Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Шубников К.В. Унифицированные переналаживаемые станочные приспособления

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.82 Mб
Скачать

Структура приспособлений (в %) к металлорежущим

станкам

в зависимости

от типа производства (по данным ЭНИМСа)

 

 

 

 

 

 

 

Тип

производства

Наименование

приспособления

 

Серийное »

Массовое

 

 

 

 

 

 

 

Приспособлени я к токарным

станкам

79,60

 

53,94

»

автоматам

и

полуавтоматам

0,73

 

1,48

»

сверлильным

станкам

4,35

 

0,88

 

строгальным

 

 

»

 

0,34

 

0,483

»

долбежным

 

 

»

 

0,27

 

0,030

»

протяжным

 

 

»

 

0,68

 

0,25

 

фрезерным

 

 

»

 

3,36

 

2,88

»

резьбофрезерным

.

»

0,04

 

0,28

 

зубодолбежным

 

»

0,26

 

0,022

»

зубофрезерным

 

 

»

0,46

 

0,04

 

зубострогальным

 

»

0,01

 

0,005

 

зубошлифовальным

»

0,13

 

»

шлифовальным

 

 

»

2,16

 

31,38

»

резьбонарезным

 

»

0,32

 

0,35

Кондукторы

к станкам разного

типа

 

7,29

 

1,96

И т о г о :

100

100

где

L n

— уровень

применяемости унифицированных

конструк­

ций;

L„2 )

— уровень

применяемости унифицированных

узлов и

деталей

в

конструкциях;

L n 3 ) — уровень применяемости

унифи­

цированных базирующих

элементов в конструкциях;

2-п

4> — уро­

вень применяемости прочих унифицированных элементов поверх­ ностей.

Уровень применяемости унифицированного объекта учиты­ вается как отношение возможного количества случаев применения к количеству случаев применения до унификации. В расчетах количество случаев применения объектов до унификации удобно приравнивать к единице.

Количество возможных случаев применения конструкции и ее типоразмеров целесообразно определять на основе анализа типо­ вых установочных схем, приведенного в гл. I l l , IV, V.

Коэффициенты К унификации узлов, деталей и их типоразмеров а также других унифицированных элементов (поверхностей и их

типоразмеров) определяются статистическими методами. В каче­ стве объектов для анализа выбираются группы неунифицированных конструкций, из которых отбираются представители. На ос­ новании обсчета параметров устанавливаются средние значения, принимаемые в дальнейшем за постоянные для всей анализируемой совокупности. Тогда при К ^ 1 уровень унификации группы показателей определяется по формуле [1'4]

 

I

+ б 2 ^ 2 +

1~ ^sK-s

1 П П 0 /

 

ЬУ ( П ^ п ы ) —

б і +

б а _j

+ 8 s

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- у

(группы)

s

 

 

 

где б х , б 2 , . . ., 6S

— весомости

компонентов

групп; %Кх, Кц, . .

. . ., К$ — компоненты

групп

(коэффициенты

унификации от­

дельных

параметров).

 

 

 

 

 

Суммарный уровень унификации системы определяется , по

формуле

[14]

S

 

Г

 

 

п

 

 

 

 

 

 

її

;

Ь а 2 ~ ~

1

^ а

п ^

п

Главным условием унификации является повышение частости применяемости унифицированного объекта и его параметров на стадии проектирования, изготовления и эксплуатации. Унифи­ кация станочных приспособлений позволяет при значительном снижении затрат повысить качество оснащения технологических процессов, с одной стороны, за счет механизации базисных агре­ гатов и, с другой стороны, за счет повышения коэффициента осна­ щенности. Для оценки положительных последствий унификации могут быть применены следующие способы.

Повышение уровня механизации может быть выражено через коэффициент механизированной работы /См е х , определяемый как отношение суммы машинного времени t„ и части вспомогательного времени 4. м> выполняемого механизированным способом, к станкоемкости tc

IS

~Ь ^в. м

*\мех — f

Достигнутое повышение

уровня механизации вычисляется

в процентах. Если до унификации коэффициент механизированной работы обозначить через/Смехі> а п о с л е унификации соответственно

^ м е х 2 > т о

повышение уровня

механизации определяется

по

фор­

муле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ух>. м е х —

и

 

1 " « / 0 .

