Базирование деталей тел вращения. Центра и патроны.

Под базированием понимается процесс придания заготовке, детали, сборочной единице, изделию требуемого положения относительно вы­бранной системы отсчета.

Под базой понимается поверхность или выполняющие ту же функ­цию сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке, дета­ли или изделию и используемая для базирования.

В основе правил базирования лежит известное в теоретической ме­ханике положение о том, что свободное абсолютно твердое тело имеет шесть степеней свободы относительно выбранной системы координат, а именно: три перемещения параллельно координатным осям и три враще­ния вокруг них.

Точность обработки, сложность и конструкция приспособлений, производительность обработки в значительной степени зависят от базирования заготовки.

Базированиемназывается придание заготовке или изделию требуемого положения в выбранной системе координат.

Закрепление. Приложение сил и пар сил к заготовке для обеспечения постоянства их положения, достигнутого при базировании.

Установка. Процесс базирования и закрепления заготовки.

Погрешность базирования. Отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании от требуемого.

Погрешность установки. Отклонение фактически достигнутого положения заготовки при установки от требуемого.

При обработке на металлорежущих станках под базированием понимают придание заготовке требуемого положения относительно элементов станка, определяющих движения подач и режущего инструмента.

В зависимости от геометрической формы заготовки применяют различные схемы установки, отличающиеся формой и расположением технологических баз, числом опорных точек на каждой из них, числом лишаемых степеней свободы и схемой закрепления. Ниже приводятся примеры распространенных способов базирования и установки заготовок.

Для заготовок, обрабатываемых на токарных и круглошлифовальных станках и вращающихся относительно продольной оси, применяют установку в патроны.

Детали с центральным отверстием могут устанавливаться на конические внутренние фаски или в центрах. При этом для передачи крутящего момента используют рифленые центры или поводковые патроны (рис. 8). Для деталей малых диаметров применяют обратные центры.

Базирование деталей тел вращения.

Применение люнетов. При обработке валов установленных в центрах заготовка под действием силы резания деформируется (прогибается). Прогиб приводит к увеличению размера в средней части вала (бочкообразность), вызывает сильные вибрации и может привести даже к вырыву заготовки из центров. Величина прогиба вала при действии одной и той же силы зависит от его жесткости, которая определяется отношением l/d, где I - длина, a d - диаметр вала. При отношении l/d <5 вал считается жестким, при l/d=5-12 - полужестким, а при l/d>12 - нежестким. Чтобы избежать чрезмерного прогиба при обработке нежестких валов установленных в центрах, применяют специальные поддерживающие устройства, называемые люнетами. Люнет (рис.26) состоит из жесткого корпуса 1 и трех независимо перемещающихся в радиальном направлении кулачков 2. Люнеты бывают неподвижные, закрепляемые на направляющих станины, и подвижные, закрепляемые на каретке суппорта и движущиеся вместе с ним в продольном направлении.

Для обработки вала с неподвижным люнетом необходимо проточить на нём шейку под кулачки люнета. Для этого зацентрированный вал закрепляют в центрах и в средней его части (ближе к передней бабке) протачивают на пониженных режимах шейку. Так как шейка служит для установки детали, то она должна быть обработана с минимальными отклонениями от геометрической формы. Точность размеров шейки зависит от типа производства. Жесткие допуски на диаметр шейки оправдывают себя в крупносерийном и массовом производстве при работе на настроенных станках. В серийном и мелкосерийном производстве шейку можно обрабатывать и грубее.

Обработка в патронах. В патронах обрабатывается, как правило, жесткие и короткие (l/d=1.5) детали

Примеры использования дополнительных кулачков в патроне

Существует большое число различных типов патронов: четырёхкулачковые с индивидуальным приводом кулачков, самоцентрирующие, трёх и двух кулачковые, самозажимные, цанговые, мембранные, магнитные и др.

В единичном производстве при обработке деталей сложной и несимметричной формы применяют четырёхкулачковые патроны с индивидуальным и ручным приводом. Независимое перемещение каждого кулачка позволяет использовать иногда четырёхкулачковые патроны при точной обработке деталей тел вращения.

В производствах всех типов широко распространены самоцентрирующие патроны. Они пригодны для установки деталей с базовыми поверхностями любой формы. Для этого достаточно к основным кулачкам патрона прикрепить специальные губки или дополнительные кулачки.

Базирование деталей тел вращения. Оправки и призмы

Схема базирования - схема расположения системы координат основных баз заготовки в системе координат вспомогательных баз станка (при изготовлении).

Установка заготовок в призму

Существует две схемы установки заготовок в призму:

· установка в длинную призму (рис. 4.12);

· установка в короткую призму (рис. 4.13).

Погрешности базирования осевых размеров заготовок, получаемых от опорной (см. рис. 4.12, точка 5) или установочной базы (см. рис. 4.13, точки 1, 2, 3), а также размеров, получаемых от вертикальной оси симметрии заготовок, равны нулю, поскольку в этих случаях выполняется принцип совмещения баз.

Установка заготовок на оправку

Существует две группы схем установки заготовок на оправки:

1) установка на неразжимную оправку;

2) установка на разжимную оправку.

В обоих случаях существуют варианты установки на длинную и короткую оправки, следовательно, выделяются четыре схемы базирования на оправки.

При установке заготовки на длинную неразжимную оправку имеется комплект из трёх баз. При установке заготовки на короткую неразжимную оправку имеется комплект из трёх баз – двух явных и одной скрытой. При этом технологической базой является ось оправки, а конструкторской – ось посадочного отверстия заготовки. Это означает, что не соблюдается принцип совмещения баз, а это приводит к возникновению погрешности базирования.

Различие между длинной и короткой оправками определяется погрешностями относительных поворотов поверхностей заготовки, длиной оправки и величиной зазора в сопряжении.