close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Polyakov 0CF160B1A0

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА
Методические указания
к курсовому проектированию
Составитель – С. Л. Поляков
Рецензент – О. Е. Подаруева
Приводятся основные этапы проектирования технологической оснастки: анализ исходных данных для проектирования, концептуальное проектирование конструкции, анализ принципов функционирования, разработка конструкторских чертежей и спецификаций, расчеты режимов резания, расчет усилия зажима конкретной заготовки
и многие другие.
Предназначены для студентов среднего профессионального образования, изучающих общеобразовательную дисциплину «Технологическая оснастка» по специальности 15.02.08 «Технология машиностроения».
Публикуется в авторской редакции
Компьютерная верстка В. Н. Костиной
Сдано в набор 16.03.18. Подписано к печати 27.04.18.
Формат 60 × 84 1/16. Усл. печ. л. 2,6. Уч.-изд. л. 2,8.
Тираж 50 экз. Заказ № 189.
Редакционно-издательский центр ГУАП
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67
© Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения, 2018
Введение
Необходимость непрерывного повышения производительности
труда является наиболее важной задачей на любом машиностроительном предприятии.
Основное требование к современному машиностроению – производить как можно больше продукции высокого качества и с наименьшей стоимостью. Выполнение этого требования обеспечивается за счет оптимизации основных производственных процессов,
применения высокотехнологичного оборудования, внедрения инновационных технологий, а также применения современных методов
проектирования.
Техническое перевооружение и внедрение новых технологий
также подразумевает создание технологического оснащения для
обеспечения высокой производительности основных технологических процессов по изготовлению продукции высокого качества.
В современном машиностроении в общем объеме технологической оснастки более 70% являются станочные приспособления,
применяемые для закрепления заготовок на различных операциях
механической обработки. Станочные приспособления позволяют:
– надежно базировать и закреплять обрабатываемую заготовку;
– расширить возможности технологического оборудования;
– сократить долю ручного труда;
– сократить время производства.
В настоящее время существует огромный парк технологического
оборудования, как с ручным управлением, так и с числовым программным управлением (ЧПУ), требующий проектирования современной технологической оснастки. Проектирование технологической оснастки является одним из основных этапов технологической
подготовки производства, на котором решаются такие задачи как:
определение конструкции приспособления, разработка принципа
функционирования, создание конструкторских чертежей и спецификаций, расчет режимов резания, расчет усилия зажима.
3
В ходе курсового проектирования по дисциплине «Технологическая оснастка» студент должен овладеть такими умениями, как:
– осуществлять рациональный выбор станочных приспособлений для обеспечения требуемой точности обработки;
– составлять технические задания на проектирование технологической оснастки.
– владеть методами расчета и проектирования технологической
оснастки;
– пользоваться справочно-нормативной документацией.
В состав курсового проекта по дисциплине «Технологическая оснастка» входят следующие документы:
1. Задание на курсовое проектирование, составленное руководителем курсового проекта и утвержденное председателем цикловой
комиссии.
2. Пояснительная записка (ПЗ), представляющая собой текстовый документ, содержащий теоретические сведения, результаты
технических анализов проведенных студентом, графические материалы, необходимые технические расчеты и другие материалы,
дающие обоснование принятых студентом решений в ходе курсового проектирования. Пояснительная записка выполняется согласно требованиям единой системы технологической документации
(ЕСТД) и требованиям факультета №12 ГУАП.
3. Графическая часть проекта, включает в себя: чертеж детали,
сборочный чертеж разработанной технологической оснастки, лист
спецификации, эскиз закрепления заготовки в разработанной технологической оснастке. Графическая часть проекта выполняется
согласно требованиям единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
Курсовой проект необходимо начать выполнять с заполнения листа задания на курсовое проектирование, после чего выполняется
введение для курсового проекта, в котором необходимо обосновать
актуальность выбранной темы курсового проекта, планируемые
расчеты и результаты проектирования. Далее курсовой проект выполняется в последовательности, описанной ниже.
4
1. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ  
НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
1.1. Анализ чертежа детали
В качестве исходных данных предлагается маршрут обработки
и чертеж детали. Чертеж детали выполнен согласно ЕСКД, все размеры и другие необходимые обозначения должны присутствовать,
также должны присутствовать технические требования.
