127

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ГВУЗ «ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

Радионенко А. В.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по курсу:

«СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ»

для студентов специальности «технология машиностроения»

Утверждено на заседании кафедры технологии машиностроения

протокол № 1 от 01. 09. 2011 года

Рекомендовано методическим советом механико-машиностроительного факультета

Мариуполь 2011

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1983. – 277 с.

2. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. – Л.: Машиностроение, 1975. – 656 с. http://www.twirpx.com/file/75897/

3. Терликова Т.Ф., Мельников А.С., Баталов В.И. Основы конструирования приспособлений. – М.: Машиностроение, 1980. – 119 с. http://www.mirknig.com/knigi/nauka_ucheba/1181275562-osnovy-konstruirovaniya-prisposoblenij.html

4. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения. Введен 01.01.77.

5. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. – М.: Высш. Шк., 1980. –240 с. http://lib-bkm.ru/load/38-1-0-528

Дополнительная

6. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. – М.: Машиностроение, 1979. – 303 с. http://dgtop.ru/load/6-1-0-23

7. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие. – Минск: Из-во «Беларусь», 1991. – 400 с. http://lib-bkm.ru/load/38-1-0-1883

8. Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. – М.: Машиностроение, 1990. – 512 с.9. Станочные приспособления: Справочник. В 2^х томах/ Ред. совет: Вардашкин Б.Н. и др. – М.; Машиностроение, 1980. http://lib-bkm.ru/load/38-1-0-665

10. Боженко Л.І. Технологія машинобудування. Проектування технологічного спорядження: Посібник. – Львів: Світ, 2001. – 296 с.

11. Андреев Г.Н., Новиков В.Ю., Схиртладзе А.Г. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов/ Под ред. Ю.М. Соломенцева. – М.: Высш. шк.,1999 – 415 с. http://www.twirpx.com/file/267070/

Лекция 1

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Станочные приспособления» относится к специальным курсам. Без знания основ конструирования приспособлений выпускник ВУЗа по специальности «Технология машиностроения» не может состояться, как грамотный специалист по данной специальности. Технолог должен четко представлять себе возможности приспособлений – без этого он не разработает технологический процесс. Конструктору, наверняка, придется проектировать различные приспособления. О важности данного курса говорит и то, что в дипломный проект по технологии машиностроения включены разделы по проектированию станочного приспособления.

Понимание курса «Проектирование приспособлений» невозможно без знания дисциплин: «Теоретическая механика», «Технология конструкционных материалов», «ВС и ТИ», «Режущий инструмент», « Металлорежущие станки», « Основы ТМ».

Научные основы курса «Станочные приспособления» начали формироваться в конце 20-х годов в связи с началом индустриализации страны. Основоположниками данной дисциплины являются А.П. Соколовский, М.Е. Егоров, В.М. Кован.

И в настоящее время одной из главных задач является развитие машиностроения и переоснащение промышленности новой техникой, что невозможно без совершенствования технологической оснастки и в том числе приспособлений.

ПОНЯТИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКЕ

Технологическая оснастка – это приспособления, режущие и контрольные инструменты вместе взятые (рис.1).

Проектирование и изготовление технологической оснастки: – до 80% от трудоемкости; – до 90% длительности технологической подготовки производства при выпуске новых машин.

Затраты на оснастку составляют 10 – 15% от себестоимости машин.

Наиболее значительными являются затраты на проектирование и изготовление приспособлений.

На каждую обрабатываемую деталь в крупносерийном и массовом производстве приходится в среднем 10 приспособлений.

Приспособлениями в машиностроении называют дополнительные устройства к основному оборудованию или вспомогательные устройства, необходимые для осуществления операций механической обработки, сборки и контроля изделий (рис. 1).

Например: Приспособления для механической обработки (см. рис.1): – тиски машинные (1), втулка переходная (3), планки подкладные (4).

Технологическая оснастка:

1 – Тиски машинные; 2 – Сверло; 3 – Втулка переходная;

4 - Планка подкладная; 5 – Измерительный инструмент

Рис. 1 – Технологическая оснастка

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Классификация по целевому назначению

(для механической обработки, сборки и контроля)

1.Приспособления для установки (базирования и закрепления) обрабатываемых заготовок.

