Установка на жесткие цилиндрические оправки с диаметральным натягом.

Установка на жесткие цилиндрические оправки с диаметральным натягом (оправки с натягом) применяются при обработке достаточно жестких деталей, когда требуется обеспечить очень высокую размерную точность, точность геометрической формы и точность взаимного рамсположения поверхностей (см.рис. 1.15)

рис.1.16

На рисунке 1.16 показана схема базирования и схема установки заготовки втулки на оправке с натягом. На схеме базирования обозначены: Т1 – ось втулки – двойная направляющая скрытая база (4 опорныые точки), Т2 – опорная явная база - внешний торец втулки. На схеме установки опорная база Т2 контактирует с буртиком оправки и фиксирует заготовку по оси. Технологическая скрытая база Т1 реализуется путем центрирования втулки при ее запрессовки на оправку по установочной поверхности отверстия d. Точность отверсти d должна соответствовать седьмому квалитету с отклонениями H7 и шереховатость Ra 0,63.

В конструкциях оправок с натягом, выделяют следующие элеименты:

1. Поводковая часть 1

2. Буртик

3. Рабочая часть (шейка)

4. Проточная часть

5. Направляющая часть

Жесткие оправки устанавливаются на станках в центрах, для передачи крутящего момента на оправку используются поводковые устройства. которые соединяются с поводковой частью оправки, поэтому поводковая часть имеет две диаметрально расположенные плоские лыски. Буртик предназначен для базирования заготовки по оси. Диаметр буртика d_б=d₁-2z-(2…5),

где z – припуск на сторону втулки, снимаемый при обработке на опраке

d₁ -- исходный диаметр обрабатываемой поверхности втулкти

данная формула показывает, что буртик должен контактировать с заготовкой по всей торцевой поверхности с одной стороны, а с другой строны буртик должен давать возможность выхода иснтрумента в процессе обработки.

Примечание: оправки с натягом могут быть и без буртика, в этом случае по оси заготовка базируется с помощью съемных колец. Оправки без осевого буртика позволяют обрабатывать 2 торца втулки одновременно на оправке. Рабочая часть – шейка, длина должна быть меньше чем длина заготовки с тем, чтобы рабочая часть работала по всей поверхности и чтобы не было местной выработки. Диаметр шейки равен диаметру заготовки, однако диаметр оправки-шейки выполняется по 6 квалитету с полями допусков n6, p6, r6 и шереховатость Ra0,63.

Проточная часть отделяет направляющую часть от рабочей части и необходима для выхода инструмента при обработке свободного торца втулки. Диаметр проточки должен быть меньше диаметра направляющей части. Длина проточки lпр= l-lp+(2…5). Направляющая часть необходима для направления заготовки при ее запрессовке на оправке с тем, чтобы исключить заклинивание заготовки и повреждения оправки. Наибольший диаметр направляющей части равен наименьшему диаметру заготовки, lн=(1/2…1/3)l;

Общая длина оправки L=(5…7)l. При конструировании оправок с натягом расчетными параметрами являются исполнительные размеры рабочей шейки.

Исполниельные размеры шейки оправки определяются из условия надежного закрепления заготовки на оправке, т.е. определяются для случая, когда в соединении «оправка – заготовка» величина натяга минимальная. В рабочем состоянии в соедиении «оправка-заготовка» в результате диаметрального натяга со стороны оправки на заготовку действует равномерно распределенная по все поверхности отверстия давление интенсивность p. Взаимосвязь между натягом и давлением устанавливается формулой

p=e_min*10^-3/(d(C₁/E₁+C₂/E₂)Мпа.

Е₁ и Е₂ – модули упругости материалов оправки и заготовки

С₁ и С₂ – соотвественно коэффицента, характризующие радиальную жесткость оправки и заготовки.

Для сплошных оправок С₁ = 1-μ₁: C₂=

μ₁ и μ₂- коэффиценты Пуассона для оправки и заготовки.

Если заготовка короткая l/d<1, то в знаменатель формулы добавляется X, который определяется по графику в зависимости от l к d. Из графика следует, что чем короче заготовка, тем меньше коэффициент X, это означает, что для коротких заготовок величина натяга требуется меньше. Расчет исполнительных размеров шейки оправки проводится в следующей последовательности.

Допустим, что в процесси обработки втулкит на оправки действует момент обработки и осева сила обработки, тогда для надежного закрепеления заготовки на оправке момент трения между заготовкой и оправкой и осевая сила трения между заготовкой и оправкой должны быть в K раз больще Mобр и Рос, где К – коэффициент запаса. К=1,5…2,0. Сказанное записывается следующим образам Мтр = 2πd_опрpl_рf₁(d_опр/2)=КМобр Pтр = 2πd_опрpl_рf₂=Кробр. Осюда опрделяется p и большее из них вставляется в расчетную формулу и определяется e_min. Далее строится схема полей допуской отверстия и оправки.

Допустим, что соединение заготовки с оправкой выполнено по посадке H7/p6

В заключении отметим, что установка на оправки с натягом требует дополнительного оборудования для запрессовки и распрессовки, свзана с затратами времени и энергии, практически не автоматизируется, поэтому применяется в мелкосерийном производстве, а также в случаях когда другими способами обеспечить требуюмую точность обработкеи не предостваляется возможным.

Клиноплунжерные оправки

Клиноплунжерные оправки широко применяются на токарных, шлифовальных и зубообрабатывающих станках. По исполнению бывают шпиндельные и фланцевые. Шпиндельные оправки непосредственно встраиваются в шпиндель станка и предназначены для обработки мелких деталей с установочным отверстием порядка 10-30 мм.

При обработке длинных заготовок (гильзы, трубы) применяются двухрядные оправки (рис.2.24).

Двухрядные клиноплунжерные оправки требую применения двух взаимно противоположных исходный сил W₁ и W₂, что достигается применением специальных приводов. Во время установки заготовок на такие оправки под действием сил W₁ и W₂, штоки привода 1 и 2 и клиновые втулки 5 и 6 перемещаются вдоль оси оправки в противоположных направлениях. В результате плунжеры в каждом ряду получают синхронные радиальные перемещения от оси к заготовке, происходит центрирование и закрепление заготовки. При снятии исходных сил W₁ и W₂ шток 2 принимает исходное положение под действием центральной пружины, а шток 1 под действием пружины 7, через дистанционную втулку 8. Технологическими базами являются Т1 – ось заготовки, двойная направляющая скрытая база и торец заготовки Т2 – опорная явная база. При проектировании и эксплуатации клиноплунжерных оправок необходимо иметь в виду следующее: 1 – плунжеры могут иметь круглое сечение или прямоугольное. Плунжеры с круглым сечением легко изготовить, однако при работе оправки они меняют свое положение, часто поворачиваются и поэтому быстро изнашиваются. Плунжеры с прямоугольным сечением стоят значительно больший период времени, однако изготовление радиальных пазов в корпусе требует специальных методов обработки. 2- площадь контакта между плунжером и клиновым пазом должна быть по возможности больше. Чем меньше площадь контакта, тем быстрее оправка выходит из строя. 3- рабочий профиль плунжера должен соответствовать кривизне установочного отверстия.

Дата добавления: 2015-07-08