Призма опорная чертеж. Установка валов на призму. Приспособления станочные. Призмы опорные. Конструкция

Погрешности базирования. Основные понятия и определения

Согласно ГОСТ 21495-76 погрешность базирования - отклонение фактически достигнутого положения заготовки или изделия при базировании от требуемого.

Например, вследствие зазора между отверстием зубчатого колеса и валом ось колеса может сместиться относительно оси вращения, что нарушит нор­мальную работу зубчатой передачи.

Аналогично при установке втулки 1 на оправку 2 (рис. 2.23, а) ось втулки может сместиться в любом направлении и на любое расстояние в пределах за­зора между отверстием и шейкой оправки. Это приводит при обработке (рис. 2.23, б) к погрешности взаимного расположения осей внутренней и на­ружной поверхностей. При установке партии втулок координаты, определяю­щие положение отдельной заготовки, являются случайными величинами, ко­торые изменяются в определенных пределах. Условимся называть подобные установки установками с неопределенным базированием.

Рис. 2.23. Схема базирования втулки на оправке с зазором: а - смещение

втулки I по отверстию относительно оправки 2;

б - схема обработки поверхности 3

Погрешности базирования могут вызываться ошибками рабочего при ус­тановке заготовок или конструктора при проектировании приспособления. На­пример, из-за невнимательности рабочего между базой заготовки 1 (рис. 2.24, а )и опорой 2 может оказаться посторонняя частица 3, например,

стружка, что приведет к повороту заготовки. Толщина частицы Δ определяет линейную ошибку положения заготовки, измеренную в плоскости А , а угол по­ворота (φ = А/а , т.е. зависит также от расстояния а до центра вращения.

Рис. 2.24. Влияние формы опоры на погрешность базирования:

а - погрешность базирования заготовки 1 из-за нарушения контакта

с опорой 2; б-улучшенный вариант формы опор

Исключив контакт вне опор 4 и 5 (рис. 2.24, 6 )и максимально увеличив расстояние между ними, можно уменьшить погрешности угловой ориентации заготовок. Поэтому в качестве направляющей базы обычно выбирают поверх­ности наибольшей длины, а в качестве установочной базы, определяющей уг­ловую ориентацию относительно двух осей, – поверхность с наибольшими дли­ной и шириной. Напротив, увеличение площади контакта между опорной базой и заготовкой может привести к наложению на заготовку одной или двух избы­точных связей и неопределенности положения заготовки. Для того чтобы уменьшить площадь контакта, в качестве опорной базы по возможности выби­рают поверхность с наименьшими габаритными размерами.

В схеме на рис. 2.25, а рабочий для обеспечения контакта с левой опорой приложил к заготовке силу Q . Линия действия этой силы смещена относитель­но опоры на величину z . При определенных условиях момент силы, равный произведению Qz , может преодолеть момент сил трения между заготовкой и опорами и повернуть заготовку, т.е. вызвать появление погрешности базирова­ния. Не обратив внимания на поворот заготовки, рабочий может закрепить ее, например, с помощью винтового зажима, ось которого перпендикулярна плос­кости рисунка.

Рис. 2.25. Влияние выбора линии действия усилия закрепления и избыточной связи на положение заготовки

Поворот заготовки можно исключить, устранив избыточную связь, на­кладываемую зажимом, например, если сделать губку зажима качающейся (рис. 2.25, д). В этом случае число степеней свободы зажима будет равно двум

Погрешности базирования могут вызывать появление погрешностей об­работки. Например, при обтачивании поверхности 3 (см. рис. 2.23, 6) смещение втулки 1 относительно оправки 2 приведет к отклонению от соосности обрабо­танной поверхности и отверстия втулки.

Во многих случаях погрешность базирования возникает при несовпаде­нии -технологических и конструкторских баз и определяется проекцией смещения конструкторской базы на направление выдерживаемого размера. В простейших схемах погрешность базирования равна погрешности размера, связывающего техноло­гическую и конструкторскую базы.

Например, пусть необходимо обработать уступ (рис. 2.26, а), выдержав размеры 10* 0,1 и 40 – 0,2 мм. К онструкторскими базами, относительно которых задано по­ложение уступа, являются плоскости А и В .

При наладке станка режущий инструмент устанавливается определенным образом относительно баз приспособления. В соответствии со схемой базиро­вания совместим поверхности А, В и Е (рис. 2.26, 6) заготовки с базами приспо­собления и определим положение заготовки относительно станка и режущего инструмента. В этом случае поверхности А, В и Е являются технологическими базами заготовки.

Если же установка заготовки производится по схеме на рис. 2.26, в, то технологическими базами являются поверхности В, Г и Е , т.е. технологическая база - плоскость Г - несовпадает с соответствующей конструкторской базой А .

