Установочные элементы приспособлений, классификация и предъявляемые к ним требования

Слайд #1

«Установочные элементы приспособлений,
классификация и предъявляемые к ним требования»

Иванов А.В. – преподаватель спецдисциплин

Слайд #2

2
Назначение и классификация опор
Установочными элементами (опорами) называют детали и механизмы приспособлений, обеспечивающие правильное и однообразное расположение обрабатываемых деталей относительно инструмента.

Слайд #3

3
Назначение и классификация опор
Основные опоры - называют элементы, лишающие заготовку при установке всех или нескольких степеней свободы и определяющие ее положение относительно рабочего инструмента. Основные опоры бывают постоянными, регулируемыми и самоустанавливающимися.

Вспомогательные опоры - Вспомогательными опорами называют детали или механизмы, предназначенные лишь для придания заготовке дополнительной жесткости и устойчивости в процессе обработки. Их индивидуально устанавливают по поверхности заготовки и фиксируют только после базирования заготовки на основных опорах. Вспомогательные опоры бывают регулируемыми и самоустанавливающимися.

Слайд #4

4
Рассмотрим пример установки заготовки (рис.2.1) на основные и вспомогательные опоры.

Опорные точки базирования 1, 2, 3 (рис.2.1.а) лишают деталь трех степеней свободы и обеспечивают перпендикулярность оси обрабатываемого отверстия к плоскости основания заготовки; опорные точки базирования 4, 5 и 6 лишают заготовку остальных трех степеней свободы и обеспечивают положение отверстия относительно боковых поверхностей (по размерам аи b).

Слайд #5

5

Слайд #6

6
В приспособлении опорные точки материализуют при помощи шести основных опор (рис.2.1, б). Заготовка лишается всех степеней свободы и перед обработкой занимает требуемое положение относительно режущего инструмента. Однако в процессе обработки отверстия под действием осевой составляющей силы резания заготовка деформируется, в результате требование по расположению оси отверстия не будет выполнено. Для устранения этого недостатка установки вводят вспомогательную опору (рис.2.1, в), которая не участвует в базировании заготовки, но воспринимает осевую составляющую силы резания при сверлении и предотвращает деформацию заготовки.

Слайд #7

7
К установочным элементам предъявляют следующие основные требования:
1. Количество и расположение установочных элементов должны обеспечивать правильное и однообразное расположение заготовок относительно инструмента.
2. Рабочие поверхности установочных элементов должны быть небольших размеров.
3. Установочные элементы не должны портить базовые поверхности заготовок (особенно это относится при установке заготовки по обработанным поверхностям).
4. Установочные элементы должны быть жесткими. Для этого необходимо повышать качество сопряжения поверхностей опоры и корпуса приспособления, применяя шабрение, притирку и т.д.

Слайд #8

8
(продолжение)

5. Рабочие поверхности установочных элементов должны обладать повышенной износостойкостью. Для этого опоры должны обладать твердостью НРСэ 56...61. Опоры небольших габаритных размеров до 16 мм изготовляют из углеродистых сталей У7А, У8А, У10А. Опоры габаритных размеров свыше 16 мм изготовляют из сталей 20, 45, 20Х, 40Х с цементацией рабочих поверхностей на глубину 0,8 – 1,2 мм. В некоторых, особенно ответственных случаях на рабочие поверхности опор наплавляют твердый сплав.

6. Конструкция опор должна обеспечивать их быструю замену при износе или повреждении.

Слайд #9

9
Требования к опорам
Установочные элементы должны удовлетворять требованиям:

число и расположение опор должно обеспечивать необходимое базирование заготовки, устойчивость и жесткость её закрепления;

рабочие поверхности опор должны быть небольших размеров при установке по черновым базам, для уменьшения влияния их неточностей на устойчивость заготовки;

опоры не должны повреждать обработанные базы заготовки;

опоры должны быть жесткими, иметь высокое качество сопрягаемых поверхностей;

конструкции опор должны обеспечивать быструю их замену при износе или повреждении;

рабочие поверхности опор должны обладать высокой износостойкостью.

Слайд #10

10
Установка заготовок по плоским базам
Основные опоры:

опорные штыри

опорные пластины

опорные шайбы


Вспомогательных опоры:

самоустанавливающиеся опоры (быстродействующие, с возможностью одновременного стопорения нескольких опор одним приводом)

подводимые опоры (способны выдержать значительные нагрузки)

Слайд #11

11
Установка заготовок по плоским базам
Опорные штыри (ГОСТ 13440-68, ГОСТ 13441-68, ГОСТ 13442-68):

а - с плоской головкой для установки детали по обработанной поверхности;

б - со сферической головкой для установки детали по необработанным поверхностям;

в - с насечкой для установки детали по необработанным поверхностям и чугунных деталей;

г - опорный штырь, установленный в стальную закаленную переходную втулку.

