Установка вала в призме с упором в торец

Схемы базирования заготовок типа вал

В технологии машиностроения в понятие «валы» принято включать собственно валы, оси, пальцы, штоки, колонны и другие подобные детали машин, образованные наружными поверхностями вращения при значительном преобладании длины над диаметром. Конструктивное разнообразие валов вызывается различным сочетанием цилиндрических, конических, а также зубчатых (шлицевых), резьбовых поверхностей. Валы могут иметь шпоночные пазы, лыски, осевые и радиальные отверстия.

Первые технологические переходы при изготовлении ступенчатых валов – подготовка технологических баз, т.е. подрезка торцов и их зацентровка. В зависимости от масштаба выпуска валов эти переходы можно выполнять с применением различного оборудования.

При обработке заготовок нежестких валов необходимо дополнительно проточить или шлифовать шейки под люнет.

Торцы заготовок имеют дефекты, обусловленные способом получения заготовок (штамповочные уклоны, сколы, неперпендикулярность и т.п.). Поэтому первой операцией обычно является обработка торцов с целью устранения дефектов и получения общей длины вала в пределах, заданных чертежом. Исключение составляют заготовки, полученные на отрезных автоматах или токарно-отрезных станках, обеспечивающих точность по длине в пределах 0,5 мм.

Торцы, имеющие припуск, можно обрабатывать на токарных и фрезерных станках, фрезерно-центровальных, протяжно-центровальных полуавтоматах. При обработке на фрезерно-центровальном полуавтомате МР-76М барабанного типа (рис. 8) вначале устанавливают заготовку (позиция 1); затем выполняют фрезерование торцов (позиция II) и центрование отверстий (позиция III). На каждой позиции инструменты имеют индивидуальные подачи. После окончания обработки барабан с приспособлениями поворачивается на угол 120 ° для смены позиций.

Рисунок 8 – Схема обработки заготовки на фрезерно-центровальном полуавтомате МР-76М

Основными базами подавляющего большинства валов являются поверхности его опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей, как правило, затруднительно, особенно при условии сохранения единства баз. Поэтому при большинстве операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий с обоих торцов заготовки, что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности вала на постоянных базах с установкой его в центрах.

При этом может возникать погрешность базирования, влияющая на точность взаимного расположения шеек, равная величине несовпадения оси центровых отверстий и общей оси опорных шеек.

Для исключения погрешности базирования при выдерживании длин ступеней от торца вала необходимо в качестве технологической базы использовать торец заготовки. С этой целью заготовку устанавливают на плавающий передний центр.

Использование центров в качестве установочных элементов (рис. 9) предусматривает применение того или иного поводкового устройства, передающего крутящий момент заготовке. Такими устройствами являются поводковые патроны, хомутики и т.п.

Основные способы установки валов приведены на рис. 10 – 13.

Рисунок 9 – Установка вала в центрах с поводковым патроном

Рисунок 10 – Установка вала в патроне (L/D 4)	Рисунок 13 – Установка вала в центрах с люнетом (7 10)

Например, черновой базой при фрезеровании торцов валов и их зацентровке обычно служит цилиндрическая поверхность вала, устанавливаемая в двух самоцентрирующих призмах, и торец вала (по откидному упору). Последующая обработка валов осуществляется в центрах (искусственная технологическая база). При обработке ступенчатых валов на настроенных станках (многорезцовых, гидрокопировальных, многопозиционных) для обеспечения точности линейных размеров необходимо предусмотреть при выполнении первой операции достижение требуемой точности глубины зацентровки и ее контроль. В случаях, когда дальнейшая обработка заготовок производится с применением специальных пружинных центров-поводков, обеспечивающих поджим торца вала к соответствующему упорному торцу центра-поводка, это требование не обязательно. При обработке валов в большинстве случаев удается осуществить принцип постоянства базы и все операции выполнить на базе центровых отверстий. В этом случае правильность геометрической формы наружных поверхностей вращения в значительной степени определяется точностью формы и качеством поверхности центровых отверстий.

Источник

Установка заготовок на призмы

Призмой называется установочный элемент с рабочей поверхностью в виде паза, образованного двумя плоскостями, наклоненными друг к другу под углом α. Призмы для установки коротких заготовок (рисунок 2.15 –схема базирования) стандартизованы по ГОСТ 12195-66.

