Схемы базирования и установа заготовок на станках и в приспособлениях

Чтобы обеспечить необходимую форму, размеры и точность изделия при механической обработке, необходимо правильно решить задачу базирования и закрепления заготовки на станке или в приспособлении. Решение задачи базирования заключается в выборе баз и размещения на них опорных точек. Результаты этого решения оформляются в виде схемы базирования.

Схемой базирования по ГОСТ 21495 ¾ 76 называется схема расположения опорных точек на базах.

11.6.1. Правила оформления схемы базирования по ГОСТ 21495 ¾ 76

Условное изображение опорных точек представлено на рис.11.12. В качестве примера на рис.11.13 приведена схема базирования призматической детали.

Стандартом установлены следующие правила изображения схемы базирования:

- все опорные точки на схеме изображают условными знаками и нумеруют порядковыми номерами, начиная с базы, на которой располагается наибольшее количество опорных точек

- при наложении в какой-либо проекции одной опорной точки на другую, изображается одна точка, а около нее, проставляют номера совмещенных точек

- число проекций заготовки на схеме базирования должно быть достаточным для четкого представления о размещении опорных точек

11.6.2. Правила оформления схемы установа по ГОСТ 3.1107 ¾ 81

На схеме базирования указаны базы с опорными точками, которые символизируют двухсторонние связи. Однако схема базирования не определяет, каким образом и с помощью каких элементов реализована та или иная двухсторонняя связь. Для этой цели в технологической документации по заданной схеме базирования оформляется схема установа, на которую наносят контур изделия, а также условные обозначения опор, зажимов, установочных и установочно-зажимных устройств.

Для изображения этих элементов следует применять сплошную тонкую линию по ГОСТ 2.303 ¾ 79. Условные обозначения опор, зажимов и установочных устройств, представлены в таблицах 11.1; 11.2; и 11.3.Кроме того, в таблице 11.1 приведен один из вариантов конструкций опор. К установочным устройствам отнесены: центр неподвижный, центр вращающийся, центр плавающий, оправка цилиндрическая, оправка шариковая (роликовая), патрон поводковый (табл.11.3).

На рис.11.14 показаны принципиальные схемы действия одиночного и двойного зажимов.

Для указания формы рабочей поверхности опор, зажимов и установочных устройств применяются обозначения представленные в табл.11.4. Для указания рельефа рабочих поверхностей (рифленая, резьбовая, шлицевая поверхность и. т. д.) следует применять обозначения представленные на рис. 11.16.

При закреплении заготовок на станках применяются установочно-зажимные устройства, т.е. приспособления. В частности к ним относятся различные патроны, оправки, прихваты и т. д. Условные обозначения некоторых видов установочно-зажимных устройств показаны на рис. 11.15. Упрощенные конструкции установочных и установочно-зажимных устройств приведены на рис. 11.17-11.23.

На рис. 11.18 показана схема установки цилиндрической заготовки в центрах с поводковым патроном при токарной обработке. При установке задействованы: передний неподвижный центр, задний вращающийся центр и поводковый патрон. Передний неподвижный центр вставлен в коническое отверстие шпинделя станка и вращается вместе с ним. Задний вращающийся центр аналогичным образом вставлен в пиноль задней бабки. Поводковый патрон состоит из планшайбы, хомута и поводка. Хомут надет на вал и закреплен винтом. Он связан с планшайбой поводком, посредством которого на вал передается вращение от шпинделя.

Схема базирования при токарной обработки вала в центрах, представлена на рис. 11.18;а. Вал представляет собой цилиндрическое тело с двумя внутренними коническими поверхностями, имеющими большую конусность. Базирование такого тела по этим поверхностям лишают его пяти степеней свободы. Ось вала является технологической скрытой базой. Шестая связь является фрикционной и создается за счет крепления вала в поводковом патроне. Передний центр может быть плавающим (рис.11.17), т.е. иметь возможность перемещаться в осевом направлении. Это необходимо для базирования по торцу заготовки. Заготовка поджимается задним центром. За счет сжатия пружины плавающий центр перемещается вдоль оси до упора. Вращение от шпинделя к плавающему центру передается через шпонку. Выбор в качестве скрытой базы оси заготовки, указывает на необходимость использование приспособления, в котором эта ось совпадает с линией центров станка. Схема установа, с указанием условных обозначений установочных устройств, представлена на рис.11.18;б.

На рис.11.19 показана схема установки длинной втулки на цилиндрической оправке с зазором. В схеме базирования за базу принимается внутренняя поверхность втулки. Согласно принятой классификации, эта база «технологическая, двойная направляющая, явная». В качестве базы используется реальная поверхность.

На рис.11.19 показана схема установки длинной втулки на цанговой оправке без зазора. Оправка состоит из стержня, цанги и гайки. Цанга представляет собой упругую втулку с продольными прорезями (см. рис. 11.23;б). Затягиванием гайки коническая часть стержня разжимает цангу с увеличением ее наружного диаметра до внутреннего диаметра заготовки – втулки. Тем самым выбирается (устраняется) зазор между цангой и втулкой. На схеме базирования ось втулки является технологической, двойной направляющей, скрытой базой. Ее назначение обеспечивает совмещение осей оправки и втулки.

На рис. 11.21 показана схема установки короткой втулки на гидропластовой оправке без зазора. В качестве центрирующего элемента здесь используется гидропласт – упругий элемент из резины или полимерного материала. Завинчиванием гайки упругий элемент сжимается и увеличивается по диаметру, что устраняет зазор между ним и втулкой. На теоретической схеме базирования ось втулки является технологической, двойной опорной, скрытой базой, при указании которой должна быть обеспечена соосность оправки и втулки. Торец втулки является технологической, установочной, явной базой.

На рис.11.22 показана схема установки короткой втулки на шариковой оправке. При завинчивании гайки втулка центрируется относительно оси оправки шариками за счет перемещения их в осевом направлении по конической поверхности. Схема базирования здесь та же, что и в предыдущем случае.

На рис.11.23 показана схема установки заготовок в самоцентрирующих патронах – цанговом и трехкулачковом. Принцип работы цангового патрона такой же, как и цанговой оправки. Здесь исполнительной (рабочей) поверхностью цанги является внутренняя поверхность, которая используется для центрирования и закрепления заготовки. Цанговые патроны применяются при изготовлении деталей из длинномерных заготовок – прутков и труб.

В трехкулачковом патроне кулачки предназначены для закрепления заготовки, и перемещаются синхронно в радиальном направлении, что обеспечивает центрирование заготовки в патроне. На схеме базирования при установке заготовки в этих патронах ее ось является технологической, двойной направляющей, скрытой базой. Схемы базирования других деталей можно найти в приложении к ГОСТу 21495 ¾ 76.