- •Классификация по целевому назначению
- •3.Расширение технологических возможностей оборудования.
- •Правило шести точек
- •Классификация баз
- •Характеристика технологических баз по лишенным степеням свободы
- •Обозначение баз
- •Погрешность базирования при установке заготовки по плоскости
- •Погрешность базирования при установке заготовки по отверстию
- •Погрешность базирования при установке заготовки в центрах
- •Классификация установочных элементов
- •Требования к установочным элементам
- •Материал установочных элементов
- •Основные опоры
- •Опорные штыри
- •Пластины опорные
- •Вспомогательные опоры
- •Классификация установочних пальцев
- •Требования, предъявляемые к зажимным механизмам
- •Методика расчета сил закрепления
- •Заготовка удерживается силами трения
- •Заготовка удерживается непосредственно силами закрепления
- •Определение коэффициента запаса к
- •Классификация зажимных механизмов
- •Классификация по степени механизации
- •Расчет винтовых механизмов
- •Условие самоторможения клина
- •Расчет клиновых механизмов Клиновой механизм без роликов с односкосым клином
- •Клиновой механизм с односкосым клином и роликами
- •Многоклиновые самоцентрирующие механизмы
- •Одноплунжерные механизмы
- •Расчет круговых эксцентриковых зажимов
- •Однорычажные механизмы
- •Двухрычажные шарнирные механизмы
- •Расчет усилия зажима в цанговом патроне
- •Механизмы с гидропластмассой (гидропластовые)
- •Расчет пневмоцилиндров
- •Расчет пневмокамер
- •1. Гидроцилиндр; 2. Насос; 3. Золотник управления; 4. Предохранительный клапан; 5. Ручка управления золотником
- •Пневмогидравлический привод с преобразователем давления прямого действия
- •Пневмогидравлический привод с преобразователями давления последовательного действия
- •Детали приспособлений для направления режущего инструмента
- •Постоянные втулки
- •Сменные втулки
- •Быстросменные втулки
- •Специальные втулки
- •Вращающиеся втулки
- •Кондукторные плиты
- •Базовые элементы приспособлений (корпуса)
- •Последовательность разработки приспособления
- •Разработка общего вида приспособлений
- •Суммирование величин
- •Пути уменьшения погрешностей
- •Допустимая погрешность
- •Фактическая погрешность
- •Погрешности, влияющие на точность сверления по кондуктору
- •Погрешность, связанная со смещением оси сверла –
- •Погрешность, связанная с перекосом оси сверла –
- •Погрешность расположения отверстия под рабочую втулку в кондукторной плите –
- •Пример обеспечения точности межцентрового расстояния при сверлении в специальном приспособлении.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ГВУЗ «ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
Радионенко А. В.
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по курсу:
«СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ»
для студентов специальности «технология машиностроения»
Утверждено
на заседании кафедры технологии
машиностроения
протокол
№ 1 от 01. 09. 2011 года
Рекомендовано
методическим советом механико-машиностроительного
факультета
Мариуполь 2011
ЛИТЕРАТУРА
Основная
Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1983. – 277 с.
Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. – Л.: Машиностроение, 1975. – 656 с. http://www.twirpx.com/file/75897/
Терликова Т.Ф., Мельников А.С., Баталов В.И. Основы конструирования приспособлений. – М.: Машиностроение, 1980. – 119 с. http://www.mirknig.com/knigi/nauka_ucheba/1181275562-osnovy-konstruirovaniya-prisposoblenij.html
ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. Введен 01.01.77.
Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. – М.: Высш. Шк., 1980. –240 с. http://lib-bkm.ru/load/38-1-0-528
Дополнительная
Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. – М.: Машиностроение, 1979. – 303 с. http://dgtop.ru/load/6-1-0-23
Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие. – Минск: Из-во «Беларусь», 1991. – 400 с. http://lib-bkm.ru/load/38-1-0-1883
8. Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. – М.: Машиностроение, 1990. – 512 с.9. Станочные приспособления: Справочник. В 2х томах/ Ред. совет: Вардашкин Б.Н. и др. – М.; Машиностроение, 1980. http://lib-bkm.ru/load/38-1-0-665
10. Боженко Л.І. Технологія машинобудування. Проектування технологічного спорядження: Посібник. – Львів: Світ, 2001. – 296 с.
11. Андреев Г.Н., Новиков В.Ю., Схиртладзе А.Г. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов/ Под ред. Ю.М. Соломенцева. – М.: Высш. шк.,1999 – 415 с. http://www.twirpx.com/file/267070/
Лекция 1
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Станочные приспособления» относится к специальным курсам. Без знания основ конструирования приспособлений выпускник ВУЗа по специальности «Технология машиностроения» не может состояться, как грамотный специалист по данной специальности. Технолог должен четко представлять себе возможности приспособлений – без этого он не разработает технологический процесс. Конструктору, наверняка, придется проектировать различные приспособления. О важности данного курса говорит и то, что в дипломный проект по технологии машиностроения включены разделы по проектированию станочного приспособления.
Понимание курса «Проектирование приспособлений» невозможно без знания дисциплин: «Теоретическая механика», «Технология конструкционных материалов», «ВС и ТИ», «Режущий инструмент», « Металлорежущие станки», « Основы ТМ».
Научные основы курса «Станочные приспособления» начали формироваться в конце 20-х годов в связи с началом индустриализации страны. Основоположниками данной дисциплины являются А.П. Соколовский, М.Е. Егоров, В.М. Кован.
И в настоящее время одной из главных задач является развитие машиностроения и переоснащение промышленности новой техникой, что невозможно без совершенствования технологической оснастки и в том числе приспособлений.
ПОНЯТИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКЕ
Технологическая оснастка – это приспособления, режущие и контрольные инструменты вместе взятые (рис.1).
Проектирование и изготовление технологической оснастки: – до 80% от трудоемкости; – до 90% длительности технологической подготовки производства при выпуске новых машин.
Затраты на оснастку составляют 10 – 15% от себестоимости машин.
Наиболее значительными являются затраты на проектирование и изготовление приспособлений.
На каждую обрабатываемую деталь в крупносерийном и массовом производстве приходится в среднем 10 приспособлений.
Приспособлениями в машиностроении называют дополнительные устройства к основному оборудованию или вспомогательные устройства, необходимые для осуществления операций механической обработки, сборки и контроля изделий (рис. 1).
Например: Приспособления для механической обработки (см. рис.1): – тиски машинные (1), втулка переходная (3), планки подкладные (4).
Технологическая оснастка:
1 – Тиски машинные; 2 – Сверло; 3 – Втулка переходная;
4 - Планка подкладная; 5 – Измерительный инструмент
Рис. 1 – Технологическая оснастка
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Классификация по целевому назначению
(для механической обработки, сборки и контроля)
1.Приспособления для установки (базирования и закрепления) обрабатываемых заготовок.
В зависимости от вида механической обработки различают токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные и т.д. приспособления.
Эти приспособления составляют около 80% общего числа приспособлений.
Пример: тиски машинные (рис.1).
2.Приспособления для установки рабочих инструментов.
Пример: патроны для сверл, разверток, метчиков; многошпиндельные сверлильные головки; инструментальные державки для токарно-револьверных станков и т.д.
Характеризуются большим числом нормализованных конструкций, что объясняется нормализацией и стандартизацией самих рабочих инструментов.
3.Сборочные приспособления.
Используют для соединения сопрягаемых деталей и сборочных единиц.
-для крепления на сборочных стендах базовых деталей собираемых изделий;
-для правильной ориентации соединяемых деталей (рис.2);
-для предварительного деформирования собираемых упругих элементов;
-для запрессовки, клепки, развальцовки.
Рис. 2 – Сборочное приспособление
4.Контрольные приспособления.
Применяются на контрольных операциях (промежуточный и оконча-тельный контроль), при изготовлении деталей, сборке изделий и узлов (рис.3).
Рис. 3 – Контрольное приспособление
5.Приспособления для захвата, перемещения и перевертывания тяжелых, а в автоматизированном производстве и легких заготовок, деталей и собираемых изделий, узлов.
Приспособления для установки заготовок и приспособления для установки рабочих инструментов (1,2 гр.) называются станочными приспособлениями. Но часто под станочными приспособлениями понимают только приспособления для установки заготовок – это ошибочное мнение.
Некоторые приспособления для установки рабочих инструментов называются вспомогательным инструментом. Чаще всего это нормализованные, состоящие из малого количества деталей, а то и из одной детали приспособления.
Например: патроны к сверлильным станкам, переходные втулки, инструментальные державки.
Классификация по степени специализации
(приспособления для установки заготовок и вспомогательные к ним)
Составляют около 80% от общего числа приспособлений.
УП – Универсальные приспособления;
УБП – Универсальные безналадочные приспособления;
УНП – Универсальные наладочные приспособления;
СБП – Специализированные безналадочные приспособления;
СНБ – Специализированные наладочные приспособления;
УСП – Универсально-сборные приспособления;
СРП – Сборно-разборные приспособления;
СП – Специальные приспособления
Рис. 4 – Классификация приспособлений по степени специализации
УП – Универсальные приспособления используют для расширения технологических возможностей станков или для обслуживания приспособлений Не служат для установки заготовок. Применяют в единичном – серийном производстве.
Это универсальные поворотные и делительные столы, головки; универсальные приводы для приспособлений;
УБП – Универсальные безналадочные приспособления используются для установки заготовок широкой номенклатуры и различной конфигурации.
Применяются в единичном и серийном типе производства.
Пример: токарные патроны спирально - реечные с неразъемными кулачками, тиски машинные (рис.1).
