Ответы на экзаменационные вопросы по Технологической оснастке. Ответы к вопросам по Тех. оснастке. Классификация и кодирование технологической оснастки. Виды оснастки. Технологическая оснастка
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
Классификация и кодирование технологической оснастки. Виды оснастки. Технологическая оснастка - средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса - технологической операции. Технологическая оснастка подразделяется в зависимости от назначения, от применяемых металлорежущих станков, от уровня автоматизации и механизации и от степени универсализации. Классификация технологической оснастки по назначению: 1. Оснастка для установки деталей: патроны различной конструкции (кулачковые, цанговые), тиски различной конструкции и приспособления тисочного типа, сверлильные приспособления, прихваты и т.д.; 2. Оснастка для установки режущего инструмента: резцедержатели, патроны для режущего инструмента, приспособления для установки метчиков, переходные втулки и т.д.; 3. Оснастка для установки измерительного инструмента: приспособления для замера радиального, торцевого и осевого биения, всевозможные штативы, установочные плиты и т.д.; 4. Вспомогательная оснастка: поворотные столы, упоры (например, для ограничения движения суппорта), кондукторные плиты накладные и вспомогательные и т.д. Наибольший интерес из всех видов технологической оснастки представляют приспособления для установки заготовок. Станочные приспособления этого вида разрабатываются в зависимости от простановки размеров, которые требуется получить на конкретной технологической операции, их точности, от конфигурации заготовки, типа производства. Классификация технологической оснастки в зависимости от применяемых металлорежущих станков: - для токарных станков; - сверлильных станков; - фрезерных станков; - зубообрабатывающих станков; - шлифовальных станков и других видов станков; - многофункциональные приспособления общего назначения, которые подходят для станков различных видов, например, тиски могут подходить как для сверлильных, так и для фрезерных станков. Классификация технологической оснастки в зависимости от уровня автоматизации и механизации: 1. Ручные приспособления: установка и закрепление заготовок осуществляется мускульной силой рабочего; 2. Механизированные приспособления: установка заготовки выполняется рабочим, а закрепление осуществляется при помощи гидравлических или пневматических силовых устройств (гидропривод, пневмопривод); 3. Автоматизированные приспособления: установка заготовки и её закрепление осуществляется в автоматическом режиме при помощи различных роботов-манипуляторов. Классификация технологической оснастки в зависимости от степени универсализации: 1. Универсальные приспособления: - Общего назначения: тиски, патроны, делительные головки; - Универсально-сборные: универсально-сборные приспособления (УСП), универсально-бесподналадочные приспособления (УБП), сборно-разборные приспособления (СРП); 2. Специальные приспособления: применяются в серийном, крупносерийном и массовом производстве, проектируются и изготавливаются для оснащения технологической операции с целью обработки одной конкретной детали или группы деталей, имеющих конструктивное сходство и отличающихся лишь по некоторым размерам. Виды оснастки Измерительная – используется для измерения отклонения размеров. Фиксационная – используется для фиксации заготовок и изделий. Контрольная – применяется для контроля работ. Обрабатывающая – нужна обрабатывания заготовок. Манипулирующая – используется для изменения положения в пространстве. Транспортная – используется для перевозки. Назначение приспособлений к металлорежущим станкам. Среди задач, решение которых достигается применением приспособлений, можно выделить три основных. 1. Установка заготовок на станках без выверки. Применение приспособлений для установки заготовок ликвидирует дорогостоящую и трудоемкую операцию разметки, устраняет выверку обрабатываемой детали на станке, обеспечивает возможность автоматического получения точности размеров, а, следовательно, повышает точность обработки за счет устранения погрешностей, связанных с разметкой и выверкой. 2. Повышение производительности труда. Малая трудоемкость (высокая производительность) в равной мере зависит как от высоко производительного оборудования, так и от высокопроизводительного приспособления. 3. Расширение технологических возможностей оборудования. Заводы серийного производства оснащены в основном универсальными металлорежущими станками. Каждый станок предназначен для выполнения какой-то определенной работы с заданной точностью. Для таких станков применяют специальные приспособления, расширяющие технологические возможности оборудования. С помощью такого приспособления на станке выполняют работу, для осуществления которой необходим станок совершенно иного типа. Например, с помощью специальных приспособлений обработку шлифованием, протягиванием и фрезерованием можно производить на токарном станке, растачивание и долбление – на фрезерном, обработку точных отверстий – на сверлильных станках и др. Приспособления, расширяющие технологические возможности станков, позволяют осуществить: крепление инструментов, редко используемых при работе на станке; дополнительные взаимные перемещения инструмента и обрабатываемой детали; крепление инструментов и обрабатываемых деталей на не предназначенных для этой цели поверхностях станка; точное направление инструмента. Станочные приспособления – используют для установки и закрепления обрабатываемых заготовок на станках, в зависимости от вида механической обработки различают сверлильные, токарные, фрезерные, расточные, шлифовальные и другие станочные приспособления. Сборочные приспособления – используют для соединения сопрягаемых деталей и сборочных единиц, крепления базовых деталей (сборочных единиц) собираемого изделия, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (пружин, рессор и т.д.), выполнения сборочных операций, требующих приложения больших сил (клепка, вальцовка, напрессовка и т.д.) и др. Контрольные приспособления – применяют для контроля заготовок, промежуточного и окончательного контроля обрабатываемых деталей, а также для проверки собранных элементов и машин. Исходные данные для проектирования приспособлений. К исходным данным для проектирования приспособлений относятся: ·чертежи заготовки и детали. При этом под заготовкой понимается полуфабрикат, приходящий на оснащаемую операцию (некоторые поверхности заготовки могут быть уже обработаны). Деталь – то, что выходит после обработки в проектируемом приспособлении; ·описание технологической операции, для которой проектируется приспособление. Сюда входит схема базирования заготовки, метод обработки, модель оборудования, типоразмер режущего инструмента, получаемые размеры обрабатываемых поверхностей с допусками, режимы резания, особые условия обработки. Оптимальным вариантом является наличие операционной карты на оснащаемую операцию; ·годовая программа выпуска деталей; ·технические данные оборудования (размеры рабочего пространства станка, вид и мощность привода станка); ·справочно-нормативная и руководящая информация (альбомы чертежей типовых конструкций приспособлений, требования по охране труда, стандарты, нормали на детали и сборочные единицы приспособлений, отраслевые и общетехнические методические указания и т.п.). В соответствии с ГОСТ 2.103 – 79 и ГОСТ 15.001 – 73 техническое задание должно содержать полные исходные данные для проектирования приспособления. По ГОСТ 2.118 – 73 техническое предложение – это совокупность конструкторских документов, содержащих техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки документации приспособления на основании анализа технического задания, различных вариантов возможных решений приспособлений, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих приспособлений, а также патентных материалов. Классификация станочных приспособлений по степени специализации. Станочное приспособление — устройство для базирования и закрепления заготовки при обработке на металлорежущем станке. По степени специализации станочные приспособления подразделяются на шесть групп: универсально-сборные приспособления (УСП) – для сборки приспособлений, используемых при различных видах механической обработки и контроля деталей. (универсальная конструкция, высокая точность, взаимозаменяемость элементов, используют на заводах с опытным, мелкосерийным и единичным типом производства, Комплекты УСП состоят из базовых, опорных, установочных, направляющих, прижимных, крепежных и других элементов, а также из созданных на их основе сборочных единиц. Из элементов и сборочных единиц УСП можно компоновать специальные станочные приспособления для фрезерных, расточных и сверлильных станков.) сборно-разборные приспособления (СРП) – станочное приспособление, которое представляет собой компоновку, состоящую из готовой базовой части (плиты, угольника, планшайбы), сборочных единиц (зажимных, установочных и т. д.) и наладочного элемента, чаще всего специального, с помощью которого заготовку «связывают» с установочными элементами приспособления. СРП, несмотря на определенное сходство с УСП, имеют существенное различие: они содержат помимо стандартных деталей и узлов специальную наладку. СРП используются в мелкосерийном и серийном производстве. универсально-наладочные приспособления (УНП) – оснащаются быстродействующими приводами (пневматическими, гидравлическими, магнитными и др.) и применяются в сочетании с групповым методом обработки однотипных деталей. Для переналадки УНП производится лишь смена соответствующих базирующих элементов или наладок, которые изготовляются по принципу полной взаимозаменяемости. универсально-безналадочные приспособления (УБП) – законченный механизм с постоянными (несъемными) элементами для базирования. Обеспечивает базирование обрабатываемых заготовок с последующим контролем и выверкой в условиях, когда к обрабатываемым деталям не предъявляются требования высокой точности и взаимозаменяемости. Типовыми представителями УБП являются 2-х, 3-х и 4-х кулачковые патроны, универсальные поворотные и делительные столы и стойки и др. Для единичного и мелкосерийного производства. специализированные наладочные приспособления (СНП) – приспособления, состоящие из специального базового агрегата для установки родственных по конфигурации заготовок с идентичными схемами базирования и сменных наладок. Компоновки этой системы обеспечивают существенное сокращение вспомогательного времени за счет исключения выверки и механизации зажима заготовки. Для серийного и крупносерийного производства на специализированных участках. неразборные специальные приспособления (НСП) – приспособления, которые представляют собой необратимые конструкции. После снятия изделия с производства большая часть их подлежат списанию. Массовое и крупносерийное производство при длительном нахождении изделия в производстве. Могут использоваться в других типах производств, если это требуют условия обработки. Обеспечивает высокую точность обработки 6-7 квалитет, до 5 квалитета. 