Базирование приспособления на столе станка

Обновлено: 05.05.2024

При определении схемы базирования заготовки на столе станка необходимо знать конструктивные особенности стола (рис. 4.1) в частности его элементов, обеспечивающих базирование приспособления или заготовки. Необходимо также решить вопрос об использовании при обработке заготовки координатной плиты.

Возможны различные схемы установки заготовок на столе станка с ЧПУ;

· непосредственно на столе станка (рис. 4.2, а);

· в приспособлении, которое установлено на столе станка (рис. 4.2, б);

· в приспособлении, установленном на координатной плите, которая является промежуточным элементом между приспособлением и столом станка (рис. 4.2, в);

· непосредственно на координатной плите (рис. 4.2, г, д).

Непосредственно на столе станка (рис. 4.2, а) деталь устанавливают в том случае, если она имеет большие габаритные размеры, хорошую опорную поверхность и удобные поверхности для закрепления на станке. Кроме того, объем выпуска деталей должен быть сравнительно небольшим, а трудоемкость обработки – высокой. Типичный пример – небольшие партии крупных корпусных деталей, обрабатываемых на фрезерных и многоцелевых станках при высокой концентрации обработки.

Если деталь имеет небольшие размеры, отсутствуют удобные поверхности для установки и крепления, высокий объем выпуска, малая концентрация обработки, повышенные требования к точности обработки и быстросменности детали, то целесообразно использовать приспособления.

Приспособление устанавливают непосредственно на столе (рис. 4.2, б) или на координатной плите (рис. 4.2, в). Последняя позволяет повысить точность установки приспособления и его быстросменность. Координатная плита имеет сетку Т-образных пазов или отверстий, что расширяет технологические возможности станка, упрощает задачу размещения и крепления деталей или приспособлений, снижает время их установки. Координатные плиты могут иметь вертикальные и регулируемые наклонные плоскости; они также могут быть многогранными, что позволяет установить несколько приспособлений. Самое же главное, координатные плиты облегчают выверку положения детали или приспособления и размерную наладку инструмента. Координатные плиты наиболее характерны для сверлильных станков.

Важным свойством координатных плит является то, что они быстро могут быть точно установлены относительно базовых поверхностей стола станка. Отдельные точки плит могут быть точно определены в системе координат станка.

Наладка подготовленных вне станка приспособлений заключается в правильном размещении их относительно рабочих поверхностей станка. Угловое расположение приспособления всегда должно быть верно выдержано, а вариантов линейного расположения может быть несколько:

1) приспособление может занять единственно возможное положение. В таком случае выверять приспособление не требуется. К этому варианту относятся крепление к шпинделю токарного станка самоцентрирующего зажимного патрона и поводковых устройств, установка глухого центра в шпиндель и вращающегося в пиноль задней бабки;

2) управляющей программой допускается произвольное расположение приспособления вдоль осей координат. Такое размещение приспособления на столе свойственно сверлильным, фрезерным и расточным станкам в том случае, когда обработка ведется с одной стороны. Приспособление можно установить в любом месте на столе, выверив его в угловом направлении относительно линейных координат;

приспособление должно занять относительно рабочих органов станка единственно допустимое управляющей программой положение из большого числа возмож

1) ных. К этому варианту можно отнести настройку станка для обработки детали с нескольких сторон при повороте стола станка.

При установке на столе станка приспособление необходимо выверить в угловом направлении так же, как и в предыдущем варианте, а в линейном направлении – по отношению к оси поворота.

На столе станка приспособления можно ориентировать по-разному.

Если стол имеет точный продольный Т-образный паз и центральное отверстие, положение которых определено относительно нуля станка (см. рис. 4.1, а), то опорная плита приспособления должна иметь две шпонки и базовый палец (рисунок 4.3, а).

При наличии у стола станка поперечного паза на поверхности опорной плиты приспособления делают три шпонки: две продольных и одну поперечную (рис. 4.3, б). Такой способ установки приспособлений позволяет сравнительно точно разметить базовые элементы приспособления относительно начала координат станка.

Если стол станка имеет только продольные пазы (см. рис. 4.1, в), то ориентировать приспособление, опорная плита которого имеет две шпонки, в продольном направлении можно упором, положение которого предварительно выверяют и устанавливают на размер хМО.

