Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Кубанский государственный технологический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Сбор. ПЗ.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

7.07 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 153 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Практическое занятие № 2 Алгоритмизация процедуры выбора станочного приспособления на технологическую операцию

Выбор станочного приспособления должен быть основан на анализе технологических возможностей операции, возможностей реализации заданной схемы (схем) базирования, материала и конструктивных параметров заготовки.

Правила выбора технологической оснастки (ГОСТ 14.305) предусматривают шесть систем технологической оснастки, которые предназначены для выполнения различных видов работ в зависимости от типа производства.

К системам технологической оснастки относятся:

- неразборной специальной оснастки (НСО);

- универсально-наладочной оснастки (УНО);

- универсально-сборной оснастки (УСО);

- сборно-разборной оснастки (СРО);

- универсально-безналадочной оснастки (УБО);

- специализированной наладочной оснастки (СНО).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО БЫБОРУ СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Основные разновидности станочных приспособлений в зависимости от назначения и вида обработки можно сгруппировать следующим образом:

- для токарных, шлифовальных и внутришлифовальпых станков;

- для сверлильных и расточных станков;

- для фрезерных станков;

- для зубофрезерных станков;

- для протяжных станков;

- для доводочных станков;

- для фасонной обработки;

- для многоцелевых станков с ЧПУ, агрегатных станков и автоматических линий.

Каждая из этих групп имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

К группе приспособлений для токарных и шлифовальных станков относятся патроны, планшайбы, люнеты и др. Патроны служат, как правило, для закрепления коротких заготовок по наружной или внутренней поверхности. По типу приводов их делят на ручные и механизированные, по числу кулачков – на двух-, трех-, четырехкулачковые и более; по типу центрирования – на универсальные, специальные, самоцентрирующиеся и с независимым перемещением кулачков; по конструкции – на клиповые, рычажно-клиновые, рычажные, специальные, винтовые и спирально-реечные. Планшайба представляет собой диск, устанавливаемый на центрирующие элементы шпинделя станка. На диске монтируют зажимные устройства. Люнеты – дополнительные устройства (опоры), необходимые для увеличения жесткости при обработке длинных заготовок. Их применяют при обработке в центрах заготовок деталей типа тел вращения с отношением d/l = 1/(10…12) и более во избежание их прогиба под действием сил резания. Люнеты бывают неподвижными и подвижными.

К приспособлениям для токарных и шлифовальных станков с ЧПУ предъявляют следующие основные требования: высокая точность и жесткость (при возможном использовании полной мощности станка); быстрые зажим и разжим заготовок; быстрая переналадка кулачков и других зажимных элементов на требуемый диаметр заготовки; возможность обработки заготовок из прутка многих разновидностей; автоматический поворот заготовки, при необходимости без остановки станка; широкая универсальность, дающая возможность обрабатывать различные по форме и размерам заготовки; быстрая переналадка станка.

В качестве установочно-зажимных приспособлений на плоскошлифовальных станках используют прямоугольные электромагнитные плиты. Электромагнитные плиты служат для крепления заготовок из ферромагнитных материалов на плоско-шлифовальных станках с прямоугольным столом. На станках с круговым вращением стола применяют круглые плиты.

