зеркало.

Для контроля отклонения от прямолинейности поверхностей методом натянутой струны в комплект элементов УСКИП включена комбинированная головка крепления и настройки микроскопа (рис. 135). Она состоит из корпуса 4, ползушки 2 и суппорта 8, Направляющие 11 к 9 обеспечивают перемещение ползушки 2 и суппорта 8 соответственно в горизонтальном и вертикальном положении. Головка микроскопа закрепляется на стержне или валике корпуса компоновки УСКИП винтом 3 клеммового зажима корпуса головки. Настройку микроскопа 1 в рабочее положение производят следующим образом. В клеммовом зажиме 12 суп­порта 8 закрепляют микроскоп. Затем, перемещая ползушку 2 посредством вращения винта 5 механизма настройки микроскопа в горизонтальной плоскости, совмещают в нулевое положение оку­лярную сетку микроскопа с натянутой струной. Вращением ма­ховичка 6 реечного механизма 7 перемещения суппорта 8 в вер­тикальном положении осуществляют фокусирование микроскопа.

с- 134. Площадка под уровень

265

Рис. 135. Головка крепления и настройки микроскопа :

Величина смещения микроскопа, вызываемая погрешностью про­веряемой поверхности от натянутой струны, отсчитывается по индикатору 14, который устанавливается в кронштейне 10 кор­пуса 4 на контакт с ползушкой 2 с необходимым натягом. При этом возвратное перемещение ползушки 2 при вращении винта 5 производится усилием пружины 13.

В комплекте элементов УСКИП отсутствуют корпусные эле­менты, выполняющие роль оснований (корпусов) приспособлений. В компоновках УСКИП корпуса приспособлений в виде мостика, стойки, кронштейна и т. д. собирают из трубчатых стержней по­средством шарниров. В сборных приспособлениях длиною до 800 мм в качестве корпусной детали используют валики, поэтому в комплект элементов УСКИП входят наборы трубчатых стержней и валиков. В целях унификации и ограничения присоединитель­ных размеров деталей и сборочных единиц, а также использо­вания в комплекте УСКИП элементов от штативов наружный ди­аметр трубчатых стержней принят двух размеров: 30 и 20 мм с толщиной стенки 1,5—1,8 мм. Как показали лабораторные и производственные испытания контрольных приспособлений шарнирно-стержневой конструкции и их применение в произ­водстве, для обеспечения многократного использования одних и тех же стержней и валиков без дополнительной их пригонки

266

по длине в корпусах приспособлений различных габаритных раз­меров наборы стержней и валиков должны иметь кратность по длине в 100 мм. Максимальная длина стержней диаметром 30 мм !,е должна превышать 2500 мм, а при диаметре 20 мм—800 мм. Применение стержней длиною свыше указанных размеров не обес­печит достаточной жесткости конструкции корпуса сборочного приспособления. Трубчатые стержни изготовляют из тонкостен­ных цельнотянутых труб по ГОСТ 9941—72

Набор валиков диаметром 30 мм предусматривает шесть типо­размеров. Наибольшая длина валиков 800 мм. Их изготовляют из стали ХВГ и закаливают до HRC 56—62. Рабочий диаметр обрабатывается по посадке h6 по 6-му квалитету.

Измерительные приборы. Применяемые в копоновках УСКИП измерительные приборы можно разделить на две основные груп­пы: приборы для измерения абсолютных и относительных линей­ных величин, к которым относятся индикаторы с часовым и ры-чажно-зубчатым механизмами, и измерительные головки; приборы для измерения отклонения от прямолинейности и плоскостности поверхностей, к которым относятся уровни, микроскопы, кол­лиматоры и автоколлиматоры.

Индикаторы с часовым и рычажно-зубчатым механизмами. В компоновках УСКИП для контроля взаимного расположения поверхностей в крупногабаритных деталях наиболее целесооб­разно применять многооборотные индикаторы с большими пре­делами измерения. Эти приборы наиболее практичны для при­менения в цеховых условиях и более надежны в эксплуа­тации.

Для контроля параметров в деталях нормальной точности наиболее широко применяют индикаторы с часовым механизмом. Индикаторы с часовым механизмом поставляются с твердосплав­ным удлиненным наконечником НРДС-1 или НРДС-5 6-го ква-литета по ГОСТ 11007—66 и с твердосплавным наконечником с плоской измерительной поверхностью НРП-1 и НРП-8 6-го квалитета. Для контроля параметров в деталях повышенной точности в компоновках УСКИП используют многооборотные ин­дикаторы с рычажно-зубчатым механизмом типа МИГ. С этими индикаторами поставляют наконечники с плоской измерительной поверхностью. Индикаторы типов ИЧ и МИГ используют в ком­поновках совместно с индикаторными державками с раздвижными хомутиками и с головками прямой передачи измерительных сил. Индикаторы крепят за гильзу диаметром 8 мм, которая жестко связана с корпусом индикатора и служит направлением измери­тельного сердечника. При измерениях в труднодоступных местах в компоновках УСКИП используют малогабаритные рычажно-3Убчатые индикаторы типов ИРБ и ИРЗП. В отличие от ранее рас­смотренных индикаторов измерительный рычаг, передающий из-МеРИтельную силу на стрелку индикатора, имеет угловое пере-еЩение. Для удобства измерений в труднодоступных местах

267

индикаторы типов ИРБ и ИРЗП поставляют совместно с держав, кой и переходной втулкой с наружным диаметром 8 мм.

С компоновками УСКИП для измерения отклонений от пря. молинейности и плоскостности поверхностей методами угловых отклонений применяют уровни и автоколлиматоры. При контроле с помощью уровней применяют брусковые уровни мод. Hq ГОСТ 9392—75 с ценой деления основной ампулы 0,02—0,05 мм/м рамные уровни мод. 111 или 113 с ценой деления основной ампулу 0,05 мм/м и уровни с микрометрической подачей ампулы мод. Ю7 с ценой деления 0,01 мм/м.

Контроль поверхностей автоколлимационным методом произ­водят автоколлиматорами типов АК-1, АК-5 и АК-30 с ценой де-ления соответственно 1, 5 и 30". Эти автоколлиматоры малога­баритны и наиболее удобны для контроля поверхностей деталей в цеховых условиях. При контроле поверхностей методом визи­рования применяют прибор для проверки прямолинейности, плоскостности и соосности (ППС-11) сценой деления шкалы оп­тического микрометра 0,02 мм.

Методика конструирования. Основная задача конструирова­ния компоновок — создание такой конструкции приспособления, которая отвечала бы всем эксплуатационным и техническим требованиям и обеспечила необходимую точность измерения заданных параметров контролируемого изделия. Как и при проектировании специального неразборного контрольного при­способления, исходными данными конструирования компоновок УСКИП является техническое задание.

В техническом задании, выдаваемом на сборку компоновки отделом главного технолога, цеховым технологическим бюро или иной службой завода, конкретно указываются размеры кон­тролируемых параметров изделия, точность измерения и поверх­ности, принимаемые за измерительные базьь

Главное различие в конструировании компоновок УСКИП заключается в том, что конструкция сборного приспособления создается сборщиком не по чертежу приспособления, а по чер­тежу или эскизу на деталь или сборочную единицу, подлежащие контролю с помощью компоновки. Весь процесс конструирования компоновок УСКИП состоит из следующих этапов.

Подготовительные работы. На этом этапе проводится изу­чение контролируемого изделия (детали, сборочной единицы, станка или машины). Если изделие сложной конструкции и изго­товлено, его изучение будет проходить гораздо быстрее и проще при непосредственном осмотре на рабочем месте, например в цехе. После уяснения поставленной задачи и изучения объекта изме­рения по чертежу или образцу составляется эскиз контроли­руемого изделия с простановкой размеров, необходимых для сборки компоновки УСКИП. При наличии в изделии приливов, выступов и других элементов, оказывающих влияние на констрУк' цию компоновки, проставляются габаритные размеры этих эле-

268

ментов изделия. При сборке компоновок УСКИП для относитель­ных измерений положения поверхностей в изделии в эскизе не требуется простановка в размерах допусков.

Наличие эскиза на контролируемое изделие значительно упрощает процесс конструирования компоновки. В чертеже изде­лия (особенно сложного) проставляется большое число различных размеров. Ряд размеров, необходимых для сборки компоновки, на чертеже может быть не проставлен. Эти размеры приходится определять методом расчета. Чертежи на изделия имеют большой формат. Все это рассредоточивает внимание слесаря-сборщика. Поэтому при сборке компоновок по чертежу изделия увеличи­вается вероятность появления ошибок.

Эскиз на изделие составляется от руки с простановкой только необходимых размеров для сборки компоновки. В случае соста­вления эскиза с натурного образца при относительных измерениях, что наиболее часто встречается при ремонте оборудования, необ­ходимые размеры достаточно определять с точностью 1—3 мм. Поэтому в качестве измерительных средств используют линейку или рулетку. При разработке эскиза нет необходимости изобра­жать изделие полностью. Достаточно изобразить только ту часть изделия, которая необходима для сборки компоновки.

Конструирование компоновок УСКИП будет проходить бы­стрее и проще, если эскиз контролируемого изделия и схема кон­троля заранее разработаны и внесены в технологический процесс механической обработки детали или сборки изделия. Ik Если при измерении компоновка перемещается, что составляет приблизительно 60% всех применяемых компоновок в производ­стве, определяется вид и направление обработки поверхностей, принимаемых за измерительные базы. Рекомендации по приме­нению базовых опор для таких компоновок приведены в табл. 40. Поиск варианта схемы компоновки. На этом этапе определяют наиболее рациональное решение конструкции компоновки. В на­чальный период внедрения комплекта элементов УСКИП выбор схемы компоновок производят по альбому типовых конструкций сборных приспособлений. В дальнейшем слесарь-сборщик может самостоятельно прорабатывать новые конструкции компоно­вок.

Сборка компоновок. Этот этап можно начинать только тогда, к°гда слесарь-сборщик полностью уяснил поставленную перед ним задачу, окончательно принял общую схему компоновки, которая наиболее отвечает эксплуатационным и техническим тре­бованиям, и схему основания компоновки. В комплекте эле­ментов УСКИП отсутствуют корпусные (базовые) детали, кото­рые бы объединяли отдельные элементы приспособления в общую конструкцию. Роль такого базового элемента исполняют сборные Основания, собираемые из элементов УСКИП. Наиболее часто пРименяемые варианты конструкций оснований приведены на

269

Таблица

Рекомендации по применению базовых опор

	Направление переме-	~—•
Вид обработки поверх­ностей	щения компоновки от­носительно направле-	Рекомендуемое применение базовых опор
	ния подачи режущего
	инструмента
Илифование:
периферией круга . .	Любое	Опоры качения и скольже-
		ния
торцом круга ....	Любое	Роликовые опоры качения,
		опоры-валики, плоские опо-
		ры
Чистовое:
фрезерование ....	Любое	То же
строгание ......	Совмещенное	Опоры качения и скольжения
	Совмещенное, несов-	Опоры-валики, плоские опо-
	мещенное	ры
Шабрение.......	Любое	Роликовые опоры качения,
		опоры-валики, плоские опо-
		ры

Сборные основания приспособлений разработаны на основе соблюдения принципа базирования по трем точкам контакта, образующим опорный треугольник. Порядок сборки компоновки следующий.

1. Предварительная сборка принятой конструкции основания с установкой крепежных и базовых элементов в необходимое положение (рис. 136); элементы при предварительной сборке не закрепляются.

2. Подбор длины трубчатых стержней диаметром 30 мм для

сборки каркаса (фермы) с учетом соотношения-т—=-д-; пред­варительная сборка фермы из трубчатых стержней диаметром 30 мм.

3. Определение и подбор необходимого числа шарниров и трубчатых стержней диаметром 20 мм для создания жесткости каркаса (фермы).

4. Установка необходимого числа шарниров на трубчатых стержнях основания компоновки.

5. Окончательная сборка основания компоновки с предвари­тельной затяжкой элементов крепления и базовых опор.

6. Сборка каркаса фермы компоновки из трубчатых стержней диаметром 30 мм с установкой на них необходимого числа шар­ниров для крепления стержней диаметром 20 мм.

7. Установка стержней диаметром 20 мм с предварительной затяжкой элементов крепления.

8. Установка элементов крепления индикаторов часового типа. На этом предварительную сборку "компоновки заканчивают.

Производят тщательный осмотр и анализ конструкции на возмоЖ-

270

ность появления погрешностей при измерении и на жесткость кОрПуса. В случае обнаружения недостатков компоновка дораба­тывается. Производят окончательное крепление всех элементов конструкции. При конструировании компоновки необходимо осо­бое внимание уделять жесткости конструкции. Влияние на жест­кость компоновки оказывает порядок крепления элементов и рас­положение стержней в конструкции.

Несоблюдение последовательности крепления шарниров и их элементов обычно приводит к появлению дополнительных напря­жений в отдельных стержнях и в целом в корпусе компоновки.

В напряженной конструкции возможны сдвиги стержней в клеммовых зажимах, что может вызвать изменение (поводку) корпуса компоновки. В период работы такие изменения корпуса могут привести к неопределенности показаний измерительных приборов.

Как показала практика применения УСКИП, соблюдение требований, предъявляемых к сборке компоновок, обеспечивает создание сборных приспособлений, равноценных по эксплуата­ционным и техническим требованиям специальным приспособ­лениям.

Для измерения одного и того же параметра изделия может быть собран ряд вариантов конструкций приспособлений. Сле­довательно, процесс сборки во многом зависит от опыта, навыков и способностей слесаря-сборщика. Поэтому последовательность сборки УСКИП может быть различной, но подчинена одной и той же цели — созданию наиболее рациональной конструкции сбор­ного приспособления.

а)

- 136. Схема конструкций сборных оснований:

с опорами скольжения; б — с опорами качения; в — с комбинированными опорами

271

"' I

Технологические возможности УСКИП. По применяемости в производстве, технологическому назначению, принципу работы измерительных устройств и по методам измерений параметров контролируемых деталей, сборочных единиц и изделий в целом из элементов комплекта УСКИП могут быть собраны следующие контрольные приспособления.

1. По применяемости в производстве: приспособления ддя контроля одного или ряда параметров одной детали или изделия или группы деталей или изделий.

Большинство приспособлений, создаваемых для контроля параметров конкретной детали, может быть быстро переналажено для контроля аналогичных параметров других деталей без кон­структивных изменений корпуса (фермы, стойки и т. д.) приспо­собления. Следовательно, подавляющее большинство сборных приспособлений, независимо от их назначения, по применяемости может быть отнесено к группе универсальных переналаживаемых приспособлений.

2. По технологическому назначению: приспособления для контроля отклонений от прямолинейности и плоскостности по­верхностей и поверхностей, расположенных под углами, для контроля соосности валов и отверстий, а также размерных и эксплуатационных параметров сборочных единиц и изделий. Приспособления могут быть использованы для контроля деталей или изделий в процессе их обработки или сборки и при оконча­тельном контроле.

3. По принципу работы измерительных устройств: приспособ­ления с калибрами (пробками, высотомерами, плоскопараллель­ными концевыми мерами длины) и с отсчетными измерительными устройствами (индикаторами часового типа, пружинными изме­рительными головками, уровнями и оптическими измеритель­ными приборами).

4. По методам измерений: приспособления для относительных, контактных, абсолютных, бесконтактных измерений. Наиболее часто из комплекта элементов'УСКИП собирают приспособления для относительных измерений.

В единичном и мелкосерийном производстве или при ремонте оборудования, например станков, прессов и других машин, прин­цип полной или частичной взаимозаменяемости деталей или сбо­рочных единиц во многих случаях экономически невыгоден. Корпусные и базовые детали имеют большие габаритные размеры. Они обрабатываются на универсальном оборудовании. Поэтому выполнение заданных допусков на размеры, которые обеспечи­вали бы необходимую точность сборки изделия, является слож­ной задачей, а в ряде случаев даже неразрешимой. Кроме того, крупные базовые детали, например станины станков, выпол­няют сборными из ряда секций. Бесступенчатое соединение таких секций в единое целое — станину — невозможно. По­этому в процессе сборки изделия появляется-необходимость Д0'

272 .

полнительной пригонки по месту сопрягаемых поверхностей деталей.

Настройка крупногабаритных приспособлении на контроль номинальных размеров деталей или сборочных единицах в системе прямоугольных координат не только сложна, но и в ряде случаев невозможна. Однако, как подтверждает практика внедрения в производство УСКИП, простые по конструкции сборные при­способления малых и средних габаритных размеров могут быть настроены на необходимые размеры. В этих случаях настройку приспособлений на размеры производят на контрольных плитах высокого квалитета с помощью наборов концевых мер длины, штихмасов, угольников и т. д., т. е. таким же образом, как и специальных приспособлений в процессе изготовления их в ин­струментальном цехе.

В единичном и мелкосерийном производстве оснащение тех­нологических процессов специальными средствами контроля про­изводят в тех случаях, когда контроль параметров невозможен без применения специального приспособления. Это объясняется тем, что создание специальных контрольных приспособлений требует длительного времени и средств, а используются они в работе кратковременно. Поэтому там, где можно применить универсальные средства контроля: линейки, угольники, индика­торные стойки и т. д., обходятся без специальных приспособле­ний. Применение универсальных средств при контроле крупно­габаритных деталей и процессов сборки изделий в большинстве случаев производится путем использования промежуточных базо­вых поверхностей, что создает неудобства в работе и приводит к возникновению дополнительных погрешностей измерений. По­этому эти средства не всегда обеспечивают необходимую точность контроля. Наличие на заводе комплекта УСКИП позволяет в кратчайший срок и с малыми затратами средств создавать кон­струкции сборных контрольных приспособлений. Это дает возмож­ность расширить применяемость УСКИП не только в тех случаях, когда контроль параметров без приспособления невозможен, но и для повышения производительности труда на операциях контроля.

Приспособления для контроля отклонений от прямолинейности и плоскостности поверхностей. Все методы такого контроля основа­ны на применении приборов с дополнительными к ним принадлеж­ностями и приспособлений. К числу таких приспособлений от­носятся индикаторные линейки, шаговые мостики и основания, подробное описание типовых конструкций которых изложено ниже. Контроль отклонения от прямолинейности и плоскостности с помощью компоновок УСКИП производится методами линей-ньгх и угловых отклонений. К методам контроля линейных откло­нений относятся метод контроля с помощью сборной многоинди-^аторной линейки и натянутой струны, гидростатический и опти-•еский методы визирования. К методам контроля угловых откло-

273

«очной линейки или плиты. Для этого ослабляют клеммовые "«■жимы базовых опор 6 с последущим их креплением. В неза

Рис. 137. Индикаторная линейка (а) и график результатов проверки (б) инди­каторной линейки

нений относятся метод контроля с помощью уровня, коллимацион­ный и автоколлимационный методы.

Все перечисленные выше методы контроля являются шаго­выми. Характерной особенностью их является то, что измери­тельный прибор или дополнительную к нему принадлежность переставляют по контролируемой поверхности через равные участки длины I, называемые шагом t измерения, который не должен быть более 0,1 длины проверяемой поверхности.

