Билет 1 – Технологическая оснастка: классификация, структура, функциональная взаимозаменяемость.

Технологическая оснастка – средство технического оснащения, дополняющего технологическое оборудование для выполнения определенной части техпроцесса.

Классификация приспособлений: по целевому назначению:

• станочные для установки и закрепления обрабатываемых заготовок;

• станочные для установки и закрепления рабочих инструментов;

• сборочные, используемые для соединения деталей в изделие для крепления базовых деталей, для предварительного деформирования упругих элементов, для запрессовки, клепки, развальцовки и других операций, требующих приложения больших сил;

• контрольные, применяемые для проверки заготовки, при промежуточном и окончательном контроле детали;

• транспортно-кантовальные, используемые для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и изделий;

по степени специализации:

• универсальные многоцелевые широко переналаживаемые (универсально-безналадочные приспособления (УБП), универсально-наладочные приспособления (УНП), универсальные устройства и средства (УУС);

• специализированные узкоцелевые ограниченно переналаживаемые (специализированные безналадочные приспособления (СБП), специализированные наладочные приспособления (СНП);

• специализированные одноцелевые непереналаживаемые (неразборные специальные приспособления (НСП), универсально-сборные приспособления (УСП);

по степени механизации и автоматизации:

• ручные (установка, зажим и снятие заготовок производится вручную);

• механизированные (оснащены зажимом от источника энергии);

• полуавтоматические (автоматизированные) (один или несколько приемов работ выполняются без участия рабочего);

• автоматические (все приемы выполняются без участия рабочего);

по мере компоновки:

• агрегатированные (компонуется из отдельных узлов, часть из которых стандартны и имеют универсальный характер т.к. может использоваться в разных приспособлениях) (УСП, СРП);

• обычные (неагрегатированные).

Структура приспособлений: ●установочные элементы (опоры);

• зажимные элементы, устройства и их приводы;

• элементы для определения положения и направления инструментов;

• корпуса;

• вспомогательные устройства и элементы.

В основе функциональной взаимозаменяемости приспособлений, их деталей и сборочных единиц лежит принцип распределения на несколько серий в зависимости от мощности приводов оснащаемых станков и габаритных размеров устанавливаемых заготовок (серии 10, 14, 18, 22 – обозначение идет в зависимости от ширины Т-образного паза).Приспособления данной серии отличаются взаимной увязкой типоразмерных рядов по каждому виду приспособлений, единством конструктивных исполнений элементов базирования и закрепления.Унифицированные конструктивные элементы для УНП, УБП, СНП, СРП приводятся в справочниках и обязательны к применению при конструировании.

Билет 2 – Системы станочных приспособлений для обработки заготовок: разновидности, характеристика, область применения.

1. Универсальные безналадочные приспособления (УБП) – предназначены для установки различных заготовок на постоянные регулируемые несъемные установочные элементы (стандартные патроны, центры, оправки, поводковые устройства, электромагнитные плиты и т.д.). Применяются в мелкосерийном и единичном производстве при широкой номенклатуре обрабатываемых заготовок.

2. Универсально-наладочные приспособления (унп) – состоят из универсального базового агрегата и сменных наладочных элементов.

Базовым агрегатом могут быть стандартные магнитные тиски, скальчатый кондуктор, самоцентрирующий патрон, планшайбы со сменными элементами и др.

Базовый агрегат здесь – единица долговременного действия.

Наладка УНП для различных заготовок производится заменой установочных и зажимных элементов, монтируемых на базовый агрегат.

УНП применяют в мелко- и среднесерийном производстве при групповом методе изготовления деталей.

3. Специализированные наладочные приспособления (СНП) – аналогичны УНП, но базовый агрегат специализирован для установки заготовок различных размеров, близких по форме и с одинаковыми схемами базирования.

СНП характерны для среднесерийного производства.

4. Специализированные безналадочные приспособления (СБП) – используются для установки заготовок, близких по конструктивным признакам и требующих одинаковой обработки и установки на одноразмерные или комбинированные установочные элементы. К ним относятся приспособления для групповой обработки заготовок типа валов, втулок, стаканов в условиях крупносерийного производства.

5. Универсально-сборные приспособления (УСП) – компонуют на стандартных плитах различных размеров из высокоточных стандартных элементов.

В элементах УСП выполняются взаимно перпендикулярные Т-образные пазы, по которым фиксация элементов и узлов осуществляется с помощью шпонок, входящих в шпоночный или Т-образный паз.

УСП применяют в опытном мелкосерийном и среднесерийном производстве.