УНП – Универсальные наладочные приспособления состоят из двух частей: универсальной и сменной. Универсальная часть является постоянной и состоит из корпуса, привода и др. деталей, выполненных в соответствии с ГОСТом. Сменная часть состоит из сменных наладок, которые изготавливают в зависимости от группы деталей заданной конфигурации и размеров. Применяют в мелкосерийном и серийном производстве, для групповой обработки.
Пример: токарные патроны со сменными кулачками, тиски со сменными губками.
Рис. 5 – Универсальное наладочное приспособление
СБП – Специализированные безналадочные приспособления используются для установки заготовок, близких по конструктивно- технологическим признакам, с одинаковыми базовыми поверхностями и требующие одинаковой обработки (рис.6).
Например: приспособления для групповой обработки.
Рис. 6 – Специализированное безналадочное приспособление
СНП – Специализированные наладочные приспособления предназначены для установки заготовок, близких по конструктивно – технологическим признакам, базовым поверхностям, характеру обработки. Состоят из двух частей: универсальной и сменной (рис.7).
Рис. 7 – Специализированное наладочное приспособление
СБП и СНП – серийное и крупносерийное производство, групповая обработка.
УСП – Универсально-сборные приспособления предназначены для установки заготовок одного наименования в условиях единичного, серийного и мелкосерийного производства. УСП собирают из взаимозаменяемых узлов и деталей, заранее изготовленных централизованно и в соответствии с ГОСТом. Детали УСП хранятся на специальных стеллажах в раздаточном складе (чаще в специальной мастерской УСП).
Для сборки УСП средней сложности требуется 2 – 3 часа.
После обработки заданной партии деталей УСП разбирается и его детали сдаются на склад для дальнейшего использования.
В комплект УСП входят несколько тысяч деталей ( ~4000). Комплекты УСП стандартизированы.
Система УСП внедрена в машиностроение с 1947 г. Кузнецовым и Пономаревым.
СРП – Сборно-разборные приспособления собирают из ГОСТированных и нормализованных деталей и узлов. Некоторые детали дорабатывают применительно к обрабатываемой партии деталей.
После снятия с производства обрабатываемых деталей СРП разбирают и часть деталей может использоваться вновь.
Используют и детали СРП изготовленные специально для обработки данной партии заготовок. Сокращается цикл подготовки производства. СРП в основном имеют механизированный привод. СРП применяют в крупносерийном и серийном производстве.
СП – Специальные приспособления предназначены для отдельных операций, закрепленных за станками при обработке деталей одного наименования в условиях крупносерийного и массового производства.
СП обеспечивают высокую точность и производительность. По трудоемкости в изготовлении дороги. После снятия деталей с производства их убирают за ненадобностью, т.к. они необратимы.
Классификация по степени механизации и автоматизации
Ручные;
Механизированные;
Автоматические,
Полуавтоматические.
Классификация по источнику энергии привода (кроме ручных)
Пневматические;
Гидравлические;
Пневмогидравлические;
Электромеханические;
Магнитные;
Вакуумные;
Центробежно-инерционные;
Использующие механизм подачи станка или силы резания.
РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Использование приспособлений способствует:
1. Повышению производительности;
2. Повышению точности обработки, сборки и контроля;
3. Облегчению условий труда;
4. Сокращению количества рабочих и снижению необходимой квалификации рабочих;
5. Расширению технологических возможностей оборудования;
6. Повышению безопасности работы.
Можно выделить три основные задачи, решаемые применением приспособлений.
1.Повышение точности обработки;
Устраняется разметка и выверка деталей. Уменьшаются вибрации заготовки. Повышается точность ориентации режущего инструмента и установки заготовок.
2.Повышение производительности труда
Производительность зависит от штучно-калькуляционного времени tшт.к
где tо – основное время на операцию;
tв – вспомогательное время;
tтех.обс. – время на техническое обслуживание;
tорг.обс. – время на организационное обслуживание;
tотл. – время на отдых и личные надобности;
tп.з. – подготовительно-заключительное время;
n – обьем партии деталей
При применении приспособлений:
tо – сокращается за счет:
а) увеличения числа одновременно работающих инструментов (многошпиндельные головки, многорезцовые державки и т.д.);
б) одновременной обработки нескольких деталей ( многоместные приспособления);
в) повышения режимов резания за счет проектирования приспособлений повышающих жесткость системы СПИД.
tв – уменьшается время на установку деталей, совмещения основного и вспомогательного времени.
tтех.обс. – могут применяться быстросменные патроны, многорезцовые державки, в которых наладка органов производится вне станка на специальном приспособлении.
tорг.обс. – в приспособлениях могут выполняться окна и лотки для отвода стружки, устройства автоматической очистки от стружки.
tотл. – уменьшается за счет облегчения условий труда при использовании приспособлений.
tп.з. – уменьшается за счет тех же мероприятий, что и при tтех.обс., но кроме этого: точная быстрая установка приспособлений на станках без выверки, быстрая переналадка приспособлений.