Схема базирования заготовок по плоским поверхностям

Установка заготовки в приспособлении по плоским поверхностям (рис. 5.1) предусматривает, как правило, использование установочной xy базы заготовки (три опорных точки на поверхности, имеющей наибольшие габаритные размеры), направляющей yz базы (две опорных точки на поверхности наибольшей протяженности) и опорной xz(одна опорная точка). В качестве основных опор применяют штыри с плоской, сферической или насеченной головкой и пластины, показанные на рис. 5.2. Отверстия под штыри в корпусе приспособления выполняют сквозными. При наличии нескольких опорных площадок (плоских) в одной плоскости их обрабатывают (шлифуют) совместно.

Рис. 5.1. Схема базирования заготовки по плоским поверхностям:

w₁, w₂, w₃ - силы зажима

Выбор типа и размеров жестких опор зависит от размеров и состояния баз (установочных, направляющих и опорных):

а) заготовки с обработанными плоскостями больших размеров устанавливают на пластины, а небольших — на штыри с плоской головкой;

б) заготовки с необработанными поверхностями независимо от размеров устанавливают на штыри со сферической или насеченной головкой.

Штыри с гладкой головкой предназначаются для деталей с обработанными установочными плоскостями, с насеченной и сферической — для деталей с необработанными плоскостями. Штыри со сферической головкой, как более изнашивающиеся, применяются в случаях особой необходимости, например при установке узких деталей необработанной поверхностью, чтобы получить максимальное расстояние между опорными точками. Штыри с насеченной головкой применяют для установки деталей по необработанным боковым поверхностям вследствие того, что они обеспечивают более устойчивое положение обрабатываемой детали и поэтому в некоторых случаях позволяют затрачивать меньше сил для ее закрепления. При использовании таких опор в качестве горизонтальных следует учитывать трудность очистки их от стружки.

Рис. 5.2. Опорные штыри (а, б, в, г) и опорные пластины (д, е)

Пластины с отверстиями на контактной поверхности и штыри с насеченной головкой целесообразно закреплять на вертикальных стенках корпуса; при перемещении устанавливаемой заготовки стружка сдвигается с опорной поверхности в углубления (косые пазы) пластины и не нарушает контакта при установке.

В приспособлении штыри обычно устанавливают по посадке с натягом в системе отверстия, обработанные непосредственно в корпусе. Опорные площадки на корпусе для головок штырей делают слегка выступающими для того, чтобы можно было одновременно обрабатывать их в одной плоскости. Иногда в отверстия корпуса приспособления запрессовывают переходные закаленные втулки, в которые штыри входят с переходной посадкой.

Применение переходных втулок (рис. 5.2, г) сокращает время, необходимое для ремонта приспособления. Торцы переходных втулок должны быть отшлифованы и находиться в одной плоскости, а высота Н головки штырей должна быть выдержана по переходной посадке.

Для обеспечения точной обработки стержня штыря под его головкой делается выточка по форме, указанной на рис. 5.2, а.

Для облегчения передвижения обрабатываемой детали по штырям с плоской головкой и для безопасного удаления стружки вручную на головке такого штыря создают фаску под углом α = 45°.

При конструировании таких опор необходимо предусматривать возможность удаления изношенного штыря. С этой целью отверстие для штыря следует делать сквозным. В настоящее время на такие опоры имеется стандарт, в котором они называются постоянными.

Наиболее распространенная конструкция пластинки приведена на рис. 5.2, д. Пластинка закрепляется на корпусе приспособления двумя или тремя винтами М6, М8, М10 или М12 в зависимости от размера поперечного сечения ее. Для облегчения передвижения обрабатываемой детали, а также для безопасной очистки приспособления от стружки вручную на рабочей поверхности пластины делают фаску под углом α = 45°.

Головки винтов, крепящих пластину, обычно утопают на 1 — 2 мм относительно рабочей плоскости пластины, образуя углубления, в которых, так же как и в промежутках между головками и отверстиями для них, скапливается мелкая стружка. Это создает трудности при очистке приспособления. Поэтому такие пластины целесообразно применять только в качестве вертикальных или верхних опор. Эти пластины можно использовать также в качестве предварительных горизонтальных направляющих для загрузки обрабатываемых деталей в приспособление.

Стремление получить наиболее компактную конструкцию привело к созданию пластин с косыми углублениями для отверстий под винты (рис. 5.2, е). Косое расположение пазов позволяет непрерывно направлять обрабатываемую деталь при перемещении ее по пластинам (если такое перемещение необходимо) и способствует более эффективной очистке установочной поверхности детали.

Установочные детали укрепляются на узких выступах корпуса приспособления, чем обеспечивается легкость и удобство очистки их от стружки, так как между этими выступами накапливающаяся стружка не мешает правильной установке детали и может быть удалена не после обработки каждой детали. При этом можно автоматически удалять стружку, если промежутки между опорами на корпусе приспособления выполнить наклонными, не уменьшая жесткость приспособления, его габаритные размеры и вес.

Существуют оптимальные размеры пластин, разработаны нормали и стандарты на эти детали, которыми следует руководствоваться при проектировании приспособлений.

Высоту Н пластин (как и головок рассмотренных выше штырей), предусмотренную в нормалях и стандартах, не следует рассматривать как определяющую расстояние от опорной поверхности обрабатываемой детали до корпуса приспособления. Это расстояние следует выбирать в зависимости от количества накапливающейся при обработке стружки.

Смещение пластин при сборке приспособления за счет зазора между крепежными винтами и отверстиями для них не влияет на положение поставленной на пластины обрабатываемой детали. Однако в случаях, когда силы, действующие на деталь, создают угрозу такого смещения в процессе обработки, пластины изготовляют с усиленным поперечным сечением и пригоняют без зазора в пазы корпуса приспособления.

Площадки на корпусе приспособления для пластин (как и для штырей) целесообразно шлифовать или, в крайнем случае, шабрить, что позволяет дольше сохранить одинаковый уровень установочных поверхностей всех опор.

Если на установочной поверхности обрабатываемой детали имеется припуск, который удаляется при выполнении последующих операций и который для различных партий деталей может быть неодинаковым, или форма установочной поверхности деталей может оказаться также неодинаковой, то применяются, так называемые, регулируемые опоры (рис. 5.3, а) также стандартизованные.

Регулируемыми часто делают боковые опоры (рис. 5.3, б). Регулируется одна опора в любой установочной плоскости. Однако в мелкосерийном производстве, где производится обработка деталей разных размеров при использовании одного и того же приспособления, иногда делают все опоры регулируемыми. Регулирование опор обычно выполняет наладчик.

Рис. 5.3. Регулируемые опоры

Для предотвращения прогиба длинных или деформации нежестких заготовок от усилия резания применяют вспомогательные опоры (рис. 5.4): регулируемые винтовые (а);подводимые (б) с контактной деталью (плунжер), которая фиксируется в определенном положении при помощи передвижного клина; самоустанавливающиеся (в) с контактной деталью (плунжер), которая самоустанавливается под действием пружины и фиксируется зажимным винтом.

Рис. 5.4. Вспомогательные опоры

Вспомогательные опоры или подводят к поверхностям заготовок (подводимая опора), или закрепляют (самоустанавливающаяся опора) после установки заготовки на основных опорах. Зажимные элементы следует располагать в одной плоскости с основными опорами.

Вспомогательные опоры винтовой конструкции (рис 5.4 а) самые простые по исполнению. В процессе установки детали в приспособление, после её закрепления на основных опорах, стержень винтовой опоры выкручивается из корпуса приспособления до легкого упора в закрепляемую деталь. Затем, для предотвращения самозаворачивания стержня в процессе обработки вследствие вибраций, выполняется законтривание стержня опоры стопорной гайкой.

Подводимые опоры (рис 5.2 б) имеют более сложную конструкцию. Работа опоры происходит следующим образом. При завинчивании винта опоры клин ползуна, имеющий угол α=8÷10º, поднимает плунжер опоры до соприкосновения с поверхностью детали. При дальнейшем закручивании винта передаётся повышенное сопротивление на клин со стороны плунжера, упёртого в деталь, что препятствует дальнейшему продвижению клина. При этом винт нажимает на шарики (сечение Б-Б), которые в свою очередь сближаясь вызывают разжим сухарей до упора из в стенки канала клина. За счёт этого происходит запирание клина и фиксация подводимой опоры в полуавтоматическом режиме.

Самоустанавливающаяся индивидуальная опора (рис. 5.4 в). Под действием легкой пружины плунжер остается в соприкосновении с обрабатываемой деталью, расположенной на основных опорах. При стопорении плунжера боковым винтом через стержень и сухарь плунжер превращается в жесткую опору. Втулка винта удерживается от проворачивания стопорным винтом.

Угол скоса плунжера должен быть самотормозящим (не более 6º), в противном случае возможен принудительный подъем обрабатываемой детали с основных опор при завинчивании винта.

В целях предохранения плунжера от засорения мелкой стружкой и от заедания в конструкции предусмотрена втулка, помещенная в корпус по посадке с натягом, и колпачок надетый на плунжер с той же посадкой. Плунжер помещается в отверстии по посадке скольжения. Колпачок и втулка изготовляют из углеродистой стали без закалки, плунжер обязательно закаливают. Шпоночный выступ сухаря, входящий в продольный паз плунжера, удерживает плунжер от проворачивания.

Пружина должна только слегка выдвигать плунжер, когда он освобожден от действия стопорного винта. Такое положение плунжера обязательно перед установкой каждой детали. При несоблюдении этих условий очередная деталь при установке может не попасть на все основные опоры или не будет касаться вспомогательной опоры. Плунжер в свободном состоянии должен выступать над основными опорами настолько, чтобы обрабатываемая деталь при установке своим весом легко погружала плунжер до тех пор, пока она не соприкоснётся с основными опорами.

Если требуется применить одновременно несколько вспомогательных опор, которые при малом весе обрабатываемой детали могут приподнять ее с основных опор, необходимо поджимать деталь к ним вручную до момента стопорения опор. При этом в целях экономии времени и устранения возможности оставить отдельные опоры незажатыми, при обработке детали или зажатыми при ее установке рекомендуется все опоры стопорить одним зажимом.