Рис. 2.26.Операционный эскиз (а) и схема установки (б) с совмещением

конструкторской и установочной технологической баз при обработке уступа;

схема к расчету погрешности базирования при несовпадении

конструкторской и технологической баз (в)

При использовании схемы на рис. 2.26 ,б обрабо­танные поверхности у всех заготовок партии займут одинаковое положение от­носительно плоскостей А и В , являющихся конструкторскими базами. Никаких колеба­ний в относительном расположении обработанных поверхностей и эскизных баз из-за погрешностей размеров заготовки не будет, т.е. погрешности базиро­вания по размерам 40 и 10 мм равны нулю.

При использовании схемы на рис. 2.26,в погрешность базирования по размеру 40 мм ε б40 = 0. Горизонтальная сторона уступа у всех заготовок пар­тии занимает одинаковое положение относительно плоскости Г. Однако поло­жение эскизной базы у различных заготовок будет различным, так как размер заготовки 22 мм, связывающий технологическую и эскизную базы, колеблется от максимального значения 22 max до минимального значения 22 min . Колебания в положении эскизной базы относительно приспособления и, следовательно, относительно обработанной поверхности приводят к погрешности размера 10мм, который будет колебаться от минимального значения 10 min до максимального значения 10 max .

Установка валов на призму

Рис 2.27. Базирование вала при обработке паза

Призмой в машиностроении называется – самостоятельная деталь либо элемент станочного приспособления, предназначенного для крепления на металлорежущих станках заготовок цилиндрической формы. Также посредством этого приспособления возможно выполнение различных разметочных работ и контрольных операций.

По своим конструкционным особенностям призмы для станочного оснащения делятся на несколько типов:

Подвижные;

Опорные;

Неподвижные;

Установочные;

С боковым типом монтажа.

Выбор подобной станочной оснастки должен осуществляться исходя из типа используемого оборудования на производстве и характера изготавливаемых деталей. Также во время подбора призм нужно учитывать финансовую сторону вопроса.

При изготовлении деталей цилиндрической формы иногда требуется просверлить поперечное отверстие в теле вала или оси. Для реализации подобных задач применяются разные приспособления для надежной фиксации такого плана изделий.

Как правило, перед дальнейшей обработкой заготовки или детали устанавливаются на призмы, закреплённые на приспособлении, которые свою очередь предварительно закрепляются на станках.

Со стороны одного из двух торцов тела вращения, как правило, монтируют специальный упор. Это делается для того чтобы обеспечить нужное положение отверстия по отношению к торцу заготовки и оси проделываемого отверстия.

С противоположной стороны торца заготовки в некоторых случаях используют подпружиненный упор. Данная деталь за счет усилия, создаваемой пружиной обеспечивает прижим изделия к упору, установленному с другой стороны торцевой части заготовки.

Фиксация детали вращения на призмах достигается за счёт прижатия специальными прижимами, передающими усилия эксцентрика. Прижим непосредственно воздействует на заготовку, обеспечивая её неподвижность при обработке поверхностей и стабильность установки каждой детали.

Для промышленного изготовления станочных призм используется сталь марки 20Х стандартизованной по ГОСТ 4543–71 .

Однако для изготовления подобных приспособлений возможно применение и иных марок стали, но при этом их механические свойства должны быть не ниже чем у стали вышеуказанной марки.

Станочные призмы подвергаются термической обработке в виде цементации на глубину 0,8...1,2 мм. Твердость рабочих поверхностей полученных в результате данного технологического процесса составляет 56...61 HRC .

Среди позитивных сторон применения специальных приспособлений такого плана на производстве можно выделить следующие моменты:

Снижение затрат на такие дорогостоящие операции, как выверка и разметка изготавливаемой детали, а также возможность автоматизации данного процесса;

Повышение уровня производительности труда. Применение станочных призм при изготовлении и обработки металлических изделий дает возможность сократить временные затраты на выполнение конкретной операции;

Возможность расширения спектра выполняемых операций на одном станке. Различные подобные приспособления позволяют с помощью одного станка выполнять не одну, а несколько операций, тем самым экономя производственные затраты. Что особенно актуально при серийном изготовлении деталей и комплектующих.

Конечно же, покупка любого приспособления либо дополнительного оснащения для имеющегося оборудования требует определенных финансовых затрат. Поэтому при принятии решения нужно учитывать тот факт, что все затраты на покупку таких деталей, должны полностью компенсироваться за счет снижения производственных затрат. При выборе таких приспособлений нужно учитывать не только их стоимость, но и их функциональные возможности, а так же удобство в эксплуатации.

