Меню Рубрики

Установка втулки на цилиндрической оправке с зазором

Установка заготовок на внутреннюю цилиндрическую поверхность н перпендикулярную к ее оси плоскость.

Такую установку производят на оправки и пальцы. Торец заготовки координирует ее положение по длине, а различные элементы (шпоночная канавка, радиальное отверстие и др.) определяют ее угловое положена.

Оправки, применяемые в производстве условно можно разделить на жесткие и разжимные.

Типы жестких оправок приведены на рис. 3.

На рис. 3, а показана коническая оправка (конусность 1/200 – 1/400), на которую заготовка базируется цилиндрическим отверстием, обработанным до Н6 – Н7. Точность центрирования 0,005 – 0,010 мм. Недостаток оправки – отсутствие точной фиксации заготовки по длине. Оправка применяется в единичном и мелкосерийном производстве.

На рис. 3, б изображено оправка, на которую заготовка базируется с натягом. Используя подкладные кольца при запрессовке, заготовку точно ориентируют по длине оправки. Наличие канавки 1 позволяет подрезать торцы заготовки, шейки 2 служит для направления заготовки. Точность центрирования’ 0,005 – 0,010 мм.

На рис. 3. в изображена оправка, на которую заготовка базируется с зазором. Достоинство оправки в том, что, заготовки фиксируются по длине своим буртом, от проворачивания фиксируется затяжкой гайки 3 или шпонкой 4 (при наличии в заготовке шпоночной канавки). Под оправку отверстия обработаны по 7-му квалитету. Точность базирования зависит от зазора который ≈ 0,02 – 0,03 мм.

Крутящий момент оправкам на рис. 3 а, б, в, передается квадратом, лыской или поводковым пальцем. Оправки диаметром более 80 мм для облегчения выполняют полыми.

Типы разжимных оправок показаны на рис. 4.

Консольная оправка с прорезями на рабочей шейке 1 (рис. 4, а) служит для закрепления заготовки 2 затяжкой внутреннего конуса 3. Оправки этого типа допускают использование баз в виде отверстий, обработанных с точностью H8 – Н12. Точность центрирования оправки – 0,02 – 0,4 мм.

Консольная оправка с тремя сухарями (рис. 4, б), разжимаемыми внутренним конусом, используется для закрепления толстостенных заготовок с обработанным или необработанным отверстием. Точность центрирования оправки 0,05 – 0,10 мм.

Схема оправки с упругой гильзой, разжимаемой изнутри гидропластмассой (ТУ МХП 2742—53), показана на рис. 4, в. Затягивая винт 4, сжимают гидропластмассу 5, которая, разжимая тонкостенную гильзу 8, закрепляет заготовку. Оправки с гидропластмассой обеспечивают точность центрирования 0,005 – 0,01 мм. Базовые отверстия заготовки обрабатывают с точностью Н7 – Н8.

На рис. 4, г показана оправка с гофрированными втулками 6, обеспечивающая точность центрирования (0,002 – 0,003 мм). При приложении осевой силы от штока 7 цилиндрическая часть втулок выпучивается и прочно закрепляет заготовку 2. Разностенность втулки допускается до 0,05 мм и биение торца до 0,005 мм. Точность обработки базовых отверстий – в пределах Н6 – Н7.

Установку заготовок базовыми отверстиями в стационарные приспособления осуществляют на консольные цилиндрические пальцы
(а – ГОСТ 12209 – 66, б – ГОСТ 12212 – 66 в – ГОСТ 12210 – 66). Рабочую поверхность пальцев обрабатывают по посадкам – H7/g6 H9/f8 и шлифуют до Rа = 0,63 ÷ 0,32 мкм.

Рис. 6. Пример установки заготовки на срезанный и цилиндрический пальцы

При конструировании, оправок с запрессовкой обрабатываемой заготовки определяют диаметр ее рабочей шейки.

Исходные данные для расчета: номинальный диаметр d; длина базы (отверстия) l, наружный диаметр заготовки d1; модули упругости E1, и Е2 и коэффициенты Пуассона μ1, и μ2 материалов оправки и заготовки; момент М и осевая сила Р, возникающие при обработке и стремящиеся повернуть или сдвинуть заготовку на оправке; коэффициент трения между заготовкой и оправкой f = 0,08 ÷0,12.

Задаваясь коэффициентом запаса k = 1,5 ÷ 2,0, определим момент Мтр или осевую силу Ртр, удерживающие заготовку yа оправке:

;

,

где р – давление на поверхности сопряжения, Мпа;

,

;

Для определения наименьшего диаметра оправки находим натяг δ (мкм) из формулы (6), предварительно определив р из выражений (4) и (5),

;

Поля допусков на изготовление β и износ γ оправки, а также ее наименьший и наибольший диаметры показаны на рис., д. Для оправок диаметром до 80 мм значение β можно брать равным 0,01 мм и
γ = 0,010 ÷ 0,015 мм. Усилие пресса выбирают по наибольшему натягу

2.6. Установка заготовок на плоскость и два цилиндрических отверстия

Способ базирования (рис. технологические базы) часто используют для таких заготовок, как плиты, корпусы, опоры и т.д. При этой схеме базирования заготовку устанавливают в приспособления-спутники на обрабатывающих автоматических станках и линиях.

Данная схема базирования обладает следующими достоинствами:

– лишает заготовку шести степеней свободы;

– обеспечивает свободный доступ инструмента в зону обработки;

– реализует принцип единства и постоянства баз при обработке.

Существует два варианта установки заготовки: на два цилиндрических пальца и на один цилиндрический и срезанный пальцы.

Читайте также:  Установка предохранителей под напряжением и нагрузкой

Для последующих расчетов примем следующие обозначения:

L – расстояние между центрами базовых отверстии и установочных
пальцев (номинальный размер);

δ – допуск на межцентровое расстояние базовых отверстий;

– отклонения межцентрового расстояния базовых отверстий;

δn – допуск на межцентровое расстояние установочных пальцев;

– отклонения межцентрового расстояния установочных пальцев;

S1 min – минимальный зазор в сопряжении первого отверстия с пальцем;

S2 min – минимальный зазор в сопряжении второго отверстия с пальцем.

Условие возможности установки деталей на два цилиндрических пальца. Для вывода условия предполагаем худший случай из всех возможных (рис. 1), а именно: межцентровое расстояние отверстий у детали выполнено по наибольшему предельному размеру (L + ) межцентровое расстояние пальцев – по наименьшему (L), зазоры в сопряжениях отверстий с пальцами выполнены минимальными (S1 min, S2 min).

На схеме рис1. а показано положение отверстий 1 и 2 и пальцев 3 и 4 при номинальном межцентровом расстоянии между ними (размер L).

а)
б)

На схеме (рис1, б оси отверстий 1′ и 2′ имеют наибольшее межцентровое расстояние (L + ), а окружностями 3′ и 4′ показано положение пальцев при наименьшем межцентровом расстоянии (L).

Из графического построения (рис. 1, б) находим

Отсюда определяется условие возможности установки на два цилиндрических пальца

[1]

источник

Центровая цилиндрическая оправка с зазором

Базирование на цилиндрических оправках

Центрирование заготовок на оправках может осуществляться по подвижной посадке с зазором, или по неподвижной — с натягом на опорной поверхности цилиндрической оправки, без зазора — на конической оправке и на разжимныхоправках разнообразных конструкций.

Центровая цилиндрическая оправка с зазором

В сопряжении заготовки 5 с оправкой 1(рис. 4.4) по подвижной посадкеобязательно присутствует зазор.Достоинствомоправок является быстрая установка заготовок на оправку. Закрепление заготовки осуществляют гайкой 7, наружный диаметр которой меньше, чем диаметр отверстия в заготовке. Достаточно ослабить закрепление гайки и снять быстросъёмную шайбу 6, чтобы удалить заготовку с оправки.

Зазор в сопряжении- причинаскрытого несовмещения измерительной и технологической баз: измерительной базой является ось базового отверстия, технологической базой является одна из его образующих линий отверстия. Обработанные с помощью оправки поверхности Р не будут соосны базовому отверстию (при обработке заготовка вращается), или выполняемый размер будет выполнен с погрешностью базирования (заготовка не вращается во время обработки).

Погрешность базирования по соосности равна половине максимального зазораSmax:

(4.1)

(4.2)

где Тз – допуск на диаметр базового отверстия; Топ – допуск на диаметр опорной поверхности оправки; Δг — гарантированный зазор посадки на оправке.

Кроме погрешности базирования на соосность выполняемой поверхности влияют также неточность изготовления оправки еоп(биение опорной поверхности относительно центровых отверстий) и несоосность центров станка с осью вращения шпинделя. Погрешность установки равна:

(4.3)

Цилиндрические оправки с зазором применяют для заготовок с базовым отверстием, выполненным по 6-7 квалитетам и более высокой точности. Опорную поверхность на заготовке выполняют по 5 квалитету с номиналом, равным минимальному диаметру отверстия на заготовке, по посадке h.

При использовании такой схемы оправки на станках с не вращающейся заготовкой (на фрезерном, сверлильном, др.) погрешность базирования для выполняемых размеров может увеличиваться вдвое, по сравнению с рассчитанной по формуле (4.1), поскольку равна зазору Smax.

Пути уменьшения погрешности базирования по соосности:

— повышение точности отверстия заготовки (дополнительная технологическая операция – дорого);

-применение ступенчатой оправки и селекциикаждой партии заготовок на группы по размеру отверстия (рис. 4.5).

Выполнение продольных размеров при обработке на цилиндрических оправках с зазоромобеспечивает упор заготовки в бурт на оправке.

Центровые цилиндрические оправки с натягом(«прессовые оправки»)

Установка заготовок с натягом на оправку исключает погрешность базирования по соосности(рис. 4.7). Погрешность установкиостанется, но будет зависетьтолько от точности изготовления оправки и опорных центров:

(4.4)

Для установки заготовки на прессовую оправку и для снятия её с оправки рабочее место станочника должно быть укомплектовано ручным или пневматическим прессом (оснастка второго порядка).При установке установки не исключены повреждения её базовой поверхности.

Продольные размеры на технологической операции выполняются запрессовкой заготовки до бурта оправки (рис. 4.6, а), или с применением мерных подкладных колец 4 во время запрессовки (рис. 4.6, б, в). В обоих случаях левый торец заготовки является измерительной и технологической базой.

При конструировании оправки поле допуска Топопорного участка К на оправке рекомендуется назначать по прессовой посадке Н7/r6.Образующийся натяг Nне только исключает погрешность базирования по соосности, но и передаёт заготовке крутящий момент. Диаметр Dопопорной поверхности оправки рассчитывают с условием, что давление рв сопряжении обеспечит необходимые силы трения для передачи заданного крутящего момента от оправки к заготовке:

Читайте также:  Установка петель универсальных без врезки

(4.5)

Номинальный диаметр опорной поверхности оправки

(4.6)

В формулах (4.5)-(4.6) обозначены: dз– номинальный диаметр опорной части оправки; f=0,16 – коэффициент трения;lk–длина контакта заготовки с оправкой;Eоп, Ез – модуль упругости материала оправки и заготовки; — отношениенаружного диаметра заготовки к номинальному диаметру базового отверстия;μоп, μз – коэффициенты Пуассона материалов оправки и заготовки.

Центровые конусные оправки.

На оправке опорная поверхность выполнена конусной. Оправки используют для получения на заготовке соосности внутренней и наружных поверхностейс высокой степенью точности. Заготовка устанавливается без зазора на конической поверхности оправки и закрепляется (заклинивается) на ней действием сил резания (рис. 4.7). Конусность опорной поверхности обычно назначают в пределах

= 1:500…1:5000, (4.7)

а для особо точных работ в пределах k = 1:10 000-1:40 000.

Погрешность по соосности отверстия с выполняемыми на операции наружных поверхностей в этом случае может появиться только из-за погрешности установки (см. формулу (4.4)). Центровые конусные оправкиобычно применяют для точения, шлифования, фрезерования сквозных наружных поверхностей. Разное продольное расположение заготовок вдоль оси оправки, зависящее от допуска на диаметр базового отверстия заготовки не позволяет выполнять продольные размеры на настроенном станке.Для получения продольного размера размерную наладку станка выполняют для каждой заготовки после её после установки на оправку. При использовании конических оправок на рабочем месте нужен пресс, чтобы снять заготовку с оправки.

При большом допуске на диаметр базового отверстия заготовки делают комплект оправок, и производят селекцию партии заготовок по диаметру отверстия, разделяя на группы, — для каждой группы своя оправка.

Расчет оправки при проектировании

Определяют наибольший диаметр оправки по наибольшему диаметру отверстия заготовки dmax:

и конусность опорного участка.