При отсутствии у приспособления элементов ориентации на столе станка или при необходимости более точной установки приспособления относительно базовой точки стола станка применяют способ выверки приспособлений по оси шпинделя. Так, если необходимо (рис. 4.4, а) выверить положение базовых поверхностей элементов 3 при

способления 4 (размеры А и В) относительно базовой точки F – центра поворота стола 1 станка, то можно применить мерную оправку 2 и набор мерных плиток (размер а).

Мерную оправку диаметром d закрепляют в шпинделе. Ось шпинделя совмещают с вертикальной плоскостью, проходящей через ось поворота стола, т.е. базовую точку F стола станка. Это положение (заранее известное по паспорту станка) определяется по приборам индикации положения стола в направлении оси X. Затем в режиме ручного управления ввода перемещают стол вправо на расстояние:

С = А – а – d/2

до соприкосновения поверхности оправки с блоком плиток (размером а).

Правильность размера А и определяется с помощью набора мерных плиток. По результатам замеров приближают или отодвигают приспособление по оси Х относительно оси поворота. После поворота стола на 90° выверяют размер а.

Используя мерную оправку совместно с блоком плоскопараллельных концевых мер, а также с набором щупов, калибрами, шаблонами, штангенинструментом, можно достаточно точно и просто выверить положение плоскостей базовых элементов приспособления или поверхностей детали в продольном направлении (рис. 4.4, б) и в поперечном, последовательно перемещая стол 1 станка из одного положения в другое и устанавливая заданный на требуемой длине L размер (набор плиток) между поверхностью оправки 2 и выверяемой поверхностью 3.

В станках с ЧПУ используют и специальные центроискатели: оптический и индикаторный. Оптический центроискатель (рис. 4.4, в) устанавливают с помощью хвостовика 5 в шпинделе станка. На деталь 7 или базовые элементы приспособления помещают угольник 6,

на верхней полированной поверхности которого имеется риска. Деталь перемещают вдоль плоскости стола до совпадения риски с перекрестием центроискателя.

Индикаторный центроискатель (рис. 4.4, г) помещают в шпиндель станка. Он фиксирует положение детали относительно оси шпинделя. Установив измерительную ножку прибора на расстоянии r относительно хвостовика, можно достаточно просто совместить ось базового отверстия (на детали или приспособлении) или наружной цилиндрической поверхности с осью шпинделя (поворачивая шпиндель или подводя последовательно измерительную ножку к разным точкам базовой поверхности).

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Приспособления для установки и закрепления заготовок на столе станков с ЧПУ

Базирование приспособлений на столе станка без дополнительной выверки значительно сокращает время, связанное со сменой приспособлений. Для этого у них должны быть предусмотрены базирующие элементы, соответствующие посадочным местам станков.

Применяются следующие способы установки и ориентации приспособлений:

• установка приспособлений на координатную плиту, жестко закрепленную и выверенную на столе станка, а также имеющую сетку координатных отверстий и Т-образных пазов (рис. 4.19). Центральное отверстие координатной плиты совмещается с нулевой точкой системы координат станка. Таким образом ее базовые отверстия зафиксированы в системе координат станка. Исходная точка УП задается от любых выбранных базовых отверстий координатной плиты;

В качестве универсально-безналадочных приспособлений применяются тиски.

На рис. 4.20 показаны примеры специализированных наладочных приспособлений для установки заготовок, родственных по конфигурации, на фрезерных станках с ЧПУ и на многоцелевых станках с вертикальной компоновкой шпинделя.

Основой приспособления является плита с сеткой коорди- натно-фиксирующих и крепежных Т-образных пазов или отверстий, предназначенных для установки и закрепления базирующих и зажимных устройств. В качестве базирующих устройств применяют упоры, призмы, губки тисков, кулачки патронов и др., в качестве зажимных — губки, кулачки, прихваты и другие элементы.

