ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА. Первое высшее техническое учебное заведение россиисанктпетербургский горный университет Кафедра Машиностроения
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
Учебный вопрос №2 Технические требования на приспособления Технические требования на чертеже излагают, группируя вместе близкие по характеру требования в следующей последовательности: - требования, предъявляемые к материалу, заготовке, термообработке; - размеры, предельные отклонения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей; - требования к качеству поверхности, указания об их отделке, покрытии; - зазоры, расположение отдельных элементов конструкции; - требования, предъявляемые к настройке и регулировке приспособления; - другие требования к качеству приспособления, например: бесшумность, виброустойчивость и т.д. Для размеров и предельных отклонений, приводимых в технических требованиях на поле чертежа, обязательно указывают единицы измерения. Пункты технических требований должны иметь сквозную нумерацию. Каждый пункт записывают с новой строки. Заголовок "Технические требования" не пишут. Если на чертеже необходимо привести техническую характеристику приспособления, то размещают отдельно от технических требований с самостоятельной нумерацией пунктов на свободном поле чертежа над техническими требованиями. При этом над техническими характеристиками ставится заголовок "Техническая характеристика", а над техническими требованиями помещают заголовок "Технические требования". Оба заголовка не подчеркивают. К технической характеристике относятся сведения о приводе, силе зажима, производительности и т.д. Сконструированное приспособление проверяют расчетом на точность, на основании чего в технических требованиях сборочного чертежа указывают нормы точности на изготовление и сборку, способы достижения и периодичность контроля точности приспособления. Заключительным этапом проектирования специального приспособления является обоснование экономической эффективности применения технологической оснастки и установлены технико-экономические показатели и методика расчета. Вопросы для текущего контроля и экзамена 1. В чем состоит разработка технического задания на проектирование приспособления? 2. Какова последовательность проектирования элементов приспособления? 3. На каком этапе производится проектирование зажимных элементов приспособления? 4. С чего начинают разработку общего вида приспособления? 5. Как составляются технические требования на приспособления? 6. Какие элементы приспособления обязательно указываются на общем виде? 7. В чем состоит расчет приспособления на точность? Лекция 7 Сборочные приспособления Введение Особенностью сборочных приспособлений является то, что они применяются не для механической обработки деталей, а для их сборки. Но, несмотря на различие в целевом назначении между сборочными и станочными приспособлениями имеется большое сходство - в структурной схеме, в методике расчета силы закрепления объекта и расчета на точность, в технических требованиях, предъявляемых к ним при эксплуатации. Они обеспечивают высокую производительность и удобство сборки, точную, быструю установку и закрепление сопрягаемых изделий. Учебный вопрос №1 Специализация сборочных приспособлений По степени специализации сборочные приспособления разделяют на универсальные и специальные. Универсальные применяют в единичном и мелкосерийном производствах. К ним относятся плиты, сборочные балки, призмы, угольники, домкраты и различные вспомогательные детали и устройства (подкладки, клинья, винтовые прихваты и т. д.). Плиты и балки служат для установки, выверки и закрепления собираемых машин или их узлов. На их поверхности выполняются Т-образные пазы. Призмы и угольники служат для установки и закрепления узлов или базовых деталей. На их установочных поверхностях выполняют сквозные продолговатые окна для крепежных болтов. Домкраты служат для выверки и поддержки тяжелых деталей и узлов. Специальные сборочные приспособления применяют в серийном и массовом производствах. По назначению различают два основных типа специальных приспособлений. К первому типу относятся приспособления для неподвижной установки и закрепления базовых деталей и узлов. Приспособления этого типа обеспечивают необходимую устойчивость детали в процессе сборки и повышают производительность труда, так как рабочие освобождаются от необходимости удерживать объект сборки руками. Ко второму типу специальных приспособлений относятся приспособления для точной и быстрой установки соединяемых деталей и частей изделий (для пайки, клепки, склепывания, развальцовки, посадки с натягом и т. д.). Кроме выше перечисленных типов сборочных приспособлений в машиностроении используют приспособления для предварительного деформирования собираемых упругих элементов (пружин, рессор, разрезных колец и т. д.). Элементы сборочных приспособлений. Специальные сборочные приспособления состоят из корпуса и смонтированных на его основе установочных элементов и зажимных устройств. Установочные элементы такие же, как и у станочных приспособлений. Зажимными устройствами фиксируют полученное при установке положение собираемых деталей и обеспечивают их устойчивость при сборке. Зажимные механизмы здесь такие же, как и в станочных приспособлениях. Вспомогательные устройства: поворотные и делительные механизмы, фиксаторы, выталкиватели и др. Особенности проектирования специальных сборочных приспособлений. Исходными данными являются чертеж изделия, технические условия на приемку изделия, технологический процесс сборки, из которого берут последовательность и содержание операций, принятое базирование, оборудование и инструменты, режимы работы, а также заданную производительность с учетом времени на установку, закрепление и снятие сборочного изделия. Последовательность проектирования: - уточняют схемы установки базовой и сопрягаемых деталей изделия; - определяют тип, размеры, количество и взаимное расположение установочных элементов; - зная силы, возникающие в процессе сборки, устанавливают место приложения и величину сил для закрепления базовых деталей; - учитывая заданную производительность, конфигурацию и точность изделия, выбирают размеры и конструкцию защитного устройства; - выявляют элементы для направления собираемых деталей; - устанавливают необходимые вспомогательные устройства; - оформляют конструкцию корпуса приспособления. Расчет точности сборки в приспособлении. Точность сборки зависит от вида сопряжения деталей, точности их изготовления, метода базирования при сборке, а также от точности сборочного приспособления. Наибольшая точность обеспечивается при сборке сопрягаемых деталей по центрирующим поверхностям без зазора. При подвижном соединении точность взаимного положения деталей не зависит от приспособления, а определяется точностью изготовления самих деталей. Взаимное положение осей механизма зависит от точности расположения отверстий в платах и от зазоров между цапфами и отверстиями. При сборке более сложных узлов с большим количеством деталей точность выдерживаемого размера может быть определена на основе расчета соответствующей размерной цепи. Результаты расчета показывают, что при сравнительно небольшом риске получения брака допуск на размер приспособления можно значительно расширить. Вместе с тем расширяют допуски и на размеры сопрягаемых деталей. Учебный вопрос №2 Контрольные приспособления Контрольные приспособления имеют большое значение в современном машиностроении, так как их применение способствует повышению качества выпускаемых изделий, объективности контроля и производительности труда контролеров. Данная тема базируется на основных положениях и понятиях, изучаемых выше. Контроль качества изделий очень важен в современном машиностроении. Применение универсальных измерительных инструментов и калибров малопроизводительно, и не всегда обеспечивает нужную точность и удобство контроля, а в условиях поточно-автоматизированного производства вообще неприемлемо. Контрольные приспособления применяют для проверки заготовок, деталей и узлов машины. Типы контрольных приспособлений. Для проверки небольших и средних деталей применяют стационарные контрольные приспособления, а для крупных – переносные. Наряду с одномерными находят широкое применение многомерные приспособления, где за одну установку проверяют несколько параметров. Контрольные приспособления делят на пассивные и активные. Пассивные применяют после выполнения операций обработки. Активные устанавливают на станках, они контролируют детали в процессе обработки, давая сигнал на органы станка или рабочему на прекращение обработки или изменение условий ее выполнения при появлении брака. Контрольное приспособление состоит из установочных, зажимных, измерительных и вспомогательных элементов, смонтированных на корпусе приспособления. На установочные элементы (опоры) ставят проверяемую деталь своими измерительными базами для проведения контроля. Для установки применяют постоянные опоры со сферическими и плоскими головками, опорные пластины, а также специальные детали (секторы, кольца и т. д.) в зависимости от конфигурации детали. Опоры со сферическими головками применяют для установки деталей на необработанные базы, с гладкой поверхностью – на обработанные базы. Призмы используют для установки деталей на внешние цилиндрические поверхности. Для проверки деталей на радиальное или осевое биение применяют установку на одно или два соосных цилиндрических отверстия. Часто детали для проверки устанавливают на конические кольца или разжимные оправки. Кроме того, применяют различные сочетания элементарных поверхностей в качестве установочных баз (плоскость - наружная цилиндрическая поверхность, плоскость – отверстия и т. д.). В контрольных приспособлениях применяют ручные зажимные устройства (рычажные, пружинные, винтовые, эксцентриковые), также устройства с приводом (пневмозажимы). Часто применяют комбинированные зажимные устройства. Измерительные устройства контрольных приспособлений делятся на предельные (бесшкальные) и отсчетные (шкальные). Особую группу составляют устройства, работающие по принципу нормальных калибров. Предельные измерительные устройства не дают численного значения измеряемых величин, а все проверяемые изделия делят на три категории: годные, брак по переходу за нижнюю границу допуска и брак по переходу за верхнюю границу допуска. В качестве простейших устройств применяют встроенные в контрольные приспособления жестко закрепленные или выдвижные предельные элементы (скобы, пробки, щупы т. д.). Широкое применение получили электроконтактные датчики: их применяют в контрольно-сортировочных автоматах. В качестве отсчетных измерителей используют индикаторы с рычажной или зубчатой передачами (до 0,001 мм), а также пневматические микрометры (до 0,2 мм). Вспомогательные устройства контрольных приспособлений имеют различное целевое назначение - это различные поворотные устройства, ползуны, подъемные устройства, выталкиватели. Корпусы контрольных приспособлений выполняют в виде массивной жесткой плиты или корпусной детали, изготавливают из СЧ 12 или СЧ 15. Вопросы для текущего контроля и экзамена 1. Какое целевое назначение имеют сборочные приспособления? Укажите наиболее распространенные их типы. 2. Укажите элементы конструкции сборочных приспособлений. Каково их назначение? 3.Последовательность проектирования специальных сборочных приспособлений. 4. Чем отличаются исходные данные для расчета силы закрепления в сборочных приспособлениях от аналогичных в станочных? 5. Чем отличается расчет на точность сборочного приспособления от расчета на точность станочного приспособления? 6. Укажите служебное назначение контрольных приспособлений и требования, предъявляемые к ним. 7. Укажите основные типы контрольных приспособлений и область их применения. 8. Перечислите составные элементы контрольного приспособления. Каким требованиям должны удовлетворять зажимные устройства этих приспособлений? 9. От каких погрешностей зависит точность положения контролируемой детали в приспособлении? 10. Какие погрешности входят в общую погрешность установки детали в контрольном приспособлении? 11. Что называется «Погрешностью измерения» и из каких составляющих частей она складывается? Каково допустимое значение этой погрешности? 12. Каковы назначения приспособлений отдельно для сверлильных, фрезерных, токарных станков и их конструктивные особенности? 13. На основании каких исходных данных определяется тип и схема приспособления? 14. Какие основные факторы и данные используются на этапе конструирования приспособления в качестве исходных? 55. В какой последовательности ведется разработка конструкции специального приспособления? Лекция 8 Приспособления для автоматизированного производства Введение При изучении данной темы вы ознакомитесь с приспособлениями для автоматических линий, станков-автоматов, агрегатных станков. Набор функций, необходимых таким приспособлениям, зависит от многих факторов, в частности, от вида оборудования, на которое они устанавливаются. Учебный вопрос №1 Требования к автоматическим приспособлениям При проектировании приспособлений для станков-автоматов, агрегатных станков и автоматических линий, состоящих из этих станков, при полной автоматизации цикла обработки необходима автоматизация приспособления. Автоматизированные приспособления требуют также дополнительно управляющие и транспортирующие устройства. Требования к автоматическим приспособлениям следующие. 1. Особое внимание должно быть обращено на удаление стружки. Мелкую стружку удаляют из труднодоступных мест струей сжатого воздуха, отсасывая или смывая СОЖ. В других случаях стружку удаляют механически скребками или щетками. При обработке вязких материалов для измельчения стружки применяют инструмент, снабженный стружколомами. 2. Должна быть исключена возможность неправильной установки заготовки. Для этого применяют блокировочные и предохранительные устройства, а также контрольные габариты. 3. Привод выполняют механическим, пневматическим, гидравлическим, пневмогидравлическим, электрическим, комбинированным. Управление приводами осуществляется кулачками, упорами, конечными выключателями. Воздействие на эти элементы производится перемещающимися органами станка (столами, шпинделями и т.д.). На рис. 3.3.1 приведена схема пневматического приспособления для сверления отверстия в цилиндрических заготовках с подачей их из магазина. На вал реечного колеса (на рис. не показан) насажан кулачок подачи 1, кулачок 2 управляет золотником 3, регулирующим поступление воздуха в пневмоцилиндр 4 зажимного устройства. Отработавший воздух, выходя через вал 5, очищает приспособление от стружки. Обратный ход осуществляется пружиной или грузом. Детали к месту обработки могут подаваться с помощью лотков, магазинов, бункеров. На автоматических линиях применяют два типа приспособлений: стационарные и приспособления – спутники. Стационарные жестко закрепляют на станциях автоматической линии; в них подаются, устанавливаются, закрепляются и обрабатываются заготовки. После выполнения обработки заготовки открепляются, удаляются из приспособления и передаются на транспортирующее устройство для перемещения на следующую позицию без потери ориентации. Установочные элементы здесь выполняют в виде опорных пластин, являющихся продолжением направляющих планок транспортирующего устройства и располагаемых с ними на одном уровне. После ввода заготовки в приспособление шаговым транспортером, выдвигаются два выдвижных пальца: их конические элементы выравнивают заготовку, а цилиндрическая часть точно фиксирует положение заготовки. Для предотвращения брака обработки предусматривается автоматический контроль положения заготовки. Он осуществляется с использованием пневматических, электрических и других датчиков. Рис. 3.3.1.Автоматизированный кондуктор для сверления отверстия в пальцах Требования к приспособлениям: - работа приспособлений должна быть согласована с действиями станка и транспортирующего устройства; - должны быть надежными и безопасными в работе; - особое внимание должно уделяться очистке приспособлений от стружки; - для обеспечения заданной точности обработки необходимы расчеты; - зажимное устройство должно быть надежным; - его выполняют самотормозящим; - оно не должно вызывать деформации заготовки. Учебный вопрос №2 Приспособления - спутники Приспособления-спутники представляют устройства, которые сопровождают закрепленную в них заготовку по всем позициям автоматической линии. Спутники применяются при обработке трудно - транспортируемых заготовок сложной конфигурации с постоянством баз. Все стадии обработки выполняются при одном установе. В простейшем случае приспособление - спутник представляет собой плиту прямоугольной формы, на которой закрепляется заготовка. Корпус спутника должен иметь развитую опорную плоскость; для направления спутника используют боковые площадки или пазы, которыми он скользит по планкам транспортирующего устройства. Количество спутников на линии на 20 – 30 % превышает количество позиций линии, включая 5 – 10 % на ремонт спутников. На рис. 3.3.2 приведена схема спутника. К его корпусу 1 привернуты стальные закаленные планки 2, которыми он скользит по направляющим транспортирующего устройства 3. Палец 4 и втулка 5 служат для фиксации спутника на позиции линии. Для уменьшения износа к корпусу спутника привернуты стальные каленые планки 4 и 5. Допуски на размеры приспособлений-спутников, влияющих на точность обработки, следует определять на основе решения соответствующих размерных цепей данной технологической системы. Автоматические спутниковые линии широко применяют при обработке сложных корпусных деталей (картеров, поворотных кулаков рулевого управления, балок передних мостов и др.). Спутники используют также при обработке деталей вращения (тормозные барабаны), применяя при неподвижной заготовке вращающиеся резцовые головки. Рис. 3.3.2.Приспособления-спутники для автоматических линий Преимущества в применении приспособлений – спутников: повышается надежность работы линии, так как закрепление и открепление заготовки происходит один раз; улучшаются условия очистки от стружки, но ухудшается доступность подвода инструмента к заготовке с разных сторон; (приспособления – спутники должны быть взаимозаменяемыми; точность их изготовления по основным размерам, влияющим на точность обработки, обычно принимают 0,1...0,2 допуска на выдерживаемый размер). Недостатки приспособлений–спутников:усложнение транспортирующих устройств из-за необходимости возврата спутников в исходное положение; увеличение общей стоимости линии из-за большого количества спутников; большое количество стыков в технологической системе при прохождении спутника. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Вопросы выбора, проектирования и изготовления приспособлений относятся к наиболее сложным и трудоемким частям подготовки технологического оснащения производства. Реализация современных требований к производству требует разработки и изготовления соответствующей технологической оснастки, обеспечивающей точность и производительность технологических процессов изготовления машин, что позволяет получить высокое качество машин при минимально возможных производственных затратах. Изучение данного курса позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые для правильного решения конструкторских и технологических задач с учетом конкретных производственных условий и новейших достижений науки и техники. Вопросы для текущего контроля и экзамена 1. Какие требования предъявляются к автоматическим приспособлениям? 2. Что представляют собойприспособления-спутники и где они находят применение? 3. Какие зажимные приспособления применяют на станках с ЧПУ? 4. В каких случаях на станках с ЧПУ применяются приспособления системы НСП? 5. Как фиксируются относительно друг друга детали системы СРП-ЧПУ? 6. С помощью какой системы повышается надежность сверления на станках с ЧПУ? 7. Что применяется в качестве накопителя инструментов на станках ьс ЧПУ токарной группы? 8. Какого типа осуществляется автоматизация производства при проектировании оснастки для автоматических линий? 9. Как достигается повышение точности обработки на станках с ЧПУ за счет контроля деталей? 10. Какое время сокращается при использовании вспомогательного тнструмента на станках с ЧПУ? Библиографический список Основной: 1. Косов, Н.П. Технологическая оснастка: вопросы и ответы: учеб. пособие для вузов / Н.П. Косов, А.Н. Исаев, А.Г. Схиртладзе. - М.: Машиностроение, 2007.- 304 с. 2. Григорьев, С.Н. Инструментальная оснастка станков с ЧПУ: справочник / С.Н. Григорьев, М.В. Кохомский, А.Р. Маслов; под ред. А.Р. Маслова.- М.: Машиностроение, 2006.- 544 с. 3. Корсаков, В.С. Основы конструирования приспособлений: учебник для вузов / В.С. Корсаков. - М.: Машиностроение, 1983. – 277 с. Дополнительный: 4. Терликова, Т.Ф. Основы конструирования приспособлений: учеб. пособие для вузов / Т.Ф. Терликова, А.С. Мельников, В.И. Баталов. - М.: Машиностроение, 1980. – 119 с. 5. Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков: учебник для вузов / М.А. Ансеров. - М.: Машиностроение, 1979. – 652 с. 6. Переналаживаемая технологическая оснастка /В.Д. Бирюков [и др.]; под ред. Д.И.Полякова. - М.: Машиностроение, 1988. 7. Станочные приспособления: справочник: в 2 т./ Под ред.Б.Н. Вардашкина, А. А.Шатилова. - М.: Машиностроение, 1984. 8. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / Под ред.А.М. Дальского [и др.].-5-е изд. – М.: Машиностроение, 2001. – 944 с. |