6. Сборно-разборные приспособления (СРП) – подобны УСП, собираются из стандартных деталей и сборочных единиц, но в их конструкцию могут вводиться оригинальные детали, выполняемые специально для оснащаемой операции из оригинальных заготовок или путем доработки стандартных элементов УСП.

Можно сказать, что СРП – это УСП для средне- и крупносерийного производства, т.к. они часто оснащаются гидравлическими и пневматическими приводами.

7. Неразборные специальные приспособления (НСП) – служат для оснащения конкретной операции. Предназначены для установки и закрепления однотипных по форме и размерам заготовок в крупносерийном и массовом производстве.

Билет 3 - Экономическая целесообразность применения приспособления и расчет экономического эффекта.

Экономичность применения системы приспособлений определяется в последовательности: 1. Определяют область рационального применения и вариант приспособления, в зависимости от периода эксплуатации в месяцах и коэф-те загрузки приспособления по диаграмме.

где К_з – коэффициент загрузки; Т_шт– штучное время;

N – планируемая программа операций за период времени; F - фонд времени.

2. По вариантам определяют затраты на оснащение технол операций из сравниваемых систем.

3. Выбирается более рентабельной вариант по величине экономической эффективности. За основу принимаем затраты на оснащение операций НСП, кот приравнивается к его себестоимости и коэф-т затрат для НСП =1, для остальных определяем по формуле:

где З_i – затраты на оснащение операций; С_нсп – себестоимость НСП=1; К_затi –коэф-т затрат.

Эффективность i-го приспособления определяется расчетным путем при сопоставлении затрат и экономии от его применения. Экономия при использовании приспособлений получается за счет снижения трудоемкости обработки заготовки и экономии заплаты основных рабочих, уменьшения расходов на амортизацию и эксплуатацию оборудования, сокращения поломок инструмента.

Методика расчета экономии от снижения трудоемкости одинакова для всех систем.

Снижение трудоемкости на 1-у операцию определяется:

t₁ и t₂ – штучное время на операцию до и после оснащения ее приспособлением.

Экономия на зарплате основных рабочих: ; l₁ и l₂ тарифные ставки рабочего на операции до и после оснащения

Экономия для 1-го приспоспособления при обработке 1-й заготовки: ; Н-косвенные расходы от зарплаты рабочих.

Общая экономия при изготовлении годового выпуска изделий: Э=э×N;

Годовой экономический эффект: Э_ф = Э-З

Билет 4 - Методика конструирования и этапы проектирования технологической оснастки.

Конструирование начинается с этапа тех предложения, анализируется деталь, способ подвода РИ и СОЖ, размер партии, режимы резания, геометрические параметры детали.

Этапы конструирования при эскизном и тех-м проектировании:

1.Конструирование установочных элементов,

2.Конструирование направляющих элементов,

3.Конструирование зажимных элементов,

4. Конструирование корпуса.

Органы управления д б в одном месте, немногочисленными. Общие виды вычерчиваются в масштабе 1:1, указывают габаритные и присоединительные, расчетные размеры.

Проектирование процесс творческий, характеризуется многовариантностью.

Этапы проектирования Т О:

I.Тех задание на проектирование,

1. Об оборудовании,

2. Типы приспособления,

3. Способ установки,

4. Способ закрепления заготовки,

5. Режущий и мерительный инструмент,

6. Режим обработки,

7. Система приспособлений.

II.По результатам анализа тех задания конструктор подбирает материал и составляет тех предложение, в котором max учитывается тех задание.

III. После утверждения тех предложения разрабатывается эскиз.

IV. Утвержденный эскизный проект служит основанием для разработки тех проекта.

В проекте д б сборочный чертеж, рабочий чертеж детали, пояснительная записка, в ней разделы: введение, тех характеристика, расчеты, ожидаемые экономические показатели, уровень стандартизации и унификации.

Билет 5 – Погрешность приспособления, как составляющая погрешности установки заготовки при обработке. Определение допустимой погрешности приспособления.

Погрешность установки заготовки в приспособлении как суммарное поле рассеяния случайных величин определяется из выражения.

где ε_б-погрешность базирования заготовки в приспособлении; ε_з-погрешность закрепления заготовки, возникающая в результате действия сил зажима; Δпр-погрешность положения заготовки, зависящая от приспособления (Δпр=ε_пр+ε_у+ε_и, здесь ε_пр-погрешность изготовления приспособления по выбраному параметру, зависящая от погрешностей изготовления и сборки установочных и других элементов приспособления; ε_у-погрешность установки приспособления на станке; ε_и-погрешность положения заготовки, возникающая в результате изнашивания элементов приспособления). Указанные составляющие Δпр представляют собой поля рассеяния случайных величин. Значение Δпр изменяется в зависимости от условий и типа производства, а так же от особенностей конструкции приспособления. При использовании приспособления в мелкосерийном и серийном производствах

. В случае применения многоместных приспособлений

. Если используются одновременно много или несколько экземпляров одного приспособления, например, приспособления-спутника на автоматической линии, . Итак, при использовании в работе нескольких (многих) приспособлений общая погрешность обработки, приравненная допуску на выполняемый размер, определяется зависимостью

отсюда погрешность изготовления приспособления

.

Определение допустимой ε_пр

Допуск δ берется с чертежа детали (при окончательной обработке отверстий) или с операционного эскиза технологического процесса обработки заготовки (при предварительной обработке). Значение коэффициентов следует принимать в следующих пределах: Кт=1,2; Кт1=0,8…0,85; Кт2=0,6…0,8.

Билет 6 - Принципы выбора схем установки, обеспечивающих наибольшую точность при обработке. Последовательность расчета прспособления на точность.

Погрешность установки приспособления на станке возникает из-за зазоров между направляющими шпонками или установочными пальцами приспособления и Т-образными пазами или отверстиями стола станка, что характерно для фрезерных, расточных и других приспособлений. Погрешность установки вращающихся приспособлений на токарные, зубофрезерные и другие станки зависит от точности их базирования в гнездах станка (конусное отверстие шпинделя, центральное отверстие поворотного стола, центрирующий поясок шпинделя или планшайбы станка и т.д.). погрешность положения обрабатываемых отверстий в заготовке, связанная с перекосом и смещением обрабатывающего инструмента (погрешность от перекоса), ε_п возникает из-за неточности изготовления направляющих элементов приспособления. Наибольшему изнашиванию подвержены постоянные и регулируемые точечные опоры, у которых контакт с заготовкой осуществляется по малым площадкам. Сильно изнашиваются рабочие поверхности призм, контактирующие с заготовкой по узким площадкам, менее интенсивно опорные пластины, а также цилиндрические пальцы и др установочные элементы, у которых контакт с заготовкой происходит по большим площадям. Приспособления изнашиваются сильнее, если на них обрабатываются заготовки с черновыми базовыми поверхностями со следами окалины и формовочных материалов (песка, земли). Изнашивание возрастает с увеличением массы заготовок и удлинением.

Последовательность расчета на точность. Расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера. 1. определяется погрешность базирования; 2. Определяется погрешность закрепления; 3. Определяется погрешность установки; 4. Определяется погрешность от перекоса (смещения) инструмента; 5. Определяется погрешность от изнашивания установочных элементов; 6. Определяется экономическая точность обработки; 7. Определяется погрешность приспособления;

8. По полученному допуску поверхности относительно поверхностей приспособления в сборке определяют допуски составляющих звеньев размерной цепи.

Билет 7 - Комплекты баз.Типовые схемы установки заг-ки использующие эти комплекты баз в станочных приспособлениях.

Комплект баз-это совокупность трех баз образующих систему координат заготовки или изделия.

Виды баз: -по назначению

1.Конструкторская база(К.Б) – это база использующаяся для определения положения детали или сборочной единицы изделия.

2.Основная – К.Б, принадлежащая данной детали или сборочной единицы и

используется для определения её положения в изделии.

3.Вспомогательная – К.Б, принадл., данной дет., или сбор., ед-цы и используемая для определения положения присоединенного к ним изделия.

4.Технол.,база (Т.Б) – база испол – я для определения положения заг-ки или изделия в процессе изготовления или ремонта.

5.Измерител..база - база испол – я для определения относительного положения изделия или заг-ки и средств измерения.

По лишаемым степеням свободы:

1.Устан.,база-лишает заг-ку 3-х степеней свободы:1-перемещение,2-х поворотов

2.Направляющая база - лишает заг-ку 2-х степеней свободы: 1-перемещение,1- поворота

3.Опорная - лишает заг-ку 1-й степеней свободы:1-го перемещения или 1-го поворота

4.Двойная напрвл,база- лишает заг-ку 4-х степеней свободы: 2-х-перемещений,2-х поворотов

5.Двойная опорная база- лишает заг-ку 2-х степеней свободы: 2-х-перемещений

6.Явная база-это база в виде реальной поверхности,разметочной риски или точек пересечения рисок

7.Скрытая база-база заг-ки или изделия в виде воображаемой плоскости оси или точки

Типовые схемы установки заготовки

1. Установка цилиндрических заг-к в призму-используется для создания 2-ной направл., или опорной базы

2. Установка заг-к в самоцентрирующихся патронах-обеспечивает создание для заг-к 2-ой опорной (для коротких заг-к) или 2-ой направл., базы.