Рис. 4.19. Ориентация приспособления с установленной заготовкой при использовании координатной плиты:

1 — система координат станка; 2 — нулевая точка станка (координатной плиты); 3 — базовые отверстия координатной плиты; 4 — координатная плита

При установке и закреплении на плите 4 простых заготовок 1 обычно достаточно плоских прихватов 2, ступенчатых опор 3 и крепежных болтов с гайками и шайбами (рис. 4.20, а). Если заготовка 1, устанавливаемая на плите 4, имеет более сложную форму, то для ее крепления кроме прихватов 2 и ступенчатых опор 3 применяют регулируемые опоры 5 (рис. 4.20, б).

Рис. 4.20. Схема установки и закрепления заготовок прихватами: а — заготовки типа плиты; 6 — заготовки типа рычага; в — плоской заготовки с возможностью обработки всей верхней ее поверхности

Если на плите 5 стола станка необходимо установить и закрепить заготовку 1, на которой необходимо обрабатывать верхнюю поверхность 2, ее закрепление производится клиновым прижимом 3, поджимаемым к заготовке и к основанию прижима 4 (рис. 4.20, в).

Широкое применение для станков с ЧПУ, благодаря своей универсальности и способности к быстрой переналадке, получили универсально-сборные приспособления. В составе УСП имеется базовое основание (плато) с сеткой точных Т-образных пазов и быстросменные наладочные элементы, являющиеся сборочными единицами, предназначенными для базирования и закрепления заготовок. Компоновки УСП собираются из стандартных элементов высокой точности (погрешность расположения базовых поверхностей не превышает 0,01 мм).

В один полный комплект УСП входит от 10 до 25 тыс. деталей, из которых, используя различные сочетания элементов, можно одновременно собрать от 80 до 100 разных приспособлений. Положение каждого элемента УСП при сборке фиксируется с помощью трехчетырех шпонок и соответствующего количества пазов, а крепление осуществляется резьбовыми крепежными деталями.

Приспособления, собранные из элементов УСП, обладают всеми качествами специальных приспособлений, имея перед ними важное преимущество — после окончания обработки заданного количества деталей они разбираются, а их составные части используются для сборки других приспособлений.

Помимо системы УСП, при обработке на станках с ЧПУ применяются и другие системы, в частности модернизированная версия системы УСП — система УСПМ-ЧПУ. Основное отличие ее заключается в том, что в базовые элементы системы встроены гидроцилиндры, благодаря чему намного повышается быстродействие зажимных устройств и усилие зажима заготовки.

В сборно-разборных наладочных приспособлениях их элементы фиксируются системой палец — отверстие в отличие от УСП, где фиксация осуществляется системой шпонка — паз. Система палец — отверстие гарантирует более высокую точность, жесткость и стабильность параметров приспособления. Фиксирующие отверстия выполнены во втулках из прочного и износостойкого металла, втулки запрессованы в корпуса плит и угольников. Для крепления базовые элементы комплекта снабжены Т-образными пазами.

Станочные приспособления с магнитным и электромагнитным приводом используют в своей работе энергию магнитного поля, поэтому у них несколько сужена область применения — они могут работать только с заготовками из ферромагнитных материалов (прежде всего из стали и чугуна).

Если источником магнитной энергии является электромагнит, то такой привод называется электромагнитным, если постоянный магнит — то магнитным. Данные приспособления достаточно просты, имеют высокую жесткость, низкую стоимость.

Приспособления с электромагнитным приводом могут применяться для практически неограниченных размеров зажимаемых заготовок. При этом на них имеется возможность регулировать усилия фиксации (зажима) заготовки, легко автоматизировать процесс зажима и разжима. Но они имеют и ряд недостатков: наличие токопро- водов и системы управления; выделение значительного количества теплоты; возможность возникновения аварийной ситуации при отключении электропитания.

Приспособления с магнитным приводом автономны и не зависят от внешнего источника энергии, безопасны в эксплуатации, но при их применении невозможно регулировать усилие зажима заготовки, сложно автоматизировать их работу.

При применении обоих видов приспособлений необходимо размагничивать детали после их изготовления. Отличительной особенностью этих приспособлений является также то, что при их применении положение заготовки на столе станка может быть произвольным относительно осей координат. Поэтому в тех случаях, когда требуется строгая ориентация заготовки при обработке, необходимо дополнять магнитное приспособление различными элементами, обеспечивающими точное положение заготовки на магнитной плите.