Метод индикаторной линейки применяется для контроля от­клонения от прямолинейности плит со средними и большими габа­ритными размерами и поверхностей направляющих станин, стоек и траверс станков и машин. Конструкция сборной индика­торной линейки (рис. 137) представляет плоскую ферму /, со­бранную из трубчатых стержней посредством шарниров 2. Такая конструкция фермы с перекрестными раскосами достаточно жестка и легка. Опорными поверхностями линейки служат самоустана­вливающиеся базовые опоры б, которые устанавливают на кор­пусе фермы на расстоянии 0.2L от края индикаторной линейки (L — длина индикаторной линейки). В качестве измерителей применены многооборотные индикаторы 3 типа 2МИГ с ценой деления шкалы 2 мкм. Они установлены в головках 4 (с прямыми передачами измерительных усилий), которые закреплены на ферме посредством шарниров 5.

Подготовка к измерению индикаторной линейки проходит следующим образом. Индикаторную линейку базовыми опорами б устанавливают на образцовую плоскость, которой может служить поверочная линейка с широкой рабочей поверхностью типа ШМ или поверочная плита. Настраивают базовые опоры 6, обеспечи­вая при этом контакт ножевых поверхностей опор и ориентир0' вочно перпендикулярное положение фермы С поверхностью пове-274

Ждаимы р дущ х креплением. В неза

крепленном состоянии под действием массы индикаторной ли> йейки базовые опоры 6 самоустанавливаются на поверхности поверочной линейки, обеспечивая с нею контакт по образующим линиям цилиндрических поверхностей. Затем настраивают инди­каторы в нулевое положение с запасом не менее половины хода измерительного стержня.

Измерение производят посредством установки индикаторной линейки на контролируемую поверхность. Отклонение от прямо­линейности определяют по показаниям индикаторов. Для более полного выявления характеристики отклонения от прямолиней­ности контролируемой поверхности составляют график резуль­татов проверки в прямоугольных координатах. После измерения индикаторную линейку следует проверить по образцовой поверх­ности. При этом измерение следует считать правильным, если все индикаторы покажут по шкалам измерения отклонение от нуле­вого положения ±1—4 мкм. Такое отклонение показаний инди­каторов от первоначальной настройки в нулевое положение допу­стимо. Оно объясняется погрешностью поверхности самой пове­рочной линейки, так как при повторной установке индикаторной линейки совмещение ее базовых поверхностей с прежним их положением невозможно.

При контроле отклонения от прямолинейности поверхностей, длины которых превышают длину индикаторной линейки L, может быть использован шаговый метод контроля. В этом слу­чае шаг перемещения t индикаторной линейки должен быть крат­ным расстоянию / между индикаторами:

t < L — 31.

Наиболее оптимальная длина контролируемой поверхности, изме­ряемая с помощью индикаторных линеек, не должна превышать в 2—2,5 раза длины линейки. При измерении поверхностей боль­шой длины применяют методы контроля, описанные ниже.

Применение в производстве сборных индикаторных линеек повышает производительность и точность контроля по сравнению с методами контроля с помощью линейки с широкой рабочей поверхностью и концевых мер длины или щупов. Необходимо учитывать тот фактор, что поверочные линейки большей длины м°гут быть установлены на контролируемую поверхность двумя контролерами или кранами, что в большинстве случаев сопро­вождается большими потерями рабочего времени. Индикаторные инейки легче поверочных линеек, поэтому контроль с их по-м°Щью может выполнять один контролер.

Метод натянутой струны. Схема контроля отклонения от

Рямолинейности с помощью натянутой струны показана на

*" °" 138. В данном методе за образец прямолинейности прини-

ют туго натянутую тонкую калиброванную струну /. В каче-

275

s)

Рис. 138. Схема контроля прямолинейности методом натянутой струны:

а — установка микроскопа и струны; 6 — график результатов проверки

11

Рис. 139. Приспособление для контроля откло­нения от прямолинейности методом натяну­той струны

т-о стве измерителя исполь.

Э зуют микроскоп 2, Кото1 рый закрепляют на пере! мещающемся приспособле­нии 3, форма которого соответствует форме конт­ролируемой поверхности Струну устанавливают та­ким образом, чтобы ее крайние участки были строго одинаково удалены в горизонтальном положе­нии от контролируемой поверхности. Это делают путем последовательной установки приспособления с микроскопом в крайние положения контролируе­мой детали и совмещения в нулевое положение стру­ны с окулярной сеткой микроскопа. Эти точки на графике (рис. 138, б) соответствуют пг и пг Промежуточные замеры отклонения ±Д; контро­лируемой поверхности от струны производят шаго­вым методом путем после­довательного перемещения приспособления на вели­чину /, равную шагу пере­мещения приспособления. В этих позициях окуляр­ная сетка микроскопа со­вмещается со струной.

Для контроля отклоне­ния от прямолинейности методом натянутой струны

могут быть собраны из комплекта элементов УСК.ИП компо­новки приспособлений практически на все наиболее часто применяемые формы поверхностей независимо от их размеров. Конструкция одной из таких компоновок для контроля отклоне­ния от прямолинейности призматических направляющих станины токарного станка изображена на рис. 139.

Компоновка устанавливается на призматическую и плоскую направляющие станины 10 посредством базовых опор скольжения 2 и 8, закрепленных на валике /, выполняющем роль корпусной 276

А-А

Рис. 140. Схема контроля отклонения от пря­молинейности оптическим методом визиро­вания

детали компоновки. Голов­ка 3 с установленными в йей микроскопом 4 и инди­катором И смонтирована на стержне 9, закреплен­ном в вертикальном поло-жеНии на валике 1 посред­ством тройника 7. Подго­товку компоновки к работе производят следующим об­разом. Ослабляют с по­следующим креплением клеммовые зажимы базо­вых опор 2 и 8, которые под действием массы ком­поновки самоустанавли­ваются на поверхностях направляющих станины. Поворотом диоптрийного кольца микроскопа 4 добиваются резкого изобра­жения штрихов сетки. Затем вращением маховичка 5, механизма вертикальной подачи ползушки головки 3 (см. рис. 135) настраи­вают микроскоп в рабочее положение, т. е. в положение, при котором получается резкое изображение струны на его сетке.

. Погрешность отклонений от прямолинейности ±Д, призма­тической направляющей от струны определяется по индикатору //. Для этого вращением маховичка 6 и механизма горизонтального перемещения салазок головки 3 совмещают перекрестие сетки микроскопа 4 со струной. Величина этого перемещения и является величиной погрешности — At.

Оптический метод визирования. Схема контроля отклонений от прямолинейности и плоскостности оптическим методом визи­рования показана на рис. 140. При этом методе в качестве изме­рителя используют оптическую трубу 4 и визирную марку 2. Принцип действия этого метода основан на определении величины смещения изображения визирной марки 2, которая последова­тельно перемещается по контролируемой поверхности 3 относи­тельно линии визирования зрительной трубы 4. Смещение изо­бражения центра перекрестия сетки подвижной марки относи­тельно центра перекрестия сетки зрительной трубы будет соот­ветствовать погрешностям ±АХ, ±Ау. Для более четкого изобра­жения центров перекрестий сеток устанавливают источник света /, который перемещается совместно с подвижной маркой 2.

На рис. 141 показана компоновка УСКИП для контроля от­клонения от прямолинейности направляющей стола станка, выполненной в виде ласточкина хвоста, оптическим методом визи­рования. Компоновку базируют по направляющим А и Б стола 12 посредством самоустанавливающихся роликовых опор качения 1. корпус компоновки представляет сборную конструкцию, собран-нУю посредством тройников 3 и шарниров 2 и 8 из трубчатых

277

Рис. 141. Приспособление для контроля отклонения от прямолинейности опти­ческим методом визирования

стержней 10 и // различной длины и валика 9. Подвижная марка 5 закреплена на головке 6, на которой установлен инди­катор 7.

Подготовку компоновки к работе производят следующим образом. Настраивают на контакт с поверхностями А и Б роли­ковые опоры качения 1. Затем посредством вращения махович­ков 4, механизмов вертикального и горизонтального перемещений; ползушек головки 6 совмещают перекрестие сетки подвижной марки 5 с перекрестием сетки заранее установленной зрительной

278

трубы. После совмещения перекрестий сеток настраивают инди-катор 7 в нулевое положение. Измерение производят два опера­тора: один перемещает компоновку с маркой, второй наблюдает в зрительную трубу и через каждое перемещение компоновки на шаг t = I дает команду первому оператору о смещении марки горизонтальным механизмом перемещения головки 6 до совмеще­ния перекрестия сеток. Отсчет по индикатору 7 производит опе­ратор, перемещающий приспособление. После отсчета на послед­нем участке компоновку возвращают в первоначальное поло­жение и проверяют начальный отсчет. Если он отклоняется более чем на ±5 мкм, измерение следует повторить.

Для более правильной оценки отклонения от прямолинейности контролируемой поверхности отсчеты измерений записывают в таб­лицу и составляют график результатов проверки. Из табл. 41 видно, что отклонение от прямолинейности плоскости А состав­ляет Ах,- = 18 + 12 = 30 мкм (арифметическая сумма модулей чисел максимальных отклонений).

Рассмотренную конструкцию компоновки (см. рис. 141) сле­дует применять для контроля отклонения от прямолинейности; вертикальной поверхности А. Поверхности Б лучше контроли­ровать методом угловых отклонений, выполняемых с помощью двух уровней, устанавливаемых взаимно перпендикулярно. До­стоинством метода оптического визирования является возможность измерения в двух взаимно перпендикулярных положениях, что позволяет использовать этот метод при измерениях отклонения от соосности деталей и сборочных единиц, в частности при общем монтаже машин.

Метод контроля с помощью уровня. Этот метод наиболее рас­пространен в машиностроении. С его помощьюТпроводят контроль отклонений от прямолинейности и плоскостности плит, станин с различным профилем направляющих и деталей с цилиндриче­скими поверхностями типа вала, колонки и др. при монтаже оборудования.

Таблица 41

Результаты измерения прямолинейности оптическим методом визирования (шаг / = о,5 м)

	Расстоя-	Отсчет по инди-			Расстоя-	Отсчет по	индикато-
Номер прове­ряемых	чала от-	катору, мкм		Номер прове-	ние от на­чала	РУ.	мкм
				ряемых
точек	подвиж-				подвиж-
	ной мар-	+	—		ной мар-	+	—
--_____	ки, м				ки, м
• 1	0,5	18		6	3,0	_	12
2	1,0	15	__	7	3,5	___	6
3	1,5	12	__	8	4,0	0	0
4	2,0	___	10	9	4,5	__	4
5 *—■—,■__	2,5	10		10	5,0	10

279

Рис. 142. Приспособление для контроля отклонений прямолинейности и плоско­стности направляющих станины с помощью уровней

При измерениях с помощью уровней необходимо строго со­блюдать шаговый метод контроля с последующим совмещением положения опорных поверхностей приспособления при его пере­мещении в направлении контроля. В рассматриваемом методе ши­роко применяют мостики. Большая разновидность применяемых конструкций мостиков и их размеров вызвана тем, что в корпусных и базовых деталях имеют дело, как правило, не с одной поверх­ностью, а с группой поверхностей, расположенных в разных положениях. Применение мостиков, собираемых из комплекта элементов УСКИП, позволяет намного расширить возможности контроля с помощью уровней.

Компоновка УСКИП для контроля отклонений от прямо­линейности и плоскостности плоской и призматической напра­вляющих станины токарного станка в вертикальном положении отличается от ранее рассмотренной компоновки тем, что в качестве измерителей в ней используют уровни 3 и 4 (рис. 142). Уровни установлены в двух взаимно перпендикулярных положениях по­средством площадки 5 и втулки 7. Контроль проводят шаговым методом. За шаг t перемещения компоновки принимается длина / = 200 мм опорных валиков 10 базовых опор 8 (рис. 142).

Подготовку к измерениям производят следующим образом. Компоновку устанавливают на направляющие станины 9 в поло­жение, соответствующее первому интервалу измерения. Настраи-280

йак>т базовые опоры 1 и 8 на контакт с поверхностями направля­ющих станин. Затем вращением микровинта 2 и винта 6 устана­вливают уровни 3 и 4 по основной и вспомогательной шкалам в нулевое положение. При каждом последующем перемещении кОмпоновки на шаг t = I снимают отсчеты в делениях по основным шкалам обоих уровней, которые вносят в протокол измерений (табл. 42).

Для более полного выявления оценки отклонений от прямо­линейности контролируемых поверхностей строят график (рис. 143) в системе координат XOY.

Для используемых в компоновке (см. рис. 142) уровней с ценой деления т = 0,02 мм на 1 м длины и при размерах компоновки / = 200 мм и L — 700 мм пользуются ампулой уровня.

Цена деления ампулы уровня при его продольной установке

т =

0,02-200

1000

= 0,004 мм;

при поперечной установке

0,02-700

юоо

=0'014

По полученным показаниям Pt определяют ординаты yt точек от оси X. После получения точек конечных ординат уП1 и ущ строят ломаные линии, характеризующие продольные профили призматической и плоской направляющих. Затем соответственно проводят прямые C1D1 и C2D%. При этом прямую C1D1 проводят через точку конечной ординаты и начало координат, а прямую CJ}^ — через точку конечной ординаты и точку, соответству­ющую 1/2/ первого интервала. Такое проведение линии C2D2 вызвано тем, что положение точки, соответствующей началу коор­динат для плоской направляющей при контроле с помощью приспособления неизвестно.

Далее определяют уЧ исходя из зависимости

„о Уд ха

Разность ординат Н{ = yt—у\ записывают в последнюю графу протокола (см. табл. 42). Сумма абсолютных значений наиболь­шего положительного и наибольшего отрицательного значений Ht будет определять отклонения от прямолинейности. В рассматри­ваемом примере для призматической направляющей Я,- = +0,01 + ■у (—0,013) = 0,023 мм; для плоской направляющей Н, = 0,025 + + (-0,014) = 0,039 мм.

Из протокола и графика результатов измерений можно пред-^тавить общее состояние станины. Например, продольные про­фили плоской и призматической направляющих близки между

собой. В обеих направляющих на ~

О

длины наблюдается выпук-

281

Рис. 143. График результатов проверки отклонений от прямолинейности направ­ляющих призматической (а) и плоской (б) станин

лость, которая переходит на -=- длины в вогнутость. Направ-

О

ляющие станины имеют плоскостность, равную разности конеч­ных ординат: 0,063 — 0,024 = 0,039 мм.

В рассматриваемом примере сдвиг контролируемых точек

на — равен 100 мм. Соответственно длина плоской направляющей

составляет 2000 мм по сравнению с призматической направляю­щей, равной 2200 мм.

Автоколлимационный метод. Контроль прямолинейности на­правляющих станин, стоек, траверс и т. д. большой длины может быть выполнен с высокой точностью с помощью оптического при­бора автоколлиматора. Схема автоколлимационного метода при­ведена на рис. 144, а. При перемещении по контролируемой поверхности мостика 1 с установленным на нем зеркалом 2 воз­никающие погрешности наклоняют зеркало на угол а и изменяют направление отраженного луча света, исходящего из автокол­лиматора 3, который при возвращении обратно дает смещение отраженного изображения в фокальной плоскости объектива. Неличина смещения определяется по шкале окулярного микро­метра. При контроле строго соблюдают шаговый метод перемеще-^Ния мостика /. Шаг перемещения мостика t = 1_г не должен превышать 1/10 длины проверяемой поверхности.

Контроль поверхностей автоколлимационным методом широ-ких направляющих, расположенных горизонтально, не требует

специальных мостиков для установки зеркала. В качестве таких

мостиков могут быть использованы синусные линейки ЛС-1, мод. 132 и 133 ^с Р^{асстоянием} между осями базовых роликов

100 мм, мод. 134 и 136 с расстоянием 200 мм и мод. 139 с расстоя-

283

Рис. 144. Схема (о) и приспособления (б) для контроля прямолинейности авто­коллимационным методом

нием 300 мм. Однако при контроле направляющих сложной формы с помощью автоколлиматора необходимы специальные мостики, форма базовых поверхностей которых должна, соответствовать форме сечений контролируемых направляющих. Такие мостики могут быть собраны из комплекта элементов УСКИП. ^ Ранее рассмотренные типовые конструкции компоновок УСКИ1^ для контроля прямолинейности направляющих разными мето­дами можно широко использовать при измерении с noMOiu,bJ° автоколлиматора без существенного изменения их конструкций-

284

для этого необходимо на них вместо применяемых измеритель­ных приборов закрепить зеркало.

В ряде случаев для контроля плоских направляющих малой ширины, особенно при монтаже крупных станков и проверке их по нормам точности, применение специальных конструкций мо­стиков вместо синусных линеек намного улучшает условия кон­троля. На рис. 144, б показано приспособление, предназначен­ное для контроля автоколлиматором прямолинейности плоской направляющей траверсы карусельно-шлифовального станка в ее рабочем положении. Компоновку устанавливают на контролируе­мой поверхности Б посредством базовых опор скольжения /.

Базовые опоры скольжения 5 вспомогательные. Они удержи­вают компоновку от сдвига ее с направляющей Б, т. е. обеспечи­вают безопасность работы. Корпус компоновки собран из валика 4 и трубчатых стержней 7, соединенных между собой посредством тройников 6. Опорные поверхности базовых опор 1 притерты пло­ским притиром. Они установлены друг от друга на расстоянии / = 500 мм, соответствующем шагу перемещения компоновки. Зеркало 3 с магнитным основанием установлено на площадке 2, закрепленной на валике 4.

Контроль плоской направляющей является общим случаем, который приемлем для измерения любого профиля направляющих с помощью автоколлиматора и специальных приспособлений для установки на них зеркала. Поэтому рассмотрим его более по­дробно.

Перед началом измерений проводят предварительную под­готовку. Она заключается в том, что мостик с зеркалом последо­вательно устанавливают в крайние положения на контролируемой поверхности и производят регулировку наклона зрительной трубы автоколлиматора и положения плоскости зеркала таким образом, чтобы разность отсчетов на концах контролируемой по­верхности была в пределах окулярного микрометра. Затем уста­навливают мостик в крайнее дальнее положение и в направлении к автоколлиматору перемещают его так, чтобы задняя опора мо­стика, переставленного в следующую позицию, занимала место первой опоры в предыдущей позиции. При каждом положении мостика с зеркалом производят отсчет по шкале автоколлиматора и вносят его в протокол измерений и обработки данных (табл. 43).

Обработка результатов измерений производится в следующей последовательности (рис. 145). Определяют углы наклона мо­стика по отношению к первому положению:

По углам наклона определяют положение каждой последующей Роверяемой точки. При этом исходят из зависимости, что угол н / 500 25 (/

р у

на длине / = 500 мм дает превышение 2,5 мкм (/ — расстоя-е Между двумя опорными поверхностями мостика). Таким разом, при контроле с помощью приспособления (см. рис. 144)

285

Таблица 43

Результаты измерения прямолинейности плоской направляющей автоколлимационным методом

Номер	Проверяв -	Отсчет
проверяе-	мыЛ ин-	по шкале	а	h		у°.
мой точ-	тервал	а,, с	р*	i		с	Hi
ки i	X., ММ	1
1	500	15,0	0	0	0	5,7	-5,7
2	1000	20,2	5,2	13,0	13,0	11,4	+ 1,6
3	1500	16,0	1,0	2,5	15,5	17,1	—1,6
4	2000	16,4	1,4	3,5	19,0	22,8	-3,8
5	2500	16,8	1,8	4,5	23,5	28,5	-5,0
6	3000	17,2	2,2	5,5	29,0	34,2	-5,2
7	3500	16,4	1,4	3,5	32,5	39,9	-7,4
8	4000	17,6	2,6	6,5	39,0	45,6	-6,6
9	4500	18,0	3,0	7,5	46,5	51,3	-4,8
10	5000	18,2	3,2	8,0	54,5	57,0	-2,5
11	5500	19,6	4,6	11,5	66,0	62,7	+3,3
12	6000	16,0	1,0	2,5	68,5	68,5	0

Обозначения: о^— отсчет по шкале автоколлиматора, с; Р^ — угол наклона мостика на измерительном участке по отношению к последующему участку, с; h. — рас­стояние между двумя смежными точками по вертикали, мм; у^— ординаты контролируе­мых точек от горизонтальной плоскости, проходящей через первую контролируемую точку, мкм; у0 — ординаты точек прямой линии CD, проходящей через начало координат и ор­динату последней точки, мкм; Н. — расстояние точек профиля проверяемой поверхности от прямой линии CD.

с I = 500 мм получим

= 2,5р\.

По вычисленным значениям определяют расстояния каждой контролируемой точки от горизонтальной поверхности (на гра­фике от оси X):

yt = hx + h2 + • • • + ha.

После получения точки конечной ординаты уа строят лома­ную линию, характеризующую продольный профиль контроли­руемой поверхности. Затем проводят через конечную точку орДИ' наты и начало координат прямую CD и определяют ординаты Hi точек прямой линии CD. Исходя из зависимости подобия треуголь­ников, получим ■ <

„о

Для рассматриваемого случая

286

Сумма абсолютных значений наибольшего положительного и наибольшего отрицательного значений Я,- = +3,3 + (—7,4) = = 10,7 мкм определяет отклонение от прямолинейности горизон­тальной поверхности траверсы станка.

Приспособления для контроля параллельности поверхностей. Универсально-сборные контрольно-измерительные приспособле­ния для контроля параллельности поверхностей изделий широко применяют для контроля деталей типа станин, стоек, траверс, салазок и т. д. Их удельный вес от общего числа применяемых в производстве УСКИП составляет 40—60%. УСКИП широко-используют при монтаже сборочных единиц и машин. Например,, при сборке токарного станка любой модели с помощью УСКИП' может быть проконтролировано относительно направляющих ста­нины положение передней и задней бабок станка и их соосность,, положение вала подач суппорта и ходового винта и т. д.

УСКИП для контроля параллельности поверхностей во многих; случаях собирают на сборных основаниях (см. рис. 136). В каче­стве измерительных средств могут быть использованы индикаторы! с часовым механизмом, пружинные измерительные головки,, Установочные валики и угольники. Установочные валики и уголь­ники в УСКИП используют одновременно с наборами концевых; меР длины.

Приспособление, с помощью которого проводят контроль па­раллельности направляющих станины тяжелого токарно-винто-Резного станка, показано на рис. 146, а. Корпус приспособления: "Редставляет собой сборную трубчатую ферму, выполненную' ^ виде вытянутой треугольной пирамиды, состоящей из трубча-1Х стержней различной длины диаметром 30 мм (основной кар-корпуса) и трубчатых стержней диаметром 20 мм (связи;

28Г

Рис. 146. Приспособления для контроля параллельности направляющих ста­нины (а) и ползуна пресса (б)

жесткости). Стержни соединены в единую конструкцию посред­ством сборных шарниров 2 и тройника 5.

Приспособление устанавливают на горизонтальные поверх­ности А посредством базовых опор качения У и 3, а по вертикаль­ной поверхности Б — посредством базовых опор скольжения f В качестве измерительных средств использован индикатор ь 288

расового типа, который закреплен на стержне диаметром 30 мм основного каркаса с помощью индикаторной державки 7 и раз­движного хомутика.

Подготовку УСКИП к работе производят следующим образом. иа установленном в рабочее положение приспособлении ослаб­ляют крепление базовых опор 1 я 3, которые под действием массы приспособления самоустанавливаются в горизонтальном поло­жении, обеспечивая при этом контакт обоих опор качения с по­верхностями станины. Затем базовые опоры окончательно за­крепляют. Проверку правильности установки базовых опор производят путем малых перемещений приспособления по ста­нине. Вращение всех обойм опор качения свидетельствует о пра­вильности их установки.

Настройку в рабочее положение базовых опор 4 по вертикаль­ной поверхности осуществляют путем перемещения опор на стержнях в необходимое положение с последующим их крепле­нием. При этом должен быть обеспечен контакт поверхностей базовых опор скольжения 4 с вертикальной поверхностью и ори­ентировочно выдержано перпендикулярное положение приспо­собления относительно направления его перемещения при изме­рении станины.

Окончательная настройка базовых опор приспособления может быть выполнена на участке сборки УСКИП, например, на кон­трольной плите высокого квалитета. Однако наиболее целесооб­разно настройку приспособления производить на рабочем месте, так как исключаются возможные ошибки настройки, а время, затрачиваемое на настройку, составляет 2—3 мин. После завер­шения настройки базовых опор в индикаторную державку 7 устанавливают индикатор 6, измерительный сердечник которого настраивают на контакт с контролируемой поверхностью.

Контроль параллельности поверхностей относительно базо­вой поверхности Б проводят путем перемещения приспособления вдоль станины с постоянным прижимом его базовых опор скольже­ния 4 к поверхности Б. Отсчет отклонений от параллельности определяют по шкале индикатора 6, который последовательно перекрепляют и настраивают на контакт с контролируемыми по­верхностями. УСКИП длиной до 800 мм не требует создания сложной конструкции корпусов приспособлений. Жесткость при­способлений с небольшими габаритными размерами вполне доста­точна, когда в качестве корпуса приспособления используют сплошной или полый валик, на котором закрепляют базовые °поры и измерительные средства.

Ранее рассматриваемые конструкции приспособлений собраны

на базе типовых сборных оснований (см. рис. 136). Однако далеко

jje все приспособления собирают на типовых основаниях. Это

бъясняется следующим образом. Расположение поверхностей

^ Деталях, сборочных единицах и изделиях весьма различно.

асто между контролируемыми поверхностями находятся высту-

10 Ща А. с. и др. 289

пающие части, наличие которых необходимо учитывать при сборк корпуса компоновки. Поэтому корпуса многих компоновок при-способлений имеют свою оригинальную объемную или плоскую" конструкцию. Такие приспособления по применяемости в произ-водстве относят к приспособлениям специального назначения й служат для контроля одного или ряда параметров оригинальной детали или изделия.

На рис. 146, б изображено приспособление для контроля положения поверхности В относительно направляющих поверх-ностей а, б я г в ползуне 8 пресса. Корпус приспособления — плоская ферма, собранная из стержней 2 диаметром 30 мм. Стержни в корпусе соединены между собой тройником / и сборными шар-нирами 3. Базами приспособления служат самоустанавлива­ющиеся базовые опоры скольжения 4. Индикатор 7 установлен в головке 6, измерительный стержень которой в период измере­ния контактирует с контролируемой поверхностью в и обеспечи­вает передачу измерительной силы на стержень индикатора. Головка 6 закреплена на стержне корпуса посредством раздвиж­ного хомутика 5, обеспечивающего легкую и быструю настройку индикатора 7 с контролируемой поверхностью. Для установки приспособления на деталь или снятия его с детали необходимо ослабить крепление раздвижного хомутика 5 и повернуть головку 6 с закрепленным на ней индикатором на угол 20—30°, обеспечи­вающий нормальную установку приспособления.

Конструктивной особенностью приспособления (рис. 146, б) является возможность его базирования по трем поверхностям, принятым за базы измерения, при наличии в приспособлении всего лишь двух базовых опор скольжения. Это возможно только в тех случаях, когда одна из опор одновременно обеспечивает базирование приспособления по двум поверхностям, располо­женным под углом. В рассматриваемом случае базовая опора 4 с удлиненным валиком одновременно создает базы приспособле­ния по поверхностям б и г. На примере такой конструкции при­способления видно, каким образом можно обеспечить зазор между выступающими частями контролируемой детали и корпу­сом контролируемого приспособления. В данном случае это выполнено путем соединения стержней посредством сборных шар­ниров в виде ломаной линии. Базовые опоры скольжения в этом случае установлены не на общем стержне или валике, а на стерж­нях, расположенных к поверхностям, принятым за базы изме­рения под разными углами.

Приспособления для контроля соосности и биения поверх­ностей. Эти приспособления выполняют в виде стоек, крестовин, центроискателей и кронштейнов. Их применяют при контроле крупногабаритных деталей, процессов сборки и проверке выход­ных параметров (норм точности) машин. Из комплекта элемен-тов^УСКИП и УСП для механической обработки деталей могут быть собраны комбинированные многомерные приспособления

290

контроля взаимного биения цилиндрических поверхностей валов и втулок.

Большинство корпусных и базовых деталей машин имеют от­верстия, оси которых занимают строго определенное положение относительно других деталей. При сборке станков и машин для установки в заданное положение таких деталей необходимо определить ось отверстия. В тех случаях, когда отверстия в деталях небольшого размера, это выполняют путем установ­ки в отверстие детали контрольного валика посредством втулок.

Наиболее часто для контроля соосности двух и большего числа деталей (сборочных единиц) относительно направляющих ста­нины применяют конструкции различных стоек. Измерителями в них используют индикаторы часового типа, значительно реже — наборы плоскопараллельных концевых мер длины с угольниками. Ранее рассмотренное приспособление (см. рис. 139) для контроля прямолинейности призматической направляющей по струне и микроскопу может быть использовано как индикаторная стойка для контроля соосности передней и задней бабок токарного станка. Для этого необходимо вместо головки с микроскопом на стержне 9 установить индикаторы с помощью индикаторной державки и хомутика или посредством головок с прямой передачей, хому­тиков или шарниров.

Контроль положения (соосности) передней и задней бабок можно проводить как в период сборки станка, так и при окон­чательной сдаче его по нормам точности. В первом случае в от­верстия бабок устанавливают посредством втулок контроль­ные валики. Во втором случае в шпиндель передней и в пиноль задней бабок устанавливают контрольные оправки. Настройку индикаторов на контакт с контрольными валиками или оправ­ками, установленными в передней и задней бабках, производят в двух взаимно перпендикулярных положениях. При контроле соосности приспособление перемещают по станине в ее крайние положения, обеспечивая контакт измерительных стержней инди­каторов с оправками обеих бабок. Разность показаний индика­торов будет определять величину их отклонения от соосности в вертикальном и горизонтальном положениях. Индикаторная стойка, собираемая на базе приспособления, изображенного на Рис. 139, является широкопереналаживаемой. Она может быть использована для контроля соосности передней и задней бабок станков с призматическими направляющими с высотой центров бабок до 500 мм/Ее переналадка заключается в установке базо­вых опор скольжения на необходимые размеры положения опор­ных поверхностей. На базе основания приспособления (см. Рис. 139) могут быть собраны простейшие конструкции приспо­соблений для контроля положения осей отверстий кронштейна одового вала и винта подачи суппорта, отверстий фартука суп-°Рта и коробки подач относительно направляющих станины. 10* - 291

Рис. 147. Индикаторная стойка для контроля соосности передней и зад­ней бабок станка

Другим примером для конт. роля соосности передней и зад. ней бабок тяжелого горизон-тально-зуборезного станка с плоскими направляющими ста-нины может служить индика­торная стойка (рис. 147) высо­тою 1000 мм. Ее корпус вы­полнен в виде пирамиды из трубчатых стержней, соединен­ных между собой посредством шарниров и тройников. По горизонтальным и вертикаль-ной поверхностям, принятым за измерительные базы, инди­каторную стойку устанавли­вают посредством базовых опор скольжения. Измерительным прибором в ней является инди­катор, который закреплен на консольном участке стержня кор­пуса с помощью державки и хомутика.

Контроль соосности проводят аналогично ранее рассмотрен­ному методу. Наиболее часто в конструкциях стоек используют сборные основания (см. рис. 136), но конструкции стоек могут быть весьма различными. Практически можно собрать из ком­плекта элементов УСКИП индикаторную стойку с возможностью базирования ее на любом профиле направляющих поверхностей. При контроле соосности с помощью индикаторных стоек, контрольных валиков и цилиндрических оправок индикаторы необходимо применять с плоскими наконечниками, Контакт измерительного стержня индикатора с плоским наконечником с цилиндрической поверхностью оправки или валика обеспечи­вает более стабильные показания индикатора и сокращает погреш­ности измерений.

Контроль положения осей отверстий больших диаметров отно­сительно заданных поверхностей в детали или в ряде деталей при сборке крупногабаритных машин, установку контрольного валика и совмещение его оси с осью отверстия производят по­средством крестовин, центроискателей и стоек различных кон­струкций.

На рис. 148 приведен комплект приспособлений, посредством которых проводится контроль положения оси отверстия траверсы под главный гидроцилиндр относительно направляющих станины при общем монтаже горизонтального гидравлического трубопро-фильного пресса. В состав комплекта входит приспособление, состоящее из двух крестовин, двух центроискателей для уста­новки и настройки контрольного валика в центр отверстия тра­версы, и приспособление для контроля положения оси отверстия 292

•контрольного валика) траверсы относительно направляющих Панины, конструкция которого аналогична конструкции индика­торной стойки (см. рис. 147).

Приспособление (рис. 148) настраивают в рабочее положение прИ совмещении оси контрольного валика / с осью отверстия траверсы. Это производится путем настройки индикаторов 3, установленных на центроискателях 2, на контакт измерительного Сердечника с поверхностями посадочных поясков отверстия тра­версы и поворота центроискателей на контрольном валике. По показаниям индикаторов в четырех взаимно перпендикулярно расположенных точках вращения винтов регулируемых упо­ров 4 крестовин 5 производят необходимое смещение контрольного валика. Например, если индикатор в верхней точке / показы­вает ноль, а в нижней точке /// показывает +0,28 мм, необ­ходимо сместить контрольный валик вверх на 0,14 мм, т. е. на­половину показания индикатора. Если в четырех точках /—IV показания индикатора одни и те же, то ось контрольного валика совмещена с осью отверстия траверсы. Контроль положения оси отверстия траверсы относительно направляющих станины проводят с помощью индикаторной стойки, индикаторы которой настраивают в двух взаимно перпендикулярных положениях на контакт с контрольным валиком.

Консольно установленный в крестовинах приспособления контрольный валик имеет прогиб, который вызывает при измере­нии в вертикальной плоскости дополнительные погрешности. Эти погрешности могут быть исключены из результатов измерения путем внесения соответствующих поправок. В данном случае величину прогиба консольного участка валика можно определить по уровню шаговым методом. При этом за шаг измерения прини­мают длину призматического основания, которым уровень должен устанавливаться на контрольном валике. С помощью аналогич-

ис. 148. Схема приспособления для контроля положения оси отверстия траверсы а Са относительно направляющих станины: ~~ Установка контрольного валика; б — сборная крестовина

293

Рис. 149. Приспособление для контроля биения поверхности стола

ных конструкций приспособлений (рис. 148) можно проконтро­лировать при сборке пресса соосность отверстий передней тра­версы главного цилиндра, а также люнета контейнера и прессу-щей траверсы, которые потом устанавливают на направляющих

станины.

Для контроля соосности, биения цилиндрических и торцовых поверхностей положения деталей между собой в процессе сборки станков и машин и проверки их выходных параметров по нормам точности из комплекта элементов УСКИП можно собрать инди­каторные приспособления в виде различных конструкций крон­штейнов. Примером приспособления, выполненного в виде крон­штейна, закрепленного на шпинделе станка, является приспо­собление, показанное на рис. 149.

Комбинированное приспособление (рис. 149) собрано из эле­ментов комплектов УСКИП и УСП для механической обработки деталей. Оно состоит из корпуса треугольной формы, собранного из трубчатых стержней 8 и 11 диаметром 20 и 30 мм, соединенных в конструкцию шарнирами 7 и тройником 1. Для крепления приспособления к шпинделю 6 станка использованы деталь УСП-12: квадратная опора 2 (ГОСТ 15266—70), призма ' (ГОСТ 15276—70) и шпилька 4 (ГОСТ 15388—70). Опора 2 с приз­мой 3 закреплены на вертикальном стержне кронштейна посреД' ством разрезной втулки 5 и винтового упора. Такое крепление приспособления через клиновые окна шпинделя или оправка вставляемой в конус шпинделя, посредством охватываемой призма весьма надежно. Контроль биения поверхности стола 12 и пеР пендикулярности относительно оси шпинделя 6 производится п

294

показателям индикатора 9, применяемого совместно с голов­кой Ю> закрепленной на стержне кронштейна с помощью хому-

ка. Индикатор при настройке на контакт с поверхностью стола

^ет переставляться по стержню //, что позволяет изменять рас­стояние его положения от оси шпинделя. Измерение торцового биения поверхности стола производится при его вращении, а измерение отклонения от перпендикулярности оси шпинделя относительно поверхности стола — вращением шпинделя сов­местно с закрепленным на нем приспособлением.

рассматриваемые приспособления стержневой конструкции для контроля соосности и биения поверхностей отверстий и валов и их относительных положений в станках и машинах являются типовыми конструкциями наиболее часто применяемых компоно­вок приспособлений, собираемых из комплекта элементов УСКИП. Однако конструктивных схем компоновок может быть очень много.

Возможности комплекта элементов УСКИП не ограничиваются созданием приспособлений накладного типа. Наличие в ком­плекте ряда элементов, имеющих единые присоединительные размеры с широко применяемой системой УСП, позволяет при совокупности этих двух систем производить сборку комбиниро­ванных одномерных и многомерных приспособлений стационар­ного типа для контроля биения и соосности поверхностей валов и втулок. Они отличаются от ранее рассмотренных приспособле­ний тем, что контролируемая деталь в процессе измерения уста­навливается на приспособлении.

Приспособления стационарного типа собирают на базовых плитах УСП с пазами шириной 12 мм или на сборных основаниях, состоящих из двух-трех плит, соединенных в единую конструк­цию посредством соединительных планок. Измерительные при­боры (индикаторы часового и рычажно-зубчатого типов) исполь­зуются совместно с головками прямых и угловых передач изме­рительных сил.

Приспособления для контроля линейных и угловых размеров. Наиболее широко в производстве для контроля линейных разме­ров применяют измерительные скобы. Корпуса таких скоб выпол­няют в виде сварных трубчатых или деревянных конструкций. Часто в качестве корпуса в линейных скобах используют линейки типа ШД. Для контроля угловых размеров применяют специаль­ные угольники, угловые шаблоны и контршаблоны и индикатор-НЬ1е приспособления. Комплект элементов УСКИП позволяет производить сборку различных конструкций измерительных скоб

приспособлений для контроля линейных и угловых размеров. и*е рассмотрим типовые конструкции приспособлений, соби­раемые из комплекта элементов УСКИП.

На рис. 150, а показана измерительная скоба, корпус которой Редставляет собой плоскую ферму 4, собранную посредством

РНиров из трубчатых стержней диаметром 20 и 30 мм. Для

295

Рис. 150. Индикаторная скоба (а) и угольник (б) для контроля линейных раз­меров

увеличения жесткости корпус фермы выполнен с диагональными раскосами чередующегося направления. Для удобства установи фермы при измерении корпус снабжен базовыми опорами ckoj жения 3, которые определяют ее положение на контролируем детали. Конструкции таких скоб обладают достаточной жесткой и имеют значительно меньшую массу по сравнению со скосм сварной конструкции или скобами, в которых в качестве корпу ной детали используется плоская линейка типа ШД. Измерь

296

лем в скобе являются индикатор / с головкой 2 прямой передачи измерительной силы и микрометрическая головка 5. Для изме-оения линейных размеров до 1 м могут быть собраны скобы более простой конструкции, у которых корпус — трубчатый стержень или контрольный валик диаметром 30 мм. Аналогичные конструк­ции приспособлений могут быть собраны для контроля внутрен­них диаметров.

На рис. 150, б показан индикаторный угольник, собранный посредством шарниров 3 из трубчатых стержней 4 и валика 5, Индикаторы 2 в нем применены с головками / прямой передачи. В качестве поверхностей, посредством которых угольник устана­вливают на контролируемой детали, использованы опоры скольже­ния 6. Индикаторный угольник может быть легко перенастроен в пределах угла а — 115°. Перенастройка его в указанных пре­делах производится путем изменения положения (поворота) вертикального стержня с закрепленными на нем посредством шар­ниров индикаторами и изменения положения стержня-раскоса или замены его на стержень-раскос другой длины.

На рис. 151 приведена конструкция индикаторного уголь­ника для контроля перпендикулярности поверхностей А и Б. Угольник собран посредством шарниров / и.тройника 2 из труб­чатых стержней 4 и 5 диаметром 20 и 30 мм. Базовыми поверх­ностями, определяющими его положение на детали, служат базо­вые опоры 3. Контроль отклонения от перпендикулярности опре­деляется по индикатору 8, который использован совместно с го­ловкой 7 прямой передачи, закрепленной на корпусе угольника с помощью шарнира^б. Настройка индикатора в нулевое положе­ние может быть произве­дена по угольнику типа VIII ГОСТ 3749—77 нуле­вого класса точности или по образцовой детали. Контроль отклонений от перпендикулярности по­верхностей А я Б в пол­зуне 9 пресса может быть выполнен посредством Угольника и набора щу-Пов- Однако контроль этим методом не всегда может быть выполнен. 2^го Зависит от положения кон­тролируемых поверхностей и точности метода. Напри-

еР> контролируемые по-

еРхности могут быть" рас-

°ложены на значительном

Рассто

янии друг от друга.

Рис. 151. Приспособление для контроля отк­лонения от перпендикулярности поверхностей

297

Между ними могут быть свободное пространство или высту' пающие части детали и т. д. В этих случаях контроль отклон'е ний от перпендикулярности может быть проведен с помощью специальных приспособлений, которые собираются из элементов УСКИП.

Точность УСКИП

Точность показаний УСКИП, как и любого специального приспособления накладного типа, главным образом зависит от принятого метода измерения, от степени совершенствования его конструкции и точности изготовления поверхностей в контро­лируемой детали, принимаемых за измерительные базы.

Метод измерений определяется совокупностью используемых измерительных средств и условий измерения. Под этой совокуп­ностью подразумеваются приборы с определенными метрологи­ческими характеристиками и установочные меры или установоч­ные образцовые детали со всеми их точностными характеристи­ками, температурный режим измерения, базирование измеритель­ного объекта, характер измерительного контакта, количество и распределение выбранных для измерения точек или участков на поверхности контролируемого объекта.

Погрешности, неизбежно сопровождающие любое измерение, разделяются на систематические и случайные.

Систематическими называются погрешности, которые входят в результаты измерения с постоянной величиной и постоянным знаком или изменяются по определенному закону. К ним отно­сятся погрешности: базирования (в УСКИП — погрешности, вызываемые неточностью изготовления базовых опор); передаточ­ных устройств; эталона или образцовой детали, по которой про­изводится настройка УСКИП; измерительных приборов и др. При сборке УСКИП возможное появление систематических по­грешностей, вызываемых конструктивными особенностями УСКИП, должно анализироваться с целью их полного или частич­ного устранения путем внесения соответствующих поправок при измерении.

Случайными называются погрешности, переменные по вели­чине или знаку. Они возникают от многих причин, которые зара­нее предусмотреть нельзя, поэтому исключить их из резуль­татов измерения невозможно. Наиболее часто встречающимися в УСКИП источниками случайных погрешностей являются: погрешности базирования УСКИП, вызываемые биением обойм подшипников базовых опор качения; погрешности, вызываемые неточностью изготовления поверхностей, принятых за измери­тельные базы; погрешности передаточных устройств, вызывае­мые наличием зазоров в шарнирах угловых передач и пара* направляющая втулка—стержень в прямых передачах, а так#е 298

-лцперзтурные погрешности, вызываемые отклонением от нор­мальной температуры измеряемой детали и УСКИП и разностью «х коэффициентов линейного расширения металлов, из которых оци изготовлены.

Основные составляющие погрешности измерения подчиняются аКону нормального распределения. Поэтому суммарная погреш-нОсть метода измерений

о-сум = У~о\ + o'l + • • • -f °2п'

где о"х, ^г. •••• ап — средние квадратические ошибки отдельных составляющих суммарной погрешности метода измерения. Предельная погрешность метода измерения

A limcyM = Заоум;

А Нтсум = |/А2 lirrii -f- A2 lim2 -\----f- А2 Пт„,

где A Hiri!, A lim2, ..., А Нт„ — предельные погрешности от­дельных составляющих, которые обычно известны.

При сборке компоновок УСКИП, которые, как правило, ис­пользуются кратковременно, ограничиваются упрощенной при­ближенной оценкой погрешности измерения. При этом особое внимание уделяют выявлению погрешностей измерений, которые возникают в результате неточности изготовления поверхностей базовых опор. Погрешность, вызываемую неточностью базовых опор, рассматривают с учетом относительного положения их кон­тактирующих поверхностей и измерительных приборов в кон­струкции УСКИП.

При оценке точности УСКИП базовые опоры скольжения, особенно те, у которых контактирующая поверхность (поясок) притерта, практически не вызывают погрешностей измерения. Поэтому погрешность базирования в этом случае вызывается неточностью изготовления поверхностей контролируемой детали, принятых за измерительные базы. Эти погрешности независимы от конструкции УСКИП.

Погрешности измерений, вызываемые отклонениями от нор­мальной температуры измеряемой детали и УСКИП, в производ­ственных условиях практически неопределимы и при оценке точ­ности УСКИП не учитываются. Однако необходимо производить выравнивание температур. Для этого сборку УСКИП и его до­ставку на рабочее место нужно производить заблаговременно (за 1—it5 ч). Такой период выдержки по времени обеспечивает уравнивание температуры УСКИП с температурой контроли­руемой детали даже в условиях зимнего периода. Рассмотрим расчетную схему УСКИП (рис. 152) для определения погреш­ностей измерения, вызываемых радиальным биением обойм под­шипников базовых опор.

Посредством УСКИП контролируется параллельность направ-

ющ станины. Допустим, что обоймы подшипников базовых

299

Рис. 152. Схема определения по­грешностей измерения

опор имеют биение Ап = 0,005 щ •При перемещении УСКИП По направляющим а биение обоймь базовых опор 3 и 4 постоянно меняется по направлению. Могут . быть случаи совмещенного и не­совмещенного биения по знаку В каждый отдельный момент в зависимости от конструкции УСКИП и расстояния контроли­руемых поверхностей относи­тельно базовых опор величина погрешности совмещения направ­ления биения обойм с одинако­вым знаком корпус УСКИП изме­няет свое положение параллель­но поверхности а. При этом мак­симальное изменение положения корпуса будет при совмещении биения в вертикальном положе­нии. Поэтому при контроле горизонтальных поверхностей б и д относительно поверхности а (индикаторы 2 и 6) максимальная погрешность Аб, вызываемая биением обойм базовых опор, будет равна удвоенной величине биения обойм: Аб = 2АП = 2 X X 0,005 = 0,01 мм.

При перемещении УСКИП несовмещенное биение обойм под­шипников вызывает относительные повороты корпуса УСКИП по радиусам R6, центрами поворотов которых являются точки контакта обойм опор с поверхностями, принятыми за измери­тельные базы. При этом центры относительных поворотов кор­пуса УСКИП периодически изменяют свое положение (переходят от точки контакта опоры 3 к опоре 4 и наоборот). Относительные повороты корпуса изменяют положение индикаторов, что вызы­вает погрешность измерения, которая для каждого индикатора может быть разложена на две составляющие — вертикальную и горизонтальную. При этом в связи с малыми углами поворота корпуса УСКИП величина перемещения в горизонтальном поло­жении в точках контакта опор качения 3 и 4 и в точках контакта индикаторов или их передаточных устройств ничтожно мала. Например, при #х = 1000 мм предельная погрешность при измерении поверхности индикатором /, вызываемая несовмещен­ным биением опор качения 3 и 4 (поворотами корпуса УСКИП) составляет приблизительно 0,00002 мм. Поэтому величину такой предельной погрешности не учитывают даже при контроле дета­лей повышенной точности изготовления.

Предельная погрешность Аб, вызываемая несовмещенным биением опор качения 3 и 4, при измерении горизонтальны* поверхностей, расположенных между опорами качения, опреДе' 300

дяется из зависимости подобия треугольников (рис. 152).

дк 2 AnLnB

где Ап — максимальная величина биения наружной обоймы подшипника опоры качения; LnB — расстояние между точками контакта опоры качения и измерительного стержня индикатора или передаточного устройства; L — расстояние между точками контакта базовых опор качения.

Из эпюры (см. рис. 152) видно, что предельная погрешность дб < 2АП в любой точке измерения горизонтальных поверхно­стей, расположенных между базовыми опорами 3 и 4. Отсюда следует, что предельная погрешность измерения на участке должна приниматься равной удвоенной величине биения обойм качения:

A<*l max = 2АП.

При измерении горизонтальных поверхностей, находящихся с внешней стороны базовых опор, предельная погрешность изме­рения определяется из зависимости Абшах ;= 4AnLK + 2АП, где LK = Ln—L — расстояние между точками контакта индикатора или передаточного устройства и ближней базовой опорой.

При измерении вертикальных поверхностей в обоймы каче­ния базовых опор 3 и 4 практически не вызывают погрешностей измерения. Поэтому при анализе конструкции УСКИП на точ­ность измерения они не учитываются. При измерении вертикаль­ных поверхностей в предельная погрешность измерения, вызы­ваемая опорами качения 5, определяется аналогично ранее рас­смотренному способу.

При анализе конструкций УСКИП на точность измерения предельные погрешности, вызываемые неточностью изготовления базовых опор, могут быть сведены до минимума. Из рассматривае­мого примера типовой конструкции УСКИП для повышения точ­ности следует базовые опоры на подшипниках качения применять в тех случаях, когда направление биения обойм качения совпадает или действует параллельно контролируемой поверхности. Кон­струкции УСКИП широко универсальны. Они позволяют одно­временно производить измерение многих параметров. Однако не следует одним и тем же УСКИП производить измерение поверх­ностей, расположенных в горизонтальном и вертикальном по­ложениях.

Учитывая, что УСКИП по сравнению с контрольными приспо­соблениями специального назначения создаются за очень короткое время, в тех случаях, когда контролируемые поверхности распо­ложены в разных положениях, лучше использовать не одно уСКИП, а два или более. Например, УСКИП, схема которого приведена на рис. 153, следует использовать для измерения вер­тикальных поверхностей. Горизонтальные поверхности могут быть проконтролированы с помощью стандартной индикаторной

301

Рис. 153. Схема контроля координат­ным методом

стойки или малогабаритного УСКИП с использованием в его конструкции базовых опор скольжения.

При измерении с помощью УСКИП параметров крупнога­баритных деталей, сборочных единиц и изделий в целом при их сборке может быть широко использован координатный ме­тод измерений. Принцип этого метода заключается в том, что измерение ряда параметров производится от одной и той же поверхности, принятой за измерительную базу. Сохране­ние единства измерительных баз обеспечивает независимость погрешностей каждого измере­ния, что значительно повышает

точность контроля параметров. В многомерных УСКИП, предна­значенных для измерения координатным методом, во многих случаях необходимо предусматривать дополнительные базовые опоры. Применение таких опор позволяет производить измерение деталей и сборочных единиц, размеры которых намного превы­шают габариты УСКИП координатным методом.

На рис. 153 приведена типовая схема конструкции УСКИП, предназначенного для измерения параллельности пяти направля­ющих станины тяжелого токарного станка. Измерение осуще­ствляется в два этапа. В первом этапе измеряют размеры Llt L2 и Ls относительно поверхности А. УСКИП в этом случае базируют по поверхности А посредством базовых опор 2, которые после измерения поворачивают на стержнях корпуса УСКИП в верхнее положение. Во втором этапе измеряют размеры Li и L5 относительно той же базовой поверхности А, по которой УСКИП базируется посредством развернутых в нижнее положение базовых опор 1.

Исследования типовых конструкций УСКИП на точность и устойчивость показаний подтверждают, что из комплекта дета­лей и сборочных единиц при условии соблюдения изложенных выше рекомендаций могут быть собраны УСКИП длиной Д° 800 мм, обеспечивающие показания не ниже третьей степени точ­ности, длиной до 1100 мм — четвертой степени точности и дли­ной до 1400 мм — пятой степени точности.

Г л а

в а X

УНИВЕРСАЛЬНО-СБОРНЫЕ И ПЕРЕНАЛАЖИВАЕМЫЕ

ШТАМПЫ

Холодная листовая штамповка как один из наиболее эконо­мичных и производительных технологических процессов получила широкое распространение во всех отраслях народного хозяй­ства. Так, удельный вес деталей, получаемых холодной штампов­кой, в общем объеме металлообработки составляет: в электрома­шиностроении 60—70%; приборостроении 70—75%; производ­стве предметов народного потребления 95—98%; автомобиле­строении 60—75%; тракторостроении 30—40% [8]. Это вызвано существенными технико-экономическими преимуществами холод­ной листовой штамповки по сравнению с другими видами обра­ботки металлов: возможностью получения прочных и жестких деталей и конструкций малой металлоемкости, более высокой производительностью прессового оборудования по сравнению с металлорежущим, экономичным расходом материалов и низкой себестоимостью штампуемых деталей.

Если в массовом и крупносерийном производстве основным условием рентабельности процесса штамповки является высокая производительность оборудования и штампов, то в серийном и мелкосерийном — их стоимость и степень использования. Внедрение штамповки в условиях единичного и мелкосерийного производства не получило широкого распространения вследствие высокой стоимости изготовления штампов, а также нерациональ­ного использования оборудования, так как время переналадки штампов составляет значительную часть основного времени, а иногда и превышает его. Поэтому на предприятиях с единичным и мелкосерийным производством увеличить объем штамповки можно за счет применения универсального штамповочного обору­дования, а также штампов многократного применения: универ­сально-сборных (УСШ); универсально-переналаживаемых (УПШ); Универсально-наладочных (УНШ).

К основным преимуществам штампов многократного приме­нения относятся обратимость и высокая универсальность оснастки, обеспечивающая возможность применения штампов при переходе На производство других изделий; быстрота и небольшая трудоем­кость переналадки штампов; относительно низкая удельная стои­мость, приходящаяся на штампованную деталь; более высокое Качество деталей по сравнению с подобными деталями, изго-^вленными слесарно-механической обработкой.

303

Компоновки универсально-сборных штампов собирают из ком-плекта стандартизованных и унифицированных (исключая ма-трицы и пуансоны) элементов и сборочных единиц, что требует минимальных затрат средств и времени на проектирование. Отли-чительной особенностью элементов и сборочных единиц УСЩ является их универсальность, взаимозаменяемость и высокая износостойкость.

Принцип применения УПШ [5] состоит в последовательном образовании контура детали, предварительно разбитого на эле­менты с помощью набора универсальных однооперационных, полуавтоматических или автоматических штампов.

В условиях мелкосерийного производства применяются че­тыре разновидности поэлементной штамповки: однооперацион-ная, осуществляемая с помощью набора однооперационных уни­версальных штампов; многооперационная, выполняемая много­операционными штампами (например, пробивка нескольких от­верстий, пробивка отверстия и паза; пробивка и обрезка по ра­диусу и т. п.); полуавтоматическая, осуществляемая штампами-полуавтоматами; автоматическая, выполняемая штампами-авто­матами и прессами-автоматами на автоматических линиях.

К элементам универсальности штампов можно отнести регу­лируемые упоры и направляющие; специальные устройства (масштабные линейки, нониусы и различные делительные при­способления), обеспечивающие различную фиксацию заготовки относительно рабочих частей штампа; быстросменные и комбини­рованные рабочие части.

Недостатками поэлементной штамповки являются относи­тельно высокая трудоемкость, недостаточная точность штампуемых деталей и сравнительно низкий коэффициент использованияТобо-рудования по мощности.

УНШ со сменными пакетами по производительности и точности штамповки практически равноценны специальным штампам, но гораздо дешевле их. Кроме того, конструкции универсальных блоков в большей мере и частично сменные пакеты отвечают трем основным требованиям, предъявляемым к оснастке для мелкосе­рийного производства:

1) возможность многократного использования при смене объ­екта производства (обратимость оснастки);

2) высокая производительность при оснащении ее средствами механизации и автоматизации;

3) сравнительно небольшая масса, малые трудоемкость изго­товления и металлоемкость.

Универсально-сборные штампы

К штампам многократного применения относятся универсально-сборные штампы. Наибольшее распространение получили кон­струкции УСШ, объединенные в комплекты. УСШ применяют 304

вместо специальных, универсальных и универсально-наладочных штампов со специальными пакетами, что позволяет из одних и тех же элементов каждый раз собирать новые штампы совмещен­ного и последовательного действия, а также однооперационные и многоручьевые штампы с разнообразным расположением режу­щего инструмента (в соответствии с чертежами штампуемых де­талей). После выполнения операций штамповки их разбивают да составные части для монтажа штампов новой конструкции. УСШ не требуют затрат средств и времени на проектирование, так как их конструируют одновременно с монтажом непосред­ственно в металле из готовых взаимозаменяемых деталей и сбо­рочных единиц.

Универсально-сборные штампы собирают из комплекта эле­ментов и сборочных единиц, которые по своему назначению делятся на два класса: детали и сборочные единицы технологи­ческого назначения, которые непосредственно выполняют опе­рацию штамповки; детали, имеющие сборочно-монтажное на­значение.

Деталями технологического назначения являются: 1) рабочие детали, предназначенные для выполнения требуемой деформации; 2) фиксирующие детали и сборочные единицы, предназначенные для фиксации и направления заготовки или полосы в штампе (направляющие планки, упоры постоянные и временные, фикса­торы, ловители, опоры); 3) прижимные и удаляющие детали (съемники неподвижные и подвижные, выталкиватели).

Детали, имеющие сборочно-монтажное назначение, подразде­ляются на базовые детали (базовые плиты), служащие для мон­тажа на них верхней и нижней частей штампов; корпусные и держащие детали, предназначенные для фиксации и закрепле­ния пуансонов и матриц при сборке штампов в процессе их экс­плуатации; установочно-направляющие детали, предназначенные для точного центрирования верхней части штампа относительно нижней; крепежные детали.

По способу соединения элементы и сборочные единицы УСШ разделяют на две основные серии с пазами шириной 8 и 16 мм. В зависимости от габаритных размеров штампуемых деталей и прессового оборудования элементы и сборочные единицы УСШ объединены в комплекты. В настоящее время разработаны и вне-Дрены в производство комплекты УСШ с пазами шириной 8 мм (УСШ-8) и 16 мм (УСШ-16).

Техническая характеристика комплектов УСШ-8 и УСШ-16

УСШ-8 УСШ-16

Число элементов в комплекте, шт. — всего . . . 4334 2590

В том числе:

базовых.........,....... 46 20

корпусных и держащих.......... 160 224

прижимных и удаляющих........ 125 160

фиксирующих.............. 42 270

305

рабочих................. 24 560

установочных и направляющих...... 210 96

крепежных и прочих........... 3727 1260

Ширина паза, мм .......... 8 16

Шаг между пазами, мм........ 30 60

Квалитет точности изготовления эле­ментов ................ 5—9 5—9

Закрытая высота штампов, мм .... 120—190 220—350 Предельные размеры штампуемых дета­лей (приведенный диаметр вырубаемых

или пробиваемых контуров), мм .... 2—130 4—220 Габаритные размеры (длинах ширинах Xтолщина) деталей (заготовок), в кото­рых выполняются различные контуры,

мм .................150X300X3 250X320X10

Толщина материала, мм ....... 0,1—3 3—10

Квалитет точности штампуемых деталей

при вырубке-пробивке ........ 9—14 9—14

Мощность комплекта при средней обора­чиваемости компоновки 8 ч, штампов в

год ................. 3890 1500

Универсально-сборные штампы с пазами шириной 8 мм при­меняют для штамповки тонколистовых деталей произвольной формы толщиной до 3 мм. Комплект УСШ-8 позволяет собирать штампы совмещенного, последовательного и простого действия, которые отличаются относительно небольшими габаритными раз­мерами. Минимальные размеры компоновок (180x180 мм) и максимальные — (240x240 мм) определяются размерами базовых плит, которые входят в комплект. Конструкции штампов отли­чаются малым зазором между режущими элементами. Это об­стоятельство обусловило точность исполнения посадочных раз­меров корпусных и держащих элементов, способы закрепления пуансонов и матриц, применение автономной системы направле­ния верхней части штампа относительно нижней.

УСШ последовательного действия (рис. 154) предназначен для вырубки-пробивки деталей разнообразной формы толщиной материала 0,6—3,0 мм. Состоит он из следующих основных эле­ментов: нижней 8 и верхней 6 базовых плит, направляющих коло­нок 12, установленных в нижних обоймах // и закрепленных эпоксидным компаундом ЭК-340, втулок 15, имеющих точные отверстия диаметрами 25Н6 и 22Н6, верхних обойм 16, верхней 7 и нижней 10 державок, пуансонов 3, 18, матрицы 21, съемника разборного 2, рамки 25, регулирующей ширину заготовки, на­правляющих планок 23, 24, регулирующих величину шага. Все детали крепят к базовым плитам пазовыми болтами 17 и фиксируют шпонками 4, 9. Сменные пуансоны 3, 18 и нож 5 за­креплены армированной пластмассой АСТ-Т путем заливки в державке 7. Отличительной особенностью данной компоновки является дополнительное направление съемника 2 относительно пуансона с помощью колонок направляющих 19, втулок 20,

306

22, залитых эпоксидным компаундом ЭК-340, и фиксации ма­трицы 21 относительно державки 10 штифтами 13 и втулками 14.

Заготовку в виде полосы подают по направляющим планкам 23, 24 в рабочую зону штампа до упора 26, где осуществляют обрезку полосы ножом 5 при рабочем ходе ползуна пресса, шаг подачи полосы обеспечивается упором, пробивку двух отверстий осуще­ствляют пуансонами 18, вырубку контура детали — пуансо­ном 3, а центрирование обеспечивают ловители 1. После выполне­ния операции вырубки-пробивки заготовку снимают с пуансонов пластмассовой вставкой, а отходы и штампуемая деталь идут напровал и попадают на лоток (на рисунке не показан), где про­исходит прочистка вручную или сжатым воздухом. Затем про­цесс вырубки-пробивки повторяется.

УСШ совмещенного действия (рис. 155) предназначен для вырубки-пробивки деталей произвольной формы толщиной 0,1 — 1,0 мм. Состоит он из следующих основных элементов: нижней / и верхней 7 базовых плит, верхней 8 и нижней 4 державок пря-

__ ^ Т > 180

Рис. 154. Универсально-сборный штамп последовательного действия

307

Рис. 155. Универсально-сборный штамп совмещенного действия

моугольной формы, матрицы 10, опоры 2, съемника 5, вставки съемника 12, пуансон-матрицы 14, направляющих элементов 15—18. Отличительной особенностью данного штампа является фиксация матрицы 10 относительно державки 8 штифтами 20, 21, втулками 19, 22, залитых эпоксидным компаундом ЭК-340 или пластмассой АСТ-Т.

После установки пуансон-матрицы 14 на широкоуниверсаль­ный стакан 13 (имеющий отверстия для удаления отходов), фик­сации державки 4 четырьмя шпонками 3 относительно опоры 2

и выдержки необходимого зазора по отношению к матрице

10

производят заливку пуансон-матрицы 14 пластмассой АСТ-Т-Предварительно осуществляют армирование. Для прижима пуан-сон-матрицы к стакану 13 в плите 7 находится отверстие. Затем производят заливку пуансонов 6 в такой же последовательности как и пуансон-матрицу, предварительно выдержав зазоры п отношению к пуансон-матрице 14. Заливку осуществляют чере

308

пазы державки 8, предусмотренные конструкцией (на рисунке не показаны). Далее осуществляют заливку внутренних полостей матрицы 10 и переходного вкладыша 11, соответственно получая выталкиватель 9 и съемник 12.

В комплекте УСШ-8 применяются переналаживаемые пакеты с подвижными и жесткими съемниками с плавающей матрицей. УСШ с переналаживаемым пакетом и подвижным съемником (рис. 156), предназначенный для вырубки деталей произвольной формы толщиной 0,2—1 мм, состоит из базовых плит 11, 21, верхних 7 и нижних 2 обойм, направляющих колонок 5, пуан­сона 10, матрицы 4, державки 12, съемника 13, резиновой про­кладки 6, вставки съемника с пластмассовой заливкой 14, по­движной обоймы 1, направляющих планок 15, лотка 16, опорной плиты 19, ограждения 18. Сменный пуансон закреплен армиро­ванной пластмассой заливкой 9 или устанавливается по посадке гб в сменную втулку. Все детали крепятся к базовым плитам пазо­выми болтами 20 и шпонками 8. Матрица 4 установлена в подвиж­ной обойме / по посадке -ръ-, и ее положение зафиксировано от проворота вставкой 17 из пластмассы АСТ-Т или шпонкой. На­правление подвижной обоймы / относительно опорной плиты 19 обеспечивается направляющими колонками (на рисунке не пока­заны), изготовленными по 5-му квалитету, запрессованными в подвижную обойму.

Штамп работает следующим образом. Заготовку подают по направляющим планкам до утопающего упора 3. При рабочем ходе ползуна пресса пуансон 10 прижи­мает заготовку к зеркалу матрицы 4, которая вместе с подвижной обоймой / опускается до соприкосно­вения с опорной плитой 19; затем осуществляется •—"~ ■ И-

; тем осуществляется необходимая деформация. При ходе ползуна пресса вверх матрица 4 освобож­дается от рабочей нагрузки и под действием пружин (на рисунке не показаны) Извращается в первона­чальное положение. От­штампованная деталь, про-х°Дя через матрицу на

поверхность опорной пли-Ты /о F ,.

q „ > Удаляется ИЗ раОО-

ки зоны сжатым

11

возду-

Рис. 156. Универсально-сборный штамп с пе- реналажпваемым пакетом и подвижным съем­ пиком

309

If.--

Рис. 157. Универсально-сборный штамп последовательного действия с перена­лаживаемым пакетом и жестким съемником

хом, универсальным автоматическим сбрасывателем или крюч­ком.

Универсально-сборный штамп последовательного действия с пе­реналаживаемым пакетом и жестким съемником (рис. 157) пред­назначен для вырубки деталей сложной конфигурации толщиной материала 0,6—3,0 мм. Отличительной особенностью компоновки является наличие составной матрицы, что позволяет применять профильное шлифование при изготовлении матриц сложного кон­тура вместо припиливания. Компоновка состоит из следующих основных элементов: державки 9, опорной плиты 1, пуансонов 8 для пробивки трех отверстий, пуансона 7 для вырубки контура, матрицы 5, обоймы 4, съемника 6, лотка 10, ловителей 2, огражде­ния 3. Все детали крепятся к базовым плитам пазовыми бол­тами и шпонками; для регулировки планок направляющих И на необходимый размер заготовок по ширине в торце обоймы ■* предусмотрены резьбовые отверстия М8 с шагом 15 мм. Работа такого штампа не отличается от работы штампа с подвижным съемником. 310

А-А

5 6 7

10

ис' 158. Универсально-сборный штамп для пробивки четырех отверстий

ЗИ

Штампы с подвижной обоймой, жестким и подвижным съем­никами позволяют получать качественные детали любой толщины, при этом снижается металлоемкость матриц, упрощается их конфигурация. При замене матриц не требуется разборки штампа. Работа матриц на сжатие в результате постоянного контакта всей плоскости с гладкой поверхностью опорной плиты позволяет достичь высокой стойкости матриц. Данные конструкции штампов предназначены для получения листовых деталей в условиях не только единичного и мелкосерийного, но и серийного производ­ства. В связи с установкой матриц в обоймы их можно изготовлять из твердых сплавов ЭКБ, а также из секций.

Универсально-сборные штампы с пазами шириной 16 мм применяют для выполнения как разделительных, так и формо-измеряющих операций.

На рис. 158 показан универсально-сборный штамп для про­бивки четырех отверстий диаметром до 25 мм в плоских деталях и заготовках из стали, алюминия и других материалов толщи­ной до 10 мм. Минимальный шаг пробивки равен 40 мм. Штамп состоит из следующих основных частей: нижней / и верхней 5 базовых плит, нижних 14 и верхних 6 державок, сменных ма­триц 13, съемников 4, подкладок 3, сменных пуансонов 7, напра­вляющих колонок 10, направляющих обойм 11, стопорных вин­тов 8, пазовых болтов 2, шпонок 12.

Настройку, штампа на требуемый размер производят путем перемещения нижних 14 и верхних 6 державок по Т-образным пазам базовых плит 1 и 5. Крепление державок осуществляется пазовыми болтами 2. На рис. 158 показана компоновка с задним расположением направляющих элементов. Применение автоном­ной системы направляющих элементов нижняя обойма — колон­ка — верхняя обойма дает возможность собирать компоновки с произвольным расположением направляющих элементов.

Верхняя 9 и нижняя 11 обоймы имеют взаимно перпендикуляр­ные шпоночные пазы, с помощью которых они фиксируются на базовых плитах. Их крепление осуществляется четырьмя пазо­выми болтами. Направляющая колонка 10 вставляется в нижнюю обойму по посадке h6 6-го квалитета. Установку детали или за­готовки в данном штампе производят по упорам 15.

Универсально-переналаживаемые штампы :

В условиях многономенклатурного мелкосерийного производ­ства одним из наиболее эффективных способов производства дета­лей является их изготовление групповым методом с применением универсальной штамповой оснастки. Одним из наиболее распрО' страненных методов групповой обработки деталей является поэлементная штамповка. Главным достоинством группового ме­тода холодной листовой штамповки по элементам является воз-

312

Цожность максимального сокращения времени, необходимого на Технологическую подготовку производства новых деталей. Jr Комплект универсально-переналаживаемых штампов с пазами шириной 8 мм (УПШ-8) состоит из 16 одновременно собираемых штампов разнообразного технологического назначения, позволя­ющих выполнять разделительные и формоизменяющие операции.

Техническая характеристика комплекта УПШ-8

t| Число наладок в комплекте, шт.......... 40

f.l Число одновременно собираемых штампов, шт. ... 16

|{, Число элементов в комплекте, шт. — всего .... 2170 |*| в том числе:

||' базовых.................... 40

корпусных и держащих............. 260

прижимных и удаляющих ........... 160

фиксирующих ................. 650

рабочих.................... ЮО

крепежных и прочих.............. 1600

Ширина паза, мм ................ 8

Шаг между пазами, мм.............. 60

Точность изготовления элементов комплекта, квалитет 5—9

Закрытая высота штампа, мм........... 150—180

Приведенный диаметр вырубаемых или пробиваемых

контуров, мм .................. 2—120

..■jf. Габаритные размеры изгибаемых деталей, мм:

' длина..................... 10—300

'!.[■; ширина..................... 10—200

■: высота..................... 10—140

;?■ Габаритные размеры (длинах ширинах толщина) де-!■ талей (заготовок), в которых выполняются различные

контуры, мм................... 1500Х1000Х

Х2

Диапазон весовых характеристик штампуемых дета­лей, кг ..................... 0,1—30

Точность штампуемых деталей, при:

вырубке-пробивке, квалитет........... Ц—14

гибке, мм ................... ±0,2—±1,0

. Штампы УПШ-8 собирают из унифицированных деталей и сбо­рочных единиц, изготовленных из высококачественных материа­лов с высоким квалитетом точности. Детали и сборочные еди­ницы комплекта УПШ-8 — максимально унифицированные с ком­плектами УСШ-8 и УСШ-16. Они имеют унифицированный кре­пеж, максимальное число одинаковых элементов общего назначе­ния и единые присоединительные размеры. Штампы комплекта собирают на универсально-сборных переналаживаемых блоках, состоящих из базовых плит и установочно-направляющих эле­ментов. Направляющие колонки и втулки крепят в обоймах с помощью клеевых соединений. Базовые плиты имеют Т-образные пазы с шагом 60 мм. В нижних плитах предусмотрены отверстия Для удаления отходов штампуемых деталей. В случае необходи­мости они могут быть закрыты переходными втулками.

Пакеты штампов фиксируют и закрепляют на блоках с по­мощью шпоночно-болтового соединения. В комплекте применяют

313

Таблица 44

Техническая характеристика штампов комплекта УПШ-8

Штамп

Отрезной для листового материала :

Вырезной для пазов, ско­сов, фасок41 ,

Отрезной для прямо­угольных косынок с раз­личными длинами сторон

Отреэвой для круглого проката -

Отрезной для углового npeteai» - •- ■•■- -

Отрезной для фасокиого

Вырезной для "вырезки полок углового проката

Вырезной для выреза по­лок фасонного профиля

3U

Эскиз штампуемых деталей

/	/
/	/
f	/

A ,A

L-

Основные размеры,

А = 0 -=- 300 5 = 0 -ь 120 S = 0,1 н- 2

Л = 0 -г- 80 5 = 0 н- 60 В = 0 -=- 60 С = 0 -=- 55 а = 0 -ь 90° S = 0,14-2

5 = 0 ч- 50 С = 0 -г- 100 D = 0 -т- 30 а = 0 н- 30° S = 0,1 -т- 2

d = 2 -i- 20 L = 25 Ч- 400

L = 30 -г- 400

Я = 20 -s- 70 Номер профиля— от 2 до 7

L = 30 -5- 1000

Я = 50 ч- 100

в = 32 -н 46

Номер профиля—

от 4 до 10

Л = 20 -J- 50 £ = 0 н- 50 S = 1,5-г- 4

Л = 20 -5- 50 £ = 0 -ь 40 S = 2-r4 Номер профиля от 5 до 10

Число

Продолжение табл. 44

Штамп

! Ж

Вырезной для вырезки пазов:

i а) прямоугольных с пря-» мыми углами

| б) прямоугольных с ра­диусными углами

| в) угловых с радиусом и острым углом

v Вырезной для вырезки пазов в угловоч прокате под сварку

Обрезной для обрезки концов по радиусу

(Обрезной для обрезки по \радиусу прямого угла

Обрезной для обрезки концов острых углов по радиусу

Вырезной для вырезки радиусных пазов:

|; а) под прямым углом б) под острым углом

Эскиз штампуемых деталей

, A i (А

Основные размеры,

А = 5-	- 25
5 = 0-	- 60
S = 0,1	н- 2
Л = 5-	- 30
5 = 0-	- 60
/?= 1-	- 15
S = 0,1	-f- 2
5 = 0-	- 60
а = 2-г	10
R = 2-	- 10
а = 30; 45; 60
S = 0,1 -4- 2
Я = 20 ч- 50
S = 2-т	- 4

Я = 2 -=- 25 S = 0,1 -н 2

R = 2 -4- 25 S = 0,1 -н 2

Я = 2 -г- 25 S = 0,1 ч- 2 а = 30; 45°

Я = 2 -т- -20

S = 0,1 н- 2

Я = 2 -f- 25 S = 0,1 -Н 2 а = 30; 45; 60°

Число штампов

315

?■:■■:.

Продолжение табл. 44

Штамп

Эскиз штампуемых деталей

Основные размеры,

Число штампов

Гибочный для гибки прутков и труб

А = 2-=- 10 d = 2 -=- 20 R = 20 -н 80 Н = 50 -н 120

пакеты с постоянными режущими, прижимными, удаляющими элементами и быстросменными сборочными единицами, которые переналаживают в зависимости от группы штампуемых деталей.

Фиксация и направление заготовки производится направляю­щими линейками и поворотными лимбами, которые крепятся к торцам базовых плит. Точность установки обеспечивается но-ниусными линейками. Для получения более точных деталей имеется грубая и точная настройка направляющих линеек.

В табл. 44 приведены технические характеристики штампов комплекта УПШ-8. Примеры построения последовательности опе­раций изготовления деталей на универсально-переналаживаемых штампах' приведены в табл. 45.

Вид Б

0...50,

^В Рве. 159. Универсально-сборный штамп для отрезки листового (а) и углового (б) ^К прокатов > . ■;

В ' . - » 319

Комплект УПШ-8 позволяет собирать компоновки штампов для получения заготовок или деталей из листового, круглого или квадратного проката.

На рис. 159, а показан универсально-переналаживаемый штамп для резки листового материала длиной до 300 мм, шириной до 120 мм, толщиной до 3 мм. Верхняя 4 и нижняя 17 базовые плиты совместно с верхними обоймами, направляющими втулками (на рисунке не показаны), нижними обоймами 23, колонками 24 и хвостовиком 7 образуют блок штампа. Отрезной нож 6 крепят винтами 20 к опоре 5, которая, в свою очередь, крепится к верх­ней плите с помощью шпоночно-болтового соединения и в про­цессе резки выполняет роль противоотжима. Отрезная матрица 11 крепится винтами 15 к державке 13, которая закреплена на ниж­ней плите пазовыми болтами 14. На линейках 22 закреплена тра­верса 21, на которой установлена каретка 2 с подпружиненным упором 3. Траверсу с упором можно перемещать по пазам линейки | и устанавливать любой требуемый размер. Кроме перемещения Цтраверсы, предусмотрена точная регулировка упора винтом /. ] Настройку штампа на резку полос различной ширины произво­дят с помощью перемещения направляющих линеек универсаль­ных направляющих стоек 12, конструкция которых рассмотрена > ниже. При резке полосы прижим 19, закрепленный на державке 9 \ винтами 8, под давлением резинового буфера 10 прижимает полосу ;.и обеспечивает качественный срез. Отрезанная полоса удаляется |'из зоны штампа по наклонному лотку 18, закрепленному на ниж­ней плите пазовыми болтами 16.

На рис. 159, б показан УПШ для резки углового проката. Блок штампа собран из нижней 8 и верхней 7 плит, нижней 15

И Шац А. С. и др. 321

,|

Рис. 160. Универ­сально- перенала­живаемый штамп для отрезки круг­лого и квадратного проката

и верхней 2 обойм, направляющих колонок 3 и втулок 4, хвосто­вика 5. На нижней плите устанавливают матрицу^ 18 с ограничи­телем 17, который с^помощькмгереходных втулок 16 может регу­лировать зазор в зависимости от толщины отрезаемого профиля. Пуансон / с помощью шпоночно-болтового соединения крепят к верхней плите, а винтами^ — к противоотжиму 9, закреплен­ному пазовыми болтами 10 на верхней£плите. На линейке 14 закреплен кронштейн 13 с откидной планкой 11 и подпружиненным упором 12. Перемещая кронштейн по линейке, осуществляют на­стройку штампа на отрезку заготовок нужного размера.

На рис. 160 показан УПШ для отрезки круглого и квадрат­ного проката. На плите 10 закреплены обоймы /7, 13, в пазах которых установлены правая 7 и левая 9 стойки, между которыми находится матрицедержатель / с подвижной матрицей 2. Матрице-держатель фиксируется планкой 12. Неподвижную матрицу 3 устанавливают в правой стойке и крепят упорной планкой 4, втулкой 6 и гайкой 5. После отрезки заготовки толкатель 8 воз­вращает матрицедержатель в исходное состояние. Настройку штампа на отрезку проката нужного сортамента осуществляют заменой подвижной и неподвижной матриц. Настройка штампа на отрезку заготовки нужной длины подобна настройке штампа, показанному на рис. 159, б. Отличительной особенностью данной компоновки является отсутствие в штампе верхней плиты и на­правляющих элементов, а также связи штампа с ползуном пресса. 322 .

На рис. 161 показан УПШ с жестким съемником для пробивки отверстий и вырезки пазов различной конфигурации.

На нижней плите 15 закреплена обойма 14, в которой уста­навливается сменная матрица 12, опирающаяся на прокладку // и закрепленная винтом 8. Съемник 19 с помощью шпонки фикси­руется на планке 17, закрепленной на плите болтами 18. В съем­нике устанавливается сменная втулка 10 и крепится винтом. Пуансон 6 устанавливается в державку 3, опираясь на про­кладку 5, и крепится винтами 4. Державку на верхней плите 2 фиксируют шпонками по пазам плиты и крепят пазовыми болтами. Направление верхней части штампа относительно нижней обес­печивается обоймами 1 и 16, колонками 9 и втулками 7. Пере-

ы		^А _
			---, j
	—.—

16 15 14 12 13 И 10

L	У

Z1 "" 20

Рис. 161. Универсально-переналаживаемый штамп для пробивки отверстий и вырезки пазов

11* . ■'■.' :. '..•'' 323

наладка штампа для пробивки отверстий или пазов другой кон­фигурации осуществляется заменой сменных матриц, пуансонов, втулок съемника и прокладок под матрицу. В провальное отвер­стие нижней плиты устанавливают переходную втулку 13, в кото­рой имеется провальное отверстие, соответствующее по конфи­гурации отверстию матрицы максимальных размеров. Фиксация заготовки в штампе осуществляется по линейке 21 направляющей стойки 20. В комплект УПШ-8 входит также штамп с подвижным съемником для пробивки отверстий различной конфигурации. Штамп по конструкции подобен штампу, показанному на рис. 161. Отличительной его особенностью является наличие подвижного съемника, что позволяет обрабатывать детали толщиной до 0,1 мм, получая качественный срез.

На рис. 162 показан универсально-переналаживаемый штамп для вырезки угловых пазов. Блок штампа собран из нижней 16 и верхней 7 плит, нижней 18 и верхней 12 обойм, направляющих втулок 14 и^ колонок 3, хвостовика 9. К нижней плите болтами 5 крепят обойму 4, в которой устанавливают на прокладку / и крепят винтами 15 секции матрицы 19 и 20. Пуансон 8 устанавли­вают в державку 11, закрепленную на верхней плите. Пуансон крепят в державке винтами 10, а к державке винтами 6 крепят обойму съемника 23, в которой закрепляют секции съемника 21 и 22, изготовленные по форме пуансона. Съемник под давлением резинового буфера 13 при рабочем ходе ползуна пресса осу­ществляет прижим заготовки и обеспечивает качественный срез. Фиксацию заготовки осуществляют по направляющим линейкам стойки 17. Провальное отверстие нижней плиты закрывают пе­реходной втулкой 2. Переналадка штампа для вырезки пазов с другими углами производят путем замены сменных секций матриц, сменного пуансона и секций съемника.

УПШ для вырезки прямоугольных пазов, а также штамп для вырезки пазов, скосов, фасок по конструкции подобны штампу, приведенному на рис. 162.

На рис. 163 показан УПШ для вырезки пазов в плоских за­готовках и полок в прокате. На нижней плите 14 закреплена обойма 16, в посадочном гнезде которой закреплены секции ма­трицы 17—20. Пуансон 15 винтами 9 прикреплен к державке 10, которая установлена на верхней плите 5. К державке 10 винтами 6 крепят съемник 12 со вставкой 7. Направление верхней части штампа относительно нижней осуществляют с помощью нижней / и верхней 4 обойм, закрепленных на торцах нижней и верхней плит соответственно, направляющих колонок 2 и втулок 3. К пол­зуну пресса штамп крепят с помощью хвостовика 8. На торцах нижней плиты закреплены направляющие стойки 13 и 21, по ли­нейкам которых устанавливается заготовка для получения паза заданного размера. При рабочем ходе ползуна пресса под давле­нием резинового буфера // съемник прижимает заготовку, что позволяет получить качественный срез. Для вырезки пазов в пло-

324

ских заготовках и в полках углового проката значительной тол­щины применяется УПШ, по конструкции подобный штампу, показанному на рис. 163. Отличительной особенностью штампа является наличие жесткого съемника, крепежные отверстия ко­торого позволяют регулировать зазор между съемником и пуан­соном. Для направления и фиксации проката в процессе обработки применяют специальный угольник.

На рис. 164 показан УПШ для обрезки по радиусу прямых и острых углов. На нижней плите / установлена и закреплена с по­мощью шпоночно-болтового соединения обойма 17. В обойме

Б — Б

7

Рис. 162. Универсально-переналаживаемый штамп для вырезки угловых пазов

325

А-А

Рис. 163. Универсально-переналаживаемый штамп для вырезки пазов в пло­ских заготовках и полок в прокате

крепят сменную матрицу 19 и противоотжим 20, зафиксированные от продольного смещения шпонками. В провальное отверстие плиты вставлена переходная втулка 18, которая, как и обойма, имеет провальное отверстие соответствующей конфигурации. К верхней плите 6 крепят державку 7, к которой винтами 8 кре­пят сменный пуансон 9 и винтами 10 — съемник 12 и буфер //. Центрирование верхней части штампа относительно нижней произ­водят обоймами 2 и 5, закрепленными на торцах плит, втулками 4 и колонками 3. Заготовку устанавливают по линейкам направ­ляющих стоек. Направляющую стойку крепят к торцам базовой плиты. Она состоит из опоры 16, в пазе которой установлена 326

ось 14. На оси крепятся зажим 15 и лимб 13, в пазах которого устанавливается линейка 22. Лимб с линейкой может поворачи­ваться вокруг оси на любой угол.и фиксироваться в любом поло­жении гайками. Ось 14 образует винтовую пару с винтом 21, который устанавливается в пазах планок 23 и 24. Таким образом, лимб с линейкой имеют возможность поворачиваться вокруг оси и перемещаться вдоль паза опоры, что позволяет настраивать штамп на обработку заготовок данного размера.

На рис. 165, а показан универсально-переналаживаемый штамп для гибки П-образных деталей. На базовой плите 15 установлены державки 13, в которых вмонтированы сменные вкладыши 5, выполняющие роль гибочной матрицы. Каждый вкладыш зафик­сирован в державке четырьмя шпонками. Гибочный пуансон

А-А

\л

Рис. 164. Универсально-переналаживаемый штамп для обрезки прямых и острых углов по радиусу

327

собирают из секций 12 и прокладок 9 и крепят винтами И к упо­рам 6. Упоры винтами 8 прикреплены к верхней державке 7. Секции пуансонов и прокладки связаны между собой шпонками и их можно крепить непосредственно к державке 7. Прокладки 9 изготовляют с размерным интервалом 0,2—0,5 мм, что позволяет собирать пуансоны с точностью ±0,5 мм. На торцах базовой плиты закреплен кронштейн 4 с установленной в нем втулкой 3, которая с винтом 2 образует винтовую пару. Винт соединен с державкой 13 и при вращении рукоятки 1 перемещает державку 13 на шпон­ках по Т-образным пазам базовой плиты. Таким образом осуще­ствляется настройка штампа на заданный размер. В заданном по­ложении державки закреплены пазовыми болтами и зафиксиро­ваны упорами 14, 18, выполняющими роль противоотжимов. Для закрепления верхней части штампа к ползуну пресса на державке 7 установлен хвостовик 10. Заготовку в штампе уста­навливают по линейкам направляющих стоек 19, 20. Отштампо-

30°..150*

8 9

10 11

D...J

328

Рис. 165. Универсально-переналаживаемый штамп для гибки П-образных (а) и V-образных (б) деталей

ванную деталь из рабочей зоны штампа удаляет выталкиватель 16, действующих через толкатель 17 от буфера пресса.

На рис. 165, б показан универсально-переналаживаемый штамп для гибки V-образных деталей. В этом штампе полностью исполь­зуется нижняя часть штампа для П-образной гибки. Составная матрица 10 для V-образной гибки установлена между вклады­шами /, гибочный пуансон 2 — между самоустанавливающимися опорами 3, закрепленными планками 9 и болтами 8 на верхней державке 4. Гибочный пуансон закреплен к верхней державке специальными болтами 5. К державке 4 винтами 7 крепят хвосто­вик 6.. Заготовку устанавливают по линейкам направляющих

329

240

и')

Рис. 166. Универсально-переналаживаемый штамп для гибки по замкнутому контуру (а) и примеры штампуемых деталей (б)

стоек. Применение сменных гибочных матриц, пуансонов и стоек направляющих позволяет быстро переналадить штамп для гибки деталей различных размеров с различными углами гибки.

На рис. 166, о показан универсально-переналаживаемый штамп для гибки по замкнутому контуру. На базовой плите 6 установ­лены два корпуса 8, в которых расположены подпружиненные сменные гибочные пуансоны 4. Один конец этих пуансонов оформ­лен в виде клина и находится в постоянном контакте с подпружи­ненным клином 2, который фиксируется в корпусе планкой 1 и прокладкой 3. Между корпусами установлена подкладка 7 и откидная оправка 5. Корпус 8 зафиксирован на плите шпонками и закреплен пазовыми болтами. При рабочем ходе ползуна пресса заготовка сгибается пуансонами 4 вокруг оправки 5. При возвра­щении ползуна в крайнее верхнее положение клин и пуансоны возвращаются в исходное положение, а деталь снимается с оправки.

На рис. 167 показан универсально-переналаживаемый штамп для гибки круглого проката. На базовой плите // установлены гибочные державки 8, в которых на осях 4 расположены ро­лики 10. На верхней державке 2 закреплены держатели 3, между которыми установлены прокладки /. Держатели и прокладки 330 .

Рис. 167. Универсально-переналаживаемый штамп для гибки круглого проката

зафиксированы относительно друг друга шпонками и соединены винтами.

На нужный размер штамп настраивают с помощью перемеще­ния гибочных державок 8 на шпонках по Т-образным пазам ба­зовой плиты вращением винта 6, который соединен с державкой и образует винтовую пару с втулкой 7, закрепленной винтами 5 в корпусе 13, и выполняет роль противоотжимов при гибке. Деталь из рабочей зоны штампа удаляется выталкивателем 12, действующим через толкатели 9 от буфера пресса.

Универсально-наладочные штампы со сменными пакетами л

Одним из эффективных видов оснастки для условий мелко­серийного и серийного производства является универсальная блочно-пакетная унифицированная оснастка (универсально-нала-

331

дочные штампы). Универсальные блоки со сменными пакетами занимают промежуточное положение между специальными и уни­версальными штампами. Их применение позволяет в 2—3 раза уменьшить металлоемкость и в 1,5—2 раза стоимость изготовления по сравнению с металлоемкостью и стоимостью специальных штам­пов [21].

Универсальный блок штампов служит для установки и быстрого закрепления сменных пакетов различных габаритных размеров и технологического назначения. В нем имеются также элементы для прижима заготовки и удаления деталей. Универсальный блок в комплекте со сменными пакетами можно представить в виде штампа, составленного из двух самостоятельных частей: постоян­ного блока, смонтированного из постоянных или универсальных элементов (верхней и нижней плит, направляющих колонок и втулок хвостовика, буферного, выталкивающего и крепежного устройств), и сменного пакета, собранного из специальных дета­лей различного назначения (пуансона, матрицы, пуансон-матрицы, съемника, выталкивателя, фиксатора и др.). В отличие от спе­циальных штампов крепление и фиксирование пакетов на блоке — быстроразъемное.

Универсальные блоки должны быть установлены на прессе стационарно, сменные пакеты должны меняться без снятия блока с пресса; конструкция блоков должна обеспечить установку смен­ных пакетов для вырубных, пробивных, совмещенных, комбини­рованных и других штамповочных операций; универсальный блок должен быть снабжен собственным встроенным буферным устрой­ством, оснащен эффективным и надежным зажимным устройством, обеспечивающим быстрое крепление сменной групповой оснастки; в конструкции его должна быть предусмотрена возможность уста­новки на блоке устройств для механизации процесса штамповки, а также ограждающих устройств, обеспечивающих безопасность работы. Блок должен быть рассчитан на длительную эксплуата­цию и обладать достаточной прочностью.

По конструктивному исполнению блоки отличаются разновид­ностью плит, устройств для направления, закрепления, установки пакетов, прижима заготовки в пакетах и удаления штампуемых деталей. По способу закрепления сменных пакетов можно выде­лить блоки с механическим, электромагнитным, магнитным и комбинированным (магнитно-механическим) способами крепления. Конструктивно крепления сменных пакетов должны быть быстро­действующими, способными быстро закреплять пакеты на блоке; универсальными, обладающими возможностью закреплять на блоке пакеты различных габаритных размеров и назначений, и компактными, не затрудняющими наладку пакета, перемещение штампуемого материала и удаление деталей.

Кроме того, сменные пакеты должны обеспечивать удобное и надежное крепление деталей в блоке. При этом необходима высо­кая унификация всех деталей пакета данного типоразмера, нор-332

мализация всех деталей и унификация закрытых высот, возмож­ность механизации подачи полос и удаления отштампованных деталей. Пакетные штампы (сменные пакеты) принципиально от­личаются от обычных отсутствием деталей, связывающих штамп с прессом. Эти функции в пакетном штампе выполняет универ­сальный блок.

Существенным недостатком существующих конструкций уни­версально-наладочных штампов является то, что сменные пакеты, являясь по сути специальными штампами, после изготовления данных деталей идут в металлолом. Рассмотренные ниже кон­струкции универсально-наладочных штампов (УНШ) лишены этого-недостатка, так как все основные детали пакета являются универсальными. Для переналадки пакета на изготовление новой детали необходимо заменить только режущий инструмент. В зави­симости от габаритных размеров штампуемых деталей и прессо­вого оборудования эти конструкции объединены в комплекты. В настоящее время разработаны комплекты УНШ-12 и УНШ-16, которые предназначены для выполнения разделительных опера­ций в условиях предприятий с многономенклатурным мелкосерий­ным и серийным характером производства.

В комплект УИШ-12 входят 11 блоков различных типоразме­ров и по 10 универсальных сменных пакетов к каждому блоку. Техническая характеристика комплекта УНШ-12 приведена в табл. 46.

В комплект УНШ-16 входят четыре блока различных типораз­меров и по 20 универсальных сменных пакетов к каждому блоку; из них 10 пакетов, используемых для штампов совмещенного дей­ствия, и 10 пакетов, используемых для штампов последователь-

Таблица 46

Техническая	характеристика комплекта		УНШ-12
Габаритные	эазмеры, мм	Предельные размеры штампуемой детали	Толщина штампуемой	Закрытая высота	Время на
блока	пакета	(длинах ширина), мм	детали, мм	штампа, мм	штампов, мин
200X200	100X74	60X25	0,4—4	175	10—15
250X250	160X116	110X50	0,4—4	200	10—15
300X300	200Х 145	140X70	0,4—4	200	10—15
360X360	235X210	140Х 140	0,6—4	245	10—15
250X100	110X100	45X45	0,4-4	185	5—10
220X200	115X90	60X58	0,4—4	215	5—10
220X200	115X90	60X58	0,4—4	215	5—10
360X280	230X140	162x80	0,4—4	320	5—10
400X360	230X230	45X45	0,4—4	335	5—10
320X280	190X130	110X70	0,4—4	240	5—10

П р и н е ч а н и е. Точность штампуемой детали — 14-й квалитет.

333

1 ;

! Г

Таблица 4?

Техническая характеристика комплекта УНШ-16

Габаритные размеры, мм		Предельные размеры штам­пуемой детали (длинаХшнри-на), мм	Толщина штам­пуемой детали, мм	Закрытая
блока	пакета			высота штам­па, мм
400X400 450X500 630X800 800X800	250X400 270X500 320X500 500X500	150X220 130X350 170X350 350X350	0,4—5 0,4—5 0,4—5 0,4—3	325 340 450

Примечание. Точность штампуемой детали — 14-й квалитет, время на пере­наладку штампов 15 — 20 мин.

ного или простого действия. Техническая характеристика ком­плекта УНШ-16 приведена в табл. 47.

Универсально-наладочные штампы со сменными пакетами обес­печивают высокое качество штампуемых деталей, высокую произ­водительность труда, минимальную трудоемкость наладки и пе­реналадки штампов. Отличительной особенностью конструкции блоков универсально-наладочных штампов является наличие в верхних и нижних плитах специальных установочных штырей со шпоночными пазами. Установочные штыри в плитах заливают эпоксидным компаундом. Обоймы пакетов имеют взаимно перпен­дикулярные шпоночные пазы, выполненные по 7-му квалитету. При заливке установочных штырей в плитах блока эпоксидным компаундом их в сборе со шпонками выставляют по шпоночным пазам обоймы пакета или приспособления, и в собранном виде происходит процесс полимеризации эпоксидного компаунда. Так как все пакеты данного типоразмера имеют идентичные шпо­ночные пазы, то любой сменный пакет при установке в блоке будет надежно зафиксирован. Такой способ фиксирования паке­тов отличается высокой точностью, надежностью, высокой тех­нологичностью и незначительной трудоемкостью. Пакеты в блоке крепят с помощью механических прихватов. Направляющие ко­лонки и втулки в блоках универсально-наладочных штампов крепят эпоксидным компаундом, что исключает координатную расточку установочных отверстий и слесарно-доводочные работы при сборке блоков и обеспечивает высокую точность блоков.

На рис. 168, а показана компоновка универсально-наладоч­ного штампа последовательного действия. На универсальном блоке, состоящем из нижней / и верхней 10 плит с установочными штырями 9 и 23, закрепленными эпоксидным компаундом соответ­ственно в нижней и верхней плитах, направляющих колонок 5, втулок 7, прихватов 20, хвостовика 12, установлен сменный пакет. Сменный пакет собран из опоры 21, матрицы 18, колонок 16, втулок 15, 19, съемника 4, направляющих планок 3, лотка 2, 334

Рис. 168

ITBHU

Компоновка УНШ-12 последовательного (а) и совмещенного (б) дек»

335

; „ч л ■. ■

Ill

подкладок //, 17, пуансонодержателя 8, пуансонов 6, 14, шаго­вого ножа 13.

Опора 21 и пуансонодержатель 8 по опорной поверхности имеют взаимно перпендикулярные шпоночные пазы и фикси­руются в блоке по шпонкам 22 установочных штырей. Матрицу крепят к опоре винтами и фиксируют колонками 16 и втулками 19. Втулки 15, 19 крепятся эпоксидным компаундом и позволяют фиксировать взаимное расположение опоры, матрицы, пуансоно­держателя и съемника. Пуансоны и шаговый нож крепят в пуан-сонодержателе пластмассой АСТ-Т. Каркас универсального съем­ника собирают из съемника 4 и подкладки 17 с помощью винтов и заливают пластмассой АСТ-Т по контуру пуансонов и шагового ножа. Для направления полосы применяют регулируемые на­правляющие планки 3.

В данной компоновке могут обрабатываться детали произволь­ной формы размерами до 140x70x4 мм. Компоновка может быть использована как однооперационный штамп или штамп последо­вательного действия.

На рис. 168, б показана компоновка УНШ совмещенного дей­ствия. На блоке, собранном из нижней / и верхней 17 плит с уста­новочными штырями //, 15 и 28, направляющих колонок 22 и втулок 19, прихватов 2, хвостовика 14, установлен пакет совме­щенного действия. Пакет состоит из нижней 3 и верхней 18 обойм, нижней 26 и верхней 16 подкладок, пуансон-матрицы 25, ма­трицы 21, пуансона 9, фиксаторов 8, втулок 4 и 7, буфера 5. Пуансон-матрица и пуансон крепятся в нижней и верхней обой­мах пластмассой АСТ-Т. Нижнюю и верхнюю обоймы фиксируют в блоке шпонками 27 и крепят прихватами 2. Для съема полосы с пуансон-матрицы применяют универсальный съемник и поли-уретановый буфер. Съемник собирают из рамки 23 и подкладки 24, скрепляемых винтами. Плиту съемника заливают пластмассой АСТ-Т по контуру пуансон-матрицы. Матрицу фиксируют в верх­ней обойме фиксаторами 8, выполняющими роль штифтов. Приме­нение втулок 4 и 7 позволяет при смене штампуемой детали уста­навливать технологические колонки и производить переналадку пакета без установки его в блок.

Деталь из зоны обрезной матрицы удаляется выталкивате­лем 20, выполненным из пластмассы АСТ-Т, посредством толка­теля 13, срабатывающего от траверсы пресса, фланца 12, толкате­лей 10. Фиксацию и направление полосы осуществляют по упо­рам 6. Сменный пакет не имеет стационарных направляющих ко­лонок, и направление верхней части штампа относительно ниж­ней осуществляется направляющими колонками и втулками блока. Такое конструктивное решение пакета в сочетании с бло­ком с задним расположением направляющих элементов значи­тельно расширяет технологические возможности компоновки, позволяет производить штамповку с переворотом полосы или вы­полнять пробивку различных отверстий в заготовках. Компо-

336

12 3 4 5

6 7 3 9 10 11 18

•Рис. 169. Блок УНШ-16 •■ ■ . ' . •

новка позволяет обрабатывать детали габаритными размерами до 60x60x4 мм.

На рис. 169 показан универсальный блок комплекта УНШ-16. Блок состоит из следующих основных частей: нижней 17 и верх­ней 11 плит, направляющих втулок 3 и колонок 14, хвостовика 5, закрепленного винтами 6. Устанавливаемый в блоке пакет фик­сируют по шпонкам 15, закрепленным винтами 16 в пазах устано­вочных штырей 2. Установочные штыри закрепляют в отверстиях нижней и верхней плит с помощью эпоксидного компаунда. Для крепления пакета служат болты 10 с гайками 13 и шай­бами 12. Болты устанавливают в пазы плит. Для прижима штам­пуемой полосы к направляющим планкам в пакетах последова­тельного действия на верхней плите блока установлены и закреп­лены винтами 8 два клиновых прижима 9. Блок позволяет уста­навливать пакеты последовательного или совмещенного действия. Подкладки под пакеты крепят к плитам блока болтами 1. В верх­ней плите выполнена выборка для установки траверсы выталки­вателя, которую используют для удаления детали из зоны обрез­ной матрицы пакета совмещенного действия. В этом случае в блоке также устанавливают лотковый съемник (на рисунке не показан) для удаления деталей. При установке пакета последовательного действия выборка закрывается прокладкой 7, расположенной на подкладных шайбах 4. Направляющие колонки 14 и втулки 3 крепят в плитах блока эпоксидным компаундом. Для транспор­тировки блока служат транспортные штыри 18.

337

i !'

Таблица 49

Материалы и стали, рекомендуемые для изготовления деталей универсально-наладочных штампов

Деталь

Плита блоков.....

Направляющая втулка и

колонка .......

Державка, обойма . . .

Подкладка под пуансоны

Съемник .......

Направляющая планка,

прижим........

Упор.........

Ловитель, фиксатор . .

Буфера........

Установочная колонка

Штифт........

Винт.........

Штифт установочный

Материал

Сталь 45

38ХМЮА 12ХНЗА

Сталь 45 Сталь 45

Сталь 45 Сталь 45

У8А

Полиуретан Сталь 20

У8А Сталь 45

Сталь 45

Твер­дость HRC

38—42

62—68 58-62

38-42 38—42

38—42 38—42 50—54

58—62 50—54

40—45

Термообработка

Закалка

Азотирование

Цементация,

закалка

Закалка

Цементация, закалка Закалка Калить голов­ку до

HRC 40—45 Закалка

Матери ал -заменитель

Сталь 20

20Х Сталь 45

Сталь 45 Сталь 25, 40

Сталь 40

Ст5

У8, У7 Резина

У8, У7А 40 X

Ст5

сокой твердостью в состоянии поставки, что затрудняет их ме­ханическую и слесарную обработку.

Материалы, рекомендуемые для изготовления матриц и пуан­сонов, приведены в табл. 50.

Таблица 50 Материалы, рекомендуемые для изготовления матриц и пуансонов

Мате -	Предельная рабочая	Допускаемое	Рекомендации по применению	Материал-
риал	твердость HRC	удельное дав­ление, МП а	материала	замеплтель
У8А	560—600	1600—1800	Пуансоны и матрицы разде-	У8, У10,
У10А			лительных штампов, рабо-	ШХ15
			тающих в нормальных усло-
			виях при штамповке деталей
			простой формы
Х12М	580—620	1800—2300	Пуансоны и матрицы разде-	Х12, 5ХВ2С
			лительных штампов, работа-
			ющих в тяжелых условиях
			при штамповке деталей
			сложной формы. Секции ги-
			бочных пуансонов, вклады-
			ши для гибки

340

■■Г Точность изготовления штампов многократного применения обусловливается следующими основными факторами: точностью штампуемых деталей; суммарной погрешностью в результате сборки нескольких элементов штампов, которая не должна пре­вышать погрешности изготовления подобных специальных штам­пов; взаимозаменяемостью элементов штампов многократного применения.

Точность изготовления пуансонов и матриц для вырубки-пробивки зависит от точности штампуемых деталей.

Квалитет точности: ,

штампуемых деталей..... 6—7 8—9 11 12—13 14

изготовления матриц и пуансо­нов . . ........... 5—6 5—6 6—7 8—9 12

Точность изготовления направляющих колонок и втулок за­висит от толщины штампуемого материала. При штамповке де­талей толщиной 6—10 мм в штампах комплекта УСШ-16 направ­ят ляющие колонки и втулки выполняются по посадке -гё-', при

толщине до 1 мм — по посадке —г?-. Направляющие колонки и

Но

втулки, входящие в комплекты УСШ-8, УПШ-8 и УНШ-12, выпол­нены по 5—6-му квалитету, что позволяет собирать штампы для штамповки деталей с минимальной толщиной 0,1 мм. Если детали, обычных специальных штампов выполняются по 8—14-му квали­тету с учетом последующей подгонки их при окончательной сборке, то при сборке штампов многократного применения такая дора­ботка полностью исключается. Поэтому элементы универсально-сборных, универсально-переналаживаемых и универсально-нала­дочных штампов изготовляют с повышенной точностью.

Основные линейные размеры базовых и подкладных плит, корпусных и держащих элементов, опор, обойм, секций пуансо­нов, выталкивателей и прижимов изготовляют по 6—7-му квали­тету. Отклонения от параллельности и перпендикулярности базо­вых поверхностей допускаются в пределах 0,01 мм на длине 100 мм. Т-образные и шпоночные пазы выполняются с учетом сле­дующих требований: отклонение от перпендикулярности осей пазов должно быть не более 0,01 мм на длине 200 мм; отклонение от соосности пазов — не более 0,01 мм; допуск на шаг между пазами выбирают по 7-му квалитету. Шпоночный паз на всех деталях выполняют по 7-му квалитету. Переходные кольца, . вставки, опорные кольца сопрягаются с державками по по­садке -Т7-. Отклонение от параллельности рабочих поверхностей

державок, прокладок, подкладок, вставок, опорных колец должно не превышать 0,01 мм на длине 100 мм. Отклонение от перпенди­кулярности осей посадочных отверстий 6—7-го квалитетов в кор­пусных и держащих деталях — 0,01 мм на длине 100 мм.

341

1 I ■'

■; .a

В связи с тем, что во всех рассматриваемых конструкциях штампов направляющие колонки и втулки вклеивают в обоймы или плиты блоков, появляется возможность собирать блоки выше 7-го квалитета.

Шероховатость поверхности деталей штампов. Для работо­способности штампов большое значение имеет шероховатость по­верхности деталей штампов. От шероховатости поверхностей де­талей штампов зависит не только качество сборки штампов, стой­кость и срок службы как отдельных деталей и сборочных единиц, так и конструкций в целом, но также и точность штамповки. Параметры шероховатости поверхностей назначают рационально с учетом следующего: шероховатость поверхностей и точность обработки взаимосвязаны: чем выше точность обработки, тем ниже шероховатость поверхности; конструктивно-эксплуатацион­ная связь шероховатости и точности соединения определяются износом сопрягаемых поверхностей при их относительном пере­мещении; высокая чистота поверхности уменьшает коррозию де­талей и, следовательно, повышает их долговечность.

Параметры шероховатости основных поверхностей деталей штампов многократного применения следующие:

Характеристики поверхностей Параметры

детален шероховато-

сти, мкм

Поверхности деталей, соединяемых склеиванием эпоксидными клея­ми (отверстия плит, обойм, посадочные поверхности направляющих колонок и втулок и т. д.), поверхности деталей, соединяемых залив­кой самотвердеющими пластмассами. Нерабочие поверхности дета­лей, не соприкасающиеся со штампуемой деталью и с поверхностями других деталей (стержни винтов, отверстия под них, провальные

отверстия в матрицах и т. д.) ................ Rz80

Опорные поверхности, к которым не предъявляются жесткие требова­ния (опорные поверхности винтов, хвостовиков, болтов, специаль­ных гаек и т. д.)....................... Rz2Q

Опорные поверхности под заплечики матриц и пуансонов, отверстия

под пуансоны в пуансонодержателях............. Ra2,5

Поверхности деталей круглой формы, выполненные по 5—7-му ква-литету, неподвижно соединяемые друг с другом, опорные поверх­ности и посадочные места съемников, посадочные поверхности пере­ходных и опорных колец и втулок, поверхности направляющих пла­нок, упоров, фиксаторов и т. д................ Ral,25

Рабочие поверхности матриц и пуансонов, опорные и сопрягаемые поверхности плит, торцовые поверхности верхней и нижней обойм универсально-сборочных штампов, поверхности Т-образных и шпо­ночных пазов, поверхности подвижных соединений, выполненных по 6—7-му квалитету..................... Ra0fi3

Использование пластмасс в конструкциях штампов многократного применения

В штампах широко используют самотвердеющие акриловые пластмассы для закрепления пуансонов и пуансон-матриц в дер­жавках, изготовления съемников, выталкивателей и других дета-

342 .

лей. Направляющие колонки и втулки в обоймах и плитах блоков закрепляют с помощью клеевых соединений. В качестве клея используют эпоксидные смолы. Использование пластмасс упро­щает и удешевляет изготовление штампов за счет снижения объема механических, координатно-расточных и слесарно-доводочных работ.

Применение эпоксидных смол для закрепления направляющих колонок и втулок. В качестве клеевого материала для закрепле­ния направляющих колонок и втулок применяют эпоксидные ком­паунды с содержанием компонентов: эпоксидная смола ЭД-20 — 100 частей; полиэтиленполиамин ПЭПА — 10 частей: дибутил-фталат — 10 частей.

Эпоксидные компаунды можно применять как с наполнителями до 50 частей по массе (цемент марки 500 ГОСТ 969—66, мелко­молотый кварц, алюминиевая пудра и т. д.) так и без них. Эпо­ксидные смолы обладают хорошей адгезией к углеродистой стали, малой усадкой при полимеризации и хорошей совместимостью с целым рядом материалов, используемых в качестве напол­нителя.

Для установления оптимального варианта обработки склеи­ваемых поверхностей были проведены экспериментальные иссле­дования большого числа сборочных единиц соединения направ­ляющей колонки с плитой. Для этой цели были изготовлены раз­личные образцы колонок и плит: гладкие, с различной шерохо­ватостью поверхности, гладкие с двумя проточками, с накаткой, со спиральной канавкой. Отверстия в плитах выполняли диаме­тром 20, 24, 28 мм. Исследовали плиты толщиной 25 и 40 мм. Зазоры между колонкой и плитой задавали равными 0,05; 0,1; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,85; 1,0 мм.

Температура среды при составлении компаунда 20—25 °С, что соответствует температуре механосборочного цеха. Для обеспече­ния надежной адгезии клея со склеиваемыми поверхностями ; производили их подготовку тремя способами: 1) протирка тканью, смоченной ацетоном; 2) протирка тканью, смоченной ацетоном с последующей протиркой спиртом; 3) протирка тканью, смочен­ной ацетоном с последующим вымачиванием в соляной кислоте (25—40%) в течение 2—4 мин при комнатной температуре и про­мыванием струей дистиллированной воды. Как показали резуль­таты проведенных исследований, все три способа достаточно на­дежно обеспечивают обезжиривание поверхности. Для заводских условий рекомендуется первый способ, как наиболее простой и наименее трудоемкий.

Эпоксидный компаунд наносят на подготовленные к склеива­нию поверхности кистью, после чего колонку вставляют в отвер­стие и для получения равномерного покрытия клеевым материа­лом соединяемых поверхностей вращают колонку до тех пор, пока клеевой материал не выступает на торцовых участках. В других случаях клей заливают в отверстие плиты, и при опускании

■. .. ' •.,.;,■-. ,...■.: . , . ■ 343

1600

1400 ■1000

колонки он выжимается на по­верхность. Оба способа склеи­вания дали практически одина­ковые результаты. После склей-! вания образца его выдерживали определенное время до оконча­ния процесса полимеризации. Прочность на срез эпоксид-__ ного компаунда, выдержанного

Ими

при комнатной температуре,

Рис. 170. Зависимость разрушающего напряжения тр от диаметра колонки D:

I — при 6 = 0,25 мм; 2 — при б = 0.3 мм; 3 — при 6 = 0,35 мм; 4 — при 6 = 0.2 мм; 5 — при 6 = 0,3 мм

возрастает в течение несколь­ких суток, а затем несколько снижается. Как показали про­веденные эксперименты, макси­мальная прочность достигается на 8—9-е сутки, а затем не­сколько снижается в течение 10—12 суток, в дальнейшем оста­ваясь практически без изменения [3].

Испытания проводили методом продавливания образцов на испытательных машинах УММ-10, УММ-50, УЕВ при медленно возрастающей нагрузке. Критерием прочности принималось зна-

чение разрушающего напряжения сдвига: тр = —^- , где Рр —

разрушающая нагрузка, Н; F — площадь поверхности клеевого слоя, см2. Прочность соединения характеризует не только раз­рушающие нагрузки, но и разрушающие напряжения.

На рис. 170 показана зависимость разрушающих напряжений сдвига от диаметра колонок при толщине плиты Н — 25 мм (кри­вые 1—3) и Н = 40 мм (кривые 4, 5). Кривые построены для ко­лонки, имеющей две круговые канавки и гладкую поверхность отверстия.

При исследовании прочности соединения с постоянными тол­щиной клеевого слоя б, толщиной плиты Н и переменными диа­метрами колонки и отверстиями под нее выявлена следующая за­висимость: значения разрушающих напряжений уменьшаются по мере увеличения диаметра колонки.

На рис. 171 приведены результаты испытаний зависимости разрушающих напряжений от толщины плиты при постоянных толщине клеевого слоя и диаметре колонки. При увеличении тол­щины плиты разрушающие напряжения уменьшаются.

Рис. 171. Зависимость разрушающего напряжения тр от толщины плиты Н:

1 — при 6 = 0,30 мм; D = 20 мм; 2 — при й = 0,35 мм; D =■■ 24 мм; 3 — при 6 = -- 0,10 мм; D = 28 мм; 4 — пр'и 5 = = 0,20 мм; D -- 24 мм

344

1гоо\

Н,мн

Рис. 172. Зависимость раз­рушающего напряжения Тр от толщины клеевого слоя б:

/ — при D = 20 мм; Я — 25 мм; 2 — при D = = 24 мм; Я = 25 мм, 3 — при D = 28 мм; И = = 25 мм; 4 — при D = = 20 мм; Н = 40 мм; 5 — при D = 24 мм; Н — 40 мм

2000

0,1

О,}

8,мм

На рис. 172 приведены результаты испытаний зависимости разрушающего напряжения от толщины клеевого слоя б при постоянных диаметре колонки и толщине плиты.

Прочность клеевого соединения типа колонка—плита или втулка—плита возрастает по мере уменьшения толщины клеевого слоя. При данном испытании были использованы колонки с двумя круговыми проточками и с отверстием плиты без проточек.

Ранее приведенные кривые (см. рис. 170, 171);также подтвер­ждают вывод о влиянии толщины клеевого слоя на прочность соединения. Наибольшее разрушающее напряжение показали соединения с наименьшей толщиной клеевого слоя (см. рис. 170). То же относится и к кривым на рис. 171, поскольку они построены для соединения элементов различных диаметров и толщин.

На рис. 173 показана зависимость разрушающего напряжения от отношения радиуса колонки R к толщине клеевого слоя б. Переменной величиной являлась толщина клеевого слоя, по­стоянной — радиус колонки. Из полученных результатов сле­дует, что при прочих равных условиях, с увеличением отношения радиуса колонки к толщине клеевого слоя прочность соединения возрастает.

Для выявления влияния шероховатости склеиваемых поверх­ностей на прочность соединения были исследованы семь различ­ных комбинаций состояния поверхностей: обе поверхности с вин­товыми канавками; обе поверхности с двумя проточками R = = 1 мм на глубину 0,5 мм; поверхность отверстия гладкая, по­верхность колонки с двумя проточками; обе поверхности гладкие;

2000

1000

у\			, -

го

50

100

150

200

R/&

Рис. 173. Зависимость разрушающего напряжения тр от отношения R/8:

1 — при R = 10 мм; Я = 25 мм; 2 — при R = 12 мм; Н = 25 мм; 3 — при R = = 14 мм; Н = 25 мм; 4 — при R = 10 мм; Я = 40 мм; 5 — R = 12 мм; Я = 40 мм; 6 — R = 14 мм; Я = 40 мм

345

!

<P.H/CMZ

■200

100

Рис. 174. Сравнительная прочность клеевого соединения элементов в зависи­мости от состояния склеивания поверхностей

поверхность отверстия гладкая, а поверхность колонки с продоль­ной накаткой; поверхность отверстия с продольными канавками, поверхность колонки с винтовыми канавками; обе поверхности с продольными канавками. Сравнительные результаты экспери­ментов представлены на рис. 174.

t^l Полученные результаты показывают, что прочность клеевого соединения типа колонка—плита или втулка—плита при прочих равных условиях уменьшается по мере возрастания толщины клеевого слоя, размеров соединяемых деталей, а также уменьше­ния степени шероховатости соединяемых поверхностей. Обработка полученных результатов позволила определить эмпирическую за­висимость для определения оптимальной толщины клеевого слоя:

б = 0,03 VR,

где R — радиус колонки, мм.

Кроме того, как показали результаты экспериментов и опыт эксплуатации штампов, сборочные единицы с соединением на­правляющих элементов эпоксидным компаундом надежно рабо­тают при толщине клеевого слоя б < 0,7 мм, при шероховатости поверхности Rг = 40 мкм и выше.

Для крепления направляющих колонок и втулок эпоксидным компаундом в блоках штампов необходимо (рис. 175) обезжирить заливаемые поверхности направляющих колонок /, втулок 5, отверстия под направляющие колонки и втулки в нижней 2 и верхней 6 плитах, рабочие поверхности направляющих колонок и втулок смазывать индустриальным маслом И12А с добавлением графита ПБА 8295—73; на контрольную плиту, установленную по уровню и изолированную промасленной калькой, установить нижнюю плиту 2; установить призмы 7 на нижнюю плиту; на­нести слой эпоксидного компаунда в места заливки нижней и верхней плит, направляющих колонок и втулок; установить на-

346

правляющие колонки в отверстия ниж- . а-а ней плиты и закрепить их в призмах планками 3; проверить отклонения от перпендикулярности колонок; надеть втулки на колонки и установить на призмы верхнюю плиту; установить планки 4 под направляющие втулки до полного захода втулок в верхнюю плиту, герметизировать слоем марли и пластилина стык втулок с плитой; индикаторами часового типа с точно­стью до 0,01 мм проверить отклонение от параллельности базовых поверхно­стей нижней и верхней плит; прове­рить наличие эпоксидного компаунда

и при необходимости долить его. Время рис т Крепление направ. выдержки 18—24 ч при температуре ЛЯЮщих колонок и втулок 20—25 °С или 6—8 ч при той же темпе­ратуре с последующим термическим упрочнением при температуре 100 °С с выдержкой 3—5 ч. При необходимости направляющие колонки и втулки извлекают выпрессовкой с предварительным подогревом до температуры 120—150 °С.

Применение самотвердеющих пластмасс. В универсально-сборных ■ и универсально-наладочных штампах для крепления пуансон-матрицы и пуансонов в державках, изготовления съем­ников, выталкивателей широко применяют самотвердеющие пласт­массы ТШ, АСТ-Т, СХЭ-2. В дальнейшем будут рассмотрены примеры применения пластмассы АСТ-Т, как наиболее распро­страненной.

При применении самотвердеющих пластмасс выполняются три этапа работ: подготовительный; заливка приготовленной компо­зиции и процесс полимеризации; окончательная сборка штампа и подготовка его к эксплуатации.

В процессе полимеризации самотвердеющих пластмасс выде-|ляется значительное количество тепла и они подвергаются все­сторонней усадке. В целях улучшения термических условий поли­меризации самотвердеющей акриловой пластмассы АСТ-Т, улуч-.шения теплоотвода, снижения внутренних напряжений с одно­временным повышением прочности и несущей способности пласт-" шссового крепления применяется металлическое армирование [ластмассовых элементов. Существует несколько видов армиро-ания, основными из которых являются армирование металличе-:кими включениями, сеточное и стержневое.

Армирование в виде отдельных металлических включений заключается в том, что кусками металла произвольной формы заполняют не занятые пуансонами свободные места в пуансоно-держателе или съемнике. Затем в полость заливают приготовлен­ную композицию АСТ-Т. Армирование в виде отдельных включе-

347

I п

■м-

Щ

I

ний применяют, когда от пластмассового крепления не требуется большой прочности.

Сеточное армирование предусматривает изготовление арматур­ного каркаса из готовой стандартной или сваренной сетки. При за­ливке пуансонов каркас представляет собой два ряда сетки или больше, жестко соединенных между собой хомутиками или про­волочками, в которых вырублены отверстия для пуансонов со­гласно их расположению в блоке. Сеточное армирование значи­тельно повышает прочность, жесткость и несущую способность пластмассового крепления и одновременно компенсирует усадоч­ные явления.

Стержневое армирование является разновидностью сеточного и отличается от него тем, что арматурный каркас при этом изго­товляют из отдельных проволочных стержней, колец или рамок, приготовленных согласно составленному эскизу армирования. Затем стержни и кольца связывают мягкой проволокой, и полу­чается жесткий объемный каркас.

Армирование с применением пластин толщиной 1—1,5 мм, изогнутых по радиусу, позволяет получить наиболее прочное пластмассовое крепление. Кроме восприятия общего изгиба, пластмассовая заливка должна препятствовать выдергиванию пуансонов. Сила выпрессовки пуансонов зависит от адгезионных сил и прочности пластмассы на срез, а адгезионные силы — от со­стояния поверхностей:,{"шероховатости, наличия смазки и т. д.

Значения удельной силы сдвига, полученные при выпрессовке цилиндров диаметром 15 мм и высотой 30 мм из отверстий, зали­тых пластмассой АСТ-Т, приведены в табл. 51.

Увеличить прочность пластмассового крепления можно не только применяя армирование, но и конструктивными элемен­тами, выполненными в пуансонах и пуансон-матрицах. На рис. 176 показаны результаты испытаний на срез заливки пуансона, вы­полненного с заплечиком (тип I) и с двумя проточками (тип II) по периметру глубиной 4 мм и шириной 5 мм. Применение про-

Таблица 51

Усилия выпрессовки в зависимости от шероховатости поверхности и соотношения композиции пластмассы АСТ-Т

Обработка			Удельная		сила сдвига, Па, при композиции АСТ-Т		соотношении
			1,2	: I		1 : 1	0,75	: 1
Сверление ..... Развертывание . . . Шлифование ....			2,86 7,1 0,7	10' 105 106		3,28-10' 9 105 2,8-105	3,42 10,5 1,4	• 10' -10? • 105
Примечание. При сверлении Ra = 2,5 мкм, при шлифовании Ra = 1,25 мкм.					= 20 мкм, при развертывании Ra =

точек увеличивает разрушающее на­пряжение приблизительно в 1,5 раза.

Для получения неподвижного соединения деталей с применением пластмассы ' АСТ-Т шероховатость поверхности контакта деталей после обработки резанием должна быть не менее Ra = 20 мкм. Поверхности деталей и арматурный каркас обез­жиривают ацетоном (ГОСТ 2768—79), спиртом (ГОСТ 19300—72), бензином Б-70 или другими обезжиривающими жидкостями и просушивают в тече­ние 15—20 мин.

Для получения подвижного сое­динения деталей с применением пласт­массы АСТ-Т поверхности контакта деталей обрабатывают с шерохова­тостью не более Ra = 2,5 мкм, после чего на поверхность контакта нано­сят тонкий равномерный разделитель-

р-ю',Н

35 т

15

10

Рис. 176. Диаграмма испытания прочности крепления режущего инструмента самотвердеющей пластмассой АСТ-Т:

/ — для типа I; 2 — для типа II

пли слой веретенного масла И12А, ЦИАТИМ-201, графита ПБ-А (ГОСТ 8295—73), технического вазелина (ГОСТ 15975—70) или другого изолирующего состава.

Приготовление композиции для заливки состоит из следующих этапов: расчета массы композиции и состава и приготовления.

Масса композиции Q = 1,1рУ, где р — плотность композиции (для АСТ-Т р = 1,6 г/см3); V — объем, подлежащий заливке, см3; 1Д _ коэффициент, учитывающий потери композиции на при­липание к посуде и инструменту.

Состав композиции рассчитывают по формуле

348

где q _ масса композиции; п — количество весовых частей опре­деляемого компонента; qc — суммарное количество весовых ча­стей всей композиции.

В конструкциях штампов применяют композиции АСТ-Т в различных весовых соотношениях: 2:1; 1,5 : 1; 1:1; 0,75 : 1 и др. Соотношение, например, 2 : 1 означает две весовые части порошка и одна часть жидкости.

Приготовление пластмассы АСТ-Т к заливке заключается в смешивании определенного количества порошка и жидкости в обезжиренной и просушенной посуде до получения равномерного киселеобразного состава. Для крепления пуансонов и пуансон-матриц в штампах рекомендуются композиции АСТ-Т с соотно­шением 1 : 1; 0,9 : 1; 0,75 : 1; 0,5 : 1. Следует иметь в виду, что чем более жидкая заливаемая композиция, тем дольше происхо-! 349

i ;

'"г :

i

дит процесс полимеризации, однако при этом происходит наи­меньшая усадка пластмассы и ее прочностные характеристики улучшаются. Время отверждения пластмассы АСТ-Т 2—3 ч при 20—25 °С.

Применение пластмассы АСТ-Т в штампах рассмотрим на при­мере сборки пакета совмещенного действия УНШ-12. Последова­тельность сборки следующая.

1. Закрепить пуансон-матрицу в обойме и залить пластмассой АСТ-Т (рис. 177), для чего установить магнитную плиту ППМ 8 по уровню на контрольной плите, столе или верстаке; поверх­ность плиты смазать тонким слоем индустриального масла; обез­жирить поверхности обоймы 1, пуансон-матрицы 6, заливаемые пластмассой АСТ-1, и арматурный каркас; установить обойму / на плиту, предварительно загерметизировав шпоночные пазы пластилином; установить в обойму / пуансон-матрицу 6 и арма­турный каркас; установить технологические колонки 4 с втул­ками 7; закрепить матрицу 3 к пуансонодержателю 5 винтами; установить на технологические колонки пуансонодержатель 5 с матрицей 3 и втулками 2, обеспечив с помощью мерных призм заход пуансон-матрицы 6 в матрицу 3 на 3—4 мм и выдержав при этом равномерный зазор между отверстием матрицы и пуансон-матрицей; проверить отклонение от параллельности обойм, кото­рое должно быть не более 16 мкм на длине 100 мм; установить лоток и залить пуансон-матрицу 6 в обойме / пластмассой АСТ-Т; заливку производить в два приема с выдержкой 20—30 мин; вы­держать 2—3 ч при температуре 20—25 °С.

Для обеспечения равномерного зазора между рабочими кон­турами матриц, пуансон-матриц и пуансонов следует нарастить по всему периметру пуансон-матрицы или пуансона слой металла или другого материала, равный рабочему зазору. Это произво­дится одним из следующих способов: 1) химическим никелирова­нием — нанесение на пуансон-матрицу или пуансон легкосни-маемого слоя никеля при одностороннем зазоре до 0,05 мм; 2) элек­тролитическим меднением — нанесение на пуансон-матрицу или пуансон слоя меди при одностороннем зазоре до 0,05 мм; 3) пара­фированием — нанесение на пуансон-матрицу или пуансон слоя парафина при одностороннем зазоре от 0,05 до 0,1 мм; 4) нанесе­нием слоя алюминиевой краски, растворенной в ацетоне, путем многократного окунания пуансон-матрицы или пуансона в краску до достижения слоя требуемой толщины, при одностороннем зазоре от 0,05 до 0,1 мм; 5) обертыванием фольгой или бумагой при одностороннем зазоре свыше 0,1 мм. Этот способ исполь­зуется при подготовке пуансон-матриц и пуансонов при заливке съемника.

2. Закрепить пуансоны в пуансонодержателе (рис. 178), для чего обезжирить заливаемую поверхность обоймы / пуансона 4 и загерметизировать пластилином шпоночные пазы обоймы /; установить пуансон 4 в пуансон-матрицу 3, выдержав равномер-

350

	с				11\0,016\А
	1
г/	i..	V \ \ \	X 1	11
/--	i

Рис. 177. Крепление пуансон-мат­рицы в компоновке УНШ совмещен­ного действия

Рис. 178. Крепление пуансонов в компоновке УНШ совмещенного действия

ный зазор с и обеспечив заход пуансона в пуансон-матрицу на 4—5 мм; обезжирить^арматурный каркас и установить в обойму 2; переустановить пакет обоймой / на плиту, смазанную тонким слоем индустриального^масла; путем постукивания по^пуансону 4 через отверстие в пуансон-матрице убедиться, что пуансон опор­ной поверхностью опирается на плиту; установить лоток в пазы обоймы 1 и залить пуансон пластмассой АСТ-Т в два слоя с вы­держкой 20—30 мин; выдержать 2—3 ч при температуре 20—25 °С.

3. Изготовить выталкиватель (рис. 179), для чего снять верх­нюю часть пакета; нанести слой парафина на поверхность ма­трицы 1 и пуансона 2; обезжирить арматурный каркас и устано­вить в матрице /; установить верхнюю часть пакета матрицей / на плиту, смазанную тонким слоем индустриального масла; уста­новить лоток в пазы обоймы и залить выталкиватель 3 пластмас­сой АСТ-Т; выдержать 2—3 ч при температуре 20—25 °С.

4. Изготовить съемник (рис. 180), для чего собрать съемник / с подкладкой 3 с помощью винтов 2; обезжирить заливаемую поверхность съемника /, подкладки 3 и арматурный каркас; нанести слой парафина на наружную поверхность пуансон-ма­трицы 5; установить арматурный каркас в съемнике /; установить

Л'

Рис. 179. Выталкиватель в компо­новке УНШ совмещенного действия

Рис. 180. Съемник в компоновке совмещенного действия

351

обойму 4 с закрепленной пуансон-матрицей 5 на мерные призмы, обеспечив зазор 0,1—0,2 мм между поверхностью пуансон-ма­трицы и плитой; установить лоток и залить плиту съемника 6 пластмассой АСТ-Т; выдержать 2—3 ч при температуре 20—25 °С. 5. Произвести окончательную сборку пакета, установить бу­фер, упоры, фиксаторы.

Особенности организации заводской службы внедрения штампов

В зависимости от характера производства, номенклатуры штампуемых деталей и их габаритных размеров на предприятии может эксплуатироваться один или несколько комплектов обра­тимой штамповой оснастки многократного применения (УПШ-8, УСШ-8, УСШ-16, УНШ-12, УНШ-16). Для выполнения комплекса работ, связанных с внедрением, эксплуатацией, хранением раз­личных видов универсально-сборных, универсально-переналажи­ваемых и универсально-наладочных штампов, на предприятиях организуют участки сборки штампов, входящие в состав единой заводской службы универсально-сборной и переналаживаемой

оснастки.

На этих участках выполняется комплекс работ по анализу номенклатуры штампуемых деталей с целью определения целесооб­разности их изготовления одним из видов штампов; проектирова­нию компоновок штампов, режущего инструмента (матриц и пуансонов), а также специальных деталей разового применения (упоров, планок, подкладок и т. д.); изготовлению деталей разо­вого применения, сборке, наладке, переналадке и разборке ком­поновок штампов; учету деталей и сборочных единиц штампов и собираемых компоновок; анализу опыта эксплуатации штампов; проведению работ по профилированию комплектов с целью рас­ширения их технологических возможностей.

В зависимости от объемов применяемых компоновок на пред­приятии могут быть организованы: участок сборки с числом при­меняемых компоновок до 1,0 тыс. штук в год; бюро с группой по проектированию нестандартных элементов и сборочных единиц и механической группой с числом применяемых компоновок от 1,0 до 2,0 тыс. штук в год и отдел с основным участком сборки, его филиалами, механическим участком при числе применяемых компоновок более 2,0 тыс. штук в год.

Чтобы сократить потери времени на транспортировку компо­новок, основной участок располагают на территории цеха, кото­рый является основным потребителем штамповой оснастки много­кратного применения. Если на заводе есть несколько цехов-потребителей, расположенных на значительном расстоянии от ос­новного участка сборки, то в них рекомендуется организовать филиалы основного участка. Структура, состав и штаты службы

352

подлежат ежегодному пересмотру и утверждению в зависимости от выполненных за отчетный период и планируемых на последую­щие годы объемов внедрения.

Основной участок и его филиалы обеспечиваются необходимой оргоснасткой, слесарным и контрольно-измерительным инстру­ментом, а также необходимыми материалами. Площадь участка зависит от объемов внедрения и может быть от 40 до 120 м2. Тре­бования, предъявляемые к помещению заводской службы штам­повой оснастки, аналогичны требованиям к помещениям завод­ской службы УСПО.

Рабочее место слесаря-инструментальщика должно быть обо­рудовано вытяжной вентиляцией, контрольной плитой, на кото­рой производится сборка компоновок, столом с ровной поверх­ностью и металлической плитой, установленной по уровню, сле­сарным верстаком и металлическим шкафом, а также оснащено слесарным, слесарно-монтажным и контрольно-измерительным ин­струментом. Для приготовления пластмассовых композиций ра­бочее место слесаря-инструментальщика должно быть оснащено весами с разновесками до 5 г для взвешивания компонентов и набором посуды — картонных кружек, стеклянных, фаянсовых, алюминиевых банок с крышками емкостью от 0,2 до 1 л, мерных мензурок и пробирок.

Поскольку применяемые для сборки компоновок материалы являются легковоспламеняющимися веществами, помещение уча­стка сборки должно быть оборудовано противопожарным инвен­тарем.

1/«12 Шац А. С.

ДР.