Тема 7.Основы проектирования приспособлений.

Тема 7.Основы проектирования приспособлений.

Приспособлением называется вспомогательное устройство, используемое l для механической обработки заготовок и деталей, сборки узлов и контроля.

Назначение приспособлений:

1. Установка заготовки в станке при выполнении механической обработки.

2. Установка рабочего инструмента в станке.

3. Установка мерительного инструмента.

4. Повышение производительности труда, качества и точности обработки и сборки.

5. Облегчение труда рабочих.

Классификация приспособлений.

а) По назначению:

–станочные приспособления для установки и закрепления обрабатываемых заготовок;

–станочные для установки и закрепления рабочего инструмента;

–сборочные для соединения деталей в изделиях;

–контрольные приспособления для промежуточного (операционного) и окончательного контроля деталей в процессе их изготовления и сборочных единиц;

–приспособления для захвата, поворота, перевертывания и перемещения обрабатываемых заготовок, деталей и узлов.

б) По специализации:

–универсальные многоцелевые – для обработки разнообразных заготовок ( патроны, тиски, делительные головки и т.д.);

–специализированные, узкоцелевые и ограниченно переналаживаемые – для обработки конкретных заготовок (специальные губки тисков, фасонные кулачки патронов и т. д.);

–специальные одноцелевые непереналаживаемые – для выполнения определенных операций механической обработки(специальные цапфы для режущего инструмента и т.д.).

в) По степени механизации:

–ручные;

–механические;

–полуавтоматические;

–автоматические.

г) По степени унификации и стандартизации:

–универсально-безналадочные (УБЛ) – предназначены для установки различных заготовок на постоянные регулируемые, несъемные установочные элементы(различные центры, поводковые устройства, зажимы, патроны различных типов, оправки, магнитные и электромагнитные плиты).

–универсально-наладочные(УНП) – состоят из универсального базового агрегата и сменных наладочных элементов, наладку которых вдут для различных деталей путем смены установочных и зажимных элементов, монтируемых на базовом агрегате;

–специализированные наладочные приспособления (СНП) –аналогичны УНП, но базовый агрегат у них не универсальный, а специализированный;

–универсально-сборочные приспособления (УСП), которые комплектуют на стандартизированных плитах с взаимно перпендикулярными Т-образными пазами и применяются для механической обработки различных заготовок и сборки различных узлов;

–сборно-разборные приспособления (СРП), которые собирают из стандартных деталей и узлов;

–неразборные специальные приспособления (НСП), которые используются для оснащения конкретных операций индивидуального техпроцесса и обеспечивают по форме и конфигурации заготовок с идентичными схемами базирования.

Основные элементы приспособлений:

1- установочные;

2- зажимные;

3- направляющие;

4- делительные (или поворотные);

5- корпусы;

6- механизированные приводы;

7- крепежные.

Уcтановочные элементы приспособлений

Обработка резанием осуществляется при движении заготовки относительно режущего инструмента. Для достижения заданной точности детали заготовка должна быть установлена в определенном положении относительно режущего инструмента. После установки заготовку закрепляют, что предотвращает ее смещение под действием сил резания, возникающих в процессе обработки.

Установочные – для определения положения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента.

Требования к установочным элементам:

- количество и расположение установочных элементов должно обеспечивать необходимую ориентацию и устойчивость обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента согласно принятой схемы базирования;

- они должны быть жесткими и износостойкими, но не должны портить базовых поверхностей заготовок или деталей;

- они должны быть легкосъемными для упрощения ремонта приспособления;

- при использовании черновых баз с чистой поверхности 3-го класса установочные элементы следует выполнять с ограниченной опорной поверхностью в целях уменьшения влияния погрешностей и неровностей этих баз на точность и устойчивость установки.

Виды установочных баз.

Для установки заготовок на черновые базы применяют постоянные и регулируемые опоры, а на чистовые базы установку осуществляют с помощью опорных пластинок (см.рис.7.1).

Рис.7.1. Виды опор установочных элементов:

а- для черновых баз; б- для чистовых баз

На рис.7.2 представлены варианты регулируемых подводимых “a” и самоустанавливающихся “б” опор.

Рис.7.2. Виды опор

По наружным цилиндрическим поверхностям заготовки часто устанавливают на призмы: широкие для чистовых баз и узкие для черновых баз (см.рис.7.3).

Рис.7.3. Виды призм

Призмы изготавливают из стали 45 или высокоуглеродистой стали с закалкой боковых поверхностей до твердости HRC 50…60. Призмы больших размеров делают из серого чугуна с привернутыми закаленными щеками. Установку заготовок с базированием по отверстиям производят на пальцы или оправки, а также на разжимных оправках (рис.7.4).

Рис.7.4.Виды разжимных оправок:

а – центровая оправка с разжимной цангой (1 и 5 – гайки; 3 – цанга; 4 – коническая часть оправки; 2 – заготовка);

б – консольная разжимная оправка; в- консольная оправка с тремя сухарями (1 – сухари, 2 – внутренний конус);

г – оправка с упругой гильзой (1 – пластическая масса, 2 – тонкостенная гильза, 3 – винт).

При обработки заготовок, имеющих базовые поверхности в виде центровых гнезд (центровочные отверстия) в качестве установочных элементов используют центры. На рис.7.5 представлены некоторые виды центров.

Рис.7.5. Виды центров

Корпус приспособлений

Корпус приспособлений является базовой деталью, на которой монтируются установочные элементы, зажимные устройства, направляющие элементы, а также вспомогательные детали и механизмы. Корпус воспринимает все силы, которые возникают при обработке, и зажим заготовок.

Корпус приспособления должен быть прочным и жестким, конструкция его должна быть удобной для быстрой установки и съема заготовок, он должен быть простым и дешевым в изготовлении и обеспечивать соблюдение требований техники безопасности. Корпуса изготавливают из стали Ст.3 и из серого чугуна СЧ 12-28 литьем и сваркой. Литье применяют для корпусов сложной конфигурации. На рис.7.15 представлены некоторые виды корпусов приспособлений

Рис.7.15. Виды корпусов приспособлений, выполненных разными способами:

а – литой; б – сварной; в – сборный; г – кованый.

Этапы проектирования.

1. Выбирают конструкцию и размеры установочных элементов приспособления.

2. Определяют величину силы зажима, схемы и размеры зажимного устройства.

3. Определяют размеры направляющих элементов.

4. Производят общую компоновку приспособления.

5. Устанавливают допуски на изготовление деталей и сборку приспособления.

Конструирование приспособления увязывают с разработкой техпроцесса изготовления детали.

Необходимо знать основные размеры, связанные с установкой приспособления.

Зная принятое базирование, точность и чистоту базовых поверхностей, определяют тип и размер установочных элементов, их количество и взаимное положение.

Определив силы резания, устанавливают место приложения зажимных сил и их величину, затем выбирают тип и основные размеры зажимного устройства. Одновременно устанавливают тип и размер направляющих элементов и элементов контроля положения режущего инструмента. Разработку общего вида приспособления начинают с нанесения на лист контура заготовки, затем наносят отдельные элементы приспособления вокруг контуров заготовки (сначала вычерчивают установочные элементы, затем зажимные устройства, направляющие элементы инструмента и вспомогательные устройства и затем определяют контуры приспособления.