Подробное описание приспособлений, применяемых на станках с ЧПУ, см. в литературе.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧПУ

Особенности конструкций приспособлений для станков с ЧПУ

/Я следствие технологических особенностей станков с ЧПУ к станоч-

х/ ным приспособлениям для этих станков предъявляются специфические конструктивные требования.

1. Станки с ЧПУ работают с высокой точностью. Следовательно, приспособления к ним должны обеспечивать более высокую точность установки ?заготовок, чем приспособления к универсальным станкам. Для этою необходимо исключать погрешность базирования путем совмещения баз. Погрешность закрепления заготовок должна быть сведена к минимуму, точки приложения зажимных сил нужно выбирать таким образом, чтобы по возможности полностью исключить деформацию заготовок. Точность изготовления приспособлений к станкам с ЧПУ должна быть выше, чем к универсальным станкам. Погрешность установки приспособлений на станках должна быть минимальной.
2. Станки с ЧПУ имеют повышенную жесткость. Следовательно, станочные приспособления для них не должны снижать жесткость системы СПИД при использовании полной мощности станков, а значит, жесткость приспособлений к этим станкам должна быть выше жесткости приспособлений к универсальным станкам. Приспособления желательно изготавливать из легированных сталей (с термической обработкой рабочих поверхностей) или модифицированных чугунов.
3. Поскольку на станках с ЧПУ перемещения инструмента задаются от начала отсчета координат, приспособления должны иметь полное базирование на станке, обеспечивающее точное их положение относительно нулевой точки станка. Необходимо ориентировать приспособления не только в попе

речном направлении относительно продольного паза стола станка, но и в продольном.

4. Ориентация инструментов для обработки отверстий на станках с ЧПУ осуществляется по программе. Следовательно, на станках с ЧПУ вместо кондукторов применяют простые установочно-зажимные приспособления.
5. Важная особенность станков с ЧПУ - обработка максимального числа поверхностей с одной установки заготовки. Следовательно, установочные элементы и зажимные устройства не должны препятствовать подходу режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям заготовки, обеспечивая при этом ее закрепление без «перехвата». Наиболее эффективным является закрепление заготовок со стороны опорной поверхности.
6. Станки с ЧПУ являются полуавтоматами. Они обеспечивают быстрый переход от обработки одной партии деталей к другой с минимальным простоем станка. Основные затраты подготовительно-заключительного времени связаны с установкой и съемом приспособлений. Следовательно, конструкции приспособлений должны обладать гибкостью, т. е. обеспечивать быструю переналадку, ориентацию и закрепление на станке, а также легкое отсоединение и присоединение их пневмо- или гидросистемы к источнику питания.
7. Иногда целесообразно, чтобы приспособления обеспечивали возможность обработки на простых трехкоординатных станках заготовок, требующих четырех-, пятикоординатной обработки. На рис 6.1, а показано такое приспособление. В корпусе 1 расположен поворотно-делительный стол 3 с приводом 2. Заготовка 5 устанавливается в зажимном устройстве 6. Поворотная часть приспособления имеет возможность вращения вокруг горизонтальной оси 7. Приспособление позволяет обработать инструментом 4 заготовку со сферической поверхностью. На рис. 6.1, б представлено приспособление для вертикальнофрезерного станка, которое включает в себя поворотный стол 9 и регулируемые тиски 11. Корпус 8 приспособления поворачивается вокруг оси 12. Поворотный стол управляется системой ЧПУ. Благодаря применению таких приспособлений трехкоординатный вертикально-фрезерный станок выполняет обработку заготовок 10, для которых требуется пятикоординатный станок.

Основные требования технологичности, предъявляемые к деталям, обрабатываемым на станках с ЧПУ, и влияющие на конструкцию приспособлений, могут быть сформулированы следующим образом.

1. Заготовки должны иметь хорошо оформленные установочные базовые поверхности, обеспечивающие точность установки, а также удобные места для приложения сил зажима, дающие возможность надежного закрепления без деформации. При отсутствии таких баз необходимо предусматривать технологическис приливы, платики, бобышки, отверстия и т. д. При отсутствии удобных мест для приложения сил зажима необходимо предусматривать технологические платики, буртики, бобышки, гладкие или резьбовые отверстия, обеспечивающие возможность зажима заготовок без перезакрепления их в процессе обработки.