 

 

 

 

 

v

Амех^

 

 

 

 

 

Коэффициенты

оснащенности

0 с н

это

отношение

числа

номенклатур технологической

оснастки JVT.о с н

к

числу номенкла­

тур обрабатываемых деталей Л^об.Д е т ,

т. е.

 

 

 

 

 

 

 

" т . осн

 

 

 

 

 

 

 

 

Моб. дет

 

 

 

 

 

ЧИСЛО

ЄДИНИЦ

ПрИМЄНЯЄМОЙ ТЄХНОЛОГИЧЄСКОЙ ОСНаСТКИ

«т. осн

после унификации

определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

Ят. осн =

Кповт-ЛАг. ОСН і

 

 

 

 

где КПОвт

—• коэффициент повторяемости

применяемой технологи­

ческой оснастки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Повышение коэффициента

оснащенности

достигается

за

счет

повышения частости применения приспособлений и снижения числа номенклатур оснастки.

Коэффициент повторяемости является одним из показателей, определяющих унификацию конструкций станочных приспособ­ лений,

ПТ. ОСН

'

^повт —

д/

 

 

J V T . осн

последствия: одно

Унификация имеет и некоторые негативные

из них связано с увеличением количества сменных деталей при­ способлений, а это вызывает, в свою очередь, некоторые трудно­ сти в хранении и учете, повышает вероятность потерь отдельных мелких частей.

В некоторых случаях унификация станочных приспособлений приводит к увеличению числа сменных деталей и узлов в пределах

одной

компоновки, что, в свою очередь, приводит

к

увеличению

числа

стыковых

соединений, снижению жесткости

конструкции

и возникновению

дополнительных погрешностей

при установке

и закреплении обрабатываемых деталей. В процессе конструи­ рования в этих случаях возникает необходимость в выполнении дополнительных расчетов, связанных с точностью обработки.

Глава II

РАСЧЕТЫ ТОЧНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ УНИФИЦИРОВАННЫХ ПЕРЕНАЛАЖИВАЕМЫХ СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТОЧНОСТИ УНИФИЦИРОВАННЫХ ПЕРЕНАЛАЖИВАЕМЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Унифицированные переналаживаемые станочные приспособле­ ния принципиально отличаются от специальных тем, что имеют сменную наладку (адаптор). Применение сменной наладки при­ водит к дополнительным погрешностям из-за появления базирую­ щих элементов, используемых при установке наладки на базовом приспособлении. ,

Требуемая точность обработки обеспечивается, если выпол­ няются следующие работы.

1. Механическая обработка наладки от базирующих поверх­ ностей базового приспособления. Такая обработка может произ­ водиться в процессе изготовления приспособления в инструмен­ тальном цехе завода. Этим способом можно изготовлять специаль­ ные приспособления, которые переналаживаются только при переходе производства на изготовление новой продукции или при модернизации выпускаемых изделий. При проектировании-перена­ лаживаемых приспособлений высокой точности приходится пре­ дусматривать обработку наладки непосредственно при настройке станка. Конструкции таких приспособлений рассмотрены в гл. I I I .

2. Работа с выверкой. Сущность этого способа заключается в том, что наладка устанавливается в базовом приспособлении и выверяется в процессе настройки станка.

3. Изготовление базовых приспособлений и наладок с такой степенью точности, которая обеспечивает требования, предъявляе­ мые к точности обрабатываемых деталей.

Этот последний метод связан с необходимостью расчетов точ­ ности приспособлений в процессе их конструирования.

Анализ погрешностей, обусловленных применением станоч­ ных приспособлений. Для нахождения точности отдельных эле­ ментов проектируемого приспособления необходимо найти сна­ чала суммарную погрешность, которую можно допустить в собран-

ном приспособлении для обеспечения точности заданного размера детали. Сумма ^Д ( - этих погрешностей для каждого выдерживае­ мого при помощи приспособления размера детали не должна превышать величины заданного допуска б на соответствующий размер детали, т. е.

 

І Д , < в .

(1)

Все

погрешности, входящие

в Yi Д/> могут быть разделены на

четыре

основные группы.

 

 

1. Погрешность базирования

Д б а з .

Эта погрешность обуслов­

лена тем, что в качестве базы для выполняемого на данной опе­ рации размера детали выбраны поверхности, не совпадающие с конструкторскими базами.

Если изменение положения базирующей поверхности будет происходить перпендикулярно направлению измеряемого размера, то А б а з = 0. При других схемах базирования Л б а з =f= 0. Величина погрешности базирования может быть рассчитана, как проекция

величины смещения элемента

А э л

базирующей поверхности

на

направление измеряемого размера

[6], т. е.

 

А б а з ^

Аэл cos р.

(2)

При совпадении направления смещения элемента базирующей поверхности с направлением измеряемого размера расчетная по­ грешность базирования равна допуску на смещение элемента, л . е.

когда cos р =

1 (при р = 0° и р

=

180°),

 

 

 

 

Абаз =

^эл-

 

 

 

 

В условиях серийного производства при практических расчетах

можно учитывать только часть Д б а з , принимая коэффициенты кх

=

= 0,8-*- 0,85. Схемы базирования

и

величины

погрешности А б а з

приведены в

табл. 3 и 4 [6] .

А к р

 

 

 

 

2. Погрешность закрепления

детали

в приспособлении

и

погрешность

установки детали А у с т . д .

Эта

группа погрешностей

возникает в результате деформаций

и перекосов

устанавливаемых

деталей, а также вследствие неточности изготовления поверхностей детали, которыми она соприкасается с установочными элементами

станка

или

приспособления. Суммарные

величины погрешностей

А к р +

А у с т . д

при различных

способах

закрепления

приведены

в табл. 5 и

6 [12].

 

 

 

 

3.

Погрешность обработки

А о б р . Определить

величину этой

погрешности

для партии деталей аналитически

без

эксперимен­

тальной проверки в процессе обработки не представляется воз­ можным. Поэтому для выполнения расчетов можно учитывать величину этой погрешности как некоторую часть экономической точности обработки, учитываемой в виде погрешности А э к и определяемой по табл. 7 и таблицам ГОСТа на допуски и посадки

Д о б р = £ 2 Д э к ,

(3)

где коэффициент k2 следует выбирать в пределах 0,5—0,7 в зави­ симости от класса точности рассматриваемого размера детали. При размере детали, имеющем 3-й класс точности и ниже, коэффи­

циент k2 = 0,5, при размере,

имеющем 2-й класс точности, k2

выбирается ближе

к верхнему

значению, л . е. k2 ~ 0,7.

 

4. Суммарная

погрешность

приспособления Д п р . Эта

погреш­

ность обусловлена неточностью изготовления самого приспособ­ ления. Все расчеты точности при конструировании приспособлений делаются для определения величины А п р .

Определение погрешностей станочных приспособлений. После подстановки в левую часть формулы (1) всех составных частей погрешностей формула примет следующий вид:

К Дбаз + (Акр + Дуст, д) + К Л э к + Д п р < б.

(4)

Как видно из формулы, только погрешности базирования могут быть отнесены к систематическим, все остальные слагаемые формулы имеют случайный характер распределения.

Произведя перегруппирование неравенства (4) для определе­ ния расчетной суммарной погрешности приспособления, получаем

А п р < б \kx А б а з + А к р + Ау с т . д

+ k2

Аэ к ).

(5)

Расчетная погрешность

приспособления

д п р ,

в свою

очередь,

состоит из отдельных составляющих, которые в целом

образуют

размерную цепь.

 

 

 

 

Размерная'цепь состоит

из следующих

звеньев [61.

1. Погрешностей изготовления отдельных деталей приспо­ собления, которые регламентированы допусками б,- на рабочих чертежах. В собранном приспособлении эти детали образуют рас­ сматриваемый размер.

2. Погрешностей А3 , обусловленных наличием зазоров при посадке заготовок на установочные элементы приспособлений.

3. Погрешностей Ап перекоса или смещения режущего ин­ струмента, обусловленных зазорами между направляющими эле­ ментами приспособления и режущим инструментом.

Величину погрешности Дп при сверлении по стандартным кон­ дукторным втулкам следует уменьшать в 1,2—1,5 раза против

расчетной, так как

при вращении сверло

самоустанавливается.

Погрешность Дп в

этом случае рассчитывается

по следующей

формуле [61:

 

 

 

 

 

 

п

(2,4н-3,5) Я >

 

к и >

где zH

— наибольший зазор

между отверстием в

кондукторной

втулке

и сверлом

(допуски на ^ти размеры назначаются по

ГОСТ 885—64, ГОСТ

3047—66 и ОСТ 1022); Я — высота кондук­

торной

втулки (для стандартных втулок

берется

по ОСТ 4922

или 4923); d — диаметр сверла в мм.

 

 

Погрешности базирования Абаз П Р И различных схемах

и способах задания размеров

Способ задания размеров

Схема базирования

us

ДбазЙ = •

2 sin

На

призме

ДбазЛ = О

В патро­

ДбазЛ = 0

не и

в центрах

 

На пло­

ЛбазЛ =

скости

 

Л и

й

ДбазЛ =

~Y

В угол

<

 

 

>

Ас

В-6 В-6

ббаз^ =

і

sm

Абаз^ = -

' A6a3^ = - 2 -

Дб а з /г = б

Дбаз^ = б

Абаз^ = _6 / 1 2

Дбаз/г

=

_б_

 

 

2

Д б а з с =

 

8

 

 

2

sin

л и

б

Дбаз^ =

~Y

АбазС =

0

— —

А б а з ' =

0

Д б а з /г =

0

Абаз' = 6L Абаз/г = 0

1+д

ш

Абаз' =

б£

Д базЛ =

Абаз' =

0

Аб а з /г =

Погрешности базирования А б а з при различных

схемах и способах задания размеров

Способ

задания размеров

Схема

базирования

Дбаза

При

Р <

45°

 

 

bd

 

 

 

 

 

Абаз/

 

 

 

 

 

 

АбазР =

2arcsin

,

Дбаз&

при

Р > 45°

 

 

ДбазС

 

 

 

 

 

 

 

где є — радиальное бие­

АбазР = 2arcsin

bd sin Р

ние

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абаз# =

bd

 

 

 

Д баз/ = bd COS P

 

П р и м е ч а н и е . Здесь ft гарантированный зазор.

При ^ Р > 45°

 

 

 

 

 

 

 

 

bd sin

£

pt-

 

АбазР =

2

arcsin

і

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Msin[

'n—l

 

 

 

 

J] р,-

 

 

 

arcsin

 

 

2R

+ 2arctg -

2R

 

 

 

 

 

при J] P < 45°

 

 

 

 

 

 

 

 

bd cos

( J]

P;

 

АбазР =

2

arcsin

2/?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'n—1

 

 

 

 

6d cos

I 2 P'

 

 

 

— arcsin

 

 

2R

2arctg •

2R

 

 

 

 

 

где z„_! — зазор между сверлом и втулкой в n—1 отверстии

 

АбазР

=

= 2

8d sin Р

arcsin

2R

arctg 2R

где z — зазор между свер­ лом и кондуктор­ ной втулкой в пер­ вом отверстии

28

29

 

 

 

Погрешности

установки

и закрепления

деталей

на опорные штифты приспособлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при различных

способах закрепления

 

 

 

 

 

Метод

получения

 

 

Погрешность установки и закрепления Д у с т д

+ Д к р в мкм для деталей

 

 

 

 

 

 

 

с поперечными размерам

в мм

 

 

 

 

базовой

поверхности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6—10

10-18

18-30

30—50

50—80

80—120

120—180

180 —260 260—360 360—500

 

 

Установка

в зажимное

приспособленце с

винтовыми

или

эксцентриковыми

зажимами

 

 

Литье

в

песчаную

 

І00

 

125

 

150

175

200

225

 

250

300

350

форму

машинной

фор­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мовки по металлической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

в

постоянную

100

 

ПО

120

130

140

150

 

160

180

200

форму

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

по выплавляе­

80

90

 

100

ПО

120

130

140

 

150

мой модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

под давлением

70

80

 

90

100

110

120

130

 

140

Горячая

штамповка

100

 

125

150

175

200

225

 

250

300

Горячекатаный

про­

90

100

 

125

150

175

200

225

 

кат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предварительная

об­

80

90

 

100

ПО

120

130

140

 

150

160

170

работка

( V 3 — V 4 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чистовая

обработка

70

80

 

90

100

ПО

120

130

 

140

150

160

(V5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шлифование

 

60

70

 

80

 

90

100

ПО

120

 

130

140

150

 

 

 

 

Установка

в зажимное

приспособление

с пневматическим

зажимом

 

 

 

Литье

в

песчаную

90

100

120

140

160

180

200

240

280

форму машинной

фор­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мовки по металлической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

в

постоянную

80

90

100

ПО

120

130

140

160

180

форму

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

по

выплавляе­

65

70

75

80

90

100

ПО

120

мой модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

под давлением

40

45

50

60

70

80

90

100

-

Горячая

штамповка

90

100

120

140

160

180

200

240

• —

Горячекатаный

про­

70

80

100

120

140

150

180

кат

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предварительная

об­

65

70

75

80

90

100

ПО

120

130

140

работка

(V3 — V4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чистовая

обработка

50

60

70

80

90

90

100

ПО

120

130

(V5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шлифование

 

40

50

60

70

80

80

90

100

ПО

120

П р и м е ч а н и я : 1. Поперечный размер детали следует принимать наибольшим в сечении по нормали к обрабатываемой поверхности. 2. Погрешность закрепления дана по нормали к обрабатываемой поверхности.

 

 

 

 

Погрешности

установки

и закрепления

деталей на опорные

пластинки

приспособлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при различных способах

закрепления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешность установки

и закрепления

Д у с т , д

+ Д к

р в M * M Д л я Деталей

 

Метод

получения

 

 

 

с поперечными размерами

в мм

 

 

 

 

базовой

поверхности

 

 

 

30-50

50-80

0—120

120—180

180 —260

260—360

360-500

 

 

 

 

6-10

10—18

18-30

 

 

 

 

Установка

в зажимное

приспособление

с винтовыми

или эксцентриковыми

зажимами

 

 

Литье

 

в

песчаную

100

ПО

120

135

150

175

200

240

280

форму машинной

фор­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мовки по металлической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

в

 

постоянную

55

60

70

80

 

90

100

ПО

120

130

140

форму

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

по

выплавляе­

40

50

60

70

 

80

90

100

110

мой модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

под давлением

30

40

50

60

 

70

80

 

90

100

Горячая

штамповка

100

ПО

120

135

150

175

Горячекатаный

про­

90

100

ПО

120

135

150

175

кат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предварительная

об­

40

50

60

70

 

80

90

100

ПО

120

130

работка

(V3 — V4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чистовая

обработка

30

40

50

60

 

70

80

 

90

100

ПО

120

(V5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шлифование

 

20

30

40

50

 

60

70

 

80

90

100

110

Установка в зажимное приспособление с пневматическим зажимом

СО

Литье

в

песчаную

 

80

 

90

 

|

100

ПО

120

140

160 •

190

220

 

 

 

 

 

форму машинной фор­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

є

мовки по металлической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

в

постоянную

 

50

55

 

60

 

 

65

70

80

90

100

110

120

 

форму

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

по выплавляе­

 

30

40

 

50

 

 

55

60

70

80

90

 

мой модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литье

под давлением

 

25

30

.

35

 

40

50

60

70

80

 

Горячая

штамповка

 

80

 

90

 

100

ПО

120

140

160

190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горячекатаный

про­

 

70

80

 

90

 

100

ПО

120

140

 

 

 

 

кат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предварительная

об­

 

35

40

 

50

 

55

60

70

80

90

100

ПО

 

работка

(V3 — V4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чистовая

обработка

 

25

30

 

35

 

40

50

60

70

80

90

100

 

(V5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шлифование

 

 

15

20

 

25

 

30

40

50

60

70

80

90

 

П р и м е ч а н и я -

1

Поперечный

размер детали

следует принимать наибольшим

в сечении

по нормали к

обрабатываемой

 

поверхности. 2. Погрешность закрепления

дана

по

нормали к

обрабатываемой

поверхности. 3.

Для свободно

устанавливаемых

 

деталей

 

обработанных

с

шероховатостью

V5, Д у с т

. д

+

Д к р = 0 -=- 0,030 мкм, для шлифованных

поверхностей

Д у с т д

+ Д к р =

= 0 -г- 0,020 мкм.

со

СО

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