Технология машиностроения. Курс лекций для студентов III курса направления подготовки 35. 03. 06 Агроинженерия В. В. Чекмарев фгбоу во Саратовский гау
 Скачать 1.3 Mb.
|
|
8.7. Технический и экономический расчеты приспособлений Приспособление должно обеспечивать правильное базирование и надежное закрепление заготовки, точное направление режущего инструмента, быть достаточно прочным и долговечным, приносить экономический эффект. Для выполнения этих требований производятся следующие расчеты приспособлений: геометрический; силовой; расчет на точность; расчет на прочность и жесткость; расчет экономической эффективности. Геометрический расчет предусматривает проверку правильности расположения опор и упоров, зажимов, кондукторных втулок, выполнения правила шести точек. Проверяется возможность беспрепятственной установки и снятия заготовки, возможность движения поворотных деталей: откидных крышек, поворотных планок, отсутствие на их пути каких-либо препятствий в виде головок болтов, приливов, бобышек и т. д. Уточняются размеры и расположение элементов, базирующих приспособление на станке, - направляющих шпонок, опорных штифтов, центрирующих выточек. При использовании призматических, регулируемых или самоустанавливающихся опор проверяются их размеры, чтобы подтвердить правильность расположения заготовки как по высоте, так и в горизонтальной плоскости. Необходимо обратить внимание и на общие формы приспособления с позиций технической эстетики. Силовой расчет приспособления служит для проверки возможности закрепления заготовки и сохранения ее неподвижного положения во время действия сил резания (иногда инерционных сил) и определения необходимых усилий на рукоятках ручного зажима или штоках проводов. По значениям этих усилий затем определяются размеры силовой части привода (диаметр поршня, мембраны и т. д.) с учетом давления рабочей среды. Силовой расчет приспособлений производится на основе уравнений статики, с учетом действия сил и моментов резания и коэффициента запаса K=1,5—2. Расчет приспособления на прочность и жесткость ведется с учетом размеров отдельных элементов приспособления и действующих сил. Цель расчета — проверка размеров, исключающих поломку деталей и возникновение чрезмерных деформаций под действием сил зажима и сил резания. Экономический расчет приспособления предназначен для выявления экономической целесообразности его изготовления и определения годовой экономии при его использовании. Применение приспособления целесообразно, если выдержано условие Э>Сп где Э — годовая экономия от применения приспособления без учета затрат на его эксплуатацию; С п — годовые затраты на изготовление и эксплуатацию приспособления. Годовая экономия (в руб.) определяется по формуле Э = (t ш - t ш пр ) , где t ш — штучное время при обработке детали без приспособления или с использованием универсального приспособления, мин; t ш.пр — штучное время при обработке детали с применением проектируемого приспособления, мин; С ч — стоимость станко-часа рабочего места, коп/ч; N— годовая программа, шт. Экономический эффект от применения приспособления определяется как разность между годовой экономией и годовыми затратами на приспособление: 54 э п = э - с п . Разработка проекта приспособления включает следующие этапы. 1. Изучение технической характеристики станка, его паспортных данных, определение типа и размеров посадочных мест приспособления. 2. Определение метода базирования с учетом выбранных базовых поверхностей. 3. Вычерчивание заготовки с необходимым числом проекций в таком виде, в каком она поступает на выполнение данной операции. Контур заготовки изображается тонкими красными или черными линиями. Заготовка в первой проекции изображается в рабочем положении, какое она занимает при обработке на станке. На поверхностях, подлежащих обработке, указывается припуск, и они обводятся жирными линиями. 4. Уточнение рабочих положений инструментов, размеров и направлений их перемещений, направлений сил резания и сил зажима. 5. Вычерчивание элементов приспособления для направления режущего инструмента — кондукторных и направляющих втулок и т. п. 6. Вычерчивание установочных, центрирующих и опорных элементов (неподвижные и подвижные опоры, упоры и т. п.). 7. Выбор конструкций зажимных и вспомогательных инструментов приспособления (винты, клинья, рычаги и пр.) и изображение их на чертеже. 8. Вычерчивание корпуса приспособления с необходимым числом проекций и разрезов и уточнение всех элементов приспособления, проверка удобства установки, снятия и зажима заготовки и удаления стружки. 9. Изготовление чертежа общего вида приспособления. На чертеже должны быть нанесены координатные и основные размеры с отклонениями, зависящими от размеров обрабатываемых заготовок и определяющими точность обработки, наладочные размеры, габаритные и посадочные размеры приспособления. 8.8. Проектирование режущего и измерительного инструмента В технологических картах указывается нормализованный и специальный режущий инструмент. Нормализованный режущий инструмент (резцы, сверла, метчики и пр.) комплектуется из имеющегося на производстве или приобретается, а на специальный режущий инструмент составляются рабочие чертежи, по которым он затем изготовляется. К специальному режущему инструменту относятся фасонные резцы и фрезы, удлиненные и ступенчатые сверла, зенкеры и развертки, комбинированные инструменты, например сверло-зенкер, зенкер-развертка и т. д. Дисковые фасонные резцы и фасонные фрезы при угле резания б=90° имеют в диаметральном сечении профиль, соответствующий профилю сечения обработанной поверхности заготовки. При угле резания меньше 90° требуется корректировка профиля инструмента. При проектировании протяжек выбирается схема резания зубьями протяжки (профильная, генераторная, прогрессивная и др.). Назначаются рабочие участки протяжки, геометрия зубьев различных участков, рассчитывается шаг зубьев, обеспечивающий размещение стружки между зубьями протяжки. Поперечное сечение протяжки рассчитывается на прочность с учетом действия возможной силы резания. 55 Проектируемый режущий инструмент целесообразно оснащать пластинками твердых сплавов, марки которых выбираются в зависимости от назначения инструмента и области его применения. Примеры чертежей режущего инструмента приведены на рисунках 24 и 25. Подавляющее большинство измерительных инструментов представляет собой или универсальные средства (микрометр, штангенциркуль, линейка, индикаторная скоба и т. д.), или предельные калибры-пробки и скобы. В этих случаях измерительный инструмент не проектируется, а подбирается из имеющегося на предприятии или приобретается. В отдельных случаях необходимо применение специального инструмента, на который составляются рабочие чертежи. К такому инструменту относятся фасонные шаблоны, линейные скобы, круглые скобы больших диаметров, поверочные приспособления, контрольные скалки и т. д. При проектировании специального измерительного инструмента учитываются его назначение, контролируемые размеры и квалитет точности. Специальный измерительный инструмент проектируется по принципу предельных калибров или оснащается индикаторными устройствами. При проверке взаимного расположения отверстий или плоскостей в корпусных деталях возникает необходимость проектирования сложных контрольных приспособлений со съемными контрольными скалками и индикаторными устройствами. Проектные решения принимаются в каждом отдельном случае в зависимости от конструкции и технических требований к обрабатываемой детали. Вопросы для самоконтроля 1. Перечислите исходные данные для проектирования технологических процессов. 2. В каких случаях разрабатывается маршрутная технология, а в каких - операционная? 3. Назовите основные документы технологического процесса? 4. Перечислите основные этапы проектирования приспособлений. Список литературы Основная 1. Базров, Б.М. Основы технологии машиностроения : учебник / Б. М. Базров. - 2-е изд. - М. : Машиностроение, 2007. - 736 с. : ил. - (В для вузов). - ISBN 978-5-217- 03374-4 Дополнительная 2. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.- Минск : Высшая школа, 1983. 3. Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков / М.А. Ансеров.- М. «Машиностроение, 1960. 56 Библиографический список 4. Некрасов, С.С. Технология сельскохозяйственного машиностроения. Общий и спец. курсы : учебник / С. С. Некрасов, И. Л. Приходько, Л. Г. Баграмов. - М. : КолосС, 2005. - 360 с. : ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). - ISBN 5-9532-0148-6 5. Некрасов, С.С. Технология сельскохозяйственного машиностроения. Общий и спец. курсы : учебник / С. С. Некрасов, И. Л. Приходько, Л. Г. Баграмов. - М. : КолосС, 2004. - 359 с. : ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). - ISBN 5-9532-0148-6 6. Базров, Б.М. Основы технологии машиностроения : учебник / Б. М. Базров. - 2-е изд. - М. : Машиностроение, 2007. - 736 с. : ил. - (В для вузов). - ISBN 978-5-217- 03374-4 7. Курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения : учебное пособие / В. А. Абрамов [и др.] ; ред. В. А. Абрамов. - Саратов : ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ", 2003. - 272 с. - ISBN 5-7011-0378-1 8. Технология пищевого машиностроения : метод. указ. к лаб. работам для студ. вузов по спец.: 110303 "Механизация переработки с.-х. продуктов", 260602 "Пищевая инженерия малых предприятий" / СГАУ ; сост.: Ж. И. Альшин, В. В. Чекмарев. - Саратов : ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ", 2011. - 100 с. 9. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред.- Минск : Высшая школа, 1983. 10. Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков / М.А. Ансеров.- М. «Машиностроение, 1960. 57 СОДЕРЖАНИЕ Введение .................................................................................................................................................3 Лекция №1. Теоретические основы технологии машиностроения ............................................4 1.1. Изделия машиностроительного производства .........................................................................4 1.2. Производственный и технологический процессы ....................................................................4 Вопросы для самоконтроля. ..............................................................................................................7 Список литературы. ...........................................................................................................................8 Лекция №2. Технологические характеристики типовых заготовительных процессов .........9 2.1. Виды заготовок и их характеристика .......................................................................................9 2.2. Исходные данные для выбора заготовки ...............................................................................10 2.3. Припуски на механическую обработку ...................................................................................11 2.4. Методы определения припусков ..............................................................................................11 2.5. Проектирование заготовок .......................................................................................................12 Вопросы для самоконтроля. ............................................................................................................15 Список литературы. .........................................................................................................................15 Лекция №3. Точность механической обработки ..........................................................................16 3.1. Погрешности обработки и их классификация. .......................................................................16 3.2. Влияние различных технологических факторов на точность обработки. ....................................................................................................................18 3.2. Экономическая точность обработки. .......................................................................................24 Вопросы для самоконтроля. ............................................................................................................25 Список литературы. .........................................................................................................................25 Лекция №4. Базирование заготовок при обработке на станках ...............................................27 4.1. Основные понятия о базах. .....................................................................................................27 4.2. Принципы постоянства базы и совмещения баз.. ...................................................................28 4.2. Выбор баз.. .................................................................................................................................29 Вопросы для самоконтроля. ............................................................................................................29 Список литературы. .........................................................................................................................29 Лекция №5. Качество обработанной поверхности .......................................................................31 5.1. Понятие о качестве обработанной поверхности. ................................................................31 5.2. Влияние технологических факторов на шероховатость поверхности ................................32 5.3. Выбор метода окончательной обработки и контроль качества обработанной поверхности. .....................................................................................................................................33 Вопросы для самоконтроля. ............................................................................................................34 58 Список литературы. .........................................................................................................................34 Лекция №6. Проектирование технологических процессов механической обработки и основы технического нормирования ..............................................................................................35 6.1. Методы построения технологических процессов ...........................................................35 6.2. Конструктивно-технологическая классификация деталей. ...................................................37 6.3. Типизация технологических процессов и групповые наладки станков ...............................37 6.4. Основы технического нормирования. Техническая норма времени и ее составляющие элементы ...........................................................................................................................................38 6.5. Определение элементов штучного времени ...........................................................................39 6.6. Методы определения нормы времени .....................................................................................41 Вопросы для самоконтроля. ............................................................................................................42 Список литературы. .........................................................................................................................42 Лекция №7. Технологичность конструкции деталей и машин .................................................43 7.1. Понятие о технологичности конструкций .............................................................................43 7.2. Показатели оценки технологичности ......................................................................................43 7.3. Методы достижения технологичности конструкций ............................................................44 Вопросы для самоконтроля. ............................................................................................................45 Список литературы. .........................................................................................................................46 Лекция №8. Проектирование технологических процессов механической обработки деталей ..................................................................................................................................................47 8.1. Исходные данные для проектирования ..................................................................................47 8.2. Порядок разработки технологических процессов .................................................................47 8.3. Разработка маршрутной технологии ......................................................................................48 8.4. Разработка операционной технологии ...................................................................................48 8.5. Технологическая документация ..............................................................................................49 8.6. Проектирование технологической оснастки. Классификация приспособлений ................52 8.6. Технический и экономический расчеты приспособлений ....................................................53 Вопросы для самоконтроля. ............................................................................................................55 Список литературы. .........................................................................................................................55 Библиографический список. ............................................................................................................56 |