В ходе анализа чертежа детали составляют подробное описание
конструкции детали, с указанием всех конструктивных элементов и
места их расположения непосредственно на детали. Для грамотного
и обоснованного выполнения данного пункта курсового проекта необходимо внимательно изучить чертеж детали, определить ее основные конструктивные элементы детали и определить их назначение.
Кроме этого, необходимо произвести анализ технологичности детали, с указанием наиболее точных поверхностей (4–9 квалитеты точности), поверхностей с высоким параметром шероховатости и поверхностей к которым предъявляются допуски формы и расположения.
После выявления наиболее точных поверхностей необходимо
определить и описать все операции, необходимым для достижения
заданной точности.
Кроме описания конструкции детали, требуется произвести анализ материала, из которого выполнена деталь (марка, заменитель,
применение материала, химический состав в %, физико-механические свойства, технологические свойства).
Пример:
Необходимо выполнить анализ чертежа детали «Обойма» (рис. 1),
выполненной из стали 3.
Деталь «Обойма» имеет прямоугольную форму с габаритными размерами шириной 330 мм и длиной 380 мм, высота – 75 мм
. В центре детали расположен ступенчатый карман с размерами:
длина 215 мм и ширина 170 мм, также карман имеет обнижение,
длиной 226 мм и шириной 181 мм, карман и обнижение выполнены
с радиусом 12 мм. На нижней плоскости детали расположены глухие отверстия с метрической резьбой М16 и длинной свинчивания
35 мм. Так же в углах детали расположены четыре ступенчатых
глухих отверстий диаметром 46 мм и диаметром 36 мм. Для крепления детали в корпус на боковых сторонах имеются по два глухих,
резьбовых отверстия М6 на каждой стороне, с длиной свинчивание
15 мм и четрые ступенчатых отверстия: первая ступень имеет диа5
330
À
1,5•45°
1,5•45°
15
15
M6-7H
8îòâ.
∅22
165±0,2
M16-7Í
4îòâ.
+0,046
226
150±0,01
95±0,2
175±0,2
165±0,2
Рис. 1. Деталь «Обойма»
380
Ra1,25
215 -0,200
95±0,2
150±0,01
33
R12
30±0,2
175±0,2
105±0,1
140±0,1
105±0,1
140±0,1
À
M27ģ1,5-7H
2îòâ.
M27x1,5-7H
8îòâ.
15
0,5•45°
30±0,2
7
145±0,2
145±0,2
Ra1,25
1•45°
10+0,036
Ra1,25
Ra1,25
6
30±0,2
30±0,2
75 +0,600
-0,460
35
∅
2î 22
òâ
.
35±0,1 20±0,1
15+0,043
Ra1,25
À-À
∅22
4îòâ.
15±0,2
Ra1,25
метр 22 мм, вторая ступень – резьбовая М16 с длиной свинчивание
33 мм. Также с боковых сторон детали расположены два ступенчатых отверстий: первая ступень имеет резьбу М27 длиной 15 мм, вторая ступень выполнена диаметром 12 мм. Через всю длину детали
проходят четыре сквозных отверстий диаметром 22 мм, с резьбовой
поверхностью на концах отверстий длиной 15 мм.
На чертеже детали имеются поверхности, к которым предъявляются повышенные требования точности. К этим поверхностям относятся:
– поверхности ступенчатого кармана (ширина 170Н8, длина 215Н8).
Указанный квалитет точности для данных поверхностей достигается
последовательной лезвийной обработкой (черновое фрезерование, чистовое фрезерование);
– четыре отверстия диаметром 36Н7. Указанный квалитет точности достигается последовательной обработкой сверлением, рассверливанием и зенкерованием.
Для изготовления детали используется Ст 3, эта сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества применяют для
изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и несварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах (табл. 1, 2, 3). Листовой прокат толщиной до
10 мм применяется для несущих элементов сварных конструкций
предназначенных для эксплуатации в диапазоне от –40 до +425 °С
при переменных нагрузках. Сталь не склонна к отпускной хрупкости, свариваемость без ограничений.
Таблица 1
Химический состав в материала, %
С
Si
Mn
0,14–
0,22
0,05–
0,17
0,4–
0,65
Ni
S
P
Cr
Cu
As
до 0,3 до 0,05 до 0,04 до 0,3 до 0,3 до 0,08
Таблица 2
Механические свойства при Т = 20
Сортамент
Прокат горячекатный
êã
Размер,
σB, МПа σT, МПа δ, % ρ, 3
мм
ì
до 20
370–
480
245
26
7850
HB, 10–1 МПа
131
Прокат горячекатный 20–40
235
25 7850
131
* где σB – предел кратковременной прочности; σT – предел текучести;
δ – относительное удлинение при разрыве; ρ – плотность; HB – твердость
по Бринеллю.
