Меню Рубрики

Установка детали в призмы базирование

Разработка схемы базирования заготовки. Выбор установочных элементов

2.1. Способы базирования заготовки

В зависимости от заданной технологической операции может потребоваться полная или частичная ориентация заготовки в про­странстве относительно выбранной системы координат (режуще­го инструмента или неподвижных частей станка). При полной ори­ентации заготовке придается определенное единственно возмож­ное положение в приспособлении. При частичной ориентации по условиям обработки не требуется точная установка заготовки или допускается ее произвольное положение (поворот) относительно какой-либо оси (например, установка кольца или диска в кулач­ках патрона). Это позволяет упростить установочную схему и кон­струкцию приспособления в целом.

Установку заготовок по технологическим базам производят тре­мя способами. По первому способу базы заготовки плотно прижимают к уста­новочным элементам приспособления. Число опор (точек), на которые устанавливают за­готовку, должно быть равным шести (правило шести точек); их взаимное расположение должно обеспечивать устойчивую уста­новку заготовки в приспособлении. Для этой цели расстояние между опорами следует выбирать по возможности большим и, во всяком случае, таким, чтобы под действием силы тяжести не возникало опрокидывающего момента.

Второй способ, используемый при обработке заготовок малой жесткости или недостаточной их устойчивости вследствие малой протяженности ба­зовых поверхностей, предусматривает увеличение числа опорных точек (бо­лее шести).

На рис. 2.2. приведен при­мер установки прямоугольной заготов­ки с длинным нежестким кронштей­ном, у которого обработке подверга­ется торец бобышки. Помимо основ­ных шести опор, на которые заготовка ставится базовыми плоскостями 1,2 и 3 и зажимается прижимом, здесь применена дополнительная под­водимая опора 4, к которой заготовку прижимает вспомогательный зажим­ной механизм.

Третий способ базирования применяется на оборудовании с ЧПУ (станках и координатно-измерительных машинах). После установки заготовки в приспособлении проверяют фактическое положе­ние ряда поверхностей заготовки. Отклонение в положении за данной поверхности может быть компенсировано смещениями и поворотами стола станка, соответствующей коррекцией управля­ющей программы.

2.2. Схемы базирования заготовки

Рассмотрим несколько основных схем базирования заготовки в

приспособлении.

Рис. 2.3. Базирование призматической заготовки в «координатный угол»

Схема 1. Базирование заготовки комплектом плоских поверхностей (координатный угол). Комплект баз: установочная (точки 1, 2, 3); направляющая (точки 4, 5), опорная (точка 6).

Схема 2. Базирование призматической заготовки по плоскости и двум штырям – цилиндрическому и срезанному (ромбическому).
Комплект баз: установочная (точки 1, 2, 3); опорные (точки 4, 5, 6).


Рис. 2.4. Базирование призматической заготовки по плоскости и двум штырям

Схема 3. Базирование цилиндрической заготовки в призме. Комплект баз: двойная направляющая (точки 1, 2, 3, 4, 5); опорные (точки 5, 6).

Рис. 2.5. Базирование цилиндрической заготовки в призме

Схема 4. Базирование цилиндрической заготовки в трехкулачковом патроне при токарной обработке. Комплект баз: двойная направляющая (точки 1, 2, 3, 4); опорные (точки 5, 6).

Рис. 2.6. Базирование в трехкулачковом патроне

Схема 5. Базирование корпусной детали в конусах по главному отверстию.
Комплект баз: двойная направляющая (точки 1, 2, 3, 4); опорные (точки 5, 6).

Рис. 2.7. Базирование корпусной детали в конусах

Схема 6. Базирования цилиндрической заготовки в центрах токарного станка.
Комплект баз: двойная направляющая (точки 1, 2, 3, 4); опорные (точки 5, 6).