Приспособления для сверлильных и расточных станков. Приспособления для сверлильных и расточных станков составляют до 20 % общего парка станочных приспособлений. К ним относятся машинные тиски с различными приводами, призмы, угольники, кондукторы, поворотные столы и т.п. Конструкции сверлильных приспособлений различаются устройством кондукторных плит и положением, которое занимает заготовка в процессе обработки. Исходя из этого, различают приспособления стационарные, передвижные, опрокидываемые и поворотные. Под стационарным приспособлением понимают приспособление, которое при обработке в нем заготовки остается неподвижным. Опрокидываемые сверлильные приспособления – кондукторы, которые в процессе сверления отверстий, расположенных в разных плоскостях, приходится поворачивать вместе с заготовкой для совмещения осей кондукторной втулки и режущего инструмента. Поворотные приспособления применяют для обработки заготовок, имеющих большое число отверстий, расположенных по окружности. У всех этих приспособлений, кроме стационарных, имеется один недостаток: затрачивается дополнительное время на перемещение и кантование (поворот заготовки), что увеличивает оперативное время, а значит, и трудоемкость изготовления деталей. Для устранения этого недостатка применяют многошпиндельные сверлильные головки, которые подразделяют на специальные и универсальные. У специальных головок расстояние между шпинделями остается неизменным, положение инструмента менять нельзя. Универсальные многошпиндельные головки служат для обработки системы отверстий с различными расстояниями между их осями. Их отличительная черта – возможность регулирования расстояния между шпинделями в небольших диапазонах. На обычных сверлильных и расточных станках, и особенно с ЧПУ, в мелко- и среднесерийном производстве получили распространение стандартизованные системы УНП, УСП и др.

Приспособления для фрезерных станков. На фрезерных станках широко применяют стандартизованные приспособления: машинные тиски (с различными зажимами и приводами) для обработки различных по форме и размерам заготовок; делительные головки и поворотные столы. Особенностью приспособлений является высокая жесткость корпусов и конструкции в целом. Это обусловлено тем, что резание – прерывистый процесс, а также тем, что более высокая жесткость дает возможность лучше гасить вибрации. Применяют также приспособления для непрерывного фрезерования и специальные многоместные с параллельной, последовательной и параллельно-последовательной схемами обработки. Приспособления часто выполняют переналаживаемыми, со сменными наладками. Как для обычных станков, так и для станков с ЧПУ также широко применяют стандартизованные системы. Делительные головки используют для установки и периодического поворота небольших заготовок. Заготовки устанавливают в центрах, цанговых или кулачковых патронах, закрепляемых на шпинделе головки. Головки выполняют с горизонтальной или вертикальной осями вращения. Поворотные столы применяют для непрерывного или позиционного фрезерования плоских поверхностей.

Приспособления для зубообрабатывающих станков. Конструкция приспособлений для зубообрабатывающих станков определяется схемой базирования, которая зависит от конструкции заготовки. Основное назначение зажимных приспособлений – точная и стабильная фиксация зубчатого колеса во время нарезания зубьев. Поэтому приспособления должны быть достаточно жесткими, должны иметь высокую точность поверхностей, образующих комплект баз при базировании (шейки, торцы, отверстия и т.п.), не следует допускать смещения заготовки относительно центрирующих элементов; приспособления должны быть простыми, удобными для установки и снятия заготовки и быстродействующими (сокращается вспомогательное время). Основной особенностью приспособлений является применение в них разжимных центрирующих элементов (чаще для беззазорного центрирования) и зажима заготовки.

Приспособления для шевингования, хонингования и шлифования зубчатых колес характеризуются простотой и являются универсальными нормализованными или типовыми. Как правило, это патроны, центра, втулки, оправки. Основная особенность приспособлений та, что в них выполняется беззазорная установка заготовок.

Приспособления для протяжных станков. Приспособления для внутреннего протягивания не имеют специальных зажимных устройств или механизмов. Характерной особенностью их является простота конструкции, так как обрабатываемая заготовка центрируется (кроме координатного протягивания) шейкой протяжки и силой резания прижимается к опорной поверхности планшайбы станка через промежуточные жесткие или самоустанавливающиеся фланцы или сменные втулки. Для протягивания плоских и фасонных поверхностей и шпоночных канавок на вертикально-протяжных станках применяют типовые или специальные приспособления с пневматическим, гидравлическим или пневмогидравлическим приводом.

Приспособления для обработки фасонных поверхностей. Для обработки фасонных и сложнопрофильных поверхностей применяют приспособления, отличительной особенностью которых является наличие копиров. Назначение копиров – направлять режущий инструмент относительно заготовки для получения заданной траектории его движения. Обработку с помощью приспособлений с копирами производят на фрезерных, токарных, расточных, шлифовальных и других станках. Использование специализированных станков (копировально-фрезерных и станков с ЧПУ) позволяет обрабатывать фасонные поверхности с применением обычных установочно- зажимных приспособлений. Не исключено применение стандартных систем УНП, УСП и др.

