Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Нижнетагильский технологический институт (филиал)

А. А. Пыстогов

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА»

Курс лекций

Рекомендовано методическим советом

Нижнетагильского технологического института (филиала) УрФУ

в качестве учебного пособия для студентов всех форм обучения

специальностей «Технология машиностроения», «Многоцелевые гусеничные

машины» и «Средства поражения и боеприпасы»

Нижний Тагил

2012

УДК 621.7.001.63

ББК 32.965 .7

Г 95

Рецензенты:

Кандидат технических наук, доцент Уфимского государственного

нефтяного технического университета Чистов Д. И.;

Зав. кафедры Детали машин Уральского

Государственного Лесотехнического Университета

профессор, д.т.н. Шабалин Л. А.

Министерство образования и науки РФ; ФГАОУ ВПО «УрФУ им. Первого Президента России Б. Н. Ельцына», Нижнетагил. Технол. Ин-т (фил.). − Нижний Тагил: НТИ(ф) УрФУ, 2011

Содержит подробную классификацию технологической оснастки, описание элементов и приводов приспособлений, порядок проектирования и расчета технологической оснастки. Приведены примеры расчета приспособления на точность, силового и прочностного расчетов. Кратко рассмотрен вопрос экономической целесообразности применения приспособлений.

Предназначено для использования студентами всех форм обучения специальностей «Технология машиностроения», «Многоцелевые гусеничные машины» и «Средства поражения и боеприпасы» при подготовке к экзамену и при выполнении курсовой работы.

УДК

ББК

Библиогр.: 12 назв. Табл. Рис. Прил.

© Пыстогов А. А., 2012

Оглавление

Введение 4

ЛЕКЦИЯ 1 6

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ 6

1.1. Назначение технологической оснастки 6

1.2. Классификация технологической оснастки 7

ЛЕКЦИЯ 2 21

Разработка схемы базирования заготовки. Выбор установочных элементов 21

2.1. Способы базирования заготовки 21

2.2. Схемы базирования заготовки 23

2.3. Основные элементы приспособлений 25

2.4.Установочные элементы приспособлений 26

ЛЕКЦИЯ 3 32

Зажимные устройства приспособлений 32

3.1. Назначение зажимных устройств 32

3.2. Классификация зажимных устройств 33

3.3. Зажимные элементы 36

ЛЕКЦИЯ 4 49

НАПРАВЛЯЮЩИЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, УСТРОЙСТВА И КОРПУСА ПРИСПОСОБЛЕНИЙ 49

4.1. Устройства для координирования и направления инструмента 49

4.2. Вспомогательные элементы и устройства приспособлений 52

4.3. Корпуса приспособлений 56

ЛЕКЦИЯ 5 58

влияние точности изготовления приспособления на точность обработки и сборки 58

5.1. Погрешность базирования при установке вала на призму 59

5.2. Погрешность базирования при установке вала на жесткий центр 62

5.3. Погрешность базирования при установке детали на плоскость и два пальца 63

5.4. Определение величины поворота детали при установке ее по плоскости и отверстиям на два пальца 66

ЛЕКЦИЯ 6 69

силовой расчет приспособления 69

6.1. Определение сил и моментов резания 69

6.2. Выбор коэффициента трения заготовки с опорными и зажимными элементами 69

6.3. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Р_з 70

6.4. Расчет коэффициента надежности закрепления К 74

6.5. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Р_и . 75

ЛЕКЦИЯ 7 77

Прочность деталей приспособлений 77

ЛЕКЦИЯ 8 85

привода зажимных устройств 85

8.1. Пневматический привод 85

8.2. Гидравлический привод 90

8.3. Пневмогидравлические приводы 93

ЛЕКЦИЯ 9 96

привода зажимных устройств (продолжение) 96

9.1. Электромеханические приводы 96

9.2. Электромагнитные и магнитные приводы 97

9.3. Вакуумные приводы 102

9.4. Электростатические приводы 103

9.5. Системы закрепления холодом 105

Лекция 10 106

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ 106

10.1. Последовательность проектирования 107

10.2. Обеспечение точности, жесткости, виброустойчивости приспособлений. 112

ЛЕКЦИЯ 11 116

Особенности применения сборной оснастки для станков с ЧПУ 116

ЛЕКЦИЯ 12 122

Особенности проектирования контрольно-измерительных приспособлений (КИП) 122

12.1. Подготовка исходных данных для проектирования 122

12 .2. Выбор или разработка принципиальной схемы контроля 123

Лекция 13 134

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ 134

Введение

Технологическая оснастка – это средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса.

Технологическая оснастка расширяет технологические возможности станков, что дает особенный эффект в единичном и мелкосерийном производстве, компенсирует отсутствие тех или иных видов оборудования, устраняет недогрузку отдельных видов станков.

К технологической оснастке предъявляются следующие требования:

• эффективность и безопасность в работе,

• обеспечение необходимой жесткости,

• простота и удобство при регулировке и ремонте,

• обеспечение заданной схемы базирования.

Задача конструирования приспособления вытекает из общей задачи проектирования техпроцесса. Поэтому все исходные данные конструктор технологической оснастки получает от технолога. Однако полученные данные оставляют конструктору огромное поле для реализации самых разнообразных инженерных решений, обеспечивающих наибольшую эффективность проектируемого технологического процесса.

В основу проектирования станочных приспособлений положена теория расчета точности обработки.

Курс лекций «Технологическая оснастка» предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Технология машиностроения», «Многоцелевые гусеничные и колесные машины» и «Средства поражения и боеприпасы».

Курс лекций читается после освоения студентами следующих дисциплин: «Технология конструкционных материалов», «Материаловедение», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Резание материалов», «Режущий инструмент», «Металлорежущие станки», «Основы технологии машиностроения». В процессе изучения курса синтезируются полученные ранее знания применительно к задачам конструирования технологической оснастки.

Задачей курса «Технологическая оснастка» является получение студентами теоретических знаний в области проектирования приспособлений, а также практических навыков, позволяющих разрабатывать работоспособную, высокопроизводительную технологическую оснастку.

В учебном пособии большое внимание уделено классификации технологической оснастки, подробно рассмотрены и проклассифицированы установочные и зажимные элементы приспособлений. Привода зажимных устройств представлены с их достоинствами и недостатками. Дан порядок проектирования специального станочного приспособления.

Материал в курсе лекций дан в последовательности, соответствующей порядку выполнения курсовой работы по курсу «Технологическая оснастка».