Рис. 2.8. Базирования цилиндрической заготовки в центрах

2.3. Основные элементы приспособлений

По функциональному назначению все элементы станочных приспособлений подразделяются:

1) на установочные элементы, определяющие положение заго­товки в приспособлении и реализующие выбранную схему бази­рования;

2) зажимные элементы — устройства и механизмы для закреп­ления заготовки, обеспечивающие неотрывность ее базовых по­верхностей от установочных элементов в процессе обработки;

3) силовые механизмы и устройства, обеспечивающие требуе­мую силу закрепления (механические, электрические, пневмати­ческие, гидравлические и др.);

4) элементы для направления режущего инструмента и опреде­ления его положения;

5) вспомогательные устройства — для изменения положения за­готовки в приспособлении (поворотные столы, делительные го­ловки), соединения между собой элементов приспособлений и регулирования их положения;

6) корпуса, на которых закреплены все остальные элементы.

Для примера на рис. 2.9 приведены элементы станочного при­способления.

2.4.Установочные элементы приспособлений

Установочными эле­ментами (опорами) называются детали и механизмы приспособле­ния, обеспечивающие правильное и однообразное положение заго­товки относительно инструмента или ориентирующего устройства сборочного исполнительного механизма.

Длительное сохранение точности размеров этих элементов и их взаимного расположения необходимо учитывать при конструировании и изготовлении приспособлений.

К установочным элементам (УЭ) предъявляются следующие требо­вания:

1) число и расположение установочных элементов должно обес­печивать необходимую ориентацию заготовки согласно принятой в технологическом процессе схеме базирования, а также ее устойчивость;

2) при использовании черновых баз с шероховатостью Rz > 20 установочные элементы целесообразно выполнять с огра­ниченной опорной поверхностью в целях уменьшения влияния погрешностей этих баз на устойчивость заготовки;

3) установочные элементы по возможности не должны повреждать технологические базы заготовки, что особенно важно при ее уста­новке на точные базы, не подвергаемые дальнейшей обработке;

4) установочные элементы должны быть жестко зафиксированы. Для повышения жесткости крепления целесообразно улучшать качество сопряжения установочных элементов с корпусом при­способления, применяя шлифование, а в отдельных случаях шаб­рение или притирку поверхностей стыка;

5) для повышения износостойкости опоры используют стали марок У8А, 20, 20Х с последующей термической обработ­кой — закалкой до твердости 58…62 HRC. Установочные элемен­ты из низкоуглеродистых конструкционных сталей марок 20, 20Х предварительно подвергают цементации на глубину 0,8… 1,2 мм. Для уменьшения износа рабочие поверхности УЭ, контактирую­щие с базовыми поверхностями заготовок или деталей (узлов), хромируют или, используя метод наплавки, наносят на поверхность твердый сплав. Несущие поверхности опор целесообразно шлифовать, доводя шероховатость до Ra

Дата добавления: 2014-01-15 ; Просмотров: 14604 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Схемы базирования заготовок по плоским и внутренним цилиндрическим поверхностям

Схема базирования заготовок по наружным цилиндрическим поверхностям

При установке заготовки в приспособлении по наружным цилиндрическим поверхностям в качестве основных опор применяют призмы, эквивалентные четырем опорным точкам при базировании длинных цилиндрических заготовок и двум опор­ным точкам при базировании коротких цилиндрических заготовок (диски, кольца). Ориентирование цилиндрических заготовок в угловом положении относительно продольной оси возможно при наличии в их конструкции шпоночной канавки или отверстия, поверхности которых выполняют при базировании функции опорных баз.

Рис. 11. Базирование вала на призме.

При базировании цилиндрической детали на призме, деталь лишается четырёх степеней свободы четырьмя неподвижными одностоечными опорами 1 – 4. Оставшихся двух степеней свободы – перемещение детали вдоль оси у (вдоль призмы) и вращение детали вокруг оси – она лишается с помощью двух одноточечных опор 5 и 6. Для этого необходимо в точке 5 поставить упор, а в точке 6 – шпонку.

Ступенчатые валы нельзя устанавливать на две неподвижные призмы. При установке ступенчатых валов следует применять одну призму, неподвижную по высоте, а другую – регулируемую.

