книги / Технология инструментального производства

«следит» за поверхностью заготовки и положение его по высоте Н будет определяться фактическим состоянием поверхности этой за­ готовки. Штифт / в установившемся положении закрепляется бол­ том 4. При этом сухарь 3 предохраняется от проворачивания штифтом 2, который входит в его паз. Сухарь 3 охватывает штифт 1 по дуге АВ и имеет только поступательное движение. Штифт 1 может быть закреплен опорной частью И болта 4 (рис. 17, б). В этом случае лоложение штифта 1, очевидно, будет нарушено действием крутящего момента на опорной поверхности Б болта 4. Заготовка при этом может приподняться.

Установка длинных заготовок может выполняться на плоских или с выемками в средней их части установочных и направляющих поверхностях приспособления; Поскольку заготовки могут быть

Рис. 18. Схемы установки длинных (а) и коротких (6) заготовок

61

неровными, то для большей их устойчивости поверхности лучше делать с выемками. Для упрощения конструкции приспособления упорную поверхность можно заменить штифтами. На рис. 18, а штифт служит для фиксирования заготовки в определенном положении.

Установка коротких заготовок. В этом случае установочная поверхность выполняется сплошной, направляющая — с выемками в средней части для лучшего контакта с поверхностями заготовки

§ 2. ТОЧНОСТЬ УСТАНОВКИ ЗАГОТОВОК В ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ

Погрешность установки заготовок. Точность при установке заготовки в приспособлении будет зависеть от конструкции его установочных поверхностей. Эти поверхности внесут свою погреш­ ность и она прибавится к погрешности от метода обработки. По­ грешность установочных поверхностей приспособления принято называть погрешностью установки- <5у.

Для уяснения этого положения рассмотрим пример. Установка цилиндрических заготовок в призмы является весьма распростра­ ненной в практике металлообработки. На рис. 19 приведены три вала, у которых надо просверлить отверстие диаметром А с выдер­ живанием размера Я от различных базирующих поверхностей. В схеме 1 размер Я х выдерживается от верхней базирующей поверх­ ности; в схеме 2 размер Я 2 выдерживается от нижней базирующей поверхности; в схеме 3 размер Я 8 выдерживается от центра заго­ товки.

На погрешность установки бу будут влиять допуск б на диаметр вала Я, угол призмы а и поверхность, от которой задан размер Я.

где К — коэффициент погрешности установки заготовки в призмы, учитывающий угол призмы а и базирующую поверхность, от которой производят измерение [6].

В табл. 21 даны коэффи­ циенты погрешностей ус­ тановки цилиндрических заготовок в призмы с раз­ личными углами, в резуль­ тате чего формулы примут вид:

62

условно будет передана заготовке. Погрешность приспособления обозначается бпР.

В целях уменьшения этой погрешности проверяют поверхности приспособления в собранном виде, влияющих на точность (рис. 21). Для этих проверок конструктор создает нормы точности, исходя из требований точности размеров заготовки. В этом Случае бпр также окажется сколь угодно малой величиной.

Определение технологического допуска. На основании изложен­ ного можно написать неравенство, связывающее технологический допуск с погрешностями от упомянутых выше причин:

взаимно связаны друг с другом. Поэтому рассмотрим на примере влияние этих составляющих каждой в отдельности и при совместном их взаимодействии.

При шлифовании заготовок в центрах на круглошлифовальных и резьбошлифовальных станках центровые отверстия шлифуются и даже доводятся. Также тщательно обрабатываются центры (8„) станка. При такой тщательной обработке погрешности 8у и о6 также окажутся очень малыми и перейдут в категорию случайных погрешностей.

Погрешность приспособления 8пр практически постоянна и, следовательно, она будет постоянной для всех заготовок, обрабо-

64

жимные устройства, не связанные с приспособлением, легко теря­ ются;

в) не должны портить поверхность заготовки в месте соприкос­ новения и не смещать ее с установочных поверхностей, не деформи­ ровать детали и узлы приспособления;

г) не должны ослабляться от вибрации в процессе рабрты. Клиновые зажимы являются простыми и надежными механиз­

мами для закрепления небольших заготовок и применяются глав­ ным образом в сверлильных приспособлениях в серийном произ­ водстве.