Рис. 6.1. Примеры расширения технологических возможностей станков с ЧПУ путем применения приспособлений [7]

2. Для исключения переустановок детали желательно, чтобы детали не имели поверхностей и отверстий, расположенных под углом к основанию.
3. Для обеспечения высокой точности базирования предпочтительно конструировать детали, позволяющие базировать их по трем плоскостям. Эти базовые поверхности подготавливают на первых операциях на универсальных станках.
4. Если невозможно базировать заготовку по трем плоскостям, применяют менее точную схему базирования - по плоскости и двум отверстиям. Отверстия должны быть максимально удалены друг от друга и выполнены не ниже, чем по 7-му квалитету.

Наибольшая доля времени простоя станков приходится на установку, закрепление, раскрепление и съем обрабатываемых заготовок. Следовательно, сокращение времени на установку заготовок позволяет повысить эффективность использования станков, особенно многоцелевых. Целесообразно при небольшом времени обработки применять быстродействующие ручные или механизированные зажимы. На расточных и многоцелевых станках для обработки заготовок с нескольких сторон приспособления устанавливают на поворотном столе станка.

Особенностью применения станков с ЧПУ является увеличение времени на технологическую подготовку производства. В этом плане выгодно применять компоновки из заранее изготовленных унифицированных агрегатов, узлов и деталей или быстро переналаживать установочно-зажимные приспособления.

Возможность обработки на станках с ЧПУ большого числа поверхностей с одной установки сокращает число станочных приспособлений, необходимых для переустановки заготовки. Отсутствие направляющих элементов приспособлений, предназначенных для направления инструмента, повышает точность обработки.

Упрощение конструкций и удешевление приспособлений наряду с сокращением их числа обеспечивает существенную экономию затрат на подготовку производства. Помимо этого сокращаются затраты на ремонт приспособлений и их хранение.

На станках с ЧПУ наиболее целесообразно применять системы обратимых переналаживаемых приспособлений, т. е. заранее изготовленных приспособлений многократного использования, не требующих затрат времени и средств на их проектирование и изготовление.

Поскольку на станках с ЧПУ время обработки велико, целесообразно производить смену заготовок вне рабочей зоны станка, совмещая время на смену заготовки с временем работы станка. Для этой цели применяют маятниковый способ обработки, двухпозиционные поворотные накладные столы, а также универсально-наладочные угольники с двумя или четырьмя установочными поверхностями, располагаемыми на поворотных столах.

Установка приспособлений на станки с ЧПУ

Особенность этой операции - полная определенность базирования приспособления на столе станка, фиксированная связь с началом координат станка, а также быстрая смена приспособлений. Это значительно сокращает подготовительно-заключительное время.

Для обеспечения полного базирования в приспособлениях должны быть базирующие элементы, соответствующие посадочным местам станков. При наличии на столе станка продольных пазов и центрального поперечного паза приспособление базируется с помощью установочных шпонок 1 (рис. 6.28, а) или штырей по продольному и поперечному пазам.

Если на столе станка имеются продольные пазы и центральное отверстие, то приспособление базируется цилиндрическим штырем 3 по отверстию и штырем 2 по продольному пазу (рис. 6.28, б). При наличии на столе станка только продольных пазов приспособление базируется по пазу посредством двух шпонок. Дополнительное базирование по продольной оси стола может быть осуществлено с помощью упора на столе станка.

Приспособления можно базировать по двум плоским поверхностям «в координатный угол» посредством точно изготовленною и выверенного угольника 4, устанавливаемого и закрепляемого в продольных пазах стола станка (рис. 6.28, в). 11ри базировании приспособлений только по продольному пазу инструмент 5 в исходную точку обработки можно установить по щупу и установам 7 и б, закрепленным на корпусе приспособления (рис. 6.28, г). Можно установить инструмент в исходную точку также по базовому отверстию или штырю.