Рис. 12. Схемы базирования длинных (а, а΄), коротких (б, б΄) цилиндрических заготовок.

а — положение длинной заготовки в приспособлении; I – двойная направляющая база (четыре опорных точки); II – опорная база (одна опорная точка); III – вторая опорная база; б – положение короткой заготовки в приспособлении; I – установочная база (три опорных точки); II – двойная опорная база (две опорных точки); III – опорная база (одна опорная точка); 1…6 – опорные точки.

При установке заготовок по внутренним цилиндрическим поверхно­стям в качестве опор приме­няют цилиндрические, кони­ческие и срезанные пальцы. Высокий цилиндрический палец (жесткая оправка) эк­вивалентен четырем опорным точкам (рис. 16), низкий цилиндрический и кониче­ский пальцы — двум, низ­кий срезанный и конический срезанный пальцы — одной (рис. 17), а высокий срезанный (ромбический) — двум (рис. 14).

Срезанные пальцы применяют в комбинации с цилиндриче­скими или коническими пальцами в случае базирования заготовки по плоскости и двум отверстиям (см. рис. 17); их также приме­няют в качестве опор при базировании заготовки по плоскости и отверстию (см. рис. 14).

Рис. 16. Базирование заготовки с отверстиями.

Срезанные пальцы применяют в комбинации с цилиндриче­скими или коническими пальцами в случае базирования заготовки по плоскости и двум отверстиям (см. рис. 16, 17); их также приме­няют в качестве опор при базировании заготовки по плоскости и отверстию (см. рис. 14).

Срезание пальцев облегчает установку на них заготовок вследствие того, что в направлении, перпендикулярном срезу, дополнительный зазор компенсирует погрешность в расстояниях между базами заготовки и соответствующими опорными элементами приспособления. Формы среза, сохраняющие по возможности максимальную прочность пальца в зависимости от размеров его поперечного сечения, показаны на рис. 18. С уменьшением размера b компенсирующий зазор увеличивается. Однако из условия износоустойчивости цилиндрическую часть пальца рекомендуется оставлять возможно более широкой.

Рис. 18. Формы среза пальца:

а – для пальцев с d > 50 мм; б – для пальцев с d ≤ 50 мм

Оптимальную величину b рассчитывают, исходя из условия возможности установки заготовки на два пальца или на плоскость и палец. Рассмотрим это условие для наихудшего случая (рис. 19), когда межцентровое расстояние отверстий у заготовки выполнено по наибольшему предельному размеру , межцентровое расстояние пальцев – по наименьшему , а зазоры в сопряжении отверстий с пальцами получались минимальными (z1min, z2min). Из рис. 19 следует, что установка заготовки на цилиндрический и срезанный пальцы возможна в том случае, если соблюдается условие

,

которое после преобразования имеет вид

. (10.1)

; ,

откуда или, полагая

D2/d2 = 1, а d2/b 2 ≈ d/b 2 , где d – номинальный размер срезанного пальца,

.

Подставляя найденное значение АС в формулу (10.1), получим условие возможности установки заготовки на цилиндрический и срезанный пальцы

(10.2)

. (10.3)

Если не прибегать к срезу пальца, то допуски межцентровых расстояний можно перекрывать только достаточно большими зазорами выбранных посадок, что вызовет недопустимые смещения заготовки относительно пальцев. Указанные смещения исключаются вообще при использовании в качестве опорных элементов для установки заготовки по плоскости и отверстиям плавающих конических пальцев (см. рис. 10.8. б).

Условие для возможности установки и оптимальную ширину цилиндрического участка срезанного пальца для случая базирования заготовки по плоскости и отверстию (см. рис. 10.9) получим соответственно из формул (10.2) и (10.3), приняв z1 min = 0:

; (10.4)

, (10.5)

где δпл.0 — допуск на расстояние L между установочной базой заготовки и осью отверстия;

δпл. П – то же между опорной плоскостью приспособления и осью срезанного пальца.

