моя кр по тех оснастке

К прецизионным станочным приспособлениям относятся оп­равки с гофрированными втулками, предназначенные для обра­ботки деталей типа колец, втулок и гильз. Центрирующий зажим­ной элемент оправки (гофрированная втулка) нагружается осевой сжимающей силой и деформируется. При этом внутренний диа­метр гофрированной втулки уменьшается, а наружный увеличи­вается. Внутренней поверхностью гофрированная втулка точно центрируется и закрепляется на валу оправки, а наружной — точно центрирует и закрепляет заготовку.

Величина осевой сжимающей нагрузки, которую необходимо приложить к гофрированной втулке для центрирования и надеж­ного крепления заготовки, зависит от размеров втулки. Напри­мер, для втулки с размерами D = 20 мм и L = 20 мм эта нагрузка Q = 220 кгс; при D = 50 мм и L = 30 мм Q = 600 кгс; при D = = 100 мм и L = 50 мм Q = 1600 кгс.

Экспериментальные исследования и производственные наблю­дения показывают, что при использовании оправок с гофрирован­ными втулками радиальное биение обработанных наружных по­верхностей заготовок удается выдержать в пределах 2—4-й сте­пеней точности по ГОСТ 10356—63. Таким образом, оправки с гофрированными втулками являются наиболее точными среди современных самоцентрирующих зажимных приспособлений. По достигаемой точности центрования заготовок им аналогичны только ступенчатые цилиндрические оправки. Однако при ис­пользовании ступенчатых цилиндрических оправок неизбежна селективная подборка заготовок, тогда как оправки с гофриро­ванными втулками позволяют обрабатывать заготовки с отклоне­ниями диаметральных размеров базовых отверстий в пределах 1—2 классов точности (в зависимости от номинальной величины этого диаметра).

Материал для изготовления гофрированных втулок — сталь марки 60С2ХФА по ГОСТ 14959—69, твердость после закалки HRC 42—46. Допускаются стали марок 60С2А и 65С2ВА для втулок с размером D = 19,99 ÷ 39,98 мм и D = 84,968 ÷94,968 мм; стали марок 60С2А, 65С2ВА, 50ХФА и 60С2 для втулок с разме­ром D = 44,98 ÷ 54,97 и D = 99,968 мм; стали марок 60С2А, 65С2ВА, 50ХФА, 60С2, 55С2, 55ГС и 65Г для втулок с разме­ром D = 59,07 ÷ 79,97 мм.

Рис. 70. Основные технические требования к го­фрированным втулкам для прецизионных опра­вок

Основные требования к размерным и геометриче­ским параметрам втулок показаны на рис. 70. Биение вала оп­равки следует выдерживать в пределах 1—2-й степеней точности по ГОСТ 10356—63. В процессе эксплуатации оправки с гофри­рованными втулками изнашиваются, что снижает точность цен­трирования заготовок в среднем на 3—5 мкм за каждые 25—- 30 тыс. закреплений.

Использование оправок с гофрированными втулками наряду с высотой точностью центрирования позволяет получить высокую круглость обработанных поверхностей деталей, в том числе тонкостенных. Это объясняется тем, что сила закрепления заго­товки гофрированными втулками равномерно распределена по окружности базового отверстия. Деформации заготовок под дей­ствием таких сил являются равномерными и не вызывают некруг- лостей. В этом отношении оправки с гофрированными втулками выгодно отличаются от кулачковых, цанговых и клиноплунжер­ных приспособлений с сосредоточенными силами закрепления.

В реальных заготовках базовые отверстия всегда являются некруглыми. При использовании оправок с гофрированными втулками некруглости базовых отверстий заготовок переносятся на обработанную наружную поверхность. Однако некруглости обработанной поверхности удается снизить примерно в 2,5 раза по сравнению с некруглостью базового отверстия.

Оправки с гофрированными втулками обеспечивают передачу крутящих моментов и сдвигающих сил на финишных операциях

Рис. 71. Оправки с гофрированными втулками: а — центровые; б — фланцевые; в — консольные (конус Морзе 1)

Обработки, имеют сравнительно небольшие диаметральные габа­риты и простую конструкцию, могут быть изготовлены на универ­сальных металлорежущих станках. При использовании пневма­тического, гидравлического или электромеханического прижима оправки являются быстродействующими. Оправки с гофриро­ванными втулками могут иметь центровое, фланцевое или кон­сольное исполнение (рис. 71) и служить для закрепления загото­вок со сплошными, прерывистыми, ступенчатыми или глухими базовыми отверстиями.

Втулки гофрированные должны деформироваться только в пре­делах упругих деформаций. Поэтому наибольшие напряжения, возникающие во втулке в процессе эксплуатации оправки, должны быть меньше предела текучести σ_0,2 ее материала. Это условие обеспечивается при использовании соответствующих материалов и термической обработке втулок.

Расчеты геометрических, силовых и прочностных параметров гофрированных втулок проводят методами прикладной теории

упругости. Методика расчета разработана в МВТУ им. Н. Э. Бау­мана канд. техн. наук А. А. Шатиловым.

Одними из наиболее точных разжимных оправок является гамма оправок специализированной фирмы «Тоблер» (Франция), некоторые из которых представлены на рис. 72. Консольная раз­жимная оправка с разжимом цанги при помощи ключа (рис. 72, а) обеспечивает точность центрирования 0,02 мм.

Центровая разжимная оправка (рис. 72, б) применяется в ин­дивидуальном производстве. Двухстороннее расположение пазов в цанге обеспечивает диапазон разжима до 4—5 мм при точности центрирования 0,02—0,03 мм.

У консольных оправок (рис. 72, а и г) зажим осуществляется или с помощью круглой гайки (рис. 72, в), или с помощью тяги, соединенной с гидро- или пневмоцилиндром.

Цанговый патрон (рис. 72, д) имеет отводимые торцовые упоры, позволяющие выполнить за одну установку детали проточку обоих ее торцов.

При нарезании пакета из нескольких зубчатых колес на зубофрезерных станках установка деталей обычно ведется на цилиндрических оправках, что приводит к неточному центриро­ванию отдельных деталей в пакете. Фирмой «Тоблер» создана раз­жимная оправка для зубофрезерных станков (рис. 73), где каждая из зажимаемых деталей центрируется отдельной разжимной цангой. Для особо точных операций, а также для контроля пре­цизионных деталей могут быть применены разжимные оправки с гидропластом (конструкция запатентована фирмой «Тоблер»), обеспечивающие точность центрирования 0,002—0,004 мм.

Торцовые поводковые патроны. Для токарной обработки дета­лей типа валов целесообразно применять торцовые поводковые патроны, заменяющие хомутики и кулачковые поводковые па­троны. Применение патронов этого типа позволяет за одну уста­новку обточить все наружные поверхности ступенчатого вала, что особенно эффективно при обработке валов на многосуппортных токарных станках с ЧПУ, в том числе имеющих рабочее движение инструмента в направлении как к передней, так и к задней бабке (рис. 74, а). Торцовые поводковые патроны могут иметь различное исполнение: для установки в конус шпинделя и для крепления на фланце (рис. 74, б и в).

При установке детали на центр патрона и поджиме ее задней бабкой происходит смещение плавающего центра до упора торца детали в поводковые штифты. Для компенсации возможного пере­коса торца детали, поводковые штифты задним концом опираются на демпфирующую прокладку.

Крутящий момент, передаваемый торцовым поводковым патро­ном, зависит от отношения диаметра прижима поводка к наиболь­шему диаметру детали, которое должно быть не меньше 1 : 2; прижимной силы, создаваемой задним центром; обрабатываемого материала и его механических свойств; направления движения

Рис. 72. Прецизионные разжимные оправки фирмы «Тоблер» (Франция):

а — консольная оправка с ключевым зажимом; б — центровая оправка; в — консольная оправка с разжимом от ру­ки; г — механизированный патрон с фланцевым креплением и разжимной цангой; д — механизированный патрон с отводимыми упорами

Рис. 73. Разжимная оправка фирмы «Тоб­лер» (Франция) для зубообрабатываю­щих станков

Подачи (при подаче от шпинделя к задней бабке расчетная при­жимная сила должна быть увеличена вдвое).

Для надежной работы поводковых патронов необходимо, чтобы перекос торца деталей на окружности расположения повод­ков не превышал 0,1 мм (компенсируется демпфером), поэтому торцы заготовок лучше протачивать или цековать, а не фрезеро­вать. Заточка поводковых штифтов должна производиться только комплектно — на один размер, с колебаниями по длине не более 0,01—0,02 мм.

Многоразмерные зажимные цанги. Зажимные цанги для ре­вольверных станков, токарных и револьверных автоматов, как правило, допускают колебания в диаметре закрепляемого прутка не более 0,1—0,2 мм. По этой причине станки этого типа должны иметь большую номенклатуру зажимных цанг, заменяемых при наладке станка. В условиях мелкосерийного производства эффек­тивно применение многоразмерных зажимных цанг по типу цанг фирмы «Пратт-Барнерд» (Англия).

Рис. 74. Торцовые поводковые патроны фирмы Шмид—Коста:

а — схема токарной обработки вала за одну установку с применением торцового поводко­вого патрона; б — конструкция патрона, устанавливаемого в конце шпинделя; в — кон­струкция поводкового патрона с фланцевым креплением

Цанги этой фирмы отличаются от известных типов зажимных цанг: корпус цанги во время работы не деформируется, а зажим осуществляется шестью подвижными вкладышами, имеющими радиальное перемещение в пазах цанги. Каждый типоразмер такой цанги, без замены вкладышей обеспечивает зажим прутка или штучной заготовки в диапазоне диаметров 2,5—3,0 мм. Так, например, первый размер цанги обеспечивает зажим прутка D 1,6—4,8 мм, следующие размеры цанг охватывают диаметры 3,2—6,4; 6,4—9,5; 9,5—12,7; 12,7—15,9 мм и т. д. Применение многоразмерных цанг на револьверных станках, на одношпин­дельных прутковых автоматах, на токарных и операционных станках, выполняющих вторые операции, в несколько раз сокра­щает комплект зажимных цанг и уменьшает время на переналадку оборудования. В ряде случаев применение многоразмерных зажимных цанг позволяет осуществить переход на обработку горячекатаного материала вместо калиброванного.

Список литературы

"Комплексная механизация и автоматизация в механических цехах" авторы: Жданович В.Ф., Гай Л.Б..