5. Выбор и обоснование концепции приспособления; выбор схемы приспособления. Правила выбора технологической оснастки предусматривают пять систем технологической оснастки, которые предназначены для выполнения различных видов работ в зависимости от типа производства. В условиях крупносерийного и массового производства следует применять быстродействующие специальные станочные приспособления с пневматическими и другими приводами зажима в процессе обработки детали. В мелкосерийном и серийном производстве следует применять стандартные универсальные приспособления: патроны, машинные тиски, поворотные столы, кондукторные приспособления, предусматривая для них дополнительные наладки для заданного изделия. При выборе приспособлений будем руководствоваться следующими правилами: 1) Приспособление должно обеспечивать материализацию теоретической схемы базирования на каждой операции с помощью опорных и установочных элементов. 2) Приспособление должно обеспечивать надежное закрепление заготовки обработке. 3) Приспособление должно быть быстродействующим. 4) Зажим заготовки должен осуществляться, как правило, автоматически. 5) Следует отдавать предпочтение стандартным, нормализованным, универсально-сборным приспособлениям, и только при их отсутствии проектировать специальные приспособления. Исходя из типа и модели станка и метода обработки, выбираем тип приспособления. Выбор приспособления будем производить в следующем порядке: 1) Исходя из теоретической схемы базирования и формы базовых поверхностей, выбираем вид и форму опорных, зажимных и установочных элементов. 2) Исходя из расположения базовых поверхностей и их состояния (точность, шероховатость), формы заготовки и расположения обрабатываемых поверхностен выбираем конструкцию приспособлений. 3) Исходя из габаритов заготовки и размеров базовых поверхностей, выбираем типоразмер приспособления. После расчета режима резания (разд. 6) определим силы резания, по значению которых рассчитываем силу зажима, достаточную для обеспечения надежного закрепления. Учитывая передаточный коэффициент усиления, определим усилие и мощность привода. Сравним эти значения с характеристиками приспособления. Если силы зажима или мощность превосходят допустимые значения, то выбираем более мощное приспособление. Заготовка должна правильно базироваться в приспособлении или на станке, чтобы обеспечивалась необходимая точность обработки детали. Базирование детали производится по установочной базе. Установочная база - это каждая поверхность детали, которой она соприкасается с установочными поверхностями приспособления. Для однозначной ориентации заготовки в пространстве количество и расположение опор должно быть таким, чтобы при соблюдении условия неотрывности баз от опор, т.е. сохранения плотного контакта между ними, заготовка не могла иметь сдвига и вращения относительно трех координатных осей. При выполнении условия неотрывности заготовка лишается всех шести степеней свободы.  На этой основе сформулировано "правило шести точек", которым следует руководствоваться при разработке схемы установки и закрепления заготовки в приспособлении. Это правило звучит так: "для устойчивого положения заготовки в приспособление необходимо иметь шесть жестких опорных точек: три в основной установочной, две в направляющей плоскости и одна в упорной".Последовательность проектирования приспособления. 1. Установить длину рабочего и холостого хода станка, размеры стола и шпинделя станка, расстояние от стола до шпинделя, расстояние между центрами и высоту центров. Эти данные нужны для определения габаритов приспособления, размеров, зависящих от станка (ширину шпонок, основания корпуса, расстояния между проушинами для крепления приспособления на станке и т. д.), для увязки размеров режущего и вспомогательного инструмента. Например, при проектировании расточных и сверлильных приспособлений следует высоту приспособлений, длину режущего и вспомогательного инструмента сверять с длиной хода станка, который должен обеспечить установку и смену расточных борштанг. 2. Определить метод базирования детали с учетом выбранных базовых поверхностей. 3. При наличии заготовок деталей, подлежащих обработке, следует ознакомиться с конструкцией и состоянием базовых поверхностей заготовок и установить действительные размеры и их отклонения, что нужно для выбора конструкции опор (постоянных или регулируемых). 4. На листе бумаги вычертить контуры детали в таком виде, в каком она поступает для обработки на данной операции, придерживаясь, по возможности масштаба 1:1. Чертеж детали в первой проекции должен соответствовать рабочему положению деталей при обработке на станке. На поверхностях, подлежащих обработке, указать припуск или обвести их жирными линиями. 5. Определить направление действия усилий резания, место приложения и направления усилий зажима. 6. Определить местоположение установочных деталей приспособлений, их количество и вычертить их контур. При расположении опор следует учитывать направление действия сил и зажимов и располагать их так, чтобы действие сил резания воспринималось опорами, а не зажимными устройствами. 7. Выбрать тип зажимного устройства, руководствуясь выбранным типом приспособления (одноместным, многоместным, одно- или многопозиционным), тактом выпуска деталей, величиной зажимной силы и т. д. 8. Вычертить направляющие детали приспособления, определяющие положения режущего инструмента (кондукторные втулки или установы для настройки фрез). 9. Нанести контуры корпуса приспособления с использованием стандартных форм заготовок корпусов. 10. Нанести координатные и основные размеры с допусками и отклонениями, зависящими от размеров обрабатываемых деталей, определяющими точность обработки, наладочные размеры, а также размеры приспособлений. 11. Вычертить три проекции приспособления. 12. Вычертить необходимые проекции разрезов и сечений, поясняющие конструкцию приспособления. |