7
Таблица 3
Физические свойства
Температура
испытания,°С
20
100
200
300
400
500
600
700
800 900
Модуль нормальной
194 192 187 183 178 167 159 146 120 99
упругости, Е, МПа
Коэффициент
теплопроводимости
55 54 50 45 39 34 30
Вт/(м*°С)
1.2. Разработка маршрута обработки детали
Маршрут обработки – это перечень технологических операций,
необходимых для изготовления изделия. В процессе разработки
маршрута обработки необходимо определить:
– последовательность выполнения механических операций с пояснениями по каждому установу (табл. 4);
– схему закрепления заготовки на каждом установе;
– тип технологического оборудования;
– тип технологической оснастки;
– необходимые инструменты.
В ходе разработки маршрута обработки детали необходимо дать
определения следующим терминам: технологический процесс, операция, установ, позиция, переход.
Пример:
Разработать маршрут обработки для детали «Обойма» (см. п. 1.1).
Таблица 4
Технологический маршрут обработки детали «Обойма»
Номер, наименование
и содержание операции
Эскиз
Оборудование,
оснастка, инструмент
330±1,5
005 Заготовительная
1. Прокат листовой
85±1
390±1,5
8
Продолжение табл. 4
Номер, наименование
и содержание операции
010 Фрезерная
Оборудование,
оснастка, инструмент
Установ 1
Оборудование:
1. Фрезерный станок
6Р12.
380
Установ 1
1. Установить деталь
в тиски.
2. Фрезеровать боковые стороны в размер: длина 380 мм,
ширина 330 мм, глубина 77 мм.
3. Фрезеровать верхнюю плоскость детали в размер 83 мм.
Эскиз
77
380
Установ 2
4. Переустановить деталь.
5. Фрезеровать плоскость размер 75 мм.
015 Фрезерная
95±0,2
150±0,01
150±0,01
165±0,2
165±0,2
Ra1,25
M6-7H
6îòâ.
380
10
R12
140±0,1
330
+0,046
215 -0,200
Режущий
инструмент:
1. Концевая фреза
∅30 ГОСТ 17026–71.
2. Фреза
торцевая
∅200 ГОСТ 26595–85
Оборудование:
1. Фрезерный станок
с ЧПУ MVC-610А.
140±0,1
95±0,2
75
Установ 1
Позиция 1
1. Установить заготовку в УСП.
2. Сверлить технологическое отверстие ∅22
в центре детали под заход фрезы.
3. Фрезеровать ступенчатый карман размером: 215×170, 226×181.
4. Сверление отверстий:
– 6 отверстий ∅15,
– 4 отверстия ∅36,
– 4 отверстия ∅40.
5. Нарезание резьбы
M16–7H в 6 отверстиях.
Установ 1
Позиция 1
Технологическая
оснастка:
1. Тиски
Технологическая
оснастка:
1. УСП
2. Поворотный стол
Режущий
инструмент:
1. Концевая фреза
∅20 ГОСТ 17026–71.
2. Сверла ∅5, ∅12,
∅15, ∅22, ∅26, ∅36,
∅40
ГОСТ 10902–77
3. Метчики М6, М16,
М27
ГОСТ 3266–81
9
Продолжение табл. 4
Номер, наименование
и содержание операции
Эскиз
Оборудование,
оснастка, инструмент
Установ 1
Позиция 2
6. Поворот заготовки
на 90° в позицию 1.
7. Сверление отверстий:
– 8 отверстий ∅24
под резьбу М27×1,5,
– 2 отверстия ∅2,
– 2 отверстия ∅12,
– 6 отверстий ∅6.
8. Нарезание резьбы:
– М6–7H в 8 отверстиях;
– M27×1,5–7H в 10 отверстиях.
Установ 1
Позиция 2
M6-7Í
8îòâ.
M27õ1,5-7Í
10îòâ.
ø22
4îòâ.
35±0,1
20±0,1
ø12
2îòâ.
30±0,2
15
15
Установ 1
Позиция 3
12. Поворот заготовки на 90° в позицию 2.
13. Сверление отверстий:
– 4 отверстия ∅22,
– 4 отверстия под резьбу М16
14. Нарезание резьбы:
– M16–7H в 4 отверстиях;
– М6–7H в 8 отверстиях.
