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.
|
|
Правила проектирования приспособления. При создании чертежа приспособления необходимо соблюдать следующие правила проектирования: − деталь, для которой проектируется приспособление, называется заготовкой; − контуры заготовки на чертеже приспособления вычерчиваются условными линиями (пунктирными, штрихпунктирными, тонкими, цветными); − заготовка в приспособлении считается прозрачной, сквозь неё прорисовываются все элементы приспособления; − количество проекций на чертеже приспособления зависит от сложности приспособления; − на чертеже приспособления должны быть необходимые разрезы и сечения, дающие полное представление о конструкции приспособления; − проекции приспособления при ручном проектировании должны располагаться на достаточно большом расстоянии друг от друга; − главный вид приспособления – со стороны рабочего места станочника, обслуживающего станок; − зажимное устройство проектируемого приспособления должно находиться в зажатом состоянии; − масштаб чертежа приспособления 1:1, кроме приспособлений для очень крупных или для очень мелких деталей; − при выполнении чертежа приспособления допускается совмещение общего вида и сборочного чертежа приспособления. Оформление чертежа приспособления. Конструирование сводится к последовательному вычерчиванию элементов приспособления вокруг контура обрабатываемой детали. Рекомендуется придерживаться следующего порядка: Контур обрабатываемой детали наносят в необходимом количестве проекций, располагаемых так, чтобы оставалось достаточно места для последующего вычерчивания элементов приспособления. Контур вычерчивают тонкими линиями. Вокруг контура вначале вычерчивают установочные элементы. Далее проектируют и вычерчивают направляющие детали (кондукторные втулки, габариты для установки фрез и т. п.) и механизмы, затем зажимные и вспомогательные элементы и механизмы. После этого определяют контуры корпуса приспособления, используя ту или иную форму стандартных заготовок корпусов. Выбранную конструкцию детали или узла приспособления сразу же вычерчивают во всех проекциях. Также вычерчивают необходимые размеры и сечения в масштабе 1:1; исключение могут составлять приспособления для особо крупных или мелких деталей. На общем виде даётся нумерация деталей и составляется спецификация. Размеры, допуски и посадки на чертежах приспособлений. На чертеже общего вида указываются: габаритные и справочные размеры приспособления; контрольные и координирующие размеры с допусками, точность которых влияет на погрешность размеров детали (расстояния между осями кондукторных втулок и т. п.); размеры сопряжений с посадками, точность которых определяет расположение и условия работы отдельных механизмов приспособления. Также на сборочном чертеже указываются технические требования. Процесс проектирования станочного приспособления заканчивается получением комплекта конструкторской документации: сборочного чертежа, спецификации, рабочих чертежей нестандартных деталей приспособления. Общие требования, предъявляемые к приспособлениям. Приспособление должно: а) обеспечить получение заданной точности обработки. Это достигается: выбором соответствующей конструкции и точности элементов, определяющих положения заготовки в приспособлении и инструмента относительно приспособления; жесткостью корпуса, гарантирующей неизменность положения приспособления и отсутствие вибраций; надежностью зажимов, обеспечивающих неизменность положения заготовки во время обработки; точностью установки приспособления на станке; б) обеспечить заданную производительность операции, быть быстродействующим. Это требование обеспечивается применением механизированных и автоматизированных зажимных механизмов и силовых приводов, автоматизацией других рабочих приемов по обслуживанию приспособления; в) быть экономически целесообразным. Расходы на проектирование, изготовление и эксплуатацию приспособления должны окупаться за счет снижения себестоимости выполняемой операции, только в одном случае этим требованием можно пренебречь: когда применение приспособления освобождает рабочих от тяжелого физического труда. Во всех остальных случаях экономический фактор является одним из решающих; г) обладать хорошей ремонтоспособностью, быть доступным для ремонта и замены изношенных элементов. Это требование обеспечивается выбором соответствующей конструкции быстроизнашивающихся деталей и способом их крепления на приспособлении; д) быть удобным в эксплуатации. Эти обеспечивается за счет: удобства установки и снятия заготовки; удобства расположения рабочих рукояток; легкости очистки от