ГОСТ 12195-66

Группа Г27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Приспособления станочные

ПРИЗМЫ ОПОРНЫЕ

Конструкция

Holding devices. Knife-edges. Design

Дата введения 1967-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР

Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В.В.Андреев; В.Н.Дзегиленок, канд. техн. наук; Е.М.Коваленко; В.А.Петрова; К.И.Сокольский; А.3.Старосельский (руководитель темы); А.В.Хренова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 10.08.66 N 918

3. Срок проверки - 1993 г. Периодичность проверки - 5 лет

4. ВЗАМЕН МН 344-60

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июль 1990 г.) с ИЗМЕНЕНИЯМИ N 1, 2, утвержденными в июне 1980 г., марте 1988 г. (ИУС 9-80, 6-88)

7. Проверен в 1988 г. Снято ограничение срока действия (Постановление Государственного комитета СССР по стандартам от 17.03.88 N 584)

1. Конструкция и размеры опорных призм должны соответствовать чертежу и таблице.

Чертеж. Конструкция и размеры опорных призм

Размеры в мм

________________

* Размер определяют по формуле .


Пример условного обозначения опорной призмы для деталей диаметром от 5 до 10 мм:

Призма 7033-0031 ГОСТ 12195-66

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2. Материал - сталь марки 20Х по ГОСТ 4543-71 . Допускается замена на стали других марок с механическими свойствами не ниже, чем у стали марки 20Х.

3. Твердость рабочих поверхностей - 56...61 HRC. Цементировать h 0,8...1,2 мм.

3а. Опорные поверхности под крепежные детали - по
(Измененная редакция, Изм. N 2).

5. (Отменен, Изм. N 1).

6. Покрытие - Хим. Окс. прм. (обозначение покрытия - по ГОСТ 9.306).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

7. Маркировать партию деталей одного типоразмера на таре или упаковке с указанием условного обозначения.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

8. Пример применения опорной призмы указан в приложении.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ОПОРНОЙ ПРИЗМЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ОПОРНОЙ ПРИЗМЫ

Текст документа сверен по:
официальное издание
Приспособления станочные. Детали и узлы.
ГОСТ 12189-66 - ГОСТ 12219-66.
Часть первая: Сб. ГОСТов. -
М.: Издательство стандартов, 1992

Для базирования валов используются призмы как постоянные, опорные, подвижные и неподвижные установочные элементы. Призмы обычно имеют угол а = 90°, изготавливаются из стали 20Х с цементацией на глубину примерно 1 мм для обеспечения твердости до 61 HRC. Предельную нагрузку на призму определяют по формуле

где d - диаметр базы заготовки; / - длина линий контакта заготовки с призмой.

Контакт с призмой обработанных валов обычно осуществляется по плоским поверхностям (рис. 1.15, а , б), а для необработанных валов целесообразнее использовать призмы с четырьмя дополнительными опорами (рис. 1.15, в).

Рис. 1.15. Схемы призм с плоскими поверхностями (а, б) и дополнительными опорами (в)

Рис. 1.16. Схема базирования (а) и установки (б) вала в призме с упором в торец

В зависимости от условий обработки валов выбираются различные конструкции призм.

Чтобы получить размер, установленный от торца, надо заготовку этим торцом установить в опору призмы. Схема базирования вала с торцевым упором в виде цилиндрической опоры представлена на рис. 1.16, б).

На рис. 1.17, а, б представлена схема приспособления с призмой для фрезерования плоскостей на валах в условиях мелкосерийного производства. Аналогичные приспособления применяются для

Рис. 1.17.

7 - корпус; 2 - цилиндрические направляющие; 3 - призма; 4 - винт; 5 - заготовка вала

Рис. 1.18.

разрезки цилиндрических заготовок. В качестве дополнения сверху цилиндрическая заготовка может поджиматься призмой, что увеличивает площадь контакта, а следовательно, уменьшает удельную нагрузку, что очень важно при обработке полых заготовок. В крупносерийном производстве используются автоматические приспособления с гидропанелями, делительным диском и гидроцилиндрами.

При обработке торцов заготовок, установленных в призмах, кроме силы, действующей вдоль оси, в момент врезания фрезы силы резания стремятся повернуть заготовку вокруг ее оси (рис. 1.18). Когда зубья торцевой фрезы касаются торца заготовки, эти силы максимальны, но по мере приближения к центру заготовки они уменьшаются, в центре их можно приравнять к нулю, а затем момент силы резания опять возрастает, стремясь повернуть заготовку, но уже в противоположную сторону.

При закреплении заготовки следует учитывать результирующую силу резания Р 0 как сумму окружной Р ок и осевой Р ос сил резания,

т.е. Р„ = 4 + Pl c . Следует учитывать примерные соотношения между силами Р ос ~ 0,5Р ок, Р р ~ 1,1Р 0К. В этом случае сила закрепления заготовки Q может быть определена по формуле

где К - коэффициент запаса; Р р - результирующая сила резания; / - коэффициент трения.

Смещение центра заготовки 00, (установленной на призму) можно определить по формуле

Рис. 1.19.

Рис. 1.20.

Следовательно, угол призмы оказывает влияние на колебания оси заготовки. Например, при а = 90° 00, = °°, так как заготовка проваливается между двумя параллельными поверхностями приспособления. При а = 180° 00, = Td/2, так как заготовка устанавливается на плоскость. При а = 30° 00, = 2 Td, при а = 60° 00, = Td, при а = 90° 00, = 0,71 Td, при а = 120° 00, = 0,6 Td, при а = 150° 00, = 0,53 Td.

В целях обеспечения самоцентрирования приспособления выполняются с двумя сходящимися призмами (рис. 1.19). При этом в качестве привода могут быть использованы различные механизмы, в том числе и эксцентриковые.

Сверление осевого отверстия в валах (рис. 1.20) обычно проще, чем радиального. Если вал имеет лыску, то ее целесообразно использовать для лучшей фиксации заготовки.

Например, при сверлении отверстия и установке гладкого вала в призме заготовка может сдвинуться за счет силы Р 0 в осевом направлении, создавая опасность отрыва заготовки от базовой поверхности поворота (рис. 1.21).

Рис. 1.21.

Рис. 1.22.

Сила закрепления заготовки в призме при сверлении отверстия (без учета силы подачи) может быть определена по формуле

где М - крутящий момент на сверле; К - коэффициент запаса; d CB - диаметр сверла; а - половина угла призмы.

На рис. 1.22 представлена схема стационарного кондуктора к одношпиндельному сверлильному станку с прижимной плитой, состоящего из основания, установленного на столе станка, колонок и кондукторной плиты, соединенной с обоймой шпинделя. Особенностью данной схемы является то, что кондукторная плита опускается вниз и прижимает заготовку усилием сжавшихся пружин.

Приспособления станочные. Призмы опорные, ГОСТ 12195-66

Машиностроение. ГОСТ 12195-66 - Приспособления станочные. Призмы опорные. Конструкция. ОКС: Машиностроение, Станочные системы. ГОСТы. Приспособления станочные. Призмы опорные. Конструкция. class=text>

ГОСТ 12195-66

Приспособления станочные. Призмы опорные. Конструкция

ГОСТ 12195-66
Группа Г27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Приспособления станочные

ПРИЗМЫ ОПОРНЫЕ

Конструкция

Holding devices. Knife-edges. Design

Дата введения 1967-07-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения СССР
Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ

В.В.Андреев; В.Н.Дзегиленок, канд. техн. наук; Е.М.Коваленко; В.А.Петрова; К.И.Сокольский; А.3.Старосельский (руководитель темы); А.В.Хренова

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 10.08.66 N 918

3. Срок проверки - 1993 г. Периодичность проверки - 5 лет

4. ВЗАМЕН МН 344-60

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июль 1990 г.) с ИЗМЕНЕНИЯМИ N 1, 2, утвержденными в июне 1980 г., марте 1988 г. (ИУС 9-80, 6-88)

7. Проверен в 1988 г. Снято ограничение срока действия (Постановление Государственного комитета СССР по стандартам от 17.03.88 N 584)

1. Конструкция и размеры опорных призм должны соответствовать чертежу и таблице.

Чертеж. Конструкция и размеры опорных призм

Размеры в мм

________________

* Размер определяют по формуле .

Пример условного обозначения опорной призмы для деталей диаметром от 5 до 10 мм:

Призма 7033-0031 ГОСТ 12195-66

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2. Материал - сталь марки 20Х по ГОСТ 4543-71. Допускается замена на стали других марок с механическими свойствами не ниже, чем у стали марки 20Х.

3. Твердость рабочих поверхностей - 56...61 HRC. Цементировать h 0,8...1,2 мм.

3а. Опорные поверхности под крепежные детали - по ГОСТ 12876.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).

4. Неуказанные пред. откл. размеров: Н14, h14, .
(Измененная редакция, Изм. N 2).

5. (Отменен, Изм. N 1).

6. Покрытие - Хим. Окс. прм. (обозначение покрытия - по ГОСТ 9.306).
(Измененная редакция, Изм. N 1).

7. Маркировать партию деталей одного типоразмера на таре или упаковке с указанием условного обозначения.
(Измененная редакция, Изм. N 2).

8. Пример применения опорной призмы указан в приложении.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ОПОРНОЙ ПРИЗМЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ОПОРНОЙ ПРИЗМЫ

Jalapeno M Pepper Seeds 100 SEEDS NON-GMO