10
Установ 1
Позиция 3
M6-7Í
ø22
4îòâ.
M15-7Í
8îòâ.
380
Окончание табл. 4
Номер, наименование
и содержание операции
020 Контрольная
1. Контролировать полученные размеры согласно чертежа.
Эскиз
Оборудование,
оснастка, инструмент
Мерительный инструмент:
1. Штангенциркуль
ШЦ-I
ГОСТ 166–89
2. Штангенциркуль
ШЦ-II
3. Гладкие калибры
∅12, ∅22, ∅36, ∅40
ГОСТ 16780–71
4. Резьбовые калибры М6, М16, М27
ГОСТ 2016–8
1.3. Анализ оборудования, используемого при обработке
При проектировании технологической оснастки (ТО) важно учитывать оборудование, на котором она будет эксплуатироваться, это
может повлиять на конструкцию и габаритные размеры проектируемой ТО. Исходя из этого, анализ оборудования должен включать
в себя подробное описание всего технологического оборудования,
используемого в процессе изготовления детали. Для каждого типа
оборудования необходимо указать:
– модель и полное название;
– назначение, принципы работы и краткое описание оборудования;
– изображение оборудования с указанием основных узлов станка (рисунок или схема);
– технические характеристики.
Пример:
Вертикальный обрабатывающий станок, модели MVC-610A используется на фрезерной операции данного маршрута обработки.
Вертикальный обрабатывающий центр серии MVC предназначен
для высококачественной фрезерной обработки деталей со сложной
геометрией средних и малых размеров, такими инструментами
как: концевые и торцевые фрезы, сверла различной конфигурации,
метчики и т. п. Станок отличается высокими технологическими качествами при скромных требованиях к рабочей площади. Станок
может быть доработан под производственные требования как массового так и мелкосерийного производства, путем установки различ11
Таблица 5
Технические характеристики станка MVC-610A
MVC-610А
Размер стола (Д×Ш), мм
Перемещение по Х, мм
Характеристика
800×500
610
Перемещение по Y, мм
500
Перемещение по Z, мм
500
Частота вращения шпинделя, об/мин
Тип конуса шпинделя
Масса станка,т
Наибольшая нагрузка на стол, кг
10 000
SK40
5
500
ных опций. Среди которых, установка поворотного стола, управляемого от ЧПУ.
Технические характеристика станка представлены в табл. 5.
Изображение станка необходимо представлять с указанием основных узлов станка.
1.4. Составление технического задания
Техническое задание (ТЗ) на проектирование технологической
оснастки составляется на начальном этапе процесса проектирования и необходимо для уточнения формы и размеров технологической оснастки, ее назначения, принципа работы, особенностей конструкции, условий эксплуатации и т. п. При составлении ТЗ для одной конкретной операции технологического процесса следует учитывать факторы, влияющие на эффективность эксплуатации ТО:
– способ установки и крепления ТО на технологическом оборудовании;
– конструкция закрепляемой в ТО детали;
– конфигурация и размеры базовых поверхностей заготовки,
устанавливаемой в проектируемой ТО;
– способ закрепления заготовки в проектируемой ТО;
– тип привода проектируемой ТО;
– материал обрабатываемой заготовки.
Техническое задание на проектирование ТО составляет технолог, проектирующий технологический процесс для обработки данной детали. Исходными данными для составления технического задания являются:
1. Чертеж обрабатываемой детали;
2. Перечень применяемых на предприятии нормализованных конструкции приспособлении;
12
3. Технологический маршрут обработки детали;
4. Технические характеристики станка, на котором производится механическая операция по обработке заготовки.
Перед началом проектирования ТО, техническое задание рассматривается совместно технологом и конструктором, после чего оно выдается конструктору, который осуществляет проектирование ТО.
Техническое задание должно содержать:
– наименование операции, их последовательность и содержание
переходов;
– операционный эскиз обрабатываемой заготовки с указанием
схемы базирования и закрепления;
– информация о технологическом оборудовании, на котором производится обработка;
– примечания технолога по выбору типа приспособления, степени универсальности приспособления, рекомендуемому виду зажимных устройств или другой необходимой информации.
Результатом выполнения данного пункта должно являться разработанное техническое задание на бланке, представленном в прил. 1.
Пример заполнения технического задания приведен в прил. 2.
