Правила выбора баз общие сведения о приспособлениях. Виды приспособлений (стр. 8 из 15)
Ромбический палец в поперечном сечении имеет небольшую ленточку, половина ширины которой определяется по следующей формуле
при этом
,где d1 - допуск на размер L заготовки;
dа - допуск на размер L приспособления;
2D1 - диаметральный зазор при посадке заготовки на цилиндрический палец при d1+d2>2D1. Если это условие не соблюдается, то применение ромбического пальца невозможно.
Наибольший возможный угол перекоса заготовки от среднего положения вследствие зазоров при посадке на пальцы (рис. 14, г) может быть определен по формуле
или приближенно
.Таким образом, для уменьшения a целесообразно увеличивать расстояние L.
При обработке валов и некоторых других заготовок, имеющих базовые поверхности в виде центровых гнезд (или конических фасок), в качестве установочных элементов используют центры. Различные конструктивные формы центров показаны на рис. 15. Схема установки на обычный жесткий центр показана на рис. 15, а; на рис. 15, б показана установка заготовки конической фаской на срезанный центр; на рис. 15, в — конструкция вращающегося, центра для токарных работ; на рис. 15, г — установка заготовки на специальный, срезанный центр с зубьями и на рис. 15, д—конструкция поводкового центра для передачи момента благодаря внедрению рифлений в базовую поверхность гнезда заготовки. Этот центр обеспечивает передачу большого момента, но портит поверхность гнезда. Для точной установки заготовок по длине применяют плавающий передний центр (рис. 15, е). В этом случае погрешность диаметра центрового гнезда не влияет на осевое смещение заготовки, так как торец последней упирается в неподвижную плоскость корпуса плавающего центра.
При установке на два центра заготовка сохраняет одну степень свободы — возможность вращения вокруг оси центров. В ряде случаев (фрезерование шпоночных пазов, фрезерование квадратов) необходима дополнительная база для угловой координации заготовки. На рис. 16 показана установка заготовки с поджимом к дополнительной боковой базе.
Рис. 15 - Различные конструктивные формы центров
Рис. 16 - Установка заготовки с поджимом к дополнительной боковой базе
Полную ориентацию заготовки в пространстве обеспечивают установкой на три центра (рис. 17, а), из которых два жестких, а один выдвижной, выполняющий роль установочного и зажимающего элемента. Преимуществами этой схемы являются хорошая устойчивость и постоянство баз, так как после подготовки центровых гнезд все операции можно выполнить при одном базировании. К недостаткам схемы относится необходимость выдерживать точное значение диаметра центровых гнезд.
Схема базирования может осуществляться также установкой на четыре центра (рис. 17, б), из которых два жестких и два выдвижных. Эта схема менее чувствительна к изменению диаметра центровых гнезд, так как зазор можно выбирать, а ось детали может при этом смещаться.
Рис. 17 – Схема полной ориентации заготовки в пространстве
При шлифовании осевых отверстий зубчатых колес применяют базирование по рабочим поверхностям зубьев, обеспечивая этим высокую концентричность отверстия зубчатого колеса. На рис. 18 показаны различные cxeмы установки зубчатых колес. В качестве установочных элементов применяют рейки (рис. 18, а), ролики (рис. 18, б) зубчатые секторы (рис. 18, в) и качающиеся рычаги (рис. 18, г) в специальных патронах (для цилиндрических колес).
Рис. 18 - Различные схемы установки зубчатых колес
При использовании роликов применяют патроны (рис. 19), где установочные элементы, в данном случае ролики, крепят в обойме 4, допускающей возможность их самоустанавливания по впадинам колеса 5. Точное центрирование обеспечивают кулачки 3, которые скользят, по наклонным пазам корпуса патрона. Осевую ориентацию заготовки осуществляют по упорам 6. При закреплении заготовки усилие от штока 1 передается через гибкие пластинки 2 на кулачки.
Рис. 19 – Схема патрона
Конические зубчатые колеса устанавливают по сферическим элементам. применяя специальные прижимные устройства (рис. 20).
