Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Назначение технологической оснаски и её особенности в зависимости от серийности производства. Классификация ТО .



Основные узлы приспособлений.

1. Корпуса – предназначены для удерживания в определённом положении остальных узлов приспособления.

2. Установочные элементы – опоры, пластины, призмы, цилиндрические отверстия, оправки, сложные поверхности (резьбовые, шлицевые, конусные и пр.) – те, на которые устанавливается деталь.

3. Зажимные устройства – клиновые (собственно клиновые, эксцентриковые, резьбовые);

рычажные (пружины, прихваты);

упругие (пружины, воздух, жидкость и т.д.)

4. Приводы – устройства, создающие зажимное усилие, вместе с управляющей аппаратурой.

Установочные элементы и их назначение. Условные обозначения опор и установочных устройств по ГОСТ3.1107-81. Материалы применяемые для изготовления опор, твердость и шероховатость их рабочих поверхностей.

Установочные элементы.

Они делятся на основные и дополнительные опоры.

Основные опоры:

1. Цилиндрические жёсткие опоры по ГОСТ 31107-81. Опора 1 предназначена для установки деталей чистовыми базами. Опора 2 применяется в случаях, когда имеют место большие сдвигающие усилия резания и допустимы следы на базовых поверхностях. Опора 3 предназначена для установки деталей по необработанным поверхностям. Материалы и режимы термообработки:

D<16 мм – стали качественные углеродистые, подвергаемые объёмной закалке с низким отпуском У7, У8А на 58…62 HRC

D≥16 мм – сталь 20, 20Х, цементация на 0,8…1,2 мм и закалка 54…58 HRC

Рисунок 1 – Цилиндрические опоры

2. Опорные пластины

Рисунок 2 – Опорные пластины

3. Плавающие опоры – применяются в тех случаях, когда деталь не обладает достаточной жёсткостью или контактной прочностью.

Рисунок 3 – Плавающие опоры

Дополнительные опоры:

Применяются для увеличения жёсткости установки детали

Устанавливаются в тех местах, где обрабатываемая деталь подвергается чрезмерной деформации от сил резания. Каждая дополнительная опора подводится к обрабатываемой детали и закрепляется индивидуально, после того как деталь будет установлена на основные опоры и закреплена основными зажимными устройствами.

Применяется 3 вида дополнительных опор:

1. Самоустанавливающиеся

2. Подводимые – подводятся к поверхности обрабатываемой детали вручную.

3. Регулируемые

Рисунок 4 - Дополнительные опоры

Установка детали на оправку                                     

                                                                            Рисунок 13

Установка детали на слабоконусной оправке

Конусность 1:1000…1:3000

Рисунок 14

Установка детали на призму

Рисунок 15

Рисунок 16 – Призма для установки длинных деталей.

Рисунок 17 – Подводимая призма (подвижная).

Рисунок 18 – Регулируемая призма.

 

Назначение зажимов и особенности их конструкций в зависимости от схемы приспособления. Условные обозначения зажимов и формы их рабочей поверхности по ГОСТ 3.1107-81. Материалы, применяемые для изготовления зажимов, твердость и шероховатость их рабочих поверхностей. Требования к зажимам.

Классификация зажимов:

1. По способу создания исходного усилия:

a.     Ручные зажимы

b. Механизированные

2. По конструкции преобразующего механизма:

a.     Клиновые

b. Винтовые

c.    Эксцентриковые

d. Рычажные

e.     Пружинные

f.     Мембранные

g. Гидропластовые

3. По числу контактов, возникающих от действия одной исходной силы:

a.    Одноконтактные

b. Многоконтактные

 

Основные требования к зажимаемым устройствам

1. При зажатии не должно происходить смещения изделия с установочных поверхностей.

Рисунок 20

2. Сила зажима должна быть достаточной, чтобы обеспечить неизменяемость положения детали при обработке.

3. Зажимы не должны самопроизвольно раскрепляться от действия силы резания и вибраций.

4. Зажимы не должны деформировать обрабатываемое изделие, необходимо следить, чтобы при зажиме детали возникали только напряжения сжатия. Для этого:

a. Линия действия силы зажима должна проходить через опору:

Рисунок 21

b. Не должно происходить передачи крутящегося момента от затягивания гаек и винтов на обрабатывающую деталь.

Рисунок 22

c. Длина силового потока от сил зажима, проходящих через деталь, должна быть минимальной

Рисунок 23

5. Зажимы не должны вызывать смятия начисто обработанных поверхностей изделия – для этого лучше зажимать за необработанные поверхности, если это не возможно – применять специальные меры.

Рисунок 24

6. Усилия резания должны восприниматься по возможности неподвижными частями приспособления, а не зажимными устройствами, так как жесткость зажимных устройств мала

Рисунок 25

7. Должны быть быстродействующими, безопасными легкодоступными и удобными в использовании.

Винтовые зажимы

Винтовые зажимы применяют в приспособлениях с ручным закреплением заготовки, в приспособлениях механизированного типа, а также на автоматических линиях при использовании приспособлений-спутников. Они просты, компактны и надежны в работе.

Рисунок 3.1 - Винтовые зажимы: а – со сферическим торцем; б – с плоским торцем; в – с башмаком.

Винты могут быть со сферическим торцем (пятой), плоским и с башмаком, предупреждающим порчу поверхности.

При расчете винтов со сферической пятой учитывается только трение в резьбе.

где: L - длина рукоятки, мм; - средний радиус резьбы, мм; - угол подъема резьбы.

где: S – шаг резьбы, мм; – приведенный угол трения.

где: Pu 150 Н.

Условие самоторможения: .

Для стандартных метрических резьб , поэтому все механизмы с метрической резьбой самотормозящие.

При расчете винтов с плоской пятой учитывается трение на торце винта.

Для кольцевой пяты:

где: D – наружный диаметр опорного торца, мм; d – внутренний диаметр опорного торца, мм; – коэффициент трения.

С плоскими торцами:

Для винта с башмаком:

где:

Материал: сталь 35 или сталь 45 с твердостью HRC 30-35 и точностью резьба по третьему классу.

Клиновые зажимы

Клин применяется в следующих конструктивных вариантах:

1) Плоский односкосый клин.

2) Двускосый клин.

3) Круглый клин.

Рисунок 3.2 - Плоский односкосый клин.

Рисунок 3.3 - Двускосый клин.                              Рисунок 3.4 - Круглый клин.

4) кривошипный клин в форме эксцентрика или плоского кулачка с рабочим профилем, очерченным по архимедовой спирали;

Рисунок 3.5 - Кривошипный клин: а – в форме эксцентрика; б) – в форме плоского кулачка.

5) винтовой клин в форме торцевого кулачка. Здесь односкосый клин как бы свернут в цилиндр: основание клина образует опору, а его наклонная плоскость - винтовой профиль кулачка;

6) в самоцентрирующих клиновых механизмах (патроны, оправки) не пользуются системы из трех и более клиньев.

Эксцентриковые зажимы

Рисунок 3.7 - Схемы для расчета эксцентриков.

Такие зажимы являются быстродействующими, но развивают меньшую силу, чем винтовые. Обладают свойством самоторможения. Основной недостаток: не могут надежно работать при значительных колебаниях размеров между установочной и зажимаемой поверхностью обрабатываемых деталей.

;

где: ( - среднее значение радиуса, проведенного из центра вращения эксцентрика в точку А зажима, мм; ( - средний угол подъема эксцентрика в точке зажима; (, (1 – углы трения скольжения в точке А зажима и на оси эксцентрика.

Для расчетов принимают:

При l 2D расчет можно производить по формуле:

.

Условие самоторможения эксцентрика:

Обычно принимают .

Материал: сталь 20Х с цементацией на глубину 0,8 1,2 мм и закалкой до HRC 50…60.

Цанги

Цанги представляют собой пружинящие гильзы. Их применяют для установки заготовок по наружным и внутренним цилиндрическим поверхностям.

где: Pз – сила закрепления заготовки; Q – сила сжатия лепестков цанги; - угол трения между цангой и втулкой.

Рисунок 3.8 - Цанга.

Определение силы зажима

Минимальная сила зажима находиться в результате решения задачи равновесия твердого тела под действием всех приложенных к нему сил. Реальная сила зажима должна быть увеличена по сравнению с минимальной на величину коэффициента запаса надежности закрепления.

W = Wmin × k

k = k1 × k2 × k3 × k4 × k5

Особенности конструкции и эксплуатации винтовых и клиновых зажимов. Примеры их использования в приспособлениях. Величина усилия зажатия, создаваемая данными механизмами.

Винтовые механизмы.

Применяют в приспособлениях с ручным закреплением заготовок, в приспособлениях механизированного типа, а также в автоматических приспособлениях. Они просты, компактны и надежны в работе.

Винтовые зажимы – самые используемые. К их особенностям следует отнести: большие зажимные усилия при малых исходных; универсальность – для закрепления самых разнообразных деталей; самоторможение – исходное усилие действует только в момент закрепления. К недостаткам следует отнести малую производительность, износ. Применяются в основном в единичном и мелкосерийном производстве.

На показан пример закрепления винтовым зажимом:

Номинальный диаметр винта в мм определяется из соотношения:

где С= 1,4 коэффициент для метрической резьбы;

Q – сила закрепления заготовки, Н;

s - допустимое напряжение растяжения (сжатия) (для винтов из стали 45 - s = 80 – 100 МПа).

Диаметр округляется до ближайшего большего значения. В приспособлениях применяют резьбы от М8 до М42.

Расчётные формулы:

здесь: rср- средний радиус резьбы (по ГОСТ)

      α – угол подъёма резьбы

       L – длина рукоятки

       f – коэффициент трения 

b - угол профиля

      j=6…16°

Тогда исходное усилие зажима:

для приближённых вычислений можно использовать формулу:

 

На рисунке показан пример зажима детали гайкой.

Расчётные формулы:

В этом случае доля крутящего момента, развиваемого гаечным ключом, идущая на создание зажима, будет меньше из-за существования трения на поверхности гайки.

 

 

для приближённых вычислений можно использовать формулу (для резьб М8-М48):

Приблизительная таблица усилий зажима:

 

М L , мм Q , кгс W , кгс
10 120 2,5 300
12 140 3,5 410
16 190 6,5 770
20 240 10 1200

 

Клиновые механизмы.

Тело под действием силы Q перемещается по плоскости. Возникает нормальная реакция N и сила трения F, отклоняющая реакцию опоры от нормального направления на угол j. Этот угол называется углом трения. Из рис. видно, что:

Коэффициент трения скольжения f равен:

.

В силовых механизмах клин может работать с трением на двух      поверхностях (наклонной поверхности и основании клина) или с трением только по наклонной поверхности (например, в цанговых патронах). На рис.___ показана схема действующих на зажатый односкосый клин с трением по двум поверхностям.

 

Здесь: N – нормальная сила на наклонной плоскости;

F – сила трения на наклонной плоскости;

W1 – нормальная реакция основания;

F1 – сила трения на основании клина.

                При любом угле скоса a зажатый клин стремится вытолкнуть сила обратного действия Род, которая является горизонтальной составляющей нормальной реакции N (W – ее вертикальная составляющая).

Силе Род противодействует сила трения F1 на основании клина и горизонтальная составляющая F ’силы трения F на наклонной поверхности клина.

Условие равновесия клина:

с учетом того, что  для рис ____ :

Сила трения на основании клина:

где j1 – угол трения на основании клина.

Величина нормальной реакции на основании клина:

Для предельного случая, когда клин переходит в несамотомозящий:

Подставив значения Род, F ‘, F1 в условие предельного случая самоторможения:

при малых углах a слагаемое , а величина тангенсов углов близка к их значению в радианах. Тогда:

Считая, :

                                                 (*)

Для клина с трением только по одной плоскости – наклонной ( ):

                                                 (**)

Условия самоторможения клина соответственно будут:

 

Клин и сопряженные с ним детали обычно выполняют из стали с чисто обработанными (шлифованными) поверхностями. Для этих поверхностей в зависимости от условий работы клина принимают:

f = tg j = 0,1;  j = 5°43’

f = tg j = 0,15;  j = 8°30’

Тогда условия самоторможения соответственно будут:

для клина с трением на двух поверхностях:

для клина с трением только по наклонной поверхности:

Для надежности заклинивания углы a при расчетах берут меньше предельных, исходя из потребного запаса самоторможения.

Конструктивно клиновые механизмы выполняются:

с односкосым клином без роликов и с роликами. Они применяются в качестве усилителей пневмо- и гидроприводов.

многоклиновые самоцентрирующие механизмы, которые используются в конструкциях патронов и оправок.

Определение силы зажима W.

а) для механизма с трением на обеих поверхностях клина сила зажима W будет зависеть от известной силы привода Q:

б) для механизма с трением только на наклонной плоскости, когда :

 

в) для клина с двумя роликами. В этом случае трение скольжение заменяется тренем качения:

г)    для клина с роликами только по наклонной плоскости:

 

 

 

Пневматические приводы

Применяются в массовом, крупносерийном и серийном производствах. Реже используются в мелкосерийном. Для работы в пневмоприводах используют сжатый воздух Р = 4 – 6 кГ/см2 (0,4 – 0,6 МПа). Он должен быть очищен от влаги, механических примесей и кислот.

Преимущества пневмоприводов: простота конструкции и эксплуатации, Быстрота действия – 0,6 – 1,5 с. непрерывность действия зажимного усилия. Возможность регулирования силы зажима.

К недостаткам можно отнести: неплавное действие; большие габариты при больших усилиях (для устранения недостатка можно применять двойной пневмоцилиндр – 2 поршня на одном штоке); малое давление воздуха в магистрали; при давлении р > 0,6 МПа наблюдается конденсация и замерзание влаги в магистралях (для устранения применять величину давления не больше 0,4 МПа);

Состоят пневмоприводы из пневмодвигателя, пневматической аппаратуры и пневмосети, представляющей собой трубы, рукава, каналы и соединения.

Магнитный привод

Выпускается в двух исполнениях – в виде магнитных плит и магнитных патронов. По способу создания магнитного поля различают:

- электромагнитные;

- магнитные.

Преимущества:

- отсутствие движущихся частей;

- долговечность;

- развивает достаточно высокие усилия зажима, порядка 35…50 Н/см2

Электромагнитные устройства создают большие усилия, чем устройства с постоянными магнитами, но при отключении питания закрепленные детали раскрепляются. Устройства с постоянными магнитами этого недостатка лишены, но для включения/выключения необходим дополнительный привод (механический, пневматический). Применяются, в основном, на плоскошлифовальном оборудовании.

Вакуумный привод

W=F(Pатм-Рост)

Применяются для закрепления деталей, которые могут быть повреждены от действия сосредоточенных усилий. Вакуумные насосы чувствительны к нечистому воздуху.

 

12

Передаточные механизмы нужны для:

-увеличения усилия

-увеличения перемещения

-силу зажима

-изменить направление силы

Винторычажный зажим:

13

1)Самоцентрирующие зажимные устройства позволяют производить установку заготовок по ее геометрической оси или по двум плоскостям симметрии. Самоцентрирующие зажимные устройства имеют 2 или 3 установочно-зажимных элемента, которые связаны между собой так, что они могут одновременно и с равной скоростью сближаться друг с другом или удаляться, а после соприкосновения с поверхностью детали затягиваться до необходимого усилия Q.

По конструкции различают следующие самоцентрирующие зажимные устройства:

Призматические

Плунжерные

Цанговые (см. выше)

Гидропластмассовые (см. выше)

Мембранные

С тарельчатыми пружинами

2-х и 3-х кулачковые патроны

Рычажные.

Призматические механизмы.

Действуют от винта с правой и левой резьбой. Упор служит для регулирования положения ползуна на винте.

2. 2.Плунжерные.

Деталь закрепляется тремя плунжерами, расположенными через 120°, которые перемещаются в пазах ползушки. кольцевая пружина круглого сечения прижимает плунжеры к пазам. Для коротких деталей используют один ряд плунжеров, для длинных – 2 ряда.

3.Цанговые

Служит для установки и центрирования детали по цилиндрическим или наружным поверхностям.

Базовое отверстие заготовки д. быть обработано не ниже Н9 – Н10

«+» -простота конструкции;

- точное центрирование.

«-» - мал ход лепестков цанги.

Выполняется из высоко углеродистой стали У10А или пружинной 65Г (65С2) и термически обрабатывается до твердости HRC 58…62 на губках и до твердости HRC 39 … 45 в хвостовой части. Угол конуса цанги 30 - 40°. При меньших углах возможно заклинивание.

 Точность центрирования 0,02 – 0,04 мм. Цанги бывают тянущие или толкающие.

Мембранные.

 Используются для точной центровки и закрепления деталей типа втулок и колец.

Бывают: - специальные;

 - переналаживаемые.

 Они состоят из круглой привернутой к планшайбе станка пластины (мембраны) 1 с симметрично расположенными выступами-кулачками 2 (6 – 12 шт.). Внутри шпинделя проходит шток 3 пневмоцилиндра. Включая пневматическое устройство прогибают пластину и тем самым раздвигают кулачки. При отходе штока назад пластина, стремясь вернуться в исходное положение, сжимает своими кулачками заготовку 4. Материал мембраны – стали 65Г, 30ХГС или У7А, закаленные до твердости HRC 40…45. Точность центрирования 0,003 – 0,005 мм.

Кулачковые патроны.

А. Двухкулачковые.

Используются для закрепления несимметричных заготовок или фасонных деталей и обычно являются самоцентрирущими. Могут быть с ручным (ключевым) или механизированным приводом. Пневматические патроны бывают двух видов:

реечные;

клинорычажные.

Б. Трехкулачковые.

Наиболее распространены клиновые (ГОСТ16886-71) и рычажно-клиновые (ГОСТ 16862-71) патроны с механизированным приводом. В крупносерийном производстве используются рычажные патроны с пневмоприводом.

В мелкосерийном, единичном и серийном производстве применяются патроны с ручным (ключевым) приводом спирально реечные с плоской архимедовой спиралью и конической зубчатой передачей к спиральному диску.

Рычажные зажимы.

Отодвигаемый зажим.

2) Самоустанавливающиеся опоры. Представляют собой постоянную опору, разложенную на 2 или 3 точки. Нагрузка, приходящаяся на каждую точку, суммируется в центре, давая здесь равнодействующую, воспринимаемую корпусом приспособления.

Примером конструкции самоустанавливающейся опоры является опора по ГОСТ 13159-67.

Головка плунжера 1 при освобожденном винте 3 под действием пружины выступает несколько над тремя основными опорами при установке детали. Она силой своего веса опускает плунжер и устанавливается на основные опоры. После закрепления детали плунжер стопорится винтом 3, превращаясь в основную опору. Сила пружины должна быть такой, чтобы установленная на три основные опоры, но не закрепленная деталь не приподнималась плунжерами. Угол скоса a должен быть самотормозящим (6 - 10°), т.к. в противном случае при стопорении он может подниматься вверх и приподнимать деталь с основных опор.

Перед установкой каждой новой детали плунжер необходимо освобождать, иначе деталь может либо не коснуться основных опор, либо головки плунжера. Гайка 4 служит для предотвращения от попадания стружки.

3)Вспомогательные опоры то же бывают самоустанавливающиеся.

4)Дополнительные опоры выполняют то же самоустанавливающимися. При установке заготовки опоры индивидуально самоустанавливаются к поверхности заготовки, а затем стопорятся, превращаясь на время выполнения данной операции в жесткие опоры.

 

Условные обозначения:

 

 

14.

Делительные устройства.

    Предназначены для поворота на заданный угол, обрабатываемой детали, закрепленной в приспособлении.

    Состоят из:

    - делительный диск;

    - фиксатор.

Эти устройства являются наиболее ответственными в делительных приспособлениях, от них зависит точность деления при позиционной обработке.

Фиксаторы представляют собой стержни различной формы, которые монтируются на неподвижной части приспособления – корпусе. Перед началом обработки стержень заводится в одно из отверстий в подвижной (поворотной) части и жестко фиксирует ее относительно корпуса.

Управление фиксатором осуществляется вручную или автоматически.

Фиксаторы выполняются с цилиндрической, конической и призматической частью. Материал – сталь 45 с HRC 40…45 и сталь 20Х с HRC 55…60.

Делительные устройства работают по двум схемам:

С радиальным фиксатором.

Свойства:

- малые осевые габариты, но большие радиальные;

- повышенная точность деления;

- низкая технологичность.

С осевым фиксатором.

 

Свойства:

- малые радиальные и большие осевые габариты;

- точность деления меньше, чем радиальной схемы;

- высокая технологичность;

Эта схема наиболее широко применяется

Конструкции фиксаторов:

Шариковый фиксатор

 

Колпачковый фиксатор        3) Подпружиненный цилиндрический фиксатор

Используется в осевых схемах.

 

 

Способы повышения точности делительных устройств:

Повышение точности изготовления отдельных узлов делительного устройства

Увеличение диаметра диска

Замена цилиндрического фиксатора коническим

Уменьшение диаметра фиксатора

Фиксаторы не должны воспринимать внешних усилий, следовательно после совершения деления поворотная часть должна быть зафиксирована.

Конструктивное исполнение базовых отверстий делительных устройств:

 ГОСТы рекомендуют след. исполнения:

 

Вопрос. Элементы для ориентации и установки приспособления на столе металлорежущего станка. Особенности их конструкции(показать на эскизах) Материалы, применяемые для этих элементов, их твердость, точность изготовления.

Конфигурации и размеры основной базы корпуса обусловлены необходимостью обеспечить возможно большую устойчивость приспособления на станке и установку его на станок без выверки. Устойчивость приспособления обеспечивается прерывистостью основной базы, в результате чего локализуется в определенных пределах места контакта ее с установочными поверхностями станка. Например у корпуса сверлильного приспособления во всех вариантах его изготовления основная база выполнена в виде плоских опорных лапок.При этом уменьшается влияние макрогеометрических погрешностей базовой плоскости корпуса и плоскости стола на устойчивость приспособления.

Для установки приспособления на станок без выверки конфигурация и размеры основной базы корпуса должны быть выполнены в соответствии с посадочными местами станков.

 

Например для фрезерных приспособлений основной базой являются опорные плоскости или шпонки, или пальцы, входящие в Т-образный паз стола и обеспечивающие параллельность оси приспособления по отношению к подаче стола.

 

Корпус приспособления крепится на столе станка болтами, которые головками входят в пазы стола, а верхним концом с гайкой входят в проушины корпуса приспособления.

Когда возможна неполная установка на столе станка, тогда устанавливается двумя шпонками .

Изготавливают из улучшенных сталей 40-45 HRC. Когда приспособление часто ставится могут использовать из таких мат-лов как опоры: HRC 55-60 (цементир-е, углеродистые стали)

 

 



Сменные втулки.

Применяются при обработке отверстия одним инструментом в условиях крупносерийного и массового производства, когда они изнашиваются и необходима их замена. Они устанавливаются в промежуточные втулки по посадке H7/h6. От проворачиванния и подъема при обработке (под действием сходящей стружки) сменные втулки крепятся головкой винта.

Быстросменные втулки.

Используются в случаях, когда точное отверстие получается путем последовательного применения нескольких инструментов, для каждого из которых требуется своя втулка (например) сверло, зенкер, развертка и т.п.

Быстросменные втулки устанавливаются в промежуточных втулках по посадке H7/g6 или H7/g5. В такой конструкции не надо вращать винт для смены втулки. Он препятствует осевому смещению втулки.

Промежуточные втулки.

Служат для установки сменных или быстросменных втулок в приспособлениях. Они монтируются в корпусах или кондукторных плитах по посадке H7/n6.

Допуски на диаметр отверстия для прохода сверл и зенкеров устанавливаются по посадке F8/h6, а для разверток – G7/h6.

Применение кондукторных втулок устраняет операцию разметки, уменьшает увод сверла и разбивку обрабатываемых отверстий, точность которых заметно увеличивается по сравнению с обработкой без кондуктора.

Расстояние h от нижнего торца кондукторной втулки до поверхности обрабатываемой детали принимается равным (1/3 - 1)d, где d – диаметр отверстия втулки под инструмент.

При обработке хрупких материалов (чугун, бронза) выбирается минимальное расстояние, а при обработке вязких (стали и пр.) - максимальное. Для зенкерования . От величины h зависит и положение просверленного отверстия.

В качестве материалов при изготовлении кондукторных втулок применяются:

- сталь 9ХС для d £ 9 мм.

- сталь У10 для d = 9 – 27 мм.

- сталь 20Х для d > 27 мм (с цементацией h = 0.6 – 1 мм, НRC 60).

Ориентировочно количество сверлений через кондукторную втулку принимают равным 10 000 – 15 000.

При конструировании кондукторов необходимо указывать на чертежах допуски (отклонения) на расстояния между осями втулок и до установочных элементов. На практике допуски на координирующие размеры назначают в 2 – 3 раза меньше соответствующих размеров по чертежу детали или выбирают по следующим рекомендациям:

- в кондукторах для обработки сквозных отверстий под болты, неточных отверстий под резьбу допуски на координирующие размеры брать в пределах от ±0,05 – ±0,1 мм.

- в кондукторах, где требуется обработка отверстий высокой точности, например, под подшипники валов, осей и т.п., а также для обработки отверстий многошпиндельными головками допуски на координирующие размеры уменьшаются до ±0,02 мм.

Повысить срок службы кондукторных втулок можно:

Повышением их твердости.

изготовлением втулок из твёрдых сплавов.

Применением вращающихся кондукторных втулок (втулка представляет из себя игольчатый подшипник качения)

 

Установы или габариты.

Для установки (наладки) положения стола станка вместе с приспособлением относительно режущего инструмента применяются специальные шаблоны-установы, выполненные в виде различных по форме пластин, призм и угольников. Установы закрепляются на корпусе приспособления; их эталонные поверхности должны быть расположены ниже обрабатываемых поверхностей заготовки, чтобы не мешать проходу режущего инструмента. Чаще всего установы применяют при обработке на фрезерных станках, настроенных на автоматическое получение размеров заданной точности.

Различают высотные и угловые установы. Первые служат для правильного расположения детали относительно фрезы по высоте, вторые – и по высоте и в боковом направлении. Изготовляются из стали 20Х, с цементацией на глубину 0,8 – 1,2 мм с последующей закалкой до твердости HRC 55…60 ед.

Копиры.

Копиры применяются для обработки фасонных поверхностей на станках общего назначения. Копиры предназначены для получения траектории относительного движения инструмента, при обработке фасонного профиля.

Виды копиров:

Для токарных станков (круглые и плоские):

Для фрезерных, строгальных и шлифовальных (обработка методом круговой подачи).

При помощи копиров деталь и инструмент получает дополнительное движение подачи, необходимое для образования фасонной поверхности. Дополнительная подача может осуществляться:

- следящими устройствами (гидравлическими и электрическими);

- механическими устройствами.

Материал для изготовления копиров: сталь 20Х, с цементацией и закалкой до HRC 50…55.

Для компенсации изменения диаметра фрезы после переточек ролик делается коническим с углом между образующей и осью ролика »10 - 15°.

Вспомогательный инструмент и его назначение. Виды вспомогательного инструмента в зависимости от типа станка и их конструктивные особенности. Пример конструкции вспомогательного инструмента для любого типа станка.

Вспомогательный инструмент – устройство для базирования и закрепления режущего и иного инструмента.

Требования к вспомогательному инструменту:

простота конструкции и дешевизна,

высокая прочность, жесткость, надежность закрепления,

высокая точность базирования инструмента,

возможность компенсации износа инструмента,

отсутствие вибраций и их гашение,

универсальность.

Основные виды вспомогательного инструмента:

резцедержатели для призматических и круглых резцов,

борштанги для расточных и токарных станков,

оправки для крепления насадного инструмента,

патроны для закрепления концевого инструмента:

передают Мкр и направляют инструмент,

передают Мкр.

5. Переходные втулки для закрепления инструмента в конических расточках шпинделя и в патронах. Бывают цилиндрические, конические разрезные,

6. Регулируемые расточные резцовые державки,

Резцовые головки для обработки плоских поверхностей.

Пример конструкции оправки для торцовых фрез расточных станков (справочник инструментальщика Ординарцев стр.176)

 

Контрольные приспособления и их назначение. Требования, предъявляемые к КП . Методика расчёта на точность КП.

Пример схемы к расчёту на точность КП контроля биения шейки вала, установленного в центрах и составляющие погрешности приспособления.

Контрольные приспособления применяют для проверки заготовок деталей и узлов машин в тех случаях, когда эта проверка не может быть произведена с помощью универсального измерительного инструмента и калибров с достаточной точностью, либо совсем не возможна в условиях поточного автоматизированного производства.

Требования предъявляемые к КП :

Корпуса выполняются с большей точностью, но испытывают меньшие нагрузки. Для снижения износа установочные поверхности выполняют очень высокой твёрдости, нередко из твёрдых сплавов, или выполняют в виде роликов (заменяют трение скольжения трением качения).

При проектировании контрольных приспособлений следует стремиться к совмещению измерительных и установочных баз. Несоблюдение этого условия допустимо, когда погрешность базирования не превышает 10…15% поля допуска на проверяемый размер для неответственной продукции.

Зажимные устройства в контрольных приспособлениях предупреждают смещение детали относительно измерительного устройства, обеспечивают плотный контакт установочных баз с опорами приспособления. Зажимные устройства должны развивать небольшие, но стабильные усилия, должны быть быстродействующими.

Вся методика расчёта КП на точность сводится к определению погрешности приспособления по формуле:

где, ;

    - коэффициенты влияния соответствующих приведённых погрешностей.

На рисунке пример схемы к расчёту на точность КП контроля биения шейки вала, установленного в центрах и составляющие погрешности приспособления.

 

Узлы контрольных приспособлений. Требования к ним.

Корпуса

Установочные элементы

Зажимные элементы

Измерительные элементы

Вспомогательные элементы

Корпуса выполняются с большой точностью, но испытывают меньшие нагрузки, для уменьшения износа рабочей установочной поверхности выполняются очень высокой твердости, или применяют ролики для замены трения скольжения на трение качения.

Следует стремиться к совпадению измерительных и установочных баз. Несоблюдение этого условия допустимо, когда погрешность базирования не превышает 10…15% поля допуска на проверяемый размер (для неответственной продукции)

Для повышения производительности контроля, а также качества применяются многомерные контрольные приспособления.

Зажимные устройства в контрольных приспособлениях предупреждают смещение деталь относительно измерительных устройств, обеспечивают плотный контакт установочных баз детали с опорой приспособления. Зажимные устр-ва контр. Приспособлений должны развивать небольшие, но стабильные усилия, должны быть быстродействующими.

Измерит. устр-ва контр. приспособлений делятся на

предельные (бесшкальные)

отсчетные (шкальные)

работающие по принципу нормальных калибров.

Предельные устройства не дают численных значений измеряемых величин, но позволяют поделить изделия на 3 группы (годные и 2 вида брака) В качестве таких устройств применяются выдвижные скобы, щупы…

Электроконтактные датчики применяются в сочетании с устройствами сортировки или индикации.(точность порядка 1 мкм)

Приспособления с отсчетными изм. устр-ми применяются при обычном и статистическом контроле (индикаторные головки).

Пневматические микрометры позволяют производить измерения с точностью 0,5…0,2 мкм. Т.к. у них отсутствует прямой контакт с деталью они очень долговечны.

В качестве устр-в работающих по принципу нормальных калибров используются контурные, плоские, объемные шаблоны. Оценка соответствия производится с помощью щупов или напросвет.

К вспомогательным устр-вам контр. приспособлений относятся:

поворотные устройства для проверки радиального или осевого биения.

ползуны для проверки прямолинейности, плоскостности или параллельности поверхностей

выталкиватели, подъемные устройства для установки и снятия деталей.

Назначение технологической оснаски и её особенности в зависимости от серийности производства. Классификация ТО .

Приспособлением называется вспомогательное устройство используемое при механической обработке, сборке и контроля изделий обеспечивающее нужное взаимное расположение обрабатываемой детали оборудования и инструмента в процессе обработки, сборки и контроля. (для надежного закрепления обрабатываемой детали). Вспомогательный инструмент – это устройство для установки и закрепления режущего инструмента.

 

Классификация технологического оборудования:

1. По целевому назначению:

a. станочные приспособления (токарные, фрезерные, шлифовальные и т.д.);

b. вспомогательный инструмент (патроны, оправки, резцовые державки);

c. сборочные приспособления (для соединений деталей в изделии(для: запрессовки, пайки, склеивания, установки;

d. испытательная оснастка (для проведения гидравлических, тепловых и прочих испытаний);

e. контрольные приспособления;

f. транспортные (траверсы, тара, ложементы)

2. По степени специализации:

  1) Универсальные – применяются в единичном и мелкосерийном производстве.

a. стандартные;

b. безналадочные; (центры, поводковые устройства, оправки, токарные патроны, цанговые приспособления, плиты магнитные и электромагнитные, столы и т.д. Они изготовляются как принадлежность к станку заводом изготовителем станков или специализированными предприятиями. УБН применяют в единичном и мелкосерийном производстве; на станках с ЧПУ – в мелкосерийном производстве)

c. наладочные; (приспособления, состоящие из постоянной части и сменных наладок. Постоянная часть во всех случаях остается неизменной, а сменная наладка заменяется в зависимости от конкретной обрабатываемой детали. Постоянная часть включает в себя корпус и зажимное устройство с приводом (чаще пневматическим). Иногда в нее встраивают делительное устройство и другие элементы, кроме опорных и направляющих. Постоянная часть изготавливается заранее и применяется многократно. Перед очередным использованием УНП требуется произвести лишь смену наладки или не некоторую дополнительную обработку. Наладка представляет собой сменные опорные и направляющие элементы. Каждый комплект наладки предназначен только для данной детали и конкретной операции ее обработки и в этом случае является специальным. С помощью УНП заготовка устанавливается с такой же точностью и быстротой, как и при использовании дорогостоящего специального приспособления. Универсальность УНП несколько ограничена определенными размерами постоянной части, которая обычно нормализуется в пределах предприятия или отрасли. К числу нормализованных приспособлений, на базе которых собирают УНП, относятся машинные тиски, скальчатые кондукторы, пневматические патроны со сменным кулачками, планшайбы с переставными угольниками для растачивания на токарном станке деталей сложной формы и т.д. УНП применяют в серийном производстве; на станках с ЧПУ – в мелкосерийном производстве.

d. специальные (для деталей определенного типа)

  2) Переналаживаемые. (прим. в мелкосер. и среднесер. Производстве)

a. универсально-сборные (УСП) УСП включают приспособления, компонуемые из нормализованных деталей и узлов. Каждая компоновка УСП обладает всеми основными свойствами специального приспособления: предназначена для обработки конкретной детали на определенной операции и обеспечивает базирование заготовки без выверки и требуемую точность. По истечении надобности в таком приспособлении оно разбирается на составные детали и узлы, которые могут быть многократно использованы для компоновки других приспособлений. Отличительной особенностью УСП является крестообразное взаимно-перпендикулярное расположение на сопрягаемых поверхностях Т-образных и шпоночных пазов. Основные детали и сборочные единицы, из которых компонуются УСП условно подразделяются на семь групп: 1) базовые детали (плиты прямоугольные и круглые, угольники); 2) корпусные детали (опоры, призмы, подкладки и т.д.); 3) установочные детали (шпонки, штыри, пальцы и т.д.); 4) прижимные детали (прихваты, планки); 5) крепежные детали (болты, шпильки, винты и т.д.); 6) разные детали (ушки, вилки, хомутики, оси, рукоятки и т.д.); 7) сборочные единицы (поворотные головки, кронштейны, центровые бабки и др.). В приборостроении и машиностроении используют комплекты УСП-8 с шириной пазов 8 мм и диаметром крепежных элементов (8 мм для обработки малогабаритных заготовок (220(120(100 мм). УСП-12 предназначены для обработки заготовок размерами 700(400(200 мм, а УСП-16 для заготовки размерами2500(2500(1000 мм. УСП применяют в единичном и мелкосерийном производстве. При использовании вместо ручных зажимов гидро- или пневмозажимов УСП можно применять и в крупносерийном производстве. На станках с ЧПУ УСП применяются в единичном и мелкосерийном производстве.

b. сборно-разборные (СРП) является разновидностью системы УСП. В компоновках СРП в отличие от УСП количество сборочных единиц преобладает над деталями. Приспособления переналаживаются посредством перекомпоновки, регулирования положения базирующих и зажимных элементов или замены сменных наладок. СРП обычно собирают на период выпуска определенного изделия. После обработки партии деталей приспособление снимают со станка и хранят до запуска в обработку новой партии. Разбирают СРП только при смене объекта производства. Компоновки СРП собирают из стандартных деталей и сборочных единиц, фиксируемых относительно друг друга системой палец-отверстие. Для этой цели в базовых деталях имеются сетки точных координатно-фиксирующих отверстий. К столу станка детали и сборочные единицы СРП крепятся посредством Т-образных пазов. СРП применяются в единичном и мелкосерийном производстве, а на станках с ЧПУ – в мелкосерийном производстве.

c. универсально-наладочные приспособления (УНП)

  3) Специальные – предназначены для выполнения только одной операции на детали.

a. одноместные;

b. многоместные;

c. однопозиционные;

d. многопозиционные;

e. групповые и многооперационные.

Кроме вышеперечисленных групп приспособлений на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах используются и другие группы приспособлений: механизированные универсально-сборные (УСПМ) и универсально-сборные переналаживаемые (УСПО).

 

Обладают следующими достоинствами:

- наибольшая точность установки детали;

- наибольшая жёсткость;

- наибольшее быстродействие и качество закрепления

Недостатки:

- дороги и неуниверсальны;

- занимают много места в цехе;

- увеличивают продолжительность ТПП (технологической подготовки производства)

  4) По степени автоматизации и механизации:

1. ручные;

2. механизированные;

3. полуавтоматические;

4. автоматические;

5. с управлением от внешних устройств.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 415; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.327 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь