50

Заняття 24 ( 2 години; всього 12 годин)

Тема 7: Методика проектування верстатних пристосувань.

ЗМІСТ: 1 Вихідні дані для проектування пристосувань.

2 Формулювання його службового призначення. Розробка техні­чних вимог до пристосування

3 Застосування стандартних деталей при проектуванні пристосувань.

4 Розрахунки, які виконуються при проектування пристосувань

Самостійна робота № 7

Заняття №24--28 (3 годин)

Тема : Методика проектування верстатних пристосувань.

Зміст: 1 Вихідні дані і послідовність проектування

2 Послідовність складання завдання на проектування оснастки

3 Виконання конструкторської документації по завданню на проектування

4 Особливості проектування універсально-налагоджуваних, спеціалізованих пристосувань.

5 Перевірка надійності затиску деталі в пристосуваннях по силам й обертаючих моментах діючих на заготовку в процесі різання

Література (1,с.6-11; 2,с.195-216; 3,с.44-52)

Принципову схему конструкції спеціального верстатного пристосування виконує технолог, що проектує технологічний процес обробки деталі. Конструкцію пристосування по схемі, запропонованій технологом, розробляє конструктор по технологічному оснащенню. У масовому великосерійному і частково в серійному виробництвах технолог при проектуванні технологічного процесу виготовляє операційні ескізи механічної обробки деталі для всіх основних операцій. При цьому технолог намічає установчі базові поверхні, схему установки деталі в пристосуванні і місця її затиску.

Розташування деталі на схемі пристосування повинне відповідати її положенню у верстатному пристосуванні при обробці деталі на відповідному верстаті. У разі установки деталі в пристосування не по конструктивних, а по допоміжних технологічних базах технолог повинен розрахувати погрішності базування і виробити перерахунок допусків на базисні розміри і на ескізі деталі проставити нові розрахункові допуски. Конструктор, одержавши від керівника групи завдання на розробку спеціального верстатного пристосування для обробки деталей на відповідному верстаті, проводить наступну роботу:

1 Вивчає принципову схему конструкції спеціального пристосування, розробленого технологом, в якій вказаний спосіб базування і закріплення деталі.

2 Вивчає робочі креслення заготівки і готової деталі з технічними вимогами.

3 Знайомиться по технологічній карті з технологічним процесом механічної обробки деталі.

4 Вивчає операційний ескіз механічної обробки деталі на відповідній операції.

5 Знайомиться з верстатом, на якому буде встановлено проектоване спеціальне пристосування і яким інструментом буде оброблятися задана деталь, параметри режимів різання, норми часу на задану продуктивність обробки і схему її установки і закріплення в проектованому пристосуванні.

6 Вивчає в механічному цеху умови роботи проектованого пристосування і вирішує з інженерно-технічними працівниками цеху виниклі питання і виявляє їх пропозиції і побажання.

7 На закінчення конструктор з технологом вирішує ряд питань, що виникли у конструктора в процесі ознайомлення із завданням: взнають річну програму випуску деталей, обговорюють схему конструкції пристосування, визначають економічний ефект від застосування пристосування і остаточно встановлюють оптимальний варіант схеми конструкції пристосування.

8 Далі конструктор на підставі прийнятої схеми пристосування конструктивно оформляє елементи пристосування і його загальну компоновку з необхідними проекціями і розрізами.

При проектуванні конструкції пристосування конструктор використовує наступні матеріали:

- нормативні документи, стандарти , ДСТУ і ГОСТи на різні деталі і вузли верстатних пристосувань і механізованих приводів;

- креслення пристосувань, які застосовуються на даному заводі для обробки аналогічних деталей;

- креслення конструкцій спеціальних і групових пристосувань, які застосовуються на інших заводах.

Після розробки конструкції пристосування конструктор повинен показати технологу креслення пристосування і одержати його згоду на виготовлення даної конструкції в металі.

При ретельному опрацьовуванні початкової інформації конструктор може запропонувати технологу найраціональнішу побудову операції і вибрати іншу схему пристосування.

Обґрунтування конструкції пристосування слід пов'язувати із забезпеченням заданої продуктивності верстата на даній операції, яка визначається програмою випуску виробів. Ця програма враховується при розробці технологічного процесу виготовлення деталі і позначається на початкових даних для проектування пристосування. Чинником, що визначає досягнення заданої продуктивності верстата і конструкцію пристосування, є співвідношення такту випуску і штучного часу з урахуванням його складових, з яких головним в даному випадку є сумарний технологічний і допоміжний час, що витрачається на установку і зняття заготівки і управління пристосуванням. Тому прийняття рішення про конструкцію пристосування тісне зв’язано з нормуванням технологічного процесу.