Рис. 20 – Схема прижимного устройства
В отдельных случаях в качестве установочных баз можно применять наружные и внутренние сферические поверхности, наружные и внутренние резьбовые и шлицевые поверхности, фасонные поверхности, а также различные их сочетания.
4.2 Зажимные элементы приспособлений
4.2.1 Назначение зажимных элементов
Основное назначение зажимных устройств — обеспечить надежный контакт заготовки с установочными элементами и предотвратить ее смещение относительно них и вибрацию в процессе обработки. Введением дополнительных зажимных устройств увеличивают жесткость технологической системы и этим достигают повышения точности и производительности обработки, уменьшения шероховатости поверхности. На рис. 21 показана схема установки заготовки 1, которую помимо двух основных зажимов Q1 крепят дополнительным устройством Q2, сообщающим системе большую жесткость. Опора 2 самоустанавливающаяся.
Рис. 21 - Схема установки заготовки
Зажимные устройства в ряде случаев используют, чтобы обеспечить правильность установки и центрирования заготовки. В этом случае они выполняют функцию установочно-зажимных устройств. К ним относятся самоцентрирующиеся патроны, цанговые зажимы и др.
Зажимные устройства не применяют при обработке тяжелых, устойчивых заготовок, по сравнению с массой которых силы, возникающие в процессе резания, относительно невелики и приложены так, что не могут нарушить установку заготовки.
Зажимные устройства приспособлений должны быть надежны в работе, просты по конструкции и удобны в обслуживании; они не должны вызывать деформаций закрепляемой заготовки и порчи ее поверхности, не должны сдвигать заготовку в процессе ее закрепления. На закрепление и открепление заготовок станочник должен затрачивать минимум времени н сил. Для упрощения ремонта наиболее изнашиваемые детали зажимных устройств целесообразно делать сменными. При закреплении заготовок в многоместных приспособлениях их зажимают равномерно; при ограниченном перемещении зажимного элемента (клин, эксцентрик) его ход должен быть больше допуска на размер заготовки от установочной базы до места приложения зажимной силы.
Зажимные устройства конструируют с учетом требований техники безопасности.
Место приложения зажимной силы выбирают по условию наибольшей жесткости и устойчивости крепления и минимальной деформации заготовки. При повышении точности обработки необходимо соблюдать условия постоянного значения зажимной силы, направление которой должнo сознавать с расположением опор.
4.2.2 Виды зажимных элементов
Зажимные элементы — это механизмы, непосредственно используемые для закрепления заготовок, или промежуточные звенья более сложных зажимных систем.
Наиболее простым видом универсальных зажимов являются зажимные винты, которые приводят в действие насаженными на них ключами, рукоятками или маховичками.
Чтобы предотвратить перемещение зажимаемой заготовки и образование на ней вмятин от винта, а также уменьшить изгиб винта при нажиме на поверхность, не перпендикулярную его оси, на концы винтов помещают качающиеся башмаки (рис. 22, а).
Комбинации винтовых устройств с рычагами или клиньями называются комбинированными зажимами, разновидностью которых являются винтовые прихваты (рис. 22, б). Устройство прихватов позволяет отодвигать или поворачивать их, чтобы можно было удобнее устанавливать обрабатываемую заготовку в приспособлении.
Рис. 22 – Схемы винтовых прихватов
На рис. 23 показаны некоторые конструкция быстродействующих зажимов. Для небольших зажимных сил применяют штыковое (рис. 23, а), а для значительных сил — плунжерное устройство (рис. 23, б). Эти устройства позволяют отводить зажимающий элемент на большое расстояние от заготовки; закрепление происходит в результате поворота стержня на некоторый угол. Пример зажима с откидным упором показан на рис. 23, в. Ослабив гайку-рукоятку 2, отводят упор 3, вращая его вокруг оси. После этого зажимающий стержень 1 отводят вправо на расстояние h. На рис. 23, г приведена схема быстродействующего устройства рычажного типа. При повороте рукоятки 4 штифт 5 скользит по планке 6 с косым срезом, а штифт 2 — по заготовке 1, прижимая ее к упорам, расположенным внизу. Сферическая шайба 3 служит шарниром.
