Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Проектирование технологической оснастки

Конспект лекций

Омск 2006

Содержание

1. Назначение и классификация приспособлений механосборочного производства 3

1.1. Назначение приспособлений 3

1.2. Классификация приспособлений по целевому назначению: 3

1.3. Классификация приспособлений по степени специализации: 3

1.4. Классификация приспособлений по функциональному назначению: 3

1.5. Классификация приспособлений по степени автоматизации: 3

2. Установка заготовок в приспособления 3

2.1. Типовые схемы базирования заготовок 3

2.2 Основные схемы установок заготовок в приспособлениях. 5

3 Точность приспособления. Основные погрешности. Влияние приспособления на погрешность обработки. 6

4 Расчет приспособления на точность. 9

4.1 Общие положения 9

4.2 Последовательность расчета приспособления на точность. 9

4.3 Пример № 1: расчет кондуктора на точность: 10

4.3 Пример № 2: расчет приспособления на точность. 12

4.4 Пример № 3: расчёт точности фрезерного приспособления. 14

5. Типовые схемы установки конструкции установочных элементов. 16

5.1 Классификация опор. 16

5.2. Установка заготовок по плоским базовым поверхностям. 16

5.3. Установка заготовок по цилиндрической поверхности и перпендикулярной к её оси плоскости. 16

5.4 Установка заготовки по двум отверстиям и плоскости. 20

5.5 Установка заготовки по центровым отверстиям. 20

6. Зажимные механизмы приспособлений. 21

6.1 Требования предъявляемые к зажимным механизмам. 21

6.2 Методика расчета сил зажима. 22

6.3 РАСЧЕТ СИЛЫ ЗАЖИМА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ УСТАНОВКИ 24

6.4 КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАЖИМНЫХ МЕХАНИЗМОВ 26

7. УСТАНОВОЧНО-ЗАЖИМНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ 38

7.1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЗМОВ 38

7.2. КЛАССИФИКАЦИЯ САМОЦЕНТРИРУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ 39

7.3. Механизмы с упругодеформируемыми элементами 43

Библиографический список 47

1. Назначение и классификация приспособлений механосборочного производства

1.1. Назначение приспособлений

Приспособлением называется вспомогательное устройство к технологическому оборудованию, используемое при выполнении операций обработки, сборки и контроля (пример: трёх - кулачковый патрон, губки тисков, центра).

Применение приспособлений даёт возможность:

1.Установки заготовки на станках без выверки, устраняя операцию разметки.

2.Повышение производительности труда, сокращение нормы штучного времени

– применение многоместных приспособлений.

– механизированные и многократные зажимные устройства, загрузочные устройства, выталкиватели и т.д.

– быстросменные патроны, многоразовые державки (наладка вне станка).

- окна, лотки для отвода стружки, автоматическая транспортировка стружки.

– за счёт облегчения труда рабочего.

– быстрая переналадка приспособлений на обработку разных деталей.

3.Расширение технологических возможностей оборудования (например, фрезерование на токарном, растачивание на фрезерном станке).

1.2. Классификация приспособлений по целевому назначению:

1.Станочные приспособления (сверлильные, токарные, фрезерные, шлифовальные), составляют 70 – 80% всех приспособлений.

2.Приспособление для крепления инструмента.

3.Сборочные приспособления (предварительное деформирование пружин, рессор).

4.Контрольные.

1.3. Классификация приспособлений по степени специализации:

1.Универсальные.

2.Специализированные (например, для обработки валов, втулок, дисков).

3.Универсально-сборочные.

4.Специальные.

1.4. Классификация приспособлений по функциональному назначению:

1.Установочные.

2.Зажимные.

3.Силовые приводы.

4.Вспомогательные механизмы (делительные, фиксирующие).

1.5. Классификация приспособлений по степени автоматизации:

1.Ручные.

2.Механизированные.

3.Автоматизированные.

2. Установка заготовок в приспособления

2.1. Типовые схемы базирования заготовок

Заготовка должна быть расположена относительно режущего инструмента вполне определённым образом. Требуемое положение заготовок в приспособлении обеспечивают установочные элементы.

Установка заготовки заключается в лишении её шести степеней свободы – правило шести точек.

Иногда достаточно лишить заготовку 5, 4 и даже 3-х степеней свободы. Например, установка в трёхкулачковом патроне лишает заготовку 5 степеней свободы (рис. 1).

Рис.1. Лишение заготовки пяти и трех степеней свободы

Лишение степеней свободы достигается наложением связей. Связь называется односторонней, если она ограничивает перемещение вдоль оси в одном направлении, двусторонней – если ограничивает перемещение в обоих направлениях (рис. 2).

а) б)

Рис.2. Наложение связи на заготовку: а) односторонней; б) двусторонней

Шесть двусторонних связей – обеспечивают заданную ориентацию тела в системе координат «O,X,Y,Z» и фиксирование тела в данном положении.

При установке заготовки на опорные точки установочного механизма (односторонние связи) не хватает фиксации заготовки в положении установки. Для обеспечения фиксации (двухсторонней связи) необходимо дополнить зажимным механизмом или приложением усилия зажима Q (рис. 3).

Рис.3. Зажимной механизм в кондукторе

Базирование – придание заготовке требуемого положения относительного выбранной системы координат.

База – поверхность, линия, точка, принадлежащая заготовке и используемая для базирования (рис. 4).

Рис.4. Примеры базовых поверхностей

Классификация баз:

1.По назначению (рис. 5):

1.Конструкторские.

2.Измерительные.

3.Технологические.

Рис.5. Виды баз по назначению

2.По лишаемым степеням свободы:

1.Установочная – лишает трех степеней свободы (рис.6а).

2.Направляющая – лишает двух степеней свободы (рис. 6б).

3.Опорная – лишает одной степени свободы (рис. 6в).

4.Двойная направляющая – лишает четырех степеней свободы (рис. 6г).

5.Двойная опорная – лишает двух степеней свободы (рис. 6д).

а) б) в) г) д)

Рис.6. Виды баз по количеству лишаемых степеней свободы

3.По характеру проявления (рис. 7):

1.Скрытая.

2.Явная.

Рис.7. Базы явные и скрытые

4.По характеру изготовления (рис. 8):

1.Естественная.

2.Искуственная.

Рис.8. Базы естественные и искусственные