стружки; простоты установки приспособления на станке; е) облегчать труд рабочего. Это требование становится особенно важным тогда, когда проектируется приспособление для тяжелых работ с частой повторяемостью, приводящей к быстрому утомлению; ж) обеспечивать безопасность работы, что достигается применением зажимных механизмов с самотормозящимися звеньями, а также специальных блокировочных устройств, обеспечивающих отключение станка при опасности внезапного раскрепления заготовки; з) иметь высокий уровень использования нормализованных и стандартизованных элементов и узлов. Это дает экономический эффект на всех этапах создания и использования приспособлений. Классификация элементов станочных приспособлений. К основным элементам приспособлений относят: установочные — для определения положения обрабатываемой поверхности относительно режущего инструмента (опорные штыри, опорные пластины, установочные пальцы, оправки, призмы, кулачки, центры) зажимные — для закрепления обрабатываемой заготовки (эксцентриковые зажимы, клиновой механизм, цанги, мембранные патроны, магнитные и электромагнитные зажимы) направляющие — для придания требуемого направления движению режущего инструмента (кондукторные втулки для направления сверл, зенкеров, развёрток; специальные втулки для направления борштанг, копиры и элементы, ориентирующие положение режущего инструмента) крепёжные — для соединения отдельных элементов между собой (винты с полукруглой, потайной и цилиндрической головками, болты с цилиндрической и сферической головками, штифты цилиндрические и конические, гайки фасонные, шайбы плоские, сферические и конические) делительные или поворотные — для точного изменения положения обрабатываемой поверхности относительно режущего инструмента (шариковый фиксатор, цилиндрический, призматический, конический фиксатор, реечный фиксатор, рычажной фиксатор) механизированные приводы — различные механизмы для создания усилия зажима. Все эти элементы устанавливаются и закрепляются на корпусе приспособления, который является основной организующей и силовой частью приспособления (пневматические, гидравлические и пневмогидравлические) Назначение установочных элементов приспособления. (рисунки) Установочные и опорные элементы предназначены для придания заготовки в приспособлении строго определенного положения относительно органов станка или настройки на размер режущего инструмента придания заготовке жесткости в процессе установки. Данные элементы являются промежуточными между установленной заготовкой и корпусом приспособления. Опоры применяют для базирования деталей по плоскости. Опорные пластины по сравнению с опорами дают большую жесткость контакта детали с приспособлением, поэтому они применяются для тяжелых деталей весом более 40 КН). Вспомогательные подводимые опоры применяются для увеличения жесткости и устойчивости устанавливаемых деталей. Установочные пальцы применяются для установки деталей по плоскостям и отверстиям. Оправки применяют, когда необходимо обеспечить высокую степень концентричности обрабатываемых наружных поверхностей относительно внутренних у деталей типа дисков, колец, втулок, гильз, стаканов, фланцев, труб, шестерен и пр. в токарных, шлифовальных, фрезерных, зубообрабатывающих, протяжных, отделочных и других станках. Самоцентрирующие зажимные оправки позволяют одновременно центрировать и закреплять заготовки по центральному отверстию. Иногда оправки используются только для центрирования заготовок, а закрепление происходит по наружным поверхностям. Центровые оправки применяются при обработке сравнительно длинных заготовок. Призмы применяются для установки деталей по наружным цилиндрическим поверхностям. Требования к установочным элементам приспособления. Выбор установочных элементов приспособления. К установочным элементам приспособлений предъявляются следующие требования: 1. Число и расположение установочных элементов должно обеспечивать необходимую ориентацию заготовки в соответствии с принятой схемой базирования. 2. При использовании черновых баз целесообразно применять установочные элементы с ограниченной опорной поверхностью в целях уменьшения влияния погрешностей этих баз на устойчивость заготовки. 3. При установке детали на точные технологические базы, не подлежащие механической обработке, установочные элементы не должны повреждать чистовые поверхности. 4. Установочные элементы должны быть жестко зафиксированы. 5. Для повышения износостойкости опоры выполняют из сталей 45 или 20 (20Х) и подвергают термической обработке до твердости HRC 58...62. 6. В целях упрощения и ускорения ремонта установочные элементы должны быть легкосменными. Использование тех или иных конструкций опор определяется в основном формой поверхности детали, ее точностью, размерами. Для установки заготовок в приспособлении с плоскими поверхностями рекомендуется использовать в качестве опор штыри и пластинки. Плоскую необработанную поверхность деталей лучше всего устанавливать на три опорных штыря. Такая установка позволяет выбрать для опор те места поверхности, которые смогут обеспечить наиболее точное положение устанавливаемой детали. Располагать опорные штыри следует так, чтобы образующийся так называемый опорный треугольник был наиболее благоприятным, исходя из конфигурации и жесткости устанавливаемой заготовки, а также расположения точек приложения усилий для ее закрепления в приспособлении. Для лучшей устойчивости заготовки и уменьшения погрешности при установке желательно, чтобы опорный треугольник был по возможности наибольшим. Результирующие усилия для закрепления заготовки должны прилагаться в пределах площади опорного треугольника. В тех случаях, когда площадь установочной поверхности заготовки мала или устанавливаемая заготовка имеет недостаточную жесткость, лучше использовать опорные пластинки. При конструировании приспособления следует предусматривать возможность легкого и удобного удаления стружки с его установочных элементов. Для этого опорные поверхности установочных элементов должны располагаться выше уровня плоскости корпуса приспособления, на который они закреплены. Для установки в приспособлении деталей по наружным и внутренним цилиндрическим поверхностям принимаются опорные призмы, конусы, пальцы и другие установочные элементы. Для установки деталей в приспособлениях удобно использовать цилиндрические поверхности, расположенные в одной плоскости. Установочными элементами при этом служат так называемые «пальцы». Обычно установку производят на два пальца, так как это уже гарантирует определенное положение детали в приспособлении. Установочные элементы приспособления для плоских поверхностей заготовок. (рисунки) Для установки заготовок по плоским поверхностям применяют различного вида установочные элементы: опорные штыри, пластины, шайбы, регулируемые и самоустанавливающиеся опоры. Выбор установочных элементов осуществляется в зависимости от габаритов, массы заготовки и качества поверхностей. Каждая из опор может лишать заготовку 1-й, 2-х или 3-х степеней свободы. Опорные штыри. В зависимости от их рабочей поверхности различают: опорные штыри с плоской, сферической рабочей поверхностью и рабочей поверхностью с рифлением. Опоры с плоской рабочей поверхностью рекомендуется использовать при установке по предварительно обработанным поверхностям. Опоры со сферической рабочей поверхностью и с рифлением применяют для установки заготовок по «черным» поверхностям. При этом сферическая поверхность дает точечный контакт и уменьшает поверхность с перекосами. Опора с рифлением позволяет увеличить коэффициент трения с базовой поверхностью и применяется на высоконагруженных операциях. Опорные штыри устанавливаются в корпус приспособления в сквозное отверстие по посадке. В тех случаях, когда требуется частая смена опоры, она устанавливается в корпус через промежуточную стальную втулку. Установочные пластины. Применяют для заготовок относительно больших габаритов и масс. Различаю 2 вида установочных пластин: 1) пластины с плоской рабочей поверхностью; 2) пластины с пазами. Наличие пазов на установочной пластине облегчает обслуживание приспособлений (удаление стружки). Рекомендуются пластины со сплошной поверхностью устанавливать на вертикальные стенки корпуса, пластины с пазами – на горизонтальные; крепления пластин к корпусу осуществляется винтами. Регулируемые опоры. Представляют собой винт с контргайкой. Регулируемые опоры применяют для установки заготовок, характеризующихся большими погрешностями расположения базовых поверхностей. Самоустанавливающиеся основные опоры. В некоторых случаях из-за специфики базовой поверхности заготовки не удается её установить на постоянные опоры и применяют самоустанавливающиеся основные опоры. Вспомогательные установочные элементы. Различают 2 вида элементов: А) самоустанавливающиеся – самоустанавливающиеся вспомогательные опоры просты в эксплуатации, имеют высокое быстродействие, однако могут воспринимать небольшие осевые нагрузки, поэтому применяются для малых заготовок в ненагруженных операциях. Б) подводимые – подводимые опоры требуют от рабочего повышенного внимания в определении момента касания опоры с поверхностью заготовки. Они используются для тяжелых заготовок на высоконагруженных операциях, т.к. воспринимают большие осевые нагрузки. Установочные элементы приспособления для наружных цилиндрических и плоских поверхностей заготовок. (рисунки) Наиболее широкое распространение для базирования по цилиндрическим поверхностям получили установочные втулки и призмы. Призмы являются универсальными установочными элементами. Призма представляет собой элемент с двумя рабочими поверхностями, расположенными под углом α. Нормативным углом призмы считают α = 90º, хотя иногда применяют призмы с углами 60º и 120º. Для продольного положения призмы при установке её устанавливается 2 штифта. Рабочие поверхности призмы должны располагаться относительно плоскости её симметрии строго на равных углах α/2. Стандартные конструкции призм короткие. Если необходимо установить детали типа вала, требуются 2 стандартные призмы. В этом случае конструкция призмы должна иметь обнижение. Базовые поверхности заготовки должны быть предварительно обработаны. При необходимости установки заготовки по необработанным поверхностям применяют специальные призмы. Установочные элементы приспособлений для внутренних цилиндрических и плоских поверхностей заготовок. (рисунки) Для базирования по внутренним цилиндрическим поверхностям используются пальцы и оправки. Установочные пальцы. Имеют рабочую поверхность диаметром D. Величина D и квалитет выбирается в зависимости от размера базового отверстия заготовки. Устанавливаются пальцы в корпус по сквозному отверстию аналогично опорным штырям. Цилиндрический палец дает 2 опорные точки. Если необходимо, чтобы установочный палец лишал 1-й степени свободы, применяют конструкции срезанного пальца. Срезанные пальцы предназначены для установки заготовок по двум базовым отверстиям. Позволяют компенсировать погрешность межосевого расстояния базовых поверхностей и повысить точность базирования заготовок. При установке срезанного пальца его цилиндрический поясок должен располагаться перпендикулярно относительно линии, соединяющей центры 2-х пальцев. Установка заготовок на оправки. 1. Конические. Данная оправка обеспечивает высокую точность центрирования и большую погрешность, зависящую от диаметра. Эта оправка используется на мелконагруженных операциях. 2. Цилиндрические оправки с гарантированным натягом. Данная оправка обеспечивает высокую точность центрирования и высокую точность осевого положения заготовки. Однако для установки и снятия заготовки требуется специальное прессовое устройство. Требует больших затрат. 3. Цилиндрическая оправка с гарантированным зазором. Данная оправка обеспечивает нужную точность центрирования. Погрешность определяется зазором между оправкой и заготовкой. Но она точно ориентирует заготовку в осевом положении. Крутящий момент на заготовке передается за счет винтового зажимного механизма. Удобство установки заготовки на оправке и возможность механизации позволяют использовать данную конструкцию в единичном, мелкосерийном и серийном производстве. Установка заготовки в приспособление на плоскость и два перпендикулярные к ней цилиндрические отверстия. (рисунок) Базирование заготовок на приспособлении по двум отверстиям и плоскости, перпендикулярной осям отверстий, используется очень широко при механической обработке корпусов, плит, фланцев и др. Существует способ установки заготовок по двум цилиндрическим отверстиям и плоскости при помощи пластин и двух разжимных самоцентрирующих пальцев. В качестве направляющей базы используют ось двух цилиндрических поверхностей или образующими этих отверстий. С целью упрощения конструкции установочных элементов применяется установка на два цилиндрических пальца с зазором, или на один цилиндрический и один срезанный пальцы. Данная схема базирования лишая заготовку всех шести степеней свободы, обеспечивает свободный доступ инструментов для обработки заготовки со всех сторон. Установка заготовок на два цилиндрических отверстия с параллельными осями и перпендикулярную к ним плоскость, при котором установочными элементами приспособления служат опорные пластины и два жестких или опорных пальца, один из которых выполняется цилиндрическим, а второй – ромбическим. Заготовка закрепляется приложением силы, перпендикулярной к ее базовой плоскости. Недостатком этого способа является влияние погрешностей размеров отверстий и межцентровых расстояний между ними на погрешность установки заготовки, а также необходимость иметь для каждого размера базовых отверстий палец соответствующего размера. Чтобы сохранить возможность установки на два цилиндрических пальца, необходимо увеличить минимальные зазоры в сопряжениях пальцев и отверстий, что ведет к снижению точности установки. |