В зависимости от вида механической обработки различают токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные и т.д. приспособления.

Эти приспособления составляют около 80% общего числа приспособлений.

Пример: тиски машинные (рис.1).

2.Приспособления для установки рабочих инструментов.

Пример: патроны для сверл, разверток, метчиков; многошпиндельные сверлильные головки; инструментальные державки для токарно-револьверных станков и т.д.

Характеризуются большим числом нормализованных конструкций, что объясняется нормализацией и стандартизацией самих рабочих инструментов.

3.Сборочные приспособления.

Используют для соединения сопрягаемых деталей и сборочных единиц.

-для крепления на сборочных стендах базовых деталей собираемых изделий;

-для правильной ориентации соединяемых деталей (рис.2);

-для предварительного деформирования собираемых упругих элементов;

-для запрессовки, клепки, развальцовки.

Рис. 2 – Сборочное приспособление

4.Контрольные приспособления.

Применяются на контрольных операциях (промежуточный и оконча-тельный контроль), при изготовлении деталей, сборке изделий и узлов (рис.3).

Рис. 3 – Контрольное приспособление

5.Приспособления для захвата, перемещения и перевертывания тяжелых, а в автоматизированном производстве и легких заготовок, деталей и собираемых изделий, узлов.

Приспособления для установки заготовок и приспособления для установки рабочих инструментов (1,2 гр.) называются станочными приспособлениями. Но часто под станочными приспособлениями понимают только приспособления для установки заготовок – это ошибочное мнение.

Некоторые приспособления для установки рабочих инструментов называются вспомогательным инструментом. Чаще всего это нормализованные, состоящие из малого количества деталей, а то и из одной детали приспособления.

Например: патроны к сверлильным станкам, переходные втулки, инструментальные державки.

Классификация по степени специализации

(приспособления для установки заготовок и вспомогательные к ним)

Составляют около 80% от общего числа приспособлений.

УП – Универсальные приспособления;

УБП – Универсальные безналадочные приспособления;

УНП – Универсальные наладочные приспособления;

СБП – Специализированные безналадочные приспособления;

СНБ – Специализированные наладочные приспособления;

УСП – Универсально-сборные приспособления;

СРП – Сборно-разборные приспособления;

СП – Специальные приспособления

Рис. 4 – Классификация приспособлений по степени специализации

УП – Универсальные приспособления используют для расширения технологических возможностей станков или для обслуживания приспособлений Не служат для установки заготовок. Применяют в единичном – серийном производстве.

Это универсальные поворотные и делительные столы, головки; универсальные приводы для приспособлений;

УБП – Универсальные безналадочные приспособления используются для установки заготовок широкой номенклатуры и различной конфигурации.

Применяются в единичном и серийном типе производства.

Пример: токарные патроны спирально - реечные с неразъемными кулачками, тиски машинные (рис.1).

УНП – Универсальные наладочные приспособления состоят из двух частей: универсальной и сменной. Универсальная часть является постоянной и состоит из корпуса, привода и др. деталей, выполненных в соответствии с ГОСТом. Сменная часть состоит из сменных наладок, которые изготавливают в зависимости от группы деталей заданной конфигурации и размеров. Применяют в мелкосерийном и серийном производстве, для групповой обработки.

Пример: токарные патроны со сменными кулачками, тиски со сменными губками.

Рис. 5 – Универсальное наладочное приспособление

СБП – Специализированные безналадочные приспособления используются для установки заготовок, близких по конструктивно- технологическим признакам, с одинаковыми базовыми поверхностями и требующие одинаковой обработки (рис.6).

Например: приспособления для групповой обработки.

Рис. 6 – Специализированное безналадочное приспособление

СНП – Специализированные наладочные приспособления предназначены для установки заготовок, близких по конструктивно – технологическим признакам, базовым поверхностям, характеру обработки. Состоят из двух частей: универсальной и сменной (рис.7).