При установке приспособления на спутнике (палете) 8, к торцам которого прикреплены поперечная 10 и продольная 11 планки с Т-образными пазами, приспособления 9 базируют по планке 11 и шпонке 12, расположенной на планке (рис. 6.28, d). Базирование приспособления 14 (рис. 6.28, е) возможно на спутнике 13 по Т-образному пазу посредством шпонок и в продольном направлении посредством мерной планки 15, упирающейся в торцовую планку 16. Базирование приспособления 18 на спутнике 17 с сеткой координатно- фиксируюших отверстий с помощью трех штырей 19, установленных в отверстиях плиты, показано на рис. 6.28, ж. Приспособление 21, которое базируется на спутнике 20 с сеткой отверстий посредством мерных планок 24, упирающихся в торцовые планки 22 и 23, приведено на рис. 6.28, ?.

При использовании СРП для многоцелевых станков базовую плиту выполняют как основание приспособления-спутника. Это жесткая плита (рис. 6.29, а) с точно обработанными поверхностями имеет направляющие для прямолинейных перемещений. На такой плите 4 (рис. 6.29, б) размещают базовые элементы 1. Каждый элемент закрепляют в нужном положении с помощью сухаря, вставленного в Т-образный паз, и болта с вну тренним шеетшранником. В качестве крепежных элементов используют шпильки 2, ввернутые в резьбовые отверстия плиты или в сухари, вставленные в Т-образные пазы, и регулируемые по высоте упора 5, закрепленные в плите таким же образом. Заготовки закрепляют прихватами и гайками (рис. 6.29, в). Для получения нужной силы зажима можно использовать электромеханический или гидромеханический ключ, расположенный на рабочем месте, где заготовки устанавливают в приспособление-спутник.

Рис. 6.29. Приспособление - спутник с использованием элементов СРП [6]

Обычно приспособление-спутник с закрепленной заготовкой подается на основной стол станка и удаляется с него в разгрузочную позицию автоматически. Поясним это на примере (рис. 6.30). Станок имеет один точный поворотный стол 8, установленный на жесткой станине 7. Прямолинейных перемещений у стола нет, их выполняет стойка со шпиндельной бабкой.

На поворотном столе и расположенной слева от него загрузочноразгрузочной позиции А находятся плиты-спутники 3 и 5. Спутники имеют горизонтальную базовую плоскость и планки 2 и 4, позволяющие точно ориентировать заготовку в пространстве. Сетка резьбовых отверстий служит для расстановки других базовых и крепежных элементов. Справа от стола станка находится вторая загрузочно-разгрузочная позиция Б.

Представим, что на спутнике 5 закреплена заготовка, и станок выполняет ее обработку сначала с одной, а затем - после поворота стола - с других сторон. За это время на спутник, находящийся в позиции А, устанавливают вторую заготовку. Когда обработка первой заготовки закончится, спутник 5 автоматически передвинется в позицию В для разгрузки, а на его место поступит спутник 3 со второй заготовкой. В дальнейшем «маятниковое» движение спутников будет повторяться. Для перемещения их имеются поддерживающие б и направляющие 1 ролики.

Рис. 6.30. Устройство автоматической смены спутников на столе станка с ЧПУ [6]

Транспортирующим органом служит гидроцилиндр 14, шток 15 которого связан со штангой 11. На штанге имеются захваты 10 и 13, которые могут входить в зацепление с замками 9 и 12 спутников. Для этого штанга поворачивается относительно горизонтальной оси. Отводить захваты от спутников необходимо для того, чтобы можно было поворачивать спутник, находящийся в рабочей позиции.

При использовании приспособлений-спутников возникают определенные трудности, связанные с необходимостью точно фиксировать спутник на столе станка. Эта задача решается двумя путями.

1. Базирование спутника на столе станка по плоским направляющим и двум базовым отверстиям. В этом случае может появиться погрешность установки вследствие наличия зазоров и изнашивания фиксаторов и их направляющих, а также базовых отверстий спутников.
2. Контроль положения спутника после его закрепления на столе станка с последующим вводом коррекции, учитывающей погрешность положения спутника, в УП. Этот путь более сложный, но более точный.

Закрепляют спутники на столе станка в основном двумя способами. Первый - с помощью силового привода (как правило, гидравлического), при этом необходимо подводить масло высокого давления к подвижному и поворотному столам. Второй способ несколько проще: спутник закрепляют с помощью Г-образных прихватов, автоматически вводимых в пазы плиты спутника и поджимающих его к направляющим с помощью мощных тарельчатых пружин. Пружины обеспечивают постоянство силы закрепления спутника в процессе обработки заготовки. Тогда при смене заготовок встает задача не закрепления, а раскрепления путем принудительного сжатия тарельчатых пружин.

Установка заготовок в приспособлениях

При установке заготовок в приспособлениях одновременно решаются две задачи: базирование заготовок и их фиксация в этом положении.

Первая задача решается технологом, который в зависимости от конструкции изделия и требований, представленных в чертеже, создаёт теоретическую схему базирования, назначает базовые поверхности и число, а также положение опорных точек.

Далее конструктор приспособления должен в соответствии со схемой базирования разработать приспособление с необходимым числом опор.

Вторая задача решается конструктором приспособления, который должен предусмотреть в нём необходимое число зажимных устройств, прихватов, планок, кулачков и т.д.

В отличие от базирования, когда в соответствии с технологическими требованиями заготовка лишается одной, двух, трех или более степеней свободы, при закреплении заготовка лишается обязательно всех шести степеней свободы, что осуществляется путём наложения фрикционных связей.

Даже если приспособление выполнено в полном соответствии со схемой базирования, при установке в него заготовки её фактическое положение будет отличаться от требуемого на величину погрешности установки, которая зависит от погрешностей закрепления, базирования и погрешности приспособления.

На рис. 1.29 представлена схема базирования цилиндрической заготовки на призму для фрезерования лыски в размер Л/ или /?2.

При установке заготовки в приспособление под действием силы зажима заготовка может дать осадку или деформироваться (рис. 1.30). Особенно большое значение деформация имеет в тех случаях, когда происходит закрепление тонкостенных заготовок или заготовок, имеющих большие размеры или консольно выступающие части.

Рис. 1.29. Погрешность установки вала на призме

Рис. 1.30. Схема осадки и деформации заготовки при её закреплении и механической обработке

Деформация Дз может быть определена по эмпирической зависимости: Д₃ = CQ т , где С - коэффициент, зависящий от качества обработанных поверхностей и марки материала; Q - сила, приходящаяся на опору приспособления;

С изменением силы зажима заготовки будет изменяться величина её осадки, что приведёт к появлению погрешности закрепления. Для того чтобы эту погрешность уменьшить, необходимо обеспечить стабильность сил зажима, повысить качество контактирующих поверхностей, а также стремиться к тому, чтобы форма рабочих поверхностей зажимов соответствовала форме заготовки.

Погрешности базирования для этого случая можно рассчитать по формулам:

Коэффициенты К/ и К.2 определяются из формул:

На рис. 1.31 показана схема образования погрешности базирования при обработке уступа. Погрешности базирования могут возникнуть при несовпадении измерительной и технологической баз.

При фрезеровании уступа инструмент настраивается на размеры С/ и С2- Погрешности базирования будут отсутствовать при обработке поверхностей I и И в размеры А и В. В этом случае имеет место измерительная база, совпадающая с технологической.

Если возникает необходимость обработки поверхности I в размер Б, то в этом случае возникает погрешность базирования, которая равна допуску на размер Г. Погрешность базирования определяется разностью расстояний от измерительной базы до установленного на размер инструмента.

Рис. 1.31. Схема базирования при обработке уступа

Погрешность приспособления зависит от точности изготовления его отдельных деталей, их износа, а также точности установки приспособления на станке.

Общая погрешность установки заготовки определяется по формуле

где Аз - погрешность закрепления;

Дб - погрешность базирования;

Дпр - погрешность приспособления.

Погрешности базирования при установке деталей в приспособлениях для наиболее характерных случаев представлены в табл. 1.3.

Принятые условные обозначения на схемах в табл. 1.3: е - погрешность базирования; Q - эксцентриситет наружной поверхности относительно отверстия; 8/ и 82 - допуски на диаметры отверстия и пальца; Si - допуск на длину заготовки; Sd - допуск на диаметр внешней поверхности; S_mi„ - минимальный гарантированный зазор; 5л - допуск на размер базового отверстия; дв - допуск на размер оправки; 8_а - допуск на диаметр центрового гнезда; 8_С - допуск на размер С; 8_Ь - допуск на размер Ь; а - половина гнезда (половина угла); Дц - погрешность глубины центрового гнезда (просадка центра).

Читайте также: