Основные этапы расчета

1. Выбор одного или нескольких расчетных параметров приспособления, которые оказывают влияние на положение и точность обработки заготовки.

2. Определение расчетных факторов.

3. Определение требуемой точности изготовления приспособления по выбранным расчётным параметрам.

4. Распределение допусков изготовления приспособления на допуски составляющих звеньев размерной цепи.

5. Составление технических требований сборочного чертежа спроектированного приспособления.

2. Выбор расчетных параметров

Выбор расчетных параметров осуществляется в результате анализа принятых схем базирования и закрепления заготовки в приспособлении, а также точности обеспечиваемых обработкой размеров. Приспособление считается на точность по одному параметру в случае, если при обработке заготовки размеры выполняются в одном направлении, и по нескольким параметрам, если на заготовке выполняются размеры в нескольких направлениях. Направление расчетного параметра приспособления должно совпадать с направлением выполняемого размера при обработке заготовки. При получении на обрабатываемой заготовке размеров в нескольких направлениях приспособление можно рассчитывать только по одному параметру в направлении наиболее точного по допуску и наиболее ответственного по чертежу детали размера.

Расчетный параметр должен связывать по точности относительного положения поверхности приспособления, контактирующие с заготовкой и со станком. Другими словами, расчетный параметр должен связывать комплект вспомогательных баз приспособления с комплектом основных баз заготовки. Рассмотрим примеры выбора расчетных параметров при расчете точности приспособления.

Пример 1. В приспособлении, изображенном на рис.2,а, фрезой 5 обрабатывается плоская поверхность А заготовки в размер "а" с допуском Т_а. Заготовка 4 устанавливается на установочные элементы (опорные пластины) 3 базовой поверхностью Б. Приспособление опорной поверхностью В корпуса 2 контактирует со столом 1 фрезерного станка. Так как направление расчетного параметра должно совпадать с направлением выполняемого при обработке заготовки размера и определять точность относительного положения рабочей поверхности установочных элементов (поверхность Б) и поверхности корпуса приспособления, контактирующей со станком (поверхность В), в качестве расчетного параметра следует принять либо допуск параллельности на определенной длине поверхности Б установочных элементов относительно поверхности В корпуса приспособления, либо допуск конструктивно заданного размера между поверхностями Б и В приспособления.

Пример 2. На фрезерном станке обрабатывается заготовка 4 (рис.2,б) по поверхностям А и В в размеры "а" и "b" с допусками соответственно Т_а и Т_b. Базовыми поверхностями Б и Г заготовка устанавливается на опорные пластины 3 и 5 в корпусе 2 приспособления. Корпус контактирует со столом 1 фрезерного станка плоскостью Д. Его положение относительно Т-образных пазов стола обеспечивается направляющими шпонками 6. Анализ выполняемых размеров показывает, что допуск параллельности обрабатываемых поверхностей А и В относительно поверхностей Б и Г детали 4 может быть в пределах допусков размеров "а" и "b", т.е. Т_а и Т_b. Положение заготовки будет определяться положением рабочих поверхностей установочных элементов 3 и 5 относительно поверхностей, контактирующих с поверхностями стола станка и определяющих положение приспособления на станке.

В качестве расчетных в этом случае следует выбрать два параметра: допуск параллельности плоскости Г установочных элементов 3 относительно плоскости Д корпуса приспособления и допуск параллельности плоскости Б опорной пластины 5 и боковой поверхности Е направляющих шпонок 6 корпуса. В случае, если Т_а>Т_в, т.е. допуск Т_в более жесткий, расчет приспособления следует вести по одному параметру - допуску параллельности плоскости Г установочных элементов 3 и плоскости Д корпуса приспособления.

Пример 3. Заготовка 3 (рис.3) устанавливается в токарное приспособление для растачивания отверстий диаметром d₁ , d₂ и обработки торцов Е и Ж с обеспечением размеров l и k с допусками соответственно Т_l и Т_k. Установочными элементами приспособления являются опорные пластины 4 и 5, установленные на угольнике 6, и втулка 2. Угольник 6 и втулка 2 размещены в корпусе 1 приспособления, который выточкой Г и плоскостью Д соединяется с планшайбой шпинделя токарного станка. В данном случае в качестве расчетных можно принять три параметра:

• допуск расстояния между рабочей поверхностью А установочных элементов 4 и осью поверхности Г;

• допуск расстояния между рабочей поверхностью Б установочного элемента 5 и осью поверхности Г;

• допуск параллельности торца втулки 2 относительно плоскости установочной поверхности корпуса Д приспособления.

По первым двум параметрам можно выполнить один расчет по одному допуску в случае равенства допусков Т_n и Т_m на размеры n и m или по наименьшему допуску в случае, если один из допусков по значению меньше другого. Третий параметр следует рассчитывать по наиболее жесткому допуску размеров k и l. На чертеже приспособления следует указать допуск перпендикулярности поверхностей А и Б установочных элементов.

Пример 4. Заготовка (рис.4,а) для сверления шести отверстий диаметром d устанавливается по отверстию Б и поверхности А в приспособление, показанное на рис.4,б. Установочными элементами приспособления являются палец 6 и диск 8, одновременно выполняющий роли делительного диска и установочного элемента приспособления. Диск 8 может поворачиваться вместе с пальцем 6 и заготовкой 7 на хвостовике пальца 6 в отверстии втулки корпуса 1 и, за счет поочередного фиксирования в отверстиях диска 8 с помощью пальца 3, занимать относительно корпуса шесть положений по числу отверстий в детали. Палец 3 подпружинен и может выводиться из отверстия диска при повороте рукоятки зубчатого колеса 2, находящегося в зацеплении с рейкой пальца 3. При выполнении операции на заготовке необходимо обеспечить размер "m" с допуском Т_m , допуск смещения отверстий диаметрами D (поверхность Б) и d, а также угол  с допуском Т_ .

В качестве расчетных параметров следует принять:

для обеспечения размера "m" заготовки - допуск перпендикулярности рабочей поверхности А диска 8 к установочной поверхности В корпуса 1 и допуск расстояния между осью кондукторной втулки 5, расположенной в плите 4, и поверхностью А диска 8 приспособления;

для обеспечения допуска смещения осей отверстий диаметрами

d и D заготовки (см. рис.4,а; значение k) - допуск смещения осей кондукторной втулки 5 относительно оси пальца 6 приспособления (см. рис.4,б; вид Е, значение k₁ );

для обеспечения углового размера расположения отверстий диаметром d детали с допуском Т_ - допуск угла поворота относительно оси вращения (в зафиксированных положениях) диска 8 приспособления. Кроме того, желательно задать в ТУ чертежа приспособления допуск перпендикулярности пальца 6 к поверхности А диска 8 или допуск параллельности оси пальца 6 плоскости В корпуса 1 приспособления.

При расчете кондукторов для сверления заготовок в виде плит, коробчатых корпусов, кронштейнов с заданием расстояний от боковых поверхностей до отверстий и между отверстиями за расчетные параметры можно принимать допуски расположения втулок относительно установочных поверхностей приспособления, допуски межцентровых расстояний между кондукторными втулками и допуски перпендикулярности или параллельности осей втулок относительно рабочих поверхностей установочных элементов и опорной поверхности корпуса приспособления.

Пример 5. На рис.5 показана оправка с установочно-зажимными элементами в виде тарельчатых пружин. Заготовка 2 устанавливается на наружную поверхность В тарельчатых пружин 7 по отверстию диаметром d и закрепляется закручиванием винта 5 в корпус 1. При этом через детали 3, 4 и 6 осевая сила от винта 5 передается на пружины 7, которые оказываются зажатыми между двумя параллельными поверхностями и деформируются, а заготовка базируется и закрепляется на оправке. После обтачивания наружной поверхности диаметром D заготовка при откручивании винта 5 свободно снимается с пружин 7. Исходной величиной для расчета приспособления на точность является допуск соосности (допустимый эксцентриситет) осей отверстия диаметром d и наружной поверхности диаметром D, т.е. допустимое смещение осей этих поверхностей заготовки в радиальном направлении.

За расчетный параметр следует принять отклонение от соосности (эксцентриситет) установочной поверхности А корпуса (оси конуса)

приспособления и цилиндрической наружной поверхности В тарельчатых пружин 7. От эксцентриситета осей поверхностей А и В будет зависеть точность изготовления детали по относительному расположению цилиндрических поверхностей.

Подобным образом выбирают расчетные параметры приспособлений, в которых установочные элементы одновременно являются зажимными (цанговые и трехкулачковые патроны, устройства со сдвигающимися призмами и др.).