Приспособления для многоцелевых станков, агрегатных станков и автоматических линий. В связи с широким внедрением в промышленность прогрессивного металлорежущего оборудования – станков с ЧПУ, в том числе многоцелевых, станков фрезерно-сверлильной, фрезерно-сверлильно-расточной и других групп, а также агрегатных станков и автоматических линий значительно возросли требования к технологической оснастке. Многоцелевые станки, применяемые в мелко- и среднесерийном производстве, оснащают УНП и УСП, а в крупносерийном производстве – СНП и СРП. Основные требования, предъявляемые к таким приспособлениям, следующие: высокая точность и жесткость; полное базирование заготовок в приспособлении и самого приспособления на станке; возможность обработки максимального числа поверхностей с одного установа заготовки; быстрая переналадка и быстрота зажима-разжима заготовки. В настоящее время на станках с ЧПУ фрезерно-сверлильно-расточной группы и многоцелевых применяют комплект системы КСС-1 (комплект столов-спутников) универсально-наладочных приспособлений (УНП). Комплект системы КСС-1 и элементы зажимного устройства состоят из унифицированных узлов: базовой плиты и угольников с сеткой отверстий (с шагом 50 ± 0,015 мм), верхнюю часть которых выполняют цилиндрической (диаметр 25Н7), а нижнюю – с резьбой (М20). Отверстия предназначены для установки и закрепления сменных наладок и зажимных элементов комплекта. Целесообразность использования УНП в конкретном производстве должна быть экономически обоснована. Правильное решение вопросов оснащения станков с ЧПУ прогрессивными приспособлениями и другой оснасткой позволяет получить максимальный эффект от внедрения этих станков. Отличительной чертой прогрессивных приспособлений для обработки заготовок на агрегатных станках является то, что в них можно обрабатывать несколько заготовок несколькими инструментами. Такие приспособления, как правило, оснащают быстродействующими пневматическими или гидравлическими зажимными механизмами. Они имеют жесткие корпуса, снабжены устройствами для быстрой переналадки.

Таблица 1 – Примеры типовых схем базирования

№ Вар.	Схема базирования	Характеристика
1		В качестве технологических баз используются три плоских поверхности. Поверхность с максимальной площадью – установочная база, наиболее протяженная поверхность – направляющая база и короткая поверхность – упорная база.
2		В качестве технологических баз используются плоская поверхность и два предварительно точно обработанных отверстия. Плоская поверхность – установочная база, поверхность отверстия, в которое вставлен цилиндрический установочный палец – двойная упорная база и поверхность отверстия, в которое вставлен установочный палец с усеченной головкой – упорная база.
3		Базирование на плоскость (установочная база) и две наружных цилиндрических поверхности самоцентрирующимися призмами, обеспечивающими создание направляющей базы по продольной оси заготовки и упорной базы по поперечной оси заготовки.
4		Базирование по торцу (упорная база и оси вала (двойная направляющая база). Шестая связь обеспечивается силами трения в точках приложения сил зажима. Например, установка в самоцентрирующемся патроне с подпором задним центром.
5		Базирование на торцевую поверхность (установочная база) и наружную цилиндрическую поверхность (двойная упорная база по оси детали)
6		Базирование по оси центрального отверстия (двойная направляющая база) за счет установки на без зазорную оправку и по торцу (упорная база)
7		Базирование по наружной цилиндрической поверхности (двойная направляющая база) и по торцу (упорная база)

Пример.

Выбор комплекта технологической оснастки на операцию

Рассмотрим методику выбора станочного приспособления на вертикаль-фрезерную операцию по обработке призматических деталей.

Принимаем, что на данной операции реализуются схемы базирования 1 и 2. Обозначим их как Схб1 т Схб2.

Схема базирования 1 может быть реализована тремя типами комплектами технологической оснастки:

- комплект 1 (К1) включает станочные тиски и закладные болты для их крепления на столе станка;

- комплект 2 (К2) включает установочную плиту, опоры постоянные с насеченной головкой,набор плиточных упоров и прихватов, закрепляемых на плите,и закладные болты для крепления плиты на столе станка;

- комплект 3 (К2) включает установочную плиту, опорные пластины,набор плиточных упоров и прихватов, закрепляемых на плите,и закладные болты для крепления плиты на столе станка.

Схема базирования 2 может быть реализована с помощью комплекта следующих элементов:

- комплект 4 (К4) – плита установочная, пальцы установочные (цилиндрический и усеченный), прихваты и болты для крепления плиты на столе станка.

Таким образом множество типовых решений при выборе комплекта приспособлений представляет собой

Параметры выбора типового решения:

- схеме базирования (Схб);

- длина (L) детали (заготовки);

- ширина (В) детали (заготовки;

- состояние базовой поверхности (если шероховатость базовой поверхности ≥Ra 2,5, обозначим это состояние как Сп1;если шероховатость базовой поверхности <Ra 2,5, обозначим это состояние как Сп2).

Комплекс параметров применимости ТР

КПП={Схб, L, B, Сп}.

Массив условий применимости

С хб L В Сп

1 < 400< 320 любая

МУП = 1≥ 400 ≤ 1200 ≥320 ≤800 ≥ 2,5

1 ≥400 ≤ 1200 ≥320 ≤800<2,5

2 ≤ 1200≤800 <2,5

Нет

L_д≤ 1200 ? ??????

В 800?

Ra <2,5 ?

Да

Нет

Рисунок 1 – Схема алгоритма выбора комплекта оснастки

Выбор станочных тисков

В качестве примера рассмотрим задачу выбора станочных тисков, для комплекта №1.

Допустим, что имеется возможность выбора из группы тисков станочных с ручным приводом модели 7200-32, предназначенных для закрепления деталей при их механической обработке на фрезерных, сверлильных, шлифовальных и других станках (ГОСТ 16518 (ТУ396131-03-02962743-94)) шести типоразмеров: КНП 7200-3208 (А=80), КНП 7200-3210 (А=125), КНП 7200-3213 (А=200), КНП 7200-3218 (А=250), КНП 7200-3223 (А=320), КНП 7200-3228 (А=400) (см. Приложение 1) — они и составляют множество типовых решений (МТР):

МТР = {КНП 7200-3208, КНП 7200-3210, КНП 7200-3213, КНП 7200-3218, КНП 7200-3223, КНП 7200-3228}

Условия применяемости типового решения являются ограничениями на габариты закрепляемой детали, определяемые длиной хода (Дх) и шириной губок (Шг) тисков. Тогда комплекс условий применяемости (КУП) тисков:

Комплекс параметров применяемости (КПП). В данном случае:

КПП ={Дх, Шг}.

В соответствии с комплексом параметров применяемости формируются исходные данные задачи и характеристики типовых решений.

Для решения задачи определяем допустимые для каждого типового решения диапазоны параметров применяемости.

Таблица 2 – Условия применяемости тисков

Модель тисков	Параметры тисков
Модель тисков	Дх	Шг
КНП 7200-3208	80	100
КНП 7200-3210	125	125
КНП 7200-3213	200	160
КНП 7200-3218	≤ 250	≤ 200
КНП 7200-3223	≤ 320	≤ 250
КНП 7200-3228	≤ 400	≤ 320

Массив условий применяемости (МУП):

В соответствии с комплексом условий применяемости для заданного набора исходных данных (параметров деталей)

из шести имеющихся принимается то решение, которое удовлетворяет неравенствам КУП.

Процедуру проверки этих условий можно описать при помощи формального алгоритма.

L_д320?

L_д400?

B_д320?

B_д250?

Нет

Да

КНП 7200-3228

КНП 7200-3223

КНП 7200-3218

КНП 7200-3213

Да

Рисунок 2 – Схема алгоритма выбора станочных тисков

Выбор прихватов

В качестве примера рассмотрим задачу выбора прихватов для комплектов №№ 2-4.

