ТО - Пособие КР - 2012

Д – обрабатываемая деталь, 1, 2 – сменные губки тисков, 3, 4 – постоянные губки тиски,

5 – установочный элемент / опора винта,

6 – винт,

7– пневмоцилиндр,

8– направляющие планки,

9– рейка,

10– корпус,

11– шпонки,

12– штуцер,

13– рым-болт

Рис. 11. Компоновка приспособления

23

3.8. Принцип работы спроектированного приспособления

Приспособление работает следующим образом. Обрабатываемая де- таль Д базируется нижней образующей на плоской поверхности устано- вочного элемента 5. Симметрично перемещающиеся губки 1 и 2 всегда располагают ось цилиндрической поверхности заготовки 30-0,033 в одной вертикальной плоскости и производят закрепление. Для возможности за- мены губок при износе они сделаны сменными и устанавливаются на по- стоянных губках 3 и 4. Это также позволяет упростить регулировку сим- метрии хода губок при сборке приспособления.

В продольном направлении деталь координируется торцом фланца, контактирующим с установочным элементом 5. Возможность вращения

детали вокруг оси исключается моментом трения в местах контакта детали с установочным элементом 5 и губками 1 и 2.

Губки перемещаются по пазам корпуса 10 с помощью винта 6, кото- рый обеспечивает требуемую силу закрепления. Для осуществления пря- молинейного перемещения губок, помимо пазов в корпусе, предусмотре- ны направляющие планки 8. Вращение винта 4 происходит с помощью ре- ечной передачи. Шестерня выполнена непосредственно на винте 6. Рейка 9 выполнена на штоке пневмоцилиндра 7 двухстороннего действия. Ци- линдр прикреплён передним фланцем к корпусу приспособления. Осевое смещение винта предотвращается опорой 5.

При подаче сжатого воздуха через штуцеры 12 в одну или другую полость цилиндра реализуется перемещения штока вперед или назад. При

движении штока вперед рейка через шестерню вращает винт и происходит закрепление заготовки. При обратном ходе заготовка раскрепляется. Для подачи воздуха приспособления подключается к пневмосети.

Для базирования приспособления на столе фрезерного станка с ниж- ней стороны в корпус запрессованы две шпонки 11. Шпонки входят в цен- тральный паз стола станка. Закрепление приспособления на столе станка осуществляется с помощью винтов с Т-образными головками, входящими в боковые пазы стола, и гаек с шайбами. Для удобства установки приспо- собления на станке и транспортировки оно оснащено рым-болтами 13.

При выполнении операции фрезерования ширина шпоночного паза обеспечивается мерным инструментом – шпоночной фрезой. Размеры 26-0,052, 25+0,052, 12-0,043 и совпадение оси цилиндрической поверхности30-0,033 с плоскостью симметрии боковых сторон паза получают настрой- кой технологической системы.

25

1) Расчет по размеру 26-0,052 (размер А).

Для начала определяем допускаемую погрешность приспособления в направлении рассматриваемого размера

[εпр ] = TA − (kT εобр2 + ε2др + εн ),

где [εпр] – допускаемая погрешность приспособления; TА – допуск на вы- полняемый размер (TА = 0,052 мм); kT – коэффициент, учитывающий от- клонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормаль- ного распределения (kТ = 1 – 1,2); εобр – погрешность, свойственная методу обработки (погрешность обработки); εн – погрешность настройки техно- логической системы; εдр – другие погрешности (εдр = (0,05 – 0,1)·TA).

На основе справочных данных из [9] для чистового фрезерования принимаем εобр = 0,022 мм (чистовое фрезерование), εн = 0,010 мм.

Выполняем расчет:

[εпр ] = 0,052 − (10,0222 + 0,0052 + 0,010)= 0,019мм.

Находим ожидаемую погрешность приспособления в направлении размера А по следующей формуле:

εпр = (k1εнб )2 + ε2з + εсм2 + εизн + εизг + εус ,

где εнб – погрешность, возникающая из-за несовмещения измерительной и технологической базы при установке заготовки в приспособление; εз – по-

грешность, возникающая в результате закрепления заготовки при её уста- новке в приспособление; εизн – погрешность, обусловленная износом бази- рующих элементов приспособления; εизг – погрешность, связанная с не- точностью изготовления деталей приспособления и его сборки; εсм – по- грешность, вызванная смещением режущего инструмента в процессе об- работки; εус – погрешность, возникающая при установке приспособления на стол станка, шпиндель или планшайбу.

Погрешность εнб для предложенной компоновки приспособления может быть исключена из расчетов, так как выдерживаемый размер А измеряется от поверхности детали, которая является технологической базой для рассматри- ваемой операции, использован принцип совмещения баз. Также исключаем по-

грешность εсм, которая учитывается при наличии направляющих элементов для режущего инструмента, которые отсутствуют в компоновке, и по- грешность εус, так положение приспособления на столе станка не влияет на выполняемый размер А.

26

Расчетная формула приобретает следующий вид:

εпр = ε2з + εизн + εизг.

Составляющие погрешности εз и εизн определяем по справочным дан- ным, представленным в [9]: εз = 0,008 мм, εизн = 0,003 мм.

Составляющая εизг может быть найдена по формуле

εизг = ΣTi + Σei + Σsi + ΣΔi ,

где STi – сумма допусков на звенья (размеры) проектируемого приспо- собления в направлении выдерживаемого размера; Sei – суммарная вели- чина эксцентриситета деталей приспособления, действующая в направле- нии выдерживаемого размера; Ssi – суммарный конструктивный зазор в сопряжениях деталей приспособления, действующий в направлении вы- держиваемого размера; ΣΔi – суммарная погрешность, зависящая от фор- мы и расположения установочных и направляющих элементов приспособ- ления, действующая в направлении выполняемого размера.

С учетом требований, заданных на рис. 12,б, расчетная формула в направлении размера А примет вид:

εизг = 1,

где D1 – погрешность в направлении размера А, возникающая при откло-

нении поверхности установочного элемента от параллельности основанию приспособления. Другие требования к конструкции приспособления в на- правлении размера А отсутствуют и поэтому не учитываются в расчетах.

Руководствуясь рекомендациям [9] получаем eизг = D1 = 0200,02 × 25 = 0,003 мм.

Тогда окончательно получаем

εпр = 0,0082 + 0,003 + 0,003 = 0,014 мм.

Выполняя сравнение получаем εпр < [εпр] (0,014 мм < 0,019 мм). Это означает, что приспособление способно обеспечить точность в направле- нии размера А (26-0,052).

2) Расчет по размеру 12-0,043 (размер Б).

Расчет в направлении размера Б выполняется аналогично предыду- щему расчету для размера А с использованием той же методики из [9].

27

Для начала определяем допускаемую погрешность приспособления в направлении рассматриваемого размера Б

[εпр ] = 0,043 − (10,0182 + 0,0042 + 0,010)= 0,015мм.

Находим ожидаемую погрешность приспособления в направлении размера Б. Для этого направления расчета исходная формула будет иметь следующий простой вид:

εпр = ε2з + εизн ,

это объясняется тем что большинство составляющих погрешности при- способления не влияют на выполнение размера Б (рис. 12).

Тогда окончательно получаем

εпр = 0,0102 + 0,003 = 0,013мм.

Выполняя сравнение получаем εпр < [εпр] (0,013 мм < 0,015 мм). Это означает, что приспособление способно обеспечить точность и в направ- лении размера Б (12-0,043).

3.10. Выполнение сборочного чертежа приспособления

Заключительным этапом проектирования приспособления является выполнение сборочного чертежа его конструкции, на котором подробно отображается полученная компоновка и все результаты расчетов. При вы- полнении сборочного чертежа назначают посадки, проставляются разме- ры, приводятся технические и другие требования к изготовлению и сборке приспособления, указываются позиции и заполняется спецификация.

Требования по выполнению любых сборочных чертежей приведены в стандартах ЕСКД и СТП 1.02-2002. В учебном пособии [9] даны под- робные рекомендации, касающиеся выполнения сборочных чертежей тех- нологической оснастки. Сборочный чертеж спроектированного приспо- собления представлен в Приложении Г.

По согласованию с руководителем курсовой работы процессу подго- товки сборочного чертежа может предшествовать этап построения трех- мерной модели приспособления, которая выполняется на основе имею- щейся компоновки в любой САПР системе (Компас 3D, NX, Solid Works, Autodesk Inventor и др.).

Начать рекомендуется с построения моделей специальных деталей, входящих в конструкцию спроектированного приспособления (рис. 13).

28

Рис. 13. Модели специальных деталей, входящих в конструкцию приспособления

После выполнения моделей деталей их, совместно со стандартными изделиями, объединяют в сборочные единицы, узлы и изделия в соответ- ствии со схемой сборки (рис. 14), проверяя правильность размеров и фор- му деталей и, при необходимости, корректируя их. Стандартные изделия рекомендуется брать из состава библиотек используемой САПР системы.

Завершающим этапом моделирования является построение полной 3D-модели приспособления, её отдельных видов и разрезов (рис. 15 – 17).

30

Рис. 16. Конструкция зажимного механизма спроектированного приспособления

3D-модели сборки спроектированного приспособления