В том случае, когда на операции задана обработка торцас обеспечением его перпендикулярности с допуском Тт, — конусность оправки должна быть равна:

. (4.9)

Для обеспечения соосности наружных поверхностей к отверстию в пределах допуска Тр— конусность оправки должна быть равна:

. (4.10)

Длина конического участка оправки равна

(4.11)

где у — смещение заготовки вдоль оси под действием сил резания

В формулах (4.9)-(4.11) обозначены: D –наружный диаметр заготовки; B1– длина обрабатываемой поверхности;B-длина отверстия в заготовке; F- запас длины; y – поперечное смещение заготовки под действием сил резания(см. Справочник т.2, с.138).

источник

Схемы базирования

Схема базирования – схема расположения опорных точек (рис. 3.5) на базах. Наиболее распространенные схемы базирования заготовок в приспособлениях приведены на рис. 3.6.

Рис. 3.5. Условные обозначения опорной точки на видах сбоку (а) и сверху (б)

Установочные элементы приспособлений, материализующие опорные точки, имеют разнообразную конструкцию, которая зависит от формы баз и числа лишаемых степеней свободы. По конструкции установочные элементы подразделяются следующим образом: опорные штыри, вспомогательные опоры, шайбы, пластины (рис. 3.7–3.10).

Выбор типа и размеров опор зависит от размера и состояния базовых поверхностей: заготовки с обработанными базовыми плоскостями больших размеров устанавливают на пластины (см. рис. 3.10), а небольших – на штыри с плоской головкой (см. рис. 3.7, а) или опорные шайбы (см. рис. 3.9); заготовки с необработанными базовыми плоскостями устанавливают на штыри со сферической или насеченной головками (для упрощения очистки их от стружки) (см. рис. 3.7, б, в).

Опорные штыри могут быть постоянными (см. рис. 3.7) или регулируемыми (см. рис. 3.8).

Для повышения жесткости или виброустойчивости заготовки применяют вспомогательные регулируемые (см. рис. 3.8, а) и самоустанавливающиеся опоры (см. рис. 3.8, б).

Призмы – для установки заготовок наружной цилиндрической поверхностью (см. рис. 3.11):

Рис. 3.6. Схемы базирования заготовок при механической обработке:

а – установка по трем плоскостям; б – в трехкулачковом патроне; в – в центрах; г – диска в трехкулачковом патроне; д – в призмах; е – втулки на оправке с зазором; ж – втулки на разжимной оправке; з – по плоскости и двум отверстиям (на полный и срезанный пальцы)

  • • призмы длинные (жесткие) (см. рис. 3.11, 6) для установки базовых поверхностей большой протяженности;
  • • призмы узкие (жесткие) (см. рис. 3.11, а) для установки необработанной базой либо для лишения заготовки двух степеней свободы.

Втулки центрирующие – для установки заготовок наружной цилиндрической поверхностью. В зависимости от размеров они подразделяются на длинные и короткие (рис. 3.12).

Рис. 3.7. Опорные штыри с головками:

а – плоской; б – сферической; в – насеченной

Рис. 3.8. Вспомогательные опоры:

а – регулируемые; б – самоустанавливающиеся

Рис. 3.9. Опорная шайба

Рис. 3.10. Опорные пластины:

а – плоские; б – с косыми пазами

Рис. 3.11. Призмы:

а – узкие жесткие; б – длинные жесткие

Читайте также:  Установка раковины в подоконнике

Втулки применяют для заготовок с цилиндрической поверхностью, выполненной по 6–8 квалитетам точности во избежание их пластического деформирования, что возможно при установках в призмах.

Установочные пальцы и оправки – для установки внутренней цилиндрической поверхностью. В зависимости от размеров установочные пальцы подразделяются на длинные и короткие цилиндрические, длинные и короткие срезанные (рис. 3.13).

Рис. 3.12. Схема установки заготовки в короткую центрирующую втулку

Рис. 3.13. Установочные пальцы:

а – цилиндрические; б – срезанные; в – цилиндрические сменные; г – срезанные сменные

Срезанными пальцами выполняют посадку для обеспечения возможности установки заготовок двумя базами, например двумя отверстиями с параллельными осями (см. рис. 3.6, з).

