Направляющие и вспомогательные устройства

Повышение точности размеров в партии обработанных деталей и производительности труда на операции достигается применением направляющих и вспомогательных устройств, которые можно разделить на три группы:

• для быстрой установки инструментов на размер – шаблоны, установы;
• для определения положения и направления осевого инструмента – кондукторные втулки;
• для определения траектории относительного движения инструмента и заготовки – копиры.

Устройства для направления
и координирования инструмента

Для устранения упругих деформаций инструмента и придания ему определенного положения относительно заготовки применяют направляющие элементы: кондукторные втулки и копиры.

Кондукторные втулки применяют в сверлильных и расточных приспособлениях. Постоянные втулки (рисунок 2.31,а) применяют в кондукторах для мелкосерийного производства при обработке отверстий одним инструментом; сменные втулки (рисунок 2.31,б,в) – в приспособлениях для массового и крупносерийного производств; быстросменные втулки с замком (рисунок 2.31,г) – при обработке отверстия несколькими последовательно сменяемыми инструментами. Сменные и быстросменные втулки 1 вставляют в постоянные 2 (по посадке H7/g6), которые запрессовывают в корпус 3 приспособления (по посадке H7/n6). На буртике быстросменной втулки 1 имеются две выемки для крепления головки крепежного винта 5 и для прохода головки при смене втулки.

Рисунок 2.31. Кондукторные втулки

На рисунке 2.31,д показана специальная кондукторная втулка для обработки отверстия в углублении заготовки 2, а на рисунок 2.31,е – для сверления отверстия в цилиндрической заготовке.

Применение кондукторных втулок позволяет устранить разметку, уменьшает увод оси отверстия и разбивку диаметра обрабатываемого отверстия. Точность диаметра отверстий повышается в среднем на 50% по сравнению с точностью при обработке без кондукторных втулок.

Втулки для сверления отверстий диаметром до 25 мм изготовляют из сталей У10А, У12А или 9ХС (с закалкой до твердости HRC_э 63...66); для отверстий диаметром более 25 мм – из стали 20 или 20Х с цементацией на глубину 0,8...1,2 мм и закалкой до той же твердости. Ориентировочный срок службы кондукторных втулок 10000...15000 сверлений при l £ d. Значительное увеличение износостойкости втулок (в 5...8 раз) достигается изготовлением их из твердого сплава или запрессовкой твердосплавных вставок в нижнюю часть втулок, где наблюдается наибольший износ.

Копиры применяют при обработке фасонных и сложнопрофильных поверхностей. Назначение копиров направлять режущий инструмент для получения заданной траектории его движения относительно заготовки.

Рисунок 2.32. Обработка замкнутого контура по копиру

На рисунке 2.32 показаны три схемы обработки замкнутого контура на фрезерном станке. Когда диаметры ролика 1 и фрезы 2 равны, профиль копира 3 идентичен профилю обработанной детали 4 (рисунок 2.32,а). Если диаметр ролика не равен диаметру фрезы, профиль копира эквидистантен профилю детали (рисунок 2.32,б). Если оси ролика и фрезы не лежат на одной прямой, профили детали и копира отличаются (рисунок 2.32,в). Скрепленные заготовка и копир вращаются вокруг общей оси. Расстояние между заготовкой и осью фрезы изменяется в соответствии с профилем копира и формируется нужный профиль детали.

Копир и ролик выполняют из высокоуглеродистой или цементируемой стали, закаленной до твердости HRC_э 59...63.

Установы и шаблоны

Угловые 1 и высотные 2 установы применяют для контроля положения инструмента при настройке и поднастройке станка (рисунок 2.33). Установы закрепляют на корпусе приспособления, при этом их эталонные поверхности располагают ниже обрабатываемых поверхностей, чтобы не мешать проходу режущего инструмента.

Рисунок 2.33 – Угловые (а) и высотные (б, в) установы

Правильное положение инструмента находят введением между установом и режущей кромкой инструмента щупа 3 или подведением инструмента к установу, если последний не мешает выполнению операции. Для настройки по щупу

где и – наибольший и наименьший выполняемые размеры; – наименьшая упругая деформация технологической системы; – толщина щупа (2...3 мм); – установочный размер.

Погрешность настройки = 0,02...0,003 мм,

где – погрешность установки инструмента на размер по щупу.

Для настройки по установу без щупа:

.

Установы изготавливают из стали 20Х, цементируют на глубину 0,8...1,2 мм и закаливают до твердости HRC_э 56...61.

Корпусы приспособлений

Корпус – базовая деталь, объединяющая все элементы приспособления в единую конструкцию, на которой монтируют установочные элементы, зажимные устройства, детали для направления инструмента, а также вспомогательные детали и механизмы.

Корпус должен удовлетворять следующим требованиям:

• быть жестким и прочным при минимальной массе, так как воспринимает силы обработки и закрепления заготовки;
• быть удобным для очистки от стружки и отвода охлаждающей жидкости;
• обеспечивать быструю и удобную установку и съем заготовок;
• обеспечивать установку и закрепление (приспособления) на станке без выверки; для этого предусматривают направляющие элементы – пазовые шпонки и центрирующие бурты;
• обеспечивать безопасность работы (недопустимы острые углы и малые просветы между рукоятками и корпусом, приводящие к защемлению рук рабочего);

 

• должен быть прост в изготовлении

Для изготовления корпусов обычно применяют серый чугун (СЧ12, СЧ15, СЧ18, СЧ20) и стали (Ст3, 20, 30). В отдельных случаях для корпусов поворотных приспособлений для облегчения их перемещения применяют легкие сплавы на алюминиевой основе, а также магниевые сплавы.

Корпусы приспособления изготовляют литьем, сваркой, ковкой, резкой, используя сортовой материал (прокат), а также сборкой из отдельных элементов.

Вопросы для самопроверки

1. Укажите типы кондукторных втулок и их назначение.
2. Какую роль играют копиры?
3. Каково назначение высотных и угловых установов? В каких случаях применяют щупы?
4. Какие факторы влияют на точность деления и фиксации делительных устройств?
5. Какие требования предъявляются к корпусам приспособлений?