Слайд #12

12
Установка заготовок по плоским базам
Опорные пластины двух типов ГОСТ 4743-68:

а – плоские для установки заготовок с обработанными базами больших размеров;

б - с наклонными пазами для размещения в пазах стружки (размещаются горизонтально)

Слайд #13

13
Установка заготовок по плоским базам
Регулируемые винтовые опоры по ГОСТ 4085-68 и ГОСТ 4086-68
(1 - регулируемый винт)

Слайд #14

14
Установка заготовок по плоским базам
Самоустанавливающаяся одноточечная опора
(1 - рукоятка; 2 - обрабатываемая деталь; 3, 6 - винты; 4, 5 - пальцы;
7, 8 - плунжеры; 8 - пружина)

Слайд #15

15
Установка заготовок по плоским базам
Подводимая одноточечная клиновая опора
(1 - обрабатываемая деталь; 2 - регулируемый винт; 3 - плунжер; 4 - шпонка;
5 - клин; 6 - винт; 7 - рукоятка)

Слайд #16

16
Установка заготовок по наружным цилиндрическим поверхностям
Опоры при базировании по наружной цилиндрической поверхности:
призмы (используются наиболее часто);
втулки.
В приспособлениях используют призмы с углами α, равными 60, 90 и 120°.
Наибольшее распространение получили призмы с α = 90°.
Призмы с α = 120° применяют, когда заготовка не имеет полной цилиндрической поверхности и по небольшой дуге окружности нужно определить положение оси детали. Заготовка, помещенная на таких призмах, имеет небольшую устойчивость.
Призмы с углом α = 60° применяют для повышения устойчивости заготовки в том случае, когда имеются значительные силы резания, действующие параллельно основанию призмы.

Слайд #17

17
Призма ГОСТ 12195-68
Установка заготовок по цилиндрическим поверхностям
При установке заготовок с чисто обработанными базами применяют призмы с широкими опорными поверхностями .

Слайд #18

18
Для установки по черновым базам применяют точечные опоры, запрессованные в рабочие поверхности призмы. При установке длинных заготовок применяют призмы с выемкой или две соосно установленные призмы, которые после установки на корпусе шлифуют одновременно по рабочим плоскостям для достижения соосности и равновысотности технологической базы, занимают в призме устойчивое и определенное положение.
Установка заготовок по наружным цилиндрическим поверхностям

Слайд #19

19
Установка заготовок по отверстию

Опоры при базировании заготовок по отверстию:
пальцы
оправки
Конструктивно оправки делят на жесткие и раз­жимные (цанговые, гидропластные, тарельчатые и др.).
Оправки обычно устанавливаются в центрах или шпинделе станка.
Жесткие оправки могут быть:
конические
цилиндрические для посадки заготовок с гарантированным натягом
цилиндрические для посадки заготовок с гарантированным зазором.

Слайд #20

20
Установочные пальцы приспособлений:
а - постоянные цилиндрические ГОСТ 12209-66;
б - сменные цилиндрические ГОСТ 12211-66;
в - постоянные срезанные ГОСТ 12210-66.
Установка заготовок по отверстию

Слайд #21

21
Центровые оправки для установки цилиндрических заготовок в центрах на токарном станке:
а - конусная для высокой точности центрирования;
б - оправка для установки заготовки с гарантированным зазором;
в - оправка под запрессовку.
Условные обозначения:
Мтр - момент трения, Мрез - момент резания, Рх - сдвигающая сила (сила сопротивления подаче);
г - расположение полей допусков соединения оправка-заготовка.
Условные обозначения: dизн - допуск на износ оправки; dизг - допуск на изготовление оправки;
imim, imax - зазор между деталью и оправкой; d0 - допуск на отверстие; d0 - диаметр отверстия;
dв - диаметр вала.
Установка заготовок по отверстию

Слайд #22

22
Элементы приспособлений для установки заготовки
https://szitcom.ru/elementy-prisposobleniy-dlya-ustanovki-zagotovki/

Установочные элементы приспособлений

Слайд #23

23
Положение детали в приспособлении определяется опорами, на которые заготовка устанавливается, а затем прижимается при ее закреплении. Опорами могут служить установочные штыри, пластины, призмы, пальцы и другие детали.
Размеры, форма и основные технические условия на изготовление определены ГОСТами: на штыри — ГОСТ 13440-68; пластины — ГОСТ 4743-68; призмы — ГОСТ 12193-66 – 12197-66.

Слайд #24

24
Рабочая поверхность опор должна обладать высокой износостойкостью, поэтому штыри, пластины и другие опоры изготовляют из сталей 15 и 20 с цементацией рабочей поверхности на глубину 0,8-1,2 мм и с последующей закалкой и отпуском до твердости HRC 55-60. Допускается изготовление опор из стали 45 с твердостью после термообработки HRC 40-45. Несущая поверхность опор шлифуется до Ra 0,4-0,32 шероховатости по ГОСТ 2789-73. Шлифование несущих поверхностей штырей производится после их запрессовки, чтобы обеспечить необходимую плоскостность, в связи с этим оставляют припуск 0,2-0,3 мм.

Слайд #25

25
Призмы чаще всего изготовляют из стали 20Х с цементацией на глубину 0,8-1,2 мм и последующей закалкой. К корпусу приспособления их крепят при помощи винтов с фиксацией контрольными штифтами.
Использование тех или иных конструкций опор определяется в основном формой поверхности детали, ее точностью, размерами.

Слайд #26

26
Для установки заготовок в приспособлении с плоскими поверхностями рекомендуется использовать в качестве опор штыри и пластинки (рисунок 5.1 и 5.2).
Рисунок 5.1 – Установочные штыри
Штыри выполняются с плоской, сферической или насеченной головкой ( рисунок ).
Предельные диаметры стандартных штырей — 3-24 мм; диаметры головок — 5-40 мм; высота низких головок Н = 2-20 мм; высоких Н = 5-40 мм. Общая длина штырей с низкими головками L = 6-50 мм; с высокими L = 9-70 мм.

Слайд #27

27
Отверстия под штыри в корпусе приспособления выполняются сквозными; сопряжение штырей с отверстиями.

Размеры стандартных пластин рисунок 5.2 находятся в пределах: ширина В = 12-35 мм; длина L = 40-210 мм; высота Н = 8-25 мм; h = 4-13 мм; h1 = 0,8-3,0 мм; В = 9-22 мм; d = 6-13 мм; d1 = 8,8-20 мм; С = 10-35 мм; С1 = 20-60 мм.
Рисунок 5.2 – Установочные пластины

Слайд #28

28
Плоскую необработанную поверхность деталей лучше всего устанавливать на три опорных штыря. Такая установка позволяет выбрать для опор те места поверхности, которые смогут обеспечить наиболее точное положение устанавливаемой детали.

Слайд #29

29
(продолжение)

Располагать опорные штыри следует так, чтобы образующийся так называемый опорный треугольник был наиболее благоприятным, исходя из конфигурации и жесткости устанавливаемой заготовки, а также расположения точек приложения усилий для ее закрепления в приспособлении.

Для лучшей устойчивости заготовки и уменьшения погрешности при установке желательно, чтобы опорный треугольник был по возможности наибольшим.

Результирующие усилия для закрепления заготовки должны прилагаться в пределах площади опорного треугольника.

Слайд #30

30
В тех случаях, когда площадь установочной поверхности заготовки мала или устанавливаемая заготовка имеет недостаточную жесткость, применять установку на три опоры не рекомендуется, лучше использовать опорные пластинки.

Слайд #31

31
При конструировании приспособления следует предусматривать возможность легкого и удобного удаления стружки с его установочных элементов. Для этого опорные поверхности установочных элементов должны располагаться выше уровня плоскости корпуса приспособления, на который они закреплены.

Слайд #32

32
Для установки в приспособлении деталей по наружным и внутренним цилиндрическим поверхностям принимаются опорные призмы, конусы, пальцы и другие установочные элементы.

Слайд #33

33
(продолжение)

Призмой в приспособлениях (рисунок 5.3) называется установочный элемент, имеющий две рабочие поверхности, расположенные под углом α. Нормативным углом призмы считают α = 90 о , хотя иногда применяют призмы с углами 60 о и 120 о .

Слайд #34

34
Во многих случаях удобно использовать для установки деталей в приспособлениях цилиндрические поверхности, расположенные в одной плоскости. Установочными элементами при этом служат так называемые «пальцы». Обычно установку производят на два пальца, так как это уже гарантирует определенное положение детали в приспособлении.

Слайд #35

35
Для облегчения установки деталей в приспособлении на два пальца один из них обычно имеет ромбическую форму. При этом ромбический палец закрепляется так, чтобы большая ось ромба была перпендикулярна к линии, проходящей через центры обоих пальцев.

Слайд #36

36
Вопросы:
Почему при установке деталей в приспособлении на два пальца один из них имеет ромбическую форму ?
Перечислить установочные опоры (примеры)
Назвать опору используемую для закрепления заготовки осевой формы?
Почему плоскую необработанную поверхность деталей лучше всего устанавливать на три опорные штыря? Пояснить.
Каким должен быть опорный треугольник? И для чего ? Пояснить.