Оправки применяют для закрепления заготовок с центральным отверстием (втулок, колец, зубчатых колес), при обработке которых необходимо обеспечить соосность внутренних (базовых) и наружных (обрабатываемых) поверхностей, а также перпендикулярных торцов к оси отверстия. Центровые и консольные оправки разделяют на жесткие (рис. 3.14, а–в) и разжимные (центрирующие) (рис. 3.14, г, д). К жестким относятся конусные (рис. 3.14, а), цилиндрические с зазором (рис. 3.14, б) и гарантированным натягом (рис. 3.14, в).

Центры: жесткие и плавающие – для установки заготовок по центровым гнездам (рис. 3.15). Поводковый центр предназначен для передачи крутящего момента при обработке заготовки, плавающий центр обеспечивает базирование заготовки в осевом направлении.

Специальные – при установке заготовок но зубчатым поверхностям (что применяется в основном для шлифования центральных отверстий зубчатых колес, когда требуется обеспечить высокую соосность отверстия зубчатому венцу) (рис. 3.16):

  • • ролики и зубчатые секторы – для прямозубых цилиндрических колес;
  • • шарики – для конических колес;
  • • шарики и витые упругие ролики – для колес со спиральным зубом.

Рис. 3.14. Центровые жесткие и разжимные оправки:

а – конусной; б – цилиндрической с гарантированным зазором; в – цилиндрической с гарантированным натягом; г – с гидропластом; д – с гофрированными втулками

Рис. 3.15. Конструктивные разновидности центров:

а, б, в, г – жесткие; д – поводковый; е – плавающий

Рис. 3.16. Схемы установки зубчатых колес с использованием:

Рассмотренные установочные элементы служат для ориентации заготовки в пространстве при обработке детали, сборке или контроле. При этом для повышения жесткости и виброустойчивости заготовок при обработке число опор должно быть равно числу лишаемых степеней свободы. Базирование заготовок осуществляют обычно в следующем порядке:

  • • назначают комплект баз; из комплекта баз выбирают главную базу (установочную, двойную направляющую или тройную опорную), лишающую заготовку наибольшего числа степеней свободы; назначают число, вид и место расположения установочных элементов для этой базы;
  • • определяют, каких степеней свободы будет лишена заготовка с помощью этой базы;
  • • выбирают число, вид и место расположения установочных элементов для второй базы (эти установочные элементы не должны дублировать назначение установочных элементов, выбранных ранее);
  • • выбирают число, вид и место расположения установочных элементов для третьей базы комплекта (эти установочные элементы не должны дублировать назначение установочных элементов, выбранных ранее).

При этом применяемые установочные элементы должны удовлетворять определенным требованиям:

  • • их число и расположение должны учитывать необходимую ориентацию детали и достаточную ее устойчивость;
  • • при использовании баз с необработанной поверхностью они должны выполняться с ограниченной опорной поверхностью;
  • • они должны обладать достаточной жесткостью, износостойкостью и легко сниматься при работе.

Требуется обработать отверстие диаметром D в заготовке корпусной детали (рис. 3.17), выдерживая размер h и обеспечивая перпендикулярность оси отверстия по отношению к плоскости В. Необходимо выбрать технологические базы и разработать схему базирования.

В качестве технологической установочной базы следует принять плоскость Л, создав при базировании корпусной детали три опорные точки (рис. 3.18), что поз-

Рис. 3.17. Эскиз корпусной детали

Рис. 3.18. Схема базирования корпусной детали

волит выдержать размер h и параллельность оси отверстия по отношению к плоскости А. В качестве направляющей базы следует принять плоскость В с двумя опорными точками, что позволит обеспечить перпендикулярность оси отверстия к плоскости В. Для обеспечения симметричности расположения отверстия относительно размера II в качестве опорной базы следует принять полуцилиндрическую поверхность С, используя при базировании подвижную призму.

Схема базирования заготовки корпусной детали представлена на рис. 3.18.

Разработайте схему базирования для цилиндрической заготовки, установленной в призме (рис. 3.19).

Цилиндрическая поверхность заготовки является двойной направляющей базой, лишающей заготовку четырех степеней свободы. Торец заготовки является опорной базой, лишающей заготовку одной степени свободы. У заготовки остается одна степень свободы – неопределенность ее положения по углу поворота относительно оси.

Схема базирования заготовки представлена на рис. 3.20.

Рис. 3.19. Схема установки заготовки

Рис. 3.20. Схема базирования заготовки

источник