Допуски δп и δпл.П задаются в зависимости от требуемой точности в пределах от δ и δпл. 0.

Рис. 22. Универсально-сборное

приспособление для фрезерования.

Рис. 23. Сборно-разборное приспособление для станков с ЧПУ.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: На стипендию можно купить что-нибудь, но не больше. 9488 — | 7520 — или читать все.

источник

Базирование заготовок при обработке

Базирование заготовок – придание изделию необходимого положения относительно выбранной координатной системы. Требуемое местоположение достигается при помощи закрепления детали на столе токарного или фрезерного станка и других установочных приборах. После процедуры закрепления заготовка принимает устойчивое положение в трехмерном пространстве, лишаясь 3 степеней свободы: по осям абсцисса, ордината и аппликата. В результате она не сможет перемещаться в выбранной координатной системе.

Базирование осуществляется для повышения точности во время изготовления и обработки детали.

Для правильного определения местоположения изделия необходимо знать основные схемы, методы и особенности процедуры базирования.

Схемы базирования

Схемой базирования называется чертеж, где с помощью графического изображения указывается местоположение опорных точек устанавливаемого изделия на поверхностях базирования. Базы подразделяются на следующие подвиды:

  1. Конструкторские: определяют местоположение сборочного элемента, принадлежащего заготовке.
  2. Технологические: указывают относительное местонахождение детали во время ее обработки, эксплуатации или ремонтирования.
  3. Измерительные: находят месторасположение изделия и элементов измерения.

База может лишать обрабатываемый объект от 1 до 3 степеней свободы, что исключает возможность его передвижения в координатной системе. На схемах она обозначается в виде мнимой или реальной плоскости. Базы выбираются во время проектирования изделия и используется при изготовлении и последующей обработке заготовки.

При выборе базовых поверхностей применяются принципы совмещения и постоянства базовых поверхностей. В виде технологических баз выступают одинаковые поверхности заготовки. Во время наложения баз возникает небольшое отклонение детали. Для поддержания данных принципов на изделиях образуют несколько вспомогательных поверхностей: отверстия в деталях корпуса и обработанные отверстия. Если принципы не соблюдаются, то берется обработанная поверхность, выступающая в качестве новой базы. Она улучшает точность и жесткость расположения детали.

На схеме базирования все точки имеют собственную нумерацию. Во время наложения геометрических поверхностей изображается точка, вокруг которой указываются номерные знаки совмещенных точек. Процесс нумерации осуществляется с основной базы, концентрирующей на себе наибольшее число точек опоры.

При нанесении графических обозначений на схему должно быть изображено наименьшее количество проекций детали, достаточных для изображения основных точек опоры. Также на ней необходимо изобразить установочные элементы, служащих для закрепления детали: зажимы и цанговые патроны.

Построение схемы базирования производится по правилу шести точек. Оно заключается в лишении заготовки 6 степеней свободы при помощи использования наборов из 3 баз с 6 точками опоры. С его помощью происходит одновременное наложение 6 двухсторонних геометрических связей, что обеспечивает полную неподвижность детали. Если осуществляется базирование конической заготовки, то для обеспечения ее устойчивого положения необходимо применять набор из 2 базовых поверхностей.

При базировании изделий в промышленности используется способ автоматического получения размерных характеристик заданной точности на станках с предварительно установленными настройками. Установка упоров осуществляется от технологических базовых поверхностей заготовки. Во время этой процедуры используется набор из 3 баз. При этом также применяют полную схему базирования, лишая изделие 6 степеней свободы.