13
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
2.1. Выбор типа приспособления
Проектирование технологической оснастки для закрепления
конкретной заготовки необходимо начинать с детального анализа технического задания, которое разработал технолог. После чего
определяют тип приспособления, которое наиболее целесообразно
использовать в заданных условиях производства. При этом учитывают на каком оборудовании будет использоваться данное приспособление и какие операции будут производиться. Так, например,
для закрепления заготовок на токарных операциях используют
патроны различной конфигурации (кулачковые, поводковые, мембранные и т. п.). Но также могут быть использованы планшайбы
с зажимными элементами, люнеты, токарные центры и т. п.
Наиболее распространенными являются кулачковые патроны, которые используют для зажима заготовок цилиндрической, прямоугольной и фасонной форм. Как правило, кулачковые патроны крепятся
на шпинделе станка с помощью фланцев или напрямую к шпинделю.
По количеству кулачков бывают:
– двухкулачковые патроны;
– трехкулачковые патроны;
– четырехкулачковые патроны.
Устанавливают патроны на различные типы токарных станков:
токарно-винторезные, токарно-револьверные, токарно-карусельные
и т. п.
Для фрезерных операций наиболее простыми и удобными приспособлениями являются машинные тиски, которые также имеют
различную конфигурацию (универсальные, наклонные, поворотные, с призматическими губками и т. д.). Но машинные тиски малоэффективны для закрепления заготовок сложной конструкции,
для данного типа заготовок применяют универсально-сборные приспособления (УСП), которые представляют собой набор различных
элементов (установочных, корпусных, зажимных и т. д.), из которых собирают приспособление под конкретные производственные
задачи. При наличии широкой номенклатуры стандартных деталей
УСП позволяют заменить до 70–80% специальной оснастки, что не
только снижает затраты, но и сокращает сроки технологической
подготовки производства. Кроме этого имеются приспособления,
которые используют для изменения положения заготовки в пространстве, такие как поворотные столы, делительные головки и т. д.
14
Для сверлильных операций, в зависимости от точности обрабатываемых поверхностей, могут быть использованы машинные тиски или
кондукторы. Кондукторы применяются для более точного сверления и
уменьшения увода сверла. Кондуктор крепится на стол станка. В конструкции кондуктора предусматриваются кондукторная плита и основание кондуктора, на которое устанавливается деталь, между кондукторной плитой и заготовкой необходим небольшой зазор для отвода
стружки. В самой кондукторной плите расположены отверстия, внутри которых размещены кондукторные втулки, выполненные из особо
твердых сортов стали, прошедших термообработку (20Х, У10А).
В процессе выбора типа приспособления, в данном пункте курсового проекта необходимо указать:
– общее описание выбранного типа приспособления, его назначение и изображение общего вида;
– обоснование выбора данного типа приспособления, а также
аналог выбранного приспособления и их сравнительный анализ
(достоинства и недостатки приспособления и его аналога);
– поверхности на заготовке, за которые будет происходить закрепление.
Например:
Исходя из анализа конструкции детали «Обойма» и детального
изучения ее маршрута обработки, наиболее целесообразным представляется применить такое приспособление как УСП. Кроме этого,
для изменения положения в пространстве (согласно маршруту обработки) необходимо использовать поворотный стол, на которое будет
крепиться УСП.
Далее следует общее описание выбранных типов приспособлений
(УСП и поворотного стола), их назначение и изображения общего вида.
УСП наиболее рационально для закрепления данной заготовки, это обусловлено большим количеством отверстий, которые необходимо обработать в детали, в связи с чем закрепление в тисках
становиться невозможным из-за достаточно большой поверхности
контакта заготовки с губками тисков. А УСП позволяет закрепить
деталь только в определенных местах, тем самым освобождая доступ инструмента к обрабатываемой поверхности.
Кроме этого УСП позволит достаточно быстро производить переустановку детали на фрезерной операции, без дополнительных затрат времени и сил рабочего.
Базовыми поверхностями заготовки, которые будут задействованы в процессе ее закрепления, будут являться боковые поверхности
заготовки, а также нижняя ее поверхность.
15
2.2. Выбор установочных элементов приспособления
С целью осуществления точной и качественной обработки заготовки, заготовка должна быть установлена в приспособлении в строго определенном положении относительно режущего инструмента.
После установки обрабатываемую заготовку необходимо закрепить,
чтобы предотвратить ее смещение под действием сил, возникающих
в процессе обработки.
В единичном и мелкосерийном производстве заготовки устанавливают с выверкой по черновым или обработанным поверхностям,
а также по разметке. В массовом и крупносерийном производстве
выверку не производят, а обрабатываемые заготовки устанавливают на предварительно обработанные поверхности, что значительно
снижает время установки заготовки, а также обеспечивает постоянное положение заготовки в приспособлении.
Таким образом, установочные элементы приспособлений должны удовлетворять следующим основным требованиям: 1) число и расположение установочных элементов должно обеспечивать необходимую ориентацию и устойчивость обрабатываемой заготовки по принятой схеме базирования;
2) установочные элементы должны быть жесткими и износостойкими, но не должны портить базовых поверхностей;
3) установочные элементы приспособлений должны легко сниматься с целью замены или ремонта.
Для установки заготовок применяют установочные элементы
в виде опор, пластин, призм, центровых отверстий и т. д.
Опоры имеют различную конфигурацию в зависимости от условий обработки:
1. Опоры со сферической головкой применяют для установки заготовок по черновым поверхностям (рис. 2);
Çàãîòîâêà
Çàãîòîâêà
Рис. 2. Опора
со сферической
головкой
16
Рис. 3. Опора
с плоской
поверхностью
Çàãîòîâêà
Рис. 4. Опора
с рефленой
поверхностью
2. Опоры с плоской поверхностью используют для установки заготовок по чистовым поверхностям (рис. 3);
3. Опоры с рефленой поверхностью применяют для установки заготовок по черновым поверхностям с использованием больших сил
резания (рис. 4).
Для установки заготовок большой длины по чистовым поверхностям применяют опорные пластины (рис. 5).
Установка цилиндрических деталей, для обработки на фрезерных операциях, может производится в призмы (рис. 6).
Выбор установочных элементов должен осуществляться исходя
из формы и размеров базовых поверхностей детали, типа приспособления и способа его крепления на станке.
Например:
Деталь «Обойма» имеет средние габаритные размеры (330 мм,
380 мм, 75 мм), это позволяет использовать в качестве установочных элементов как одиночные опоры, так и опорные пластины.
Рис. 5. Опорная пластина
a°
Ïðèçìà îïîðíàÿ
ÃÎÑÒ12195-75
Рис. 6. Призма
17
150±0,01
150±0,01
95±0,2
140±0,1
R12
95±0,2
226
330
+0,046
215 -0,200
165±0,2
140±0,1
165±0,2
380
Рис. 7. Расположение опор
Исходя из того, что для закрепления на фрезерной операции было
выбрано универсально-сборное приспособление (УСП), а также для
уменьшения веса конструкции приспособления целесообразно в качестве установочных элементов выбрать опоры с плоской головкой (рис. 3).
Для надежной установки необходимо 6 опор. Места расположения опор относительно деталь представлены на рис. 7.
Графические обозначения опор, зажимных и установочных элементов необходимо указывать согласно ГОСТ 3.1107–81.
2.3. Выбор корпусных элементов приспособления
Корпусные элементы приспособлений являются одной из основных частей приспособления, они служат для установки и крепления всех остальных элементов. Кроме этого, корпусные элементы
воспринимают все силы, действующие на заготовку в процессе ее
обработки.
18
При проектировании приспособлений и их корпусов учитывают
удобство установки и закрепления обрабатываемой заготовки, возможность подвода режущего инструментов и удаления стружки, а
также условия, обеспечивающие точность их установки и закрепления непосредственно на станке. При определении формы и размеров корпуса приспособления необходимо учитывать также размеры
устанавливаемой заготовки, и возможность крепления других необходимых элементов приспособления.
Например:
В качестве корпусного элемента для детали «Обойма» на фрезерной операции будет использоваться плита размерами (390 мм,
400 мм, 20 мм). Толщина плиты (20 мм) выбирается исходя стандартного набора толщин листового проката и из необходимости соблюдения условий жесткости закрепления заготовки.
Ширина плиты (360 мм) выбрана таким образом, что при установке заготовки детали «Обойма» (ширина 330 мм), с обеих сторон
имеется выемка (по 15 мм) для установки зажимных элементов.
Длина плиты (400 мм) выбрана исходя из длины заготовки
(380 мм) и необходимости размещения проушин, для крепления
плиты на столе фрезерного станка.
2.4. Выбор зажимных элементов приспособления
Зажимные элементы являются наиболее ответственными частями любого приспособления – они обеспечивают надежный контакт
заготовки с установочными элементами, а также препятствуют ее
смещению в процессе обработки. В связи с этим, к ним предъявляют следующие требования:
– надежность;
– простота конструкции;
– удобство эксплуатации;
– отсутствие деформации заготовки от действия зажимных элементов;
– не должны смещать заготовку при закрепления;
Наиболее распространенными зажимными элементами являются винтовые зажимные механизмы, они просты в эксплуатации
и имеют возможность закрепления заготовок в труднодоступных
местах. Кроме винтовых зажимных механизмах для зажима заготовок в приспособлениях, применяют рычажные, эксцентриковые, клиновые и т. п. Например, наиболее быстродействующими
являются эксцентриковые зажимные механизмы, но в тоже время
они создают минимальную силу зажима, поэтому они могут приме19
няться для закрепления заготовок, обрабатываемых с минимальными режимами резания.
Выбор зажимного механизма должен осуществляться на основе конкретных технологических задач, стоящих в процессе проектирования.
Например:
УСП является набором универсальных элементов, из которых
проектируется приспособление. В этот набор также входят элементы для проектирования зажимного механизма приспособления.
В качестве зажимного элемента в универсально-сборном приспособлении, наиболее целесообразно использовать винтовой зажим,
это связано с необходимостью закрепления заготовки в определенных местах для лучшего подвода инструмента, а также с особенностями эксплуатации УСП. Кроме это, прямоугольная конфигура150±0,01
150±0,01
95±0,2
95±0,2
140±0,1
R12
Çàæèì 2
226
330
+0,046
215 -0,200
165±0,2
140±0,1
165±0,2
Çàæèì 1
380
Рис. 8. Расположение зажимных элементов
20
ция детали позволяет беспрепятственно осуществлять закрепление
и открепление детали.
В данном случае винтовой зажимной механизм будет состоять из:
– винт с Т-образной головкой;
– опора;
– прихват;
– гайка.
Винт с Т-образной головкой устанавливается в Т-образный паз
стола, опора устанавливается симметрично заготовке, после чего
сверху одевается прихват и закрепляется с помощью гайки.
Зажимные элементы желательно располагать строго над опорными элементами для лучшего контакта заготовки с установочными
элементами. Расположение зажимных элементов указано на рис. 8.
21
3. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖЕЙ
3.1. Разработка чертежей приспособления
Курсовое проектирование включает в себя разработку трех чертежей:
– чертеж детали;
– сборочный чертеж проектируемой оснастки;
– чертеж общего вида закрепления детали в приспособлении.
Чертеж приспособления выполняется в виде сборочного чертежа, содержащего:
– необходимые виды и разрезы, отражающие конструкцию и все
элементы приспособления и заполняющие лист чертежа на 70–80%;
– обозначение позиций всех элементов приспособления;
– габаритные и наиболее ответственные присоединительные размеры;
– рамку и основную надпись.
Сборочный чертеж приспособления должен быть выполнен на
формате А2 или А1. Допускается разработка дополнительных чертежей наиболее ответственных элементов приспособления на форматах А4 и А3.
На этапе разработки чертежей необходимо соблюдать требования Единой Системы Конструкторской Документации (ЕСКД) и
придерживаться основных правил оформления чертежей.
ГОСТ 2.102–2013 определяет основные понятия:
Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и
другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.
Сборочный чертеж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежам также относят чертежи, по которым выполняют гидромонтаж и пневмомонтаж.
Чертеж общего вида – документ, определяющий конструкцию
изделия, взаимодействие его составных частей и поясняющий
принцип работы изделия.
Схема – документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними.
Разработку общего вида приспособления начинают с нанесения
на лист контуров заготовки. В зависимости от сложности приспособления вычерчивают несколько проекций заготовки. Последнею
целесообразно показывать условными линиями (тонкими, штрихпунктирными или цветными).
Разработку общего вида ведут методом последовательного нанесения отдельных элементов приспособления вокруг контуров
22
заготовки. Сначала вычерчивают установочные детали, затем зажимные устройства, детали для направления инструмента и вспомогательные устройства. Более этого вычерчивают корпус приспособления, который объединяет все перечисленные выше элементы.
На общем виде указывают габаритные размеры приспособления
и размеры, которые нужно выдержать при его сборке и отладке, дается нумерация деталей.