3. Установка цилиндрических заг-к во втулку

4. Установка заг-к на плоскость и 2-х цилиндрических отв-я с параллельными осями

5. Установка заг-к на плоскость и отв-е с параллельным плоскости

6. Установка заг-к на плоскость и три отв-я перпендикулярных ей

7. Установка заг-к на внешние цилиндрические пов-сти с пересекающимися осями

Билет 8 - Типовые установочные элементы, используемые в конструкциях приспособлений.

Установка на плоскость применяется при обработке корпусов, рам, плит на фрезер, расточных ст-х.. Для уст-ки заг-ки на необработанные пов-сти примен ГОСТ 13441,опоры со сферической и рельефной головкой; на обработанную пов – сть плоские головки, опорные пластины. Регулируемые опоры прим, для уст-ки заг-к когда заг-ки выверяют по размеченным рискам. В качестве таких опор исп-ют винты со сферич-й опорной пов-стью и головками различной формы. Предельные нормы нагрузки на опоры: круглые головки-2-30 кН. При обр-ки цвет., металлов, нагрузки уменьшаются на 30-40 %.Допускается нагрузка на опору с рифленой головкой в 2 раза > . Предельные давление на опоры, плоскости головки и на опорные пластины и шайбы 40 МПа.

Опорные пластины без пазов служат верхними опорами.С пазами служат нижними опорами. Опоры с рефленой головкой явл., боковыми.

Билет 9 - Типовые зажимные элементы и механизмы используемые в технологической оснастке.

Винтовые зажимные зажимные устройства применяются в приспособлениях с ручным закреплением заготовок, в механизированных приспособлениях и на автоматических линиях в приспособлениях-спутниках. Они просты и надежны в работе и имеют наибольшее распространение.

Клиновые зажимные устройства обычно применяют в сложных зажимных системах, но могут применяться и для непосредственного зажима заготовок. Эти устройства просты в изготовлении, компактны, позволяют изменять значение и направление зажимных сил, могут обладать свойством самоторможения.

Рычажные зажимные устройства чаще всего применяются в сложных зажимных системах. С помощью рычагов можно изменить значение и направление действия сил, а также закреплять заготовки в двух местах или направлениях.

Эксцентриковые зажимные устройства применяются в сложных зажимных системах и приспособлениях тискового типа. Реже применяются и для непосредственного зажима заготовок. Эксцентрики могут быть цилиндрической (круглой) и криволинейной рабочей поверхностями. Наибольшее распространение из-за простоты изготовления получили круглые эксцентрики в виде дисков.

Билет 10 - Методика определения необходимых сил в зажимных устройствах приспособлений.

Зажимные устройства приспособлений/на простые и сложпые,состоящие из нескольких простых.Простые зажимные устройства представляют собой элементарные механизмы (винтовые,клиновые,рычажные,эксцентриковые и т.п.);сложные состоят из комбинации простых,соединенных в определенном порядке.

В зависимости от источника привода зажимные устройства подразделяются на ручные,механизированные и автоматизированные.

При расчете зажимов приспособлений необходимо по потребной зажимной силе W определить основные размеры зажимного устройства и исходную силу (момент) для приведения его в действие.

При расчете винтовых зажимных устройств первым определяется номинальный (наружный) диаметр резьбы по формуле

с=1.4-коэф., для метрической резьбы

Полученное значение d округляют ближайшего стандартного.

Далее определяют момент М , который нужно развить на винте для обеспечения заданной зажимной силы W:

-ср радиус резьбы; -угол подъема резьбы -угол трения в резьбе

Затем находим длину рукоятки L по заданной силе воздействия из условия равновесия гайки

Расчет клиновых устройств сводится к определению соотношения сил привода и зажима W. При известном значении обеспечиваемая клиновым механизмом сила зажима на плунжере W может определяться графически, аналитически и расчетом по коэф. усиления.

Расчет рычажных зажимных устройств можно вести из условия равновесия рычагов под действием создаваемыми силами и W моментов относительно осей вращения.

Расчет эксцентриковых зажимных устройств сводится к определению эксцентриситета е , радиусу цапфы r , диаметра и ширины эксцентрика