Схемы для определения местоположения детали подразделяются на следующие категории:

  1. Базирование детали по торцу и отверстию, образующими 5 точек опоры. Этот вид схемы базирования упрощает процесс определения местоположения заготовки. Он широко применяется при обработке моторов-редукторов и скоростных коробок.
  2. Базирование изделия по плоскости, отверстию и торцу. В этом случае оси установочных элементов детали параллельны базовой поверхности. Посредством этой категории схем осуществляется полное базирование. Отличительной особенностью этого вида базирования является высокая точность размещения отверстий.
  3. Базирование по 2 отверстиям, пересекающимся с плоскостью под углом в 90°. Данный вид схемы позволяет применять принцип постоянства во время производственных процессов и осуществлять закрепление заготовок на автоматических линиях.

Применение схем зависит от величины диаметра и местоположения отверстий, а также от расстояния между обрабатываемыми поверхностями.

Базирование призматической заготовки

Призмой является многогранник, у которого 2 грани являются равными многоугольниками. Она представляет собой установочное приспособление. Его поверхность является пазом и образована 2 наклонными плоскостями. Изготавливаются призматические фигуры с углом 90° и 120°. В промышленности призмы используются для нахождения расположения оси детали с неполной цилиндрической поверхностью. Эта фигура способна определять положение осей абсцисса, ордината и аппликата, поэтому она используется при базировании.

Во время базирования детали в призме опоры располагаются в координатных плоскостях. Призматическая заготовка базируется в координатный угол для выполнения принципа совмещения баз. При размещении заготовки в призме используются 3 поверхности. Под углом в 90° к изделию прикладывается сила. В результате возникновения трения между соприкоснувшимися поверхностями уменьшается величина смещения изделия в различных направлениях.

Если поменять направления вектора прикладываемой силы, то заготовка прижмется ко всем установочным базам одновременно. Если на установочной базе присутствует припуск, то его нужно удалить при помощи регулируемых опор. Заготовка не сможет двигаться вдоль координатных осей, потому что она лишена всех 6 степеней свободы. Установочной базой выступает плоскость с наибольшим размером. Направляющей базой считается поверхность с наибольшими показателями протяженности.

Для определения местоположения выбирается призма с неширокими установочными базами. Если деталь располагает обработанной базой, то используют призму с большой длиной. При базировании в призме возможно определить направление только в 1 координатной плоскости.

Читайте также:  Установка процессора intel в мать

Базирование деталей цилиндрической формы

Фигура цилиндрической формой обладает 2 плоскостями симметрии. При пересечении они образуют ось, используемую при процедуре базирования. Во время определения местоположения цилиндрической заготовки применяются плоские поверхности, образующие вместе с осью набор баз. Они состоят из двойной направляющей и опорных базовых поверхностей. Они несут 4 точки опоры. Благодаря этой конструкции мастер сможет определить направление валика заготовки в 2 системах координат.

Чтобы указать правильное местоположение цилиндрической детали в пространстве, нужно найти 5 координатных точек. Они лишают изделие 5 степеней свободы. Последняя степень отнимается посредством следующих способов:

  1. Ориентирование на шпоночный паз, если этот элемент присутствует на заготовке.
  2. При помощи создания трения между базовыми поверхностями приложением силы.

Во время установки детали цилиндрической формы в обоих случаях рекомендуется использовать 1 единственную базовую поверхность, чтобы избежать смещения изделия.

При расположении деталей в центрах применяются короткие цилиндрические отверстия. Одно из них выступает в роли упорной базовой поверхности, второе – в роли центрирующей базы. Каждая базовая поверхность лишает заготовку 3 степеней свободы.

Базирование деталей типа дисков

Заготовки в форме диска представляют собой предмет в виде круга или низкого цилиндра. Они обладают небольшой длиной и 2 плоскостями симметрии. Из-за необычного строения возникают сложности во время обработки торцов дисковых изделий. Торцовые поверхности являются параллельными, они пересекаются с осью отверстия под углом 90°. Производятся диски из листового проката при помощи отрезания или воздействия ацетилено-кислородного пламени.

Правильное местоположение деталей типа диск будет являться прочным и устойчивым, если оно расположено на торце, выступающем в роли установочной базы.

Центрирование производится при помощи самоцентрирующих кулачков. На ось с цилиндрической поверхностью накладываются 2 связи, что не позволяет заготовке свободно перемещаться по осям абсцисса и ордината. Чтобы лишить диск возможности перемещения по оси аппликата, необходимо наложить дополнительную геометрическую связи. В этом случае ось является опорной базой. Для деталей типа диск используется установочная, опорная и двойная опорная базы.

В начале процедуры базирование диск крепится на кулачках патрона. Торец детали обтачивают до кулачков. Внешнюю поверхность, оставшуюся необработанной, подрезают. Для достижения лучшей точности используется чистое обтачивание, во время которого заготовка крепится посредством прижима трения. Диск должен прижиматься либо к кулачкам патрона, либо к его оправе. Опорные базы детали размещаются максимально близко к обрабатываемой поверхности зубьев. Шестерни диска обрабатываются в сложенном состоянии на станках. При их базировании используются инструменты – монеты.

Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

Погрешностью базирования называется отклонение конструкции заготовки относительно заданного местоположения. Она применяется во время обработки, эксплуатации и настройки детали на токарных или фрезерных станках. Выделяют следующие разновидности погрешности базирования заготовки:

  1. Погрешность закрепления: возникает при зажатии детали на столе станка. Во время этого процесса происходит смещение установочных баз, лимитирующих движение заготовки. Погрешность закрепления обусловлена неправильным использованием установочных приборов и зажимов. Данные факторы приводят к деформации заготовленного материала.
  2. Погрешность установки: появляется после закрепления изделия на станковом оборудовании. Ее возникновение обусловлено несоответствие форм базовых поверхностей и наличие большого количества металлической стружки, образующейся во время нарезания детали. Происходит засорение обрабатываемой поверхности и последующее отклонение детали. Для минимизации погрешности заготовки важно следовать принципам постоянства и смещения базовых поверхностей.
  3. Систематическая погрешность: образуется из-за человеческого фактора —наблюдательности и аккуратности мастера, выполняющего настройку инструментов. Она возникает при нарушениях во время измерения размерных характеристик детали, написании неправильных чертежей и схем базирования и упрощении формул, необходимых для проведения расчетов.

На величину погрешности и точность обработки оказывают непосредственное влияние следующие факторы:

  1. Разница между действительными и номинальными размерами заготовки.
  2. Значение отклонения устанавливаемых конструкций относительно их взаимных расположений: перпендикулярности, концентричности и параллельности.
  3. Поломка станков и иных приспособлений, использующихся во время базирования. Неисправность оборудования обусловлена несоблюдением правил эксплуатации или недочетами, возникшими во время производства несущих конструкций приборов. Эти факторы приводят к возникновению зазоров на винтах и шпинделях установочного оборудования.
  4. Изменение формы заготовки, произошедшие до проведения процедуры обработки. Они обусловлены внешними повреждениями конструкции или неправильным местоположением изделия.

Расчет погрешности базирования проводится при помощи использования математической формулы: εБ.ДОП ≤δ — ∆. Во время определения величины отклонения важно учитывать, что действительная погрешность обязана быть меньше допустимых значений. Результат расчетов всегда является неточным.

Для расчета погрешности был разработан общий алгоритм вычисления:

  1. Необходимо правильно определить местоположение базы на основе размеров устанавливаемой детали.
  2. Найти расположение технологической базовой поверхности, что позволит мастеру правильно подобрать место размещения заготовки для проведения ее обработки.
  3. Если технологическая база совмещается с измерительной, то погрешность базирования будет равняться 0.
  4. В случае, когда базы различаются и не совмещаются при наложении, то осуществляются геометрические расчеты величины отклонения. Результаты измерения вычитаются из предельно допустимых значений погрешности. Разность показывает действительную величину отклонения изделия. Все расчеты производятся по общей формуле: [εб] = Т — ∆ж.

Если отсутствуют общий базис и предельные значений погрешности, то необходимо найти исходную базовую поверхность. Если она не изменяет исходное местоположение, то значение погрешности равняется 0.

источник