Раздел 2 разработка эскизного проекта приспособления

2.1 Разработка эскизного проекта приспособления

Эскизный проект, ГОСТ 2.119-73 это совокупность документов, содержащих принципиальные решения и дающих общее представление об устройстве и принципе работы разрабатываемого объекта, а также данные, определяющие его назначение, основные параметры и габаритные размеры. В случае большой сложности объекта этому этапу может предшествовать аван-проект (предпроектное исследование), обычно содержащий теоретические исследования, предназначенные для обоснования принципиальной возможности и целесообразности создания данного объекта.

Эскизный проект разрабатывают, если это предусмотрено техническим заданием или протоколом рассмотрения технического предложения. Эскизный проект разрабатывают с целью установления принципиальных (конструктивных, схемных и др.) решений изделия, дающих общее представление о принципе работы и (или) устройстве изделия, когда это целесообразно сделать до разработки технического проекта или рабочей документации. На стадии разработки эскизного проекта рассматривают варианты изделия и (или) его составных частей. Эскизный проект может разрабатываться без рассмотрения на этой стадии различных вариантов. При разработке эскизного проекта выполняют работы, необходимые для обеспечения предъявляемых к изделию требований и позволяющие установить принципиальные решения. Перечень необходимых работ определяется разработчиком в зависимости от характера и назначения изделия и согласовывается с заказчиком, если изделие разрабатывается по заказам Министерства обороны.

УСП - это детали и сборочные единицы, в совокупности, именуемые элементами универсально-сборных приспособлений, с пазами 12 мм (УСП-12) предназначены для сборки приспособлений (компоновок), используемых при различных видах механической обработки и контроля деталей машин. Время сборки приспособления средней группы сложности 4 час. Быстрота сборки обеспечивается универсальностью конструкций, высокой точностью и взаимозаменяемостью элементов УСП-12.После обработки заданной партии деталей компоновка разбирается, а составляющие ее элементы могут быть использованы для сборки новых компоновок, предназначенных для обработки других деталей. Соединение деталей и сборочных единиц между собой производится с помощью болтов, шпилек и винтов; фиксация (друг относительно друга) — с помощью шпонок. Конструкция элементов, габаритные и присоединительные размеры, допуски и чистота поверхности даны с учетом взаимозаменяемости и собираемости элементов в различных комбинациях без натягов и пригонки. Возможность сборки проверена на многих заводах страны длительной практикой создания приспособлений из элементов УСП-12 для различных видов обработки. Универсально-сборные приспособления широко используются на заводах с опытным, мелкосерийным и единичным типом производства и в серийном производстве при освоении новой продукции. Из элементов УСП-12 могут быть собраны приспособления для обработки деталей (различных как по форме, так и по размерам) на сверлильных, расточных, шлифовальных, токарных и других станках. В компоновках УСП-12 можно устанавливать обрабатываемые детали с максимальными габаритами: ширина - 700 мм, длина - 800 мм, высота - 400 мм. Максимальная масса обрабатываемых деталей 60 кг. Такие детали, как полосы, балки, уголки и им подобные, можно обрабатывать в компоновках, Состоящих из нескольких несостыкованных между собою секций, закрепленных на столе станка. Их можно обрабатывать также в одной компоновке по участкам, за несколько установок. В этих случаях длина обрабатываемых деталей может значительно превышать длину основания приспособления.

На детали и сборочные единицы универсально сборных приспособлений разработано 281 стандарт (ГОСТ 15185-70 – ГОСТ 15465-70). Эти стандарты охватывают 1323 типоразмера элементов. Вся номенклатура элементов УСП-12 делится по назначению на группы: базовые, корпусные, установочные, направляющие, прижимные, крепежные, разные детали и сборочные единицы.

Перечисленные группы весьма различны по сложности и точности обработки входящих в них элементов: элементы разных групп изготовляются из разных материалов и проходят разную термическую обработку.

Базовые детали(ГОСТ 15185–70 – ГОСТ 15214-70).Количество типоразмеров деталей – 82.К этой группе относятся квадратные, прямоугольные и круглые плиты, конусные оправки, базовые и токарные угольники, т. е. наиболее крупные детали, которые обычно служат основанием приспособления.Базовые детали изготовляются из стали 12ХНЗА, цементируются на глубину 1,2 – 1,6 мм и закаливаются до твердости НRС 58 – 62.

Корпусные детали (ГОСТ 15215-70 – ГОСТ 15343-70). Количество типоразмеров деталей – 633. В эту группу входят прокладки, подкладки, опоры, проставки, призмы, угловые опоры и подкладки, угольники (установочные, ребристые) и планки, т. е. все детали, которые служат для образования корпуса приспособления. Корпусные детали изготовляются из сталей 20Х и 12ХНЗА. Детали из стали 20Х и 12ХНЗА цементируются на глубину 0,8 – 1,2 мм и закаливаются до твердости НRС 56 – 62.

Установочные детали (ГОСТ 15344-70 – ГОСТ 15360-70).Количество типоразмеров деталей – 140. В эту группу входят шпонки привертные, штыри установочные, пальцы и диски, передвижные пальцы, переходники, центры цилиндрические, грибковые и упорные, т. е. детали, служащие для установки и фиксации корпусных элементов приспособления или для установки обрабатываемых деталей. Установочные детали изготовляются из стали У8А и закаливаются до твердости НRС 48 – 58.

Направляющие детали (ГОСТ 15361-70 – ГОСТ 15366-70).Количество типоразмеров деталей – 74. К этой группе относятся переходные и кондукторные втулки, валики и колонки; они служат для направления режущего инструмента и настройки размеров приспособления. Направляющие детали изготовляются из сталей 9ХС, У8А, 20Х и закаливаются до твердости НRС 56 – 64.

Прижимные детали (ГОСТ 15367-70 – ГОСТ 15378-70).Количество типоразмеров деталей – 48. Эту группу составляют прихваты и планки, которые служат для закрепления обрабатываемой детали в приспособлении. Прижимные детали изготовляются из стали 20, цементируются на глубину 0,8—1,2 мм и закаливаются до твердости НRС 52-56.

Крепежные детали (ГОСТ 15379-70 – ГОСТ 15402-70). Количество типоразмеров деталей – 152. В эту группу включены болты, винты, шпилькя, гайки, шайбы; они служат для соединения между собой элементов приспособления и для закрепления обрабатываемой детали. Крепежные детали изготовляются из сталей З8ХА, 40Х, 45, 20 и закаливаются до твердости НRС 38-42.

Разные детали (ГОСТ 15403-70 – ГОСТ 15435-70. Количество типоразмеров деталей – 126. К этой группе относятся ушки, вилки, хомутики, оси, опоры колпачковые, наконечники, шайбы стопорные и упорные, кольца, рукоятки, пружины и др.; они имеют самое различное назначение. Разные детали изготовляются из сталей 20, 45, У8А, 20Х и закаливаются до твердости НRС 38-56.

Сборочные единицы (ГОСТ 15436-70 – ГОСТ 15465-70). Количество типоразмеров сборочных единиц – 68. В эту группу входят поворотные головки, фиксаторы, центровые бабки, подвижные призмы, кулачковые и тисочные зажимы и другие, служащие для ускорения сборки компоновок УСП. Основные элементы сборочных единиц изготовляются из стали 20Х, цементируются на глубину 0,8-1,2 мм и закаливаются до твердости НRС 56—62.

2.2 Обоснование выбора приспособления.

Выбор приспособления вида УСП был выбрал из за следующих свойств:

Приспособления собирают без чертежей и схем, не затрачивая времени на проектирование и изготовление специальных приспособлений. Стоимость комплекта деталей УСП окупается в течение короткого периода за счет незначительных затрат времени на сборку и возможности многократной оборачиваемости элементов УСП. Такой вид оснащения значительно сокращает сроки подготовки производства, так как сборка приспособлений из готовых элементов занимает гораздо меньше времени, чем проектирование и изготовление специальных приспособлений. Многократное использование в течение длительного времени одних и тех же элементов для сборки различных приспособлений позволяет уменьшить расход металла на специальную оснастку, сократить объем работ в инструментальных цехах, высвободить часть оборудования и т.д. Техническая и экономическая обоснованность применения УСП объясняется тем, что цикл сборки приспособления из элементов УСП по времени в 40-50 раз и по трудоемкости в 10-15 раз меньше по сравнению с циклом изготовления специальных приспособлений. Кроме того, элементы УСП характеризуются высокой оборачиваемостью, т.е. каждый элемент УСП применяется в различных компоновках от 60 до 100 раз в течение года. Срок службы основных элементов УСП достигает от 12 до 15 лет, что определяет низкую себестоимость компоновок УСП.

В обосновании выбора приспособления использованного в данном курсовом проекте следующее, на примере сравнения УСП и ручных тисков

-Тиски не дают возможности закреплять обрабатываемые детали предварительно с небольшой силой зажатия, что бывает необходимо в процессе их установки и выверки;

- Тиски могут вызвать деформацию заготовки;

- Требуется больше рабочей силы и времени для установки приспособления;

2.3 Выбор опорных элементов приспособления.

Установочные элементы (опоры) служат для базирования (установки) на них обрабатываемых заготовок. Установочные элементы, позволяющие получить полное или частично ориентированное положение заготовки в приспособлении, называются основными. Вспомогательными называются установочные элементы, используемые для сообщения заготовке дополнительной устойчивости или для повышения жесткости ее крепления; они выполняются регулируемого или самоустанавливающегося типа. Установочные элементы, монтируемые на больших плитах, значительно массивнее и тяжелее обычных, поэтому транспортирование их несколько сложнее. Установочные элементы вставляют в отверстия плиты. В Т - образных пазах устанавливают и закрепляют зажимные устройства. Установочные элементы делятся на основные и вспомогательные опоры. Основные опоры, предназначенные для базирования детали, жестко связаны с корпусом приспособления и определяют положение обрабатываемой детали относительно режущего инструмента. Установочные элементы служат для установки на них обрабатываемых деталей и правильного размещения в приспособлении обрабатываемой детали. Установочные элементы с точечными опорами имеют ограниченную поверхность контакта. К таким опорам относятся, например, узкие призмы для установки цилиндрических заготовок. Эти опоры обеспечивают постоянную для всех заготовок данной партии устойчивость установки независимо от погрешностей их размеров и форм. Недостатками установки на точечные опоры являются повреждения базовых поверхностей заготовок при больших силах прижатия, а также смещение обрабатываемой заготовки из-за деформаций в местах контакта опор с базами. Установочные элементы делятся на основные и вспомогательные опоры. Основные опоры, предназначенные для базирования детали, жестко связаны с корпусом приспособления и определяют положение обрабатываемой детали относительно режущего инструмента. Установочные элементы приспособлений служат для придания обрабатываемой заготовке определенного положения относительно рабочего инструмента. Доведение базовых поверхностей заготовки до соприкосновения с установочными элементами производится вручную, весом детали или посредством вспомогательных зажимных устройств. Дополнительные установочные элементы можно выполнять жесткими: они отличаются простотой устройства, но из-за зазоров вызывают погрешность установки. Установочные элементы приспособлений базируют обрабатываемые заготовки, обеспечивая определенное положение ее относительно режущего инструмента. В качестве установочных элементов чаще всего применяют штыри и пластины.