Схема действия клинового зажима показана на рис. 23. Заго­ товка 1 (круглая плашка) устанавливается в сверлильное приспо­ собление 2 для сверления отверстия. Плашка снизу прижимается клином 3 к внутренней поверхности приспособления. Клину сооб­ щается движение по стрелке С с силой ф. Эта сила преобразуется в силу зажима 1V, направленную против реакции Л* зажатой заго­ товки. Реакция зажатой заготовки и, следовательно, сила зажима Ц7, равная реакции зажатой заготовки и направленная в про­ тивоположную сторону, определяется из следующего уравнения:

(16)

где а — угол клина в градусах.

Клин будет удерживать заготовку, если будет соблюдено усло­ вие самоторможения. Самоторможение обеспечивается при угле а,

§ 6

безотказны в работе. Резьбовой зажим (см. рис. 22) включает болт 1, высокую гайку 2 (удобную для работы гаечным ключом), шайбу 3. С другой стороны, головка этого болта опирается на сферическую шайбу 5. Зажимное устройство представляет собой прихват 4, на­ детый на оЬь 6. Прихват имеет возможность покачиваться в гори­ зонтальной плоскости и, таким образом, «следить» за фактической поверхностью заготовки 7 и прочно прижимать ее в точках а и б. Покачивание происходит за счет зазора между осью 6 и отверстием прихвата. Таким образом, назначение сферической шайбы заклю­ чается в том, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на поверх­ ность прихвата при различных его положениях, т. е. когда прихват самоустанавливается («следит») по фактической поверхности. Сила резания Р2 должна быть направлена на неподвижную часть приспо­ собления во избежание вибрации. На рис. 22, а показано правильное исполнение приспособления, а на рис. 22, б — неправильное.

Другой разновидностью резьбового зажима служит болт 1(рис, 24), который входит в неподвижную гайку 2 и под действием гаечного ключа зажимает заготовку 3.

Для увеличения силы зажима заготовки применяются усиливаю­ щие механизмы. Они выполняются в виде рычагов 1-го и 2-го рода. Так, на рис. 22 для прихвата использована схема рычага 2-го рода.

Рис. 24. Схема резьбового зажима с упором на заготовку

67

Юа — наружный диаметр опорной поверхности гайки в мм;

— внутренний диаметр опорной поверхности гайки, рав­ ный диаметру отверстия в шайбе.

При обработке сравнительно небольших заготовок, какими яв­ ляются режущие инструменты как цельной, так и сборной конструк­ ции, размеры болтов не рассчитываются, а выбираются конструк­ тивно. Так, в приспособлениях для фрезерных работ размеры бол­ тов равны М16—М24.

На конце болта укрепляется наконечник, с помощью которого зажимается заготовка в приспособлении. Такой наконечник жестко не закрепляется. Между концом болта и отверстием наконечника оставляется зазор, дающий возможность наконечнику, самоустанавливаться по поверхности заготовки (рис. 25). Свободное покачи­ вание наконечника на конце болта обеспечивается различными спо­ собами. Например, винт 1 (рис. 25, а) направляется с помощью запрессованной гайки 2, удерживаемой от проворачивания шпиль­ кой 3. Наконечник 4 удерживается на конце винта штифтами 5, имеющими зазор между выточкой винта и штифтами.

Торцы винтов с качающимися наконечниками всегда делают сферическими, а донышко для них в наконечнике — плоским или коническим. Коническое донышко обладает большей стойкостью по сравнению с плоским в отношении смятия. Наконечники применяют тогда, когда стремятся избежать действия крутящего момента на опорной поверхности болта так, как это имеет место в конструкции, приведенной на рис. 24. На рис. 25, б и в приведены другие кон­ струкции наконечников, применяемых на практике.

68

Гайки для болтов, приведенные на рис. 24 и 25, а, вводятся в конструкцию для создания строгой перпендикулярности между осью резьбового отверстия и торцом корпуса, крышки или стенки приспособления. Болт, имеющий неправильное направление, будет сдвигать заготовку. Гайка же после нарезания резьбы в отверстии устанавливается на резьбовую оправку и в центрах на круглошли­ фовальном станке шлифуется по наружной поверхности. Эта обра­ ботка устраняет погрешности, вызванные смещением оси резьбового отверстия.

Подобные наконечники широко применяются в приспособлениях для работ на плоскошлифовальных станках и для закрепления заго­ товок в сверлильных приспособлениях.

Эксцентриковые зажимы принадлежат к быстродействующим за­ жимам, с помощью которых значительно уменьшается время на зажатие и отжатие заготовки в Приспособлении. Существуют эксцен­ трики с постоянным углом подъема кривой и круговые.

В практике получили распространение эксцентрики, у которых рабочая кривая построена по спирали Архимеда. Архимедова спи­ раль получается от равномерного движения точки по прямой, равно­ мерно вращающейся вокруг оси. Такой эксцентрик строится сле­ дующим образом (рис. 26).

Вычерчивается прямоугольный треугольник с основанием I =

135°

= яП щ з углом подъема а = 5° 43' и катетом к. В приведенной

формуле П — диаметр основной окружности эксцентрика; отноше­ ние 135°; 360° — рабочая часть эксцентрика на дуге 135° упомяну­ той окружности; к — наибольший ход эксцентрика на дуге от точки А до точки В (рис. 26, а). Прямоугольный треугольник, в данном слу­ чае можно рассматривать как клин. Затем этот прямоугольный треугольник как бы накладываем на окружность диаметром й . Получается фигура,, приведенная на рис. 26, б. При построении

69

Рис. 27* Схемы круговых эксцентриков

треугольника длину I разбивают на части через 7° 30'. При этом получают прямоугольные треугольники с катетами 1и 18, /3 и т. д. и Нъ к 2, к8 и т. д. (рис. 26, в). Из этих треугольников4 находим:

Н1 = п1)- т г~ х%а '

, п 22° 30' .

Ьв= п О - ^ г 1 % а и т. д.

Эти величины нужны для разметки профиля эксцентрика. Затем из центра окружности О через точки деления части окружности диаметра О проводим радиальные лучи. На этих радиальных лучах откладываем соответственно В х, В 8 и т. д., которые вычис­ ляются путем прибавления к радиусу основной окружности отрез­

ков к г, к 2> к8 и т. д., т. е. = -у- + й, = В + к г; Вг*= В + к ъ

и т. д. В результате этого получаем точки 1, 2, 3 и т. д., которые соединяем плавной кривой (рис. 26, г).

К недостаткам эксцентриков с постоянным углом подъема кри­ вой следует отнести некоторую сложность их изготовления. Кривая эксцентрика получается путем разметки. После разметки профиль строгается и затем опиливается. Углы размечаются в делительной головке. После термической обработки точный профиль эксцентрика можно получить шлифованием на фрезерном станке с помощью специального приспособления. Некоторая сложность при изготов­ лении эксцентриков по спирали Архимеда оправдывается надеж­ ностью их в работе, потому что на любом участке этой кривой угол подъема получается одинаковым.,

Круговой эксцентрик представляет собой окружность диаме­

тром О, описанную из центра О радиусом-^- = В (рис. 27). Эта

окружность вращается относительно центра Ох, смещенного на вели­ чину е, называемой эксцентриситетом. При вращении такого эксцен­ трика по часовой стрелке или против, в зависимости от принятого решения в конструкции, заготовка будет зажата в точке А х при повороте эксцентрика из точки В (рис. 27, а). Однако вследствие

70