Призма точно определяет положение оси заготовки AZ (рисунке 2.17 а- призмы), перпендикулярной основанию призмы, вследствие совмещения ее с осью углового паза. Она и будет базой. Осью углового паза считают ось, проведенную через точку А пересечения рабочих плоскостей перпендикулярно плоскости основания призмы. Для использования этого свойства призмы необходимо при ее изготовлении обеспечивать строгую симметрию рабочих плоскостей призмы относительно оси углового паза.

Призма определяет положение продольной оси заготовки Х. В связи с этим возникает необходимость точной фиксации положения призмы на корпусе приспособления. Поэтому, кроме крепежных винтов 1 положение призмы фиксируют с помощью двух контрольных штифтов 2 (рисунок 2.17,а). Размер с необходим для разметки и предварительной обработки, Н – для контроля после окончательной обработки.

В приспособлениях используют призмы с углами α, равными 60, 90 и 120º. Наибольшее распространение получили призмы с α = 90º. Призмы с α = 120º 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 = 60º применяют для повышения устойчивости заготовки в том случае, когда имеются значительные силы резания, действующие параллельно основанию призмы.

При установке заготовок с чисто обработанными базами применяют призмы с широкими опорными поверхностями, а с черновыми базами с узкими опорными поверхностями. Кроме этого, для установки по черновым базам применяют точечные опоры, запрессованные в рабочие поверхности призмы (рисунок 2.17 в — призмы). В этом случае заготовки, имеющие искривленность оси, бочкообразность и другие погрешности формы технологической базы, занимают в призме устойчивое и определенное положение.

При установке длинных заготовок при­меняют призмы. с выемкой (рисунок 2.17 б — призмы) или две соосно установленные призмы, которые после установки па корпусе шлифуют одновременно по рабочим плоскостям для достижения соосности и равновысотности.

Если по условиям обработки длинную заготовку необходимо поставить на несколько призм, то две из них делают жесткими (основные опоры), а остальные подвижными (вспомогательные опоры).

Погрешности, возникающие при установке заготовок на призмы. При установке заготовок на призмы могут возникнуть различные погрешности. На рисунке 2.18 приведена схема установки вала на призму для обработки лыски. Положение лыски в направлении оси Z конструктором может быть задано размером А от верхней образующей цилиндрической поверхности, либо размером Б от оси цилиндрической поверхности, либо размером Г от нижней образующей цилиндрической поверхности.

Рисунок 2.18 — Образование погрешностей размеров при установке заготовок на призму

Погрешности А, Б и Г будем определять решая размерные цепи А, Б, Г рисунок 2.18 — Образование погрешностей размеров при установке заготовок на призму), исходными звеньями которых являются размеры Ао, Бо, Го.

Инструмент (фреза) всегда настраивается относительно поверхности установочного элемента (в данном случае точка пересечения плоскостей F). Первым звеном для всех цепей А₁=Б₁=Г₁ будет расстояние от фрезы до точки F – размер статической настройки.

где: А₁ – размер статической настройки –Ас.н.

А₂ определяем из прямоугольного треугольника ОFN,

А₂= ОF = ; (2.28)

А₃ – радиус детали .

Ао = -Ас.н. + (2.29)

Ао = -Ас.н. + (2.30)

ωАо = ω_с.н.+ (2.31)

где: Б₁ – размер статической настройки

Б₁= А₂ = (2.33)

Бо = Бс.н.- (2.34)

Определяем погрешность Бо

ωБо = ω_с.н. + (2.35)

где: Г₂ = А₂ = Б₂ = (2.37)

Г₃ = (2.38)

Го = Гс.н. + — = Гс.н. + (2.39)

ωГо = ω_с.н. + (2.40)

Анализируя формулы 2.27 – 2.39 приходим к выводу, что погрешности получаемых размеров детали зависят от погрешностей базовой поверхности заготовки и от угла и положения призмы.

Конструктор может добиваться повышения точности выполняемого размера, не меняя базы, а изменением положения призмы относительно заготовки.

Если изменить положение призмы на 90 0 (рисунок 2.19 – установка на призму), то погрешности размеров А.Б и Г будут:

ωГо = ωАо=ω_с.н. + (2.41)

Рисунок 2.19 – Установка на призму

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник