Учебное пособие 1250

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный технический университет»

Кафедра технологии машиностроения

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к самостоятельному изучению дисциплины «Технологическая оснастка» для студентов направления 15.03.05 «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств» (профиль «Технология машиностроения») всех форм обучения

Воронеж 2019

1

УДК 621.002.54.001.63 ББК 34.44я7

Составители:

канд. техн. наук В. А. Сай, д-р техн. наук О. Н. Кириллов

Методические указания к самостоятельному изучению дисциплины «Технологическая оснастка» направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профиль «Технология машиностроения») всех форм обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: В. А. Сай, О. Н. Кириллов. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2019. − 36 с.

В методических указаниях изложены основные материалы, рекомендации для самостоятельного изучении дисциплины «Технологическая оснастка» и этапы выполнения курсового проекта. Приводятся варианты технического задания на проектирование специальных станочных приспособлений.

Предназначено для студентов направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профиль «Технология машиностроения») всех форм обучения.

Методические указания подготовлены в электронном виде и содержатся в файле «Оснастка.pdf».

Ил. 13. Библиогр. 13 назв.

УДК 621.002.54.001.63 ББК 34.44я7

Рецензент − А. А. Болдырев, канд. техн. наук, доц. кафедры технологии машиностроения ВГТУ

Издается по решению учебно-методического совета Воронежского государственного технического университета

2

1.Общие методические указания к изучению

дисциплины

Для успешного изучения дисциплины «Технологическая оснастка» студент должен ознакомиться с программой и содержанием курса, изучить указанные темы и выполнить курсовой проект, используя рекомендованную основную, дополнительную и справочную литературу, и сдать экзамен.

2.Цели и задачи дисциплины. Ее место в учебном процессе

2.1.Цели преподавания дисциплины

Целью преподавания дисциплины «Технологическая оснастка» является овладение студентами знаний по методике расчёта и конструирования высокопроизводительной и экономичной технологичной оснастки, используемой на металлорежущих станках, в том числе и с ЧПУ, на обрабатывающих центрах и гибких автоматизированных комплексах, на промышленных роботах, при сборке и контроле узлов и изделий.

2.2. Задачи изучения дисциплины

При изучении дисциплины «Технологическая оснастка» студенты должны овладеть современными методами расчёта и проектирования технологической оснастки и приспособлений, позволяющих успешно решать поставленные технологические задачи, самостоятельно проектировать технологическую оснастку различного назначения в курсовом и дипломном проектировании.

2.3. Перечень дисциплин, условие которых необходимо для изучения данной дисциплины

Для успешного изучения дисциплины «Технологическая оснастка» необходимо овладеть теоретическими и практиче-

4

скими знаниями по дисциплинам «Основы конструирования машин», «Гидравлическая механика», «Сопротивление материалов», «Гидравлика, гидропневмопривод и гидропневмоавтоматика», «Металлорежущие станки и станочные комплексы», «Резание металлов», «Технология машиностроения».

3.Содержание курса

3.1.Основные определения, назначения и классификация технологической и оснастки и приспособлений

Роль и значение технологической оснастки в машиностроительном производстве. Понятия «технологическая оснастка», «приспособление», «вспомогательный инструмент». Назначение и требования, предъявляемые к технологической оснастке, её квалификация. Технико-экономическое обоснование выбора оснастки и приспособлений. Система нормализации и стандартизации деталей и узлов в технологической оснастке и приспособлениях.

При изучении темы необходимо обратить внимание на классификацию технологической оснастки, её влияние на основное, вспомогательное и подготовительно-заключительное время изготовления деталей и узлов изделий, систему нормализации стандартизации деталей узлов оснастки.

Контрольные вопросы 1. Понятия «технологическая оснастка», «приспособле-

ние», «вспомогательный инструмент».

2. Роль и значение технологической оснастки в машиностроительном производстве.

3 Классификация технологической оснастки по различным признаком.

4. Требования, предъявляемые к технологической оснастке и приспособлениям.

5. Технико-экономическое обоснование выбора оснастки и приспособлений.

5

3.2. Структура технологической оснастки и приспособлений

3.2.1. Базирующие детали и устройства

Основные, вспомогательные, постоянные, регулируемые и самоустанавливающиеся опоры. Различные схемы базирования деталей. Установочные штыри, шайбы, пластины, пальцы, оправки, центры, призмы, их условное изображение по ГОСТ 3.1107-81. Методика выбора базирующих деталей и устройств различной конструкции и размеров и требования, предъявляемые к ним.

При изучении темы необходимо уделять особое внимание методике выбора базирующих деталей и устройств техоснастки в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями, а также их размерам и конструкции.

Контрольные вопросы

1.Основные конструкции базирующих деталей и устройств, их условное обозначение по ГОСТ 3.1107-81.

2.Методика выбора базирующих деталей и узлов. Различные схемы базирования деталей и их погрешностей.

3.2.2. Зажимные устройства и силовые приводы

Назначение и классификация зажимных устройств, требования, предъявляемые к ним. Расчет необходимой точности технологической оснастки. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Рз заготовки. Конструирование и расчет простых зажимных устройств: клинового, рычажного, резьбового, эксцентрикового. Центрирующе-зажимные устройства: цанговые, кулачковые, эксцентриковые, пружинные, гидропластовые отправки, патрон. Механизированные приводы: пневматический, гидравлический, пневмогидравлический, электрический, магнитный, вакуумный, комбинированные. Силовые узлы приспособлений. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Ри привода. Методика расчета и конструирование различных приводов и подбора силовых уз-

6

лов. При изучении темы необходимо обратить внимание на требования, предъявляемые к зажимным устройствам, и методики расчета усилия зажима и различных зажимных устройств. Наиболее важным здесь является разработка расчётной схемы, выбора коэффициента запаса и расчета погрешности закрепления, которая не должна превышать допустимую для заданных условий обработки погрешность. В противном случае необходимо изменение схем базирования и закрепления, изменения принципа конструкции приспособления, либо снижение режимов обработки.

Контрольные вопросы 1. Требования, предъявляемые к зажимным устройст-

вам.

2.Методика расчета усилия зажима и выбор коэффициента запаса К.

3.Конструирование и расчёт простых зажимных устройств: клинового, рычажного, резьбового, эксценрикового, пружинного. Их преимущества и недостатки.

4.Конструирование расчет центрирующе-зажимных устройств: цанговых, кулачковых, эксцентриковых, пружинных, гидропластовых и патронов.

5.Выбор и расчёт механизированных приводов и силовых узлов пневматических, вакуумных, гидравлических, электрических, магнитных. Их области применения.

3.2.3. Корпусы, делительные, направляющие, фиксирующие, поворотные, копирующие и др. вспомогательные детали и устройства технологической оснастки и приспособлений.

При рассмотрении темы необходимо усвоить назначение деталей и узлов, предъявляемые к ним требования, изучить их конструкции и особенности для различных видов технологической оснастки.

7

Контрольные вопросы

1.Назначение и виды корпусных деталей, способы установки и закрепления корпусов на оборудовании, предъявляемые требования.

2.Конструкции делительных, поворотных фиксирующих устройств, факторы, влияющих на их точность.

3.Направляющие и копирующие детали и устройства: кондукторные втулки, установки и щупы, копиры для токарных и фрезерных работ

3.3. Приспособления для станков различных видов

3.3.1 Приспособления для сверлильных станков

Кондукторы накладные, универсальные, групповые и автоматизированные. Поворотные и плавающие столы.

Многошпиндельные и револьверные головки. Вспомогательный инструмент для сверлильных станков.

3.3.2.Приспособления для токарных и круглошлифовальных станков

Патроны механизированные и с ручным приводом различной конструкции (спирально-реечные, поводковые, рычажные, клиновые, пружинные, мембранные, гидропластовые, цанговые), самоцентрирующие и с независимым перемещением кулачков. Жёсткие и разжимные оправки, центры, люнеты, копировальные механизмы.

Вспомогательный инструмент для токарных и круглошлифовальных станков.

3.3.3.Приспособления для фрезерных станков

Ручные и машинные тиски и наладки к ним. Делительные столы и головки. Ручные механизированные прихваты. Приспособления для совмещения машинного и вспомогательного времени обработки.

Вспомогательный инструмент для фрезерных станков.

8

3.3.4.Приспособление для строгальных и зубообрабатывающих станков

Самоустанавливающиеся втулки и шайбы, нормализованные приспособления для фрезерных станков. Отправки различной конструкции с ручными и механизированными приводом для зубообрабатывающих станков.

Вспомогательный инструмент для строгальных, протяжных и зубообрабатывающих станков.

3.3.5.Приспособление для электроэрозионных, электрохимических, ультразвуковых, плазменных и других специальных станков

Дополнительные требования и особенности конструкций таких приспособлений. Устройства для подачи и отвода рабочей жидкости, токоподводы, электрододержатели. Прочая технологическая оснастка к специальным станкам.

При изучении темы 3.3 следует обратить особое внимание на различные конструкции приспособлений и технологической оснастки с тем, чтобы в дальнейшем их максимально использовать при выполнении курсового и дипломного проектировании. Для сокращения времени проектирования и изготовления в различных конструкциях технологической оснастки целесообразно максимально использовать стандартные и нормализованные детали и узлы. Применение непереналаживаемых и дорогостоящих специальных приспособлений, таких как многошпиндельные сверлильные головки, механизированные кондукторы сложной формы, многопозиционные фрезерные приспособления, позволяющие устанавливать и снимать заготовки за счёт машинного времени, должно быть экономически обоснованным крупносерийным и массовым производством.

Контрольные вопросы 1. Особенности конструкций и область применения кон-

дукторов различных типов.

9

2.Назначение и конструкции поворотных , делительных

иплавающих столов, ручных и машинных тисков, делительных головок.

3.Последовательность расчёта и экономическая целесообразность сверлильных головок различных конструкций.

4.Принцип действия патронов и оправок разных конструкций и точность установки заготовок.

5.Вспомогательный инструмент для станков разных

типов .

6.Особенности конструкций приспособлений для специальных станков (электроэрозионных, электрохимических, ультразвуковых и др.). Устройства для подвода рабочей жидкости, токоподводы, электрододержатели.

3.4.Переналаживаемая оснастка многократного применения

для металлорежущих станков

Универсально-сборные приспособления (УСП), сборноразборные приспособления (СРП), универсально-наладочные и специализированно-наладочные приспособления (УНП и СНП), универсально-сборная переналаживаемая оснастка (УСПО). Особенности конструкций и использования, нормализованные детали и узлы. Приспособления для станков с ЧПУ, ОЦ, ГАП: приспособления-спутники, бесспутниковые приспособления, инструментальные блоки.

Рассматривая данную тему, в первую очередь необходимо усвоить, что переналаживаемая оснастка и инструментальные блоки позволяют значительно сократить время на проектирование и изготовление технологической оснастки различного назначения, и в результате общее время технологической подготовки производства, что особенно важно в условиях мелкосерийного производства. Однако такая оснастка имеет высокую первоначальную стоимость, а в некоторых случаях и недостаточную точность и жёсткость, следствием чего может быть снижение производительности обработки.

10