Конструкторская часть проекта

Основным содержанием конструкторской части проекта является расчет и проектирование станочного приспособления или контрольно-измерительного приспособления.

Выбор, описание конструкции и расчет элементов станочного приспособления производится для одной из операций технологического процесса. Так как типовой курсовой проект выполняется для серийного производства, то и соответствующим должно быть приспособление.

Приступая к проектированию, необходимо проанализировать имеющиеся конструктивные приспособления, наметить пути их совершенствования или замены новыми приспособлениями, принципиально отличающимися от старых.

Существует большое разнообразие конструкций приспособлений, отражающих мировой и отечественный опыт и классифицирующихся по типу станков, степени специализации, уровню механизации, виду привода. Вместе с тем во всех приспособлениях выделяются отдельные конструктивные группы элементов: корпуса, установочные, зажимные, направляющие, самоцентрирующие. Это унифицирует конструкции приспособлений и упрощает проектирование.

Приспособления предназначены главным образом для установки объекта, в качестве которого выступает заготовка, деталь или сборочная единица. Установка включает в себя базирование объекта и его закрепление. Поэтому основными частями приспособления являются корпус, базирующие и зажимные элементы. Дополнительно приспособления могут выполнять следующие функции: обеспечивать направление режущего инструмента, изменять положение детали, увеличивать жесткость базирующего объекта, служить базой для установки контрольно-измерительных приборов.

Улучшение существующих и применяющихся на заводе конструкций приспособлений может преследовать следующие цели: замену ручных зажимов быстродействующими механическими, пневматическими, гидравлическими и электрическими; превращение местных приспособлений в многоместные автоматизации процесса загрузки приспособления и снятия заготовки.

При использовании принципиально новой схемы приспособления необходимо предусматривать максимальное использование нормализованных сборочных единиц (пневматических и гидравлических приводов, цилиндров, зажимов, конструкторских втулок базовых деталей и т.п.); возможность быстрой переналадки приспособления для обработки других подобных заготовок; обеспечение наименьшего вспомогательного времени на базирование и закрепление обрабатываемых заготовок при сохранении требуемой точности обработки.

Проектирование приспособлений рекомендуется проводить в следующем порядке.

Первый этап. Разрабатывается принципиальная схема приспособления в следующей последовательности. На основе исходных данных, которыми являются операционный эскиз и карты механической обработки, разрабатывается схема базирования заготовки, которая, как известно, зависит от формы заготовки и от операционных размеров. Схема базирования заготовки предопределяет комплект вспомогательных баз у приспособления. Например, если комплект технологических баз заготовки на данную операцию представляет собой сочетание плоскости и двух цилиндрических отверстий, то у приспособлений под заготовку должен быть комплект вспомогательных баз, образованный плоскостью и двумя цилиндрическими штырями, один из которых будет срезанным. Далее разрабатывается схема зажима заготовки, выбирается тип привода, определяется кинематика передачи усилия от привода к зажимным элементам. Затем определяется схема установки самого приспособления на станке, вид направляющих элементов для режущего инструмента, техника удаления стружки и условия безопасной эксплуатации приспособления.

Второй этап. Рассчитывают силы зажима, на основе которых определяют параметры силового привода. Производится расчет на точность, целью которой является определение точностных параметров приспособления, обеспечивающих выполнение операционных размеров. Производят расчет на прочность. Определяют слабое звено приспособления и в соответствии с характером нагрузки на это звено рассчитывают его по соответствующим формулам.

Третий этап. Разработка чертежа общего вида приспособления. Согласно принципиальной расчетной схеме вычерчивают контур заготовки в необходимом количестве проекций, расположенных на расстоянии, достаточном для дальнейшего нанесения деталей приспособления. Заготовка считается условно «прозрачной», ее контуры вычерчиваются цветным карандашом или утолщенными штриховыми линиями. Чертеж заготовки на главном виде должен соответствовать рабочему положению заготовки при обработке на станке.

Вычерчивают контур выбранных установленных элементов приспособления (штыри, планки, пальцы, призмы, оправки и т.п.). При размещении опор следует учитывать принятую схему базирования заготовки, направление действия сил резания и зажима, действующие стандарты на детали и узлы станочных приспособлений.

Вычерчивают контуры зажимного устройства с учетом выбранного типа приспособления.

Вычерчивают направляющие детали приспособления, определяющие положение режущего инструмента (кондукторные втулки, установы).

Выбирают по стандартам и вычерчивают контуры вспомогательных деталей и механизмов приспособлений (краны, выталкиватели).

Наносят контуры корпуса приспособления, объединяя в одно целое все элементы приспособления, используя при этом, по возможности, стандартные формы корпусов.

Вычерчивают остальные проекции приспособления и определяют правильность расположения всех элементов и механизмов приспособления с учетом удобства его сборки и разборки, ремонта, установки и снятия заготовки.

Вычерчивают необходимые проекции разрезов и сечений, поясняющих конструкцию приспособления.

Проставляют размеры, посадки на основные сопряжения деталей, определяющие точность обработки, наладочные размеры, а также габаритные, контрольные и координирующие размеры с отклонениями, характеризующими расстояние между осями конструкторских втулок, пальцев и т.д.

В соответствии с ЕСКД составляют спецификацию деталей. Над штампом чертежа записывают техническую характеристику и технические требования на изготовление, эксплуатацию и сборку приспособления.

Разработка конструкции приспособления заканчивается технико-экономическим обоснованием целесообразности спроектированного приспособления и оформлением соответствующего раздела пояснительной записки с описанием устройства и принципа работы приспособления с указанием позиций по чертежу. Спецификацию приспособления помещают в приложение к пояснительной записке.

При выполнении курсового проекта студент должен спроектировать одно приспособление средней сложности или два менее сложных с объемом графических работ 1-1,5 листа формата А1.

Кроме общего вида приспособления необходимо выполнять его частичную деталировку. Для этого необходимо выбирать сопрягаемые ненормализованные детали.

Проектирование контрольно-измерительных приспособлений

Для одной из операций технологического процесса (желательно для окончательного контроля) студент должен спроектировать специальный мерительный инструмент или контрольное приспособление, предназначенное для контроля детали по следующим параметрам сложности: точности выполнения размеров, точности геометрических форм, точности взаимного расположения поверхностей.

Методика проектирования контрольно-измерительных приспособлений аналогична методике проектирования приспособлений механической обработки.