6. Составление технических требований сборочного чертежа спроектированного приспособления

Разработка технических требований (ТТ) на изготовление, сборку и условия эксплуатации приспособлений является особенно трудным и ответственным моментом в работе конструктора оснастки и поэтому требует отдельного, более подробного, рассмотрения. Это связано с тем, что данный этап разработки приспособления отражает и завершает результаты расчетной части проектирования, а также определяющим образом влияет на всю гамму эксплуатационных показателей разрабатываемого приспособления.

Чтобы приспособление могло быть изготовлено с достаточной точностью и обеспечивало надежное выполнение предусмотренных функций, его конструктор должен уметь выделить и конкретизировать комплекс ТТ, которые можно условно подразделить на следующие основные группы: 1) точностные требования, 2) технические, 3) технологические, 4) эргономические, 5) эстетические, 6) прочие.

Остановимся подробнее на группе точностных требований. Как было показано, исходными данными для разработки точностных ТТ являются требуемые показатели точности обработки (сборки, контроля) заготовки (детали, изделия) на данной операции, устанавливаемые рабочим чертежом или эскизом обработки. Особое внимание при этом уделяется выбранному расчетному параметру точности приспособления. Поскольку точность выполнения размеров при обработке заготовок в приспособлениях зачастую зависит от точности рабочего инструмента, степени его износа, настройки элементов ТС ЗИПС, при этом возникающая погрешность размеров в большинстве случаев может быть компенсирована подналадкой, а точность формы обрабатываемых поверхностей заготовки в основном определяется видом и режимами обработки, виброустойчивостью установленной в приспособлении заготовки, инструмента и несущих их элементов ТС ЗИПС, которая зависит от их жесткости, жесткости стыков и ряда других факторов, то от точности приспособления определяющим образом будет зависеть лишь точность расположения обрабатываемых поверхностей заготовки, установленной в этом приспособлении. Кроме того, на точность установки заготовки в приспособлении и приспособления на станке будут оказывать влияние отклонения формы поверхностей, образующих конструкторские базы приспособления.

Поэтому из общего набора точностных требований наибольшее значение имеют требования точности относительного положения и формы поверхностей, образующих комплекты конструкторских (основных и вспомогательных) баз и точность расположения относительно них рабочих поверхностей для направления, установки и настройки рабочего инструмента.

У приспособления комплектами конструкторских баз [ГОСТ 21495-76] являются основные базы, которыми приспособление устанавливается на технологическом оборудовании, например, на несущем элементе (столе, шпинделе) ТС ЗИПС; а вспомогательные базы служат для базирования объектов установки (обрабатываемой, контролируемой, собираемой заготовки или детали), рабочего или измерительного инструмента, а также присоединяемых деталей, составляющих конструкцию приспособления. Отдельные виды приспособлений могут иметь несколько комплектов конструкторских основных баз, например, кантующийся кондуктор. Если приспособление многоместное, то комплектов конструкторских вспомогательных баз, соответственно, будет также несколько. Рабочие функциональные поверхности приспособления, предназначенные для направления, установки или настройки рабочего или мерительного инструмента, также можно считать вспомогательными конструкторскими базами приспособления, так как они служат для определения положения условно присоединяемых к приспособлению инструментов. Но этот комплект вспомогательных баз чаще всего бывает неполным, поскольку предполагает наличие рабочего движения инструмента вместо фиксации соответствующей степени свободы.

Численные значения допусков на точность взаимного расположения базирующих элементов приспособления и допусков формы их поверхностей, как было показано ранее, являются функцией соответствующего допуска на изготовление детали и составляют только его часть [11,12].

К моменту разработки ТТ конструктор уже располагает достаточной информацией, позволяющей ему определить все составляющие погрешности установки заготовки в приспособлении, включающие погрешности базирования, закрепления заготовки, допустимые погрешности изготовления, сборки, износа, индексации (позиционирования) приспособления, погрешность его установки на станке, дополнительные погрешности, вносимые возможным перекосом инструмента и т.д.

В некоторых случаях для нахождения допускаемых погрешностей можно пользоваться эмпирическими зависимостями [9] или провести размерный анализ (см. разд. 5 ).

Величины допустимых погрешностей, полученные расчетным путем, берутся за основу при назначении допусков на изготовление и сборку приспособления. При назначении допускаемых предельных отклонений необходимо иметь в виду и учитывать нормы точности, достигаемые на металлорежущих станках инструментального производства и на сборочных операциях.

При определении допусков на точность положения рабочих поверхностей установов, кондукторных и направляющих втулок возникают некоторые трудности, поскольку у большинства станков отсутствуют механизмы регулировки относительного углового положения стола и режущего инструмента. В связи с этим возникает противоречие между требованиями на положение режущего инструмента относительно приспособления и устанавливаемой в нем заготовки.

Рассмотрим в качестве примера приспособление, содержащее кондукторную втулку. Для точности положения обрабатываемой поверхности заготовки расположение кондукторной втулки должно быть задано относительно технологических баз заготовки. С другой стороны, чтобы режущий инструмент из-за угловой погрешности положения оси шпинделя станка относительно рабочей поверхности стола, по которой базируется приспособление, не заклинило в кондукторной втулке, требуется обеспечить точное положение направляющей поверхности кондукторной втулки относительно основных конструкторских баз приспособления или задавать положение кондукторной втулки относительно вспомогательных баз приспособления, поверхностями которых устанавливается заготовка, режущий инструмент крепить на шпинделе станка шарнирно таким образом, чтобы он имел возможность самоустанавливаться по рабочему отверстию кондукторной втулки.