Допустим, что имеется возможность выбора из группы прихватов, показанных на рис 5, предназначенных для закрепления деталей и элементов станочных приспособлений при механической обработке на фрезерных, сверлильных, шлифовальных и других станках. Прихваты различаются размером а, определяющим возможность установки прихвата в Т-образном пазу стола станка и размером h, определяющем возможность закрепления воздействием на поверхность, находящуюся на заданной высоте относительно стола станка. Обозначим прихваты:

- с а = 12 мм как: ПР 1-1 с h = 55 – 95 мм.; ПР 1-2 с h = 95 – 135 мм.; ПР 1-3 с h = 135 – 200 мм.; ПР 1-4 с h = 200 – 300 мм.; ПР 1-5 с h = 300 – 400 мм.; ПР 1-6 с h = 400 – 500 мм.;

- с а = 14 мм как: ПР 2-1 с h = 55 – 95 мм.; ПР 2-2 с h = 95 – 135 мм.; ПР 2-3 с h = 135 – 200 мм.; ПР 2-4 с h = 200 – 300 мм.; ПР 2-5 с h = 300 – 400 мм.; ПР 2-6 с h = 400 – 500 мм.;

- с а = 16 мм как: ПР 3-1 с h = 55 – 95 мм.; ПР 3-2 с h = 95 – 135 мм.; ПР 3-3 с h = 135 – 200 мм.; ПР 3-4 с h = 200 – 300 мм.; ПР 3-5 с h = 300 – 400 мм.; ПР 3-6 с h = 400 – 500 мм.;

- с а = 18 мм как: ПР 4-1 с h = 55 – 95 мм.; ПР 4-2 с h = 95 – 135 мм.; ПР 4-3 с h = 135 – 200 мм.; ПР 4-4 с h = 200 – 300 мм.; ПР 4-5 с h = 300 – 400 мм.; ПР 4-6 с h = 400 – 500 мм.

Данный набор прихватови составляют множество типовых решений (МТР):

МТР = {ПР 1-1, ПР 1-2, ПР 1-3, ПР 1-4, ПР 1-5, ПР 1-6, ПР 2-1, ПР 2-2, ПР 2-3, ПР 2-4, ПР 2-5, ПР 2-6, ПР 3-1, ПР 3-2, ПР 3-3, ПР 3-4, ПР 3-5, ПР 3-6, ПР 4-1, ПР 4-2, ПР 4-3, ПР 4-4, ПР 4-5, ПР 4-6}

Условия применяемости типового решения являются ограничениями на размер паза и столе станка (А) и положение поверхности закрепления относительно плоскости стола по высоте (Н). Тогда комплекс условий применяемости (КУП) прихватов:

Комплекс параметров применяемости (КПП). В данном случае:

КПП ={Аст, Ндет}.

Для решения задачи определяем допустимые для каждого типового решения диапазоны параметров применяемости.

Таблица 3 – Условия применяемости прихватов

Обозначение прихватов	Параметры прихватов
Обозначение прихватов	А	h
ПР 1-1	12	55…95
ПР 1-2	12	95…135
ПР 1-3	12	135…200
ПР 1-4	12	200…300
ПР 1-5	12	300…400
ПР-1-6	12	400…500
ПР 2-1	14	55…95
ПР 2-2	14	95…135
ПР 2-3	14	135…200
ПР 2-4	14	200…300
ПР 2-5	14	300…400
ПР 2-6	14	400…500
ПР 3-1	16	55…95
ПР 3-2	16	95…135
ПР 3-3	16	135…200
ПР 3-4	16	200…300
ПР 3-5	16	300…400
ПР 3-6	16	400…500
ПР 4-1	18	55…95
ПР 4-2	18	95…135
ПР 4-3	18	135…200
ПР 4-4	18	200…300
ПР 4-5	18	300…400
ПР 4-6	18	400…500

Процедуру проверки этих условий можно описать при помощи формального алгоритма.