Остаточне рішення про вибір тієї або іншої конструкції пристосування слід ухвалювати після розрахунку економічної ефективності, який полягає в зіставленні витрат і економічного ефекту при використовуванні прогресивного пристосування, відношуваних до річного періоду експлуатації.

Правильний вибір конструкції пристосування позитивно відображається на собівартості деталей, що випускаються, і машин.

При проектуванні пристосування конструктор повинен проводити роботу в певній послідовності.

Контур оброблюваної деталі показують тонкими суцільними або штрихпунктирними лініями, щоб вона виділялася на кресленні пристосування.

Навколо контура деталі спочатку викреслюють направляючі деталі пристосування. Потім вибирають і викреслюють установчі або опорні деталі пристосування. Далі визначають і викреслюють затискні і допоміжні деталі пристосування. На закінчення вибирають форму і розміри, а також матеріал деталей пристосування і вмонтовують всі деталі і вузли на його корпусі. Спроектовану конструкцію спеціального пристосування викреслюють в декількох проекціях, а також дають необхідні розрізи і перетини, необхідні для пояснення роботи конструкції пристосування. Загальні види проекції пристосування слід викреслювати в масштабі 1:1. Проекції загальних видів пристосування повинні мати габаритні розміри. Hа проекціях проставляють контрольні розміри з допусками, що визначають точність взаємного розташування деталей пристосування, які забезпечують точність розташування поверхонь оброблюваних деталей в даному пристосуванні.

Точність роботи пристосування, що виготовляється інструментальним цехом, перевіряють в механічному цеху шляхом контролю розмірів деталей, оброблюваних в даному пристосуванні.

На кресленні загального вигляду пристосування указують технічні умови на пристосування і його габаритні розміри. На кресленні проекцій пристосування на поверхнях деталей, що сполучаються, повинні бути проставлені класи точності з посадкам, а також допуски на форми і розташування поверхонь установчих елементів і осей центруючих деталей пристосування.

У технічних умовах задають необхідну точність збірки окремих деталей пристосування і указують його наладку, методи перевірки при установці на верстаті і т.д.

На кресленні загального вигляду пристосування дають нумерацію всіх позицій деталей, що входять в пристосування. Розробляють їх специфікацію з вказівкою матеріалу і марки, номера ДСТУ, ГОСТів або нормативні документи. Після виготовлення проекцій загального виду пристосування виконується його деталювання. Робочі креслення пристосування виконують тільки на спеціальні деталі.

Далі креслення пристосування передають в інструментальний цех заводу, де виготовляють пристосування в металі. Після цього інструментальний цех перевіряє пристосування і здає його на центральний інструментальний склад або в механічний цех, де воно проходить випробування на верстаті. Пристосування вважається пригодним, якщо оброблена в ньому деталь відповідає кресленню і технічним умовам на її виготовлення.

При проектуванні пристосувань слід розраховувати:

- похибку установки деталі;

- погрішності настройки верстата;

- погрішності обробки;

- сумарну погрішність обробки деталей в даному пристосуванні;

- сили затиску деталі в пристосуванні залежно від сил різання і їх моментів, діючих на деталь при її обробці на верстаті;

- для пристосувань з механізованим приводом діаметр циліндра (поршня) або діаметр діафрагми і осьову силу на штоку механізованого приводу, яка передається через проміжні ланки затискними пристроями пристосування.

При розробці конструкції верстатного пристосування необхідно строго дотримуватися єдиної системи конструкторської документації, в якій вказані загальні правила виконання креслень.

Після обоснованого вибору розрахункових параметрів необхідно провести розрахунки пристосування на точність, тобто визначити точність виготовлення пристосування по прийнятим параметрам.

З метою забезпечення заданої точності обробки пристосування, яке проектується, повинне володіти достатньою жорсткістю (в першу чергу в напрямі дії сил затиску обробки). Для цього бажано застосовувати конструкції з якнайменшою кількістю стиків. Менш переважні збірні конструкції пристосувань з великою кількістю стиків; більш переважні цільні і зварні конструкції.

Деталі пристосувань повинні бути жорсткими при роботі на вигин і кручення і міцними при всіх видах навантаження в експлуатаційних умовах.

Корпусні деталі потрібно конструювати так, щоб не виникала деформація при затиску заготовок і деформація елементів верстата (стола шпінделя і т.д.) де вони розташовуються і закріпляються.

Зменшення контактних деформацій стиків, що працюють на стиснення, можливе за рахунок зниження шорсткості контактуючих поверхонь, підвищення твердості підповерхневого шару металу і попереднього затягування елементів пристосування кріпильними деталями, що сполучаються. Плоскі стики менш жорсткі на вигин, ніж на кручення. У працюючих на вигин стиках рекомендується розташовувати болти нерівномірно, зміщуючи їх по можливості на більшу відстань від нейтральної осі. В цьому випадку доцільно також скорочувати поверхню контакту деталей, що сполучаються, у області нейтральної осі.

Жорсткості стиків деталей з поверхням, обробленими шабренієм і притиранням, і з шліфованими поверхнями мало відрізняються. Достатньо висока жорсткість стиків з площинами, обробленими струганням, при збігу рисок (слідів) обробки. Контактну жорсткість стиків можна підвищити за рахунок попередньої термічної (гарт) або хіміко-термічної (наприклад, цементація з подальшим гартом) обробки деталей, а також за рахунок нанесення тонкого клейового шару між зв'язаними поверхнями, який підвищує демпфуючих властивості стику при виникненні вібрацій.

При розробці креслення загального виду пристосування і його робочих креслень конструктор повинен встановити допуски розмірів, які по точності розбиваються на три групи. До першої групи відносяться розміри елементів і спряження, які безпосередньо визначають точність обробки (відстань між осями кондукторних втулок свердлувального пристосування, відхилення від паралельності робочої площини установчих елементів і площини корпусу пристосування, контактуючої із столом верстата, і т. д.), а також розміри установчих елементів. До другої групи входять розміри деталей і сполучень пристосувань, похибки яких не роблять впливу на точність обробки (розміри сполучень затискних пристроїв і приводів, виштовхувачів і інших допоміжних пристроїв), в третю — розміри не спряжених оброблених і необроблених поверхонь деталей пристосувань.

Існують практичні рекомендації по вибору допусків розмірів деталей і сполучень пристосувань. Допуски розмірів першої групи звичайно приймаються в 2...3 рази меншими, ніж розмірів, що витримують при обробці заготівки. Це забезпечує в ряді випадків достатньо надійне виконання заданих розмірів заготівки і необхідний ресурс роботи пристосування до граничного зносу його елементів.

Доцільніше і правильно з технічної, методичної і економічної точок зору встановлювати допуски по розрахунку пристосування на точність.

Допуски розмірів другої групи призначаються при конструюванні пристосувань залежно від характеру і умов роботи даних сполучень і призначення механізму. Найчастіше допуски розмірів деталей, що сполучаються, приймаються по 6:..8-му квалітетам точність. Вільні розміри виконуються по 14-му квалітету точності для оброблених і по 16-му — для необроблених поверхонь деталей пристосувань.

Ретельне опрацьовування питань точності пристосувань сприяє підвищенню якості обробки заготівки, точності деталей ресурсу експлуатації пристосування. Так, погрішності виготовлення свердлувальних і розточувальних кондукторів впливають на точність міжцентрових відстаней між оброблюваними отворами, відстаней від технологічної бази до осей отворів, а також на відхилення від перпендикулярності осей отворів відносно опорного торця заготівки. За наявності поворотних пристроїв можуть виникати погрішності кутового розташування оброблюваних отворів, відхилення від паралельності їх осей відносно базової площини і відхилення від співвісної у разі розточування отворів з послідовним поворотом заготівки на 180 °.

Погрішності виготовлення і положення на верстаті фрезерних, стругальних, протяжних і довбіжних пристосувань приводять до неточностей взаємного положення оброблюваних і базових поверхонь заготівки, але не впливають на форму оброблюваних поверхонь і точність їх розмірів, забезпечуваних вимірювальним і іншим інструментом (при виконанні пазів, отворів, шліцьових поверхонь і т. д.). Неточності ділильних і поворотних пристроїв цих пристосувань можуть приводити до погрішностей відносного розташування оброблених поверхонь заготівки.

В цілому погрішності виготовлення пристосувань і установки їх на верстаті не впливають на точність розмірів і форму оброблюваних поверхонь, але приводять до погрішностей відносного положення поверхонь заготівки.

Контрольні питання

1 Вихідні дані

2 Знайомство з завданням

3 Базування

4 Визначення затискуючих пристроїв

5 Розрахунки