В тех случаях, когда нет или не предполагается шарнирного крепление инструмента, направляющие элементы необходимо обязательно координировать относительно конструкторских основных баз приспособления.

При определении допусков на относительное положение поверхностей, образующих комплект баз, существует определенный порядок. Сначала определяют базу, лишающую большего числа степеней свободы, например, установочную, относительно нее задают направляющую базу, затем относительно этих двух баз задается положение поверхности, лишающей базируемый объект оставшейся одной степени свободы, и т.п. Аналогично определяют положение вспомогательных баз относительно основных.

Найденные и определенные виды и величины отклонений на размеры, форму и взаимное расположение базовых и рабочих поверхностей приспособления должны быть отражены согласно требованиям ЕСКД непосредственно на чертеже приспособления условными обозначениями по ГОСТ 2.308-79 либо, что менее желательно, записаны как пункт технических требований в виде текста в правой части чертежа над угловым конструкторским штампом не ниже 20 мм над ним. Применение условных обозначений более предпочтительно). При условном обозначении предельные отклонения формы и расположения поверхностей указывают в прямоугольной рамке. При этом, если предельное отклонение или база относятся к оси или центру, т.е. имеют скрытый характер проявления [ГОСТ 21495-76], то соединительная (указательная) линия должна быть продолжением соответствующей размерной линии данного элемента приспособления. Если же отклонение или база относится к поверхности, то соединительная или указательная линия не должна совпадать с размерной .

В группу технических условий и характеристик выделяются требования, конкретизирующие условия эксплуатации и испытания, включающие величины их размерности (в системе СИ) и отклонения таких параметров, как давление рабочей среды, сила закрепления, момент завинчивания, масса, допускаемый дисбаланс, методы его уменьшения, величины предельных линейных и угловых рабочих перемещений и поворотов подвижных частей, допускаемые утечки, условия работы, вид и характер смазки и т.п. Технические условия записываются текстом попунктно в правой части чертежа над угловым конструкторским штампом. Технические характеристики могут быть выделены из ТТ и записаны перед (над) ними на поле чертежа приспособления .

Технологические требования включают описания особых условий изготовления, сборки контроля, наладки (настройки), условия регулирования и отладки, методы проверки установки приспособления на технологическом оборудовании, а также условия ремонта приспособления (например: обработать в сборе, шлифовать опоры совместно, условия заполнения приспособления гидропластом и т.д.). Совокупность этих требований должна обеспечивать работоспособность, надежность, ремонтопригодность, технологичность приспособления. Технологические требования записываются аналогично техническим вслед за ними.

Эргономические требования должны учитывать особенности строения и физические возможности человека при обслуживании и эксплуатации приспособления. Проектировщик приспособлений в процессе конструирования должен знать и использовать сведения по эргономике и антропометрии. Эргономические требования оговаривают максимально допустимые усилия при ручном повороте (или перемещении) исполнительных элементов (рычагов, маховиков) приспособлений, а также удобное положение органов управления (кранов, переключателей). Эти требования имеются в справочной литературе [1,4,5].

Эстетические требования конкретизируют вопросы, связанные с обеспечением должного внешнего вида приспособления, например, вид покрытия, покраски приспособления, цвет отдельных его частей, наличие и вид декоративных элементов и т.д.

Прочие ТТ на приспособления могут содержать требования по виду, содержанию и месту выполнения маркировок (шифра, предприятия-изготовителя, даты выпуска ) приспособления, требования по консервации, упаковке и условия транспортировки, вид тары и другие необходимые сведения, не отраженные ранее в ТТ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений.-М.: Машиностроение, 1983.-277с.

2. Расчет погрешности базирования: Метод. руковод./Куйбыш.политехн. ин-т; Cост. В.Я.Севастьянов. Куйбышев,1983.19с.

3. Расчет погрешности установки с учетом волнистости базы:Метод. указ./Куйбыш. политехн.ин-т;Cост. В.А.Прилуцкий. Куйбышев 1987.21с.

4. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений: Учеб. пособ.- Минск: Вышэйш. школа,1986.-238с.

5. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособ. /Минск: Беларусь,1991.-398с.

6. Курсовое проектирование по технологии машиностроения:Учеб. пособ. для вузов.3-е изд./Под ред. А.Ф.Горбацевича.-Минск: Вышэйш. школа,1975.-288с.

7. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: Учеб. пособ./Л.В.Худобин, В.Ф.Гурьянихин, В.Р.Берзин. -М.:Машино- строение, 1989.-288с.

8. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.-М.:Машиностроение,1985.-656с.

9. Станочные приспособления: Справочник. В 2 т. Т.2 / Под ред. Б.Н.Вардашкина.-М.:Машиностроение,1984.-456с.

10. Размерный анализ технологических процессов / В.В.Матвеев, М.М.Тверской, Ф.И.Бойков и др.-М.:Машиностроение,1982.-264с.

11. ГОСТ 24643-81. Допуски формы и расположения поверхностей. Числовые значения.-М.:Изд-во стандартов, 1984.-14с.

12. ГОСТ 25069-81. Неуказанные допуски формы и расположения поверхностей.- М.:Изд-во стандартов,1982.-15с.

13. ГОСТ 16320-80. Цепи размерные. Методы расчета плоских цепей.-М.:Изд-во стандартов,1981.-18с.

14. Микитянский В.В. Расчеты точности станочных приспособлений. Учебное пособие.-Фрунзе: Фрунзенск. политехн. ин-т, 1982 г., с. 85.