Рис. 7 – Специализированное наладочное приспособление

СБП и СНП – серийное и крупносерийное производство, групповая обработка.

УСП – Универсально-сборные приспособления предназначены для установки заготовок одного наименования в условиях единичного, серийного и мелкосерийного производства. УСП собирают из взаимозаменяемых узлов и деталей, заранее изготовленных централизованно и в соответствии с ГОСТом. Детали УСП хранятся на специальных стеллажах в раздаточном складе (чаще в специальной мастерской УСП).

Для сборки УСП средней сложности требуется 2 – 3 часа.

После обработки заданной партии деталей УСП разбирается и его детали сдаются на склад для дальнейшего использования.

В комплект УСП входят несколько тысяч деталей ( ~4000). Комплекты УСП стандартизированы.

Система УСП внедрена в машиностроение с 1947 г. Кузнецовым и Пономаревым.

СРП – Сборно-разборные приспособления собирают из ГОСТированных и нормализованных деталей и узлов. Некоторые детали дорабатывают применительно к обрабатываемой партии деталей.

После снятия с производства обрабатываемых деталей СРП разбирают и часть деталей может использоваться вновь.

Используют и детали СРП изготовленные специально для обработки данной партии заготовок. Сокращается цикл подготовки производства. СРП в основном имеют механизированный привод. СРП применяют в крупносерийном и серийном производстве.

СП – Специальные приспособления предназначены для отдельных операций, закрепленных за станками при обработке деталей одного наименования в условиях крупносерийного и массового производства.

СП обеспечивают высокую точность и производительность. По трудоемкости в изготовлении дороги. После снятия деталей с производства их убирают за ненадобностью, т.к. они необратимы.

Классификация по степени механизации и автоматизации

Ручные;

Механизированные;

Автоматические,

Полуавтоматические.

Классификация по источнику энергии привода (кроме ручных)

Пневматические;

Гидравлические;

Пневмогидравлические;

Электромеханические;

Магнитные;

Вакуумные;

Центробежно-инерционные;

Использующие механизм подачи станка или силы резания.

РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Использование приспособлений способствует:

1. Повышению производительности;

2. Повышению точности обработки, сборки и контроля;

3. Облегчению условий труда;

4. Сокращению количества рабочих и снижению необходимой квалификации рабочих;

5. Расширению технологических возможностей оборудования;

6. Повышению безопасности работы.

Можно выделить три основные задачи, решаемые применением приспособлений.

1.Повышение точности обработки;

Устраняется разметка и выверка деталей. Уменьшаются вибрации заготовки. Повышается точность ориентации режущего инструмента и установки заготовок.

2.Повышение производительности труда

Производительность зависит от штучно-калькуляционного времени t_шт.к

где t_о – основное время на операцию;

t_в – вспомогательное время;

t_{тех.обс.} – время на техническое обслуживание;

t_{орг.обс.} – время на организационное обслуживание;

t_отл. – время на отдых и личные надобности;

t_п.з. – подготовительно-заключительное время;

n – обьем партии деталей

При применении приспособлений:

t_о – сокращается за счет:

а) увеличения числа одновременно работающих инструментов (многошпиндельные головки, многорезцовые державки и т.д.);

б) одновременной обработки нескольких деталей ( многоместные приспособления);

в) повышения режимов резания за счет проектирования приспособлений повышающих жесткость системы СПИД.

t_в – уменьшается время на установку деталей, совмещения основного и вспомогательного времени.

t_{тех.обс.} – могут применяться быстросменные патроны, многорезцовые державки, в которых наладка органов производится вне станка на специальном приспособлении.

t_{орг.обс.} – в приспособлениях могут выполняться окна и лотки для отвода стружки, устройства автоматической очистки от стружки.

t_отл. – уменьшается за счет облегчения условий труда при использовании приспособлений.

t_п.з. – уменьшается за счет тех же мероприятий, что и при t_{тех.обс.}, но кроме этого: точная быстрая установка приспособлений на станках без выверки, быстрая переналадка приспособлений.