В графической части чертеж, кроме изображения общего вида
приспособления с размерами и предельными отклонениями, может
содержать текстовую часть, состоящую из технических требований
и технической характеристики. Текстовую часть включают в чертеж в тех случаях, когда содержащееся в этих данных невозможно
или нецелесообразно выразить графически или условными обозначениями.
3.2. Разработка спецификации приспособления
Согласно ГОСТ 2.102–2013, спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.
Спецификация составляется в табличной форме на отдельных листах формата А4 (297×210) на каждую сборочную единицу
(рис. 9). Основная надпись выполняется размером 40×185 в соответствии с ГОСТ 2.104–2006.
Форма и порядок выполнения спецификации определяется ГОСТ
2.108–68. Спецификацию необходимо заполнять сверху вниз. Разделы спецификации располагаются в такой последовательности:
документация, комплексы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы, комплекты.
Наличие тех или иных разделов определяется составом специфицируемого изделия. Наименование каждого раздела указывают в виде
заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают сплошной тонкой
линией. После каждого раздела оставляют одну свободную строчку.
Графы спецификации заполняется следующим образом.
1. В графе «Формат» указывает форматы чертежей, на которых
они выполнены (А0, А1, А2, А3, А4). В разделах «Стандартные изделия», «Прочие изделия» и «Материалы» эта графа не заполняется. Для деталей, на которые чертежи не разрабатываются, в этой
графе пишут «БЧ» (без чертежа).
2. В графе «Зона» указывают обозначение зоны в соответствии
с ГОСТ 2.104–68. На учебных чертежах эта графа не заполняется.
3. В графе «Поз.» указывают порядковый номер составных частей, входящих в специфицируемое изделие согласно сборочному
23
Разраб.
Пров.
Поз.
Зона
Форм.
Изм. Лист
№ докум.
Обозначение
Наименование
Подп. Дата
Н. контр.
Утв.
Рис. 9. Спецификация
24
Лит.
Кол.
Примечание
Лист
Листов
чертежу. В разделах «Документация» и «Комплекты» эта графа не
заполняется.
4. В графе «Обозначение» записывается обозначение документа на изделие (сборочную единицу, деталь) в соответствии с номером основного чертежа. Например, если номер основного чертежа
КП.15.02.08.01.100СБ, то сборочные единицы будут нумероваться:
Поз. 1 – КП.15.02.08.01.101;
Поз. 2 – КП.15.02.08.01.102;
Поз. 3 – КП.15.02.08.01.103 и т. д.
В разделах «Стандартные изделия», «Прочие изделия» и «Материалы» эта графа не заполняется.
5. В графе «Наименование» указывают:
– в разделе «Документация» только название документа (Сборочный чертеж);
– в разделах «Комплекты», «Сборочные изделия», «Детали»,
«Комплексы» – наименование изделий, например «Колесо зубчатое»,
«Палец» и т. д.;
– в разделе «Стандартные изделия» – наименование и обозначение изделий в соответствии со стандартами на это изделие, например «Болт М 12x70 ГОСТ 7805–70».
В пределах каждой категории стандартов на стандартные изделия запись производят по одноименным группам, в пределах каждой
группы – в алфавитном порядке возрастания обозначений стандарта,
в порядке возрастания размеров или основных параметров изделия.
Например: группу крепежных изделий нужно записывать в такой
последовательности: болты, винты, гайки, шайбы, шпильки и т. д.;
6. В графе «Кол.» указывают количество составных частей в одном специфицируемом изделии.
7. В графе «Примечание» указывают дополнительные сведения.
Пример заполненной спецификации приведен в прил. 3.
3.3. Описание приспособления
Проектирование технологической оснастки предусматривает создание сложной компоновки для закрепления заготовки на металлорежущем оборудовании в условиях больших сил резания, стремящихся
сдвинуть заготовку в процессе обработки. Конструкция проектируемой оснастки должна обеспечить не только надежное закрепление заготовки, но и удобство эксплуатации приспособления рабочим.
Описание приспособления должно включать в себя краткую характеристику проектируемого приспособления, а также подробное
описание его элементов и принципа функционирования.
25
Пример:
Универсально-сборные приспособления (УСП) применяют на промышленных предприятиях с серийным и единичным типом производства. Детали УСП представляют собой набор стандартных элементов технологической оснастки и включают в себя: установочные, корпусные, зажимные, направляющие и другие элемента. Из элементов
УСП можно собрать с станочные приспособления как для фрезерных,
так и для сверлильных операций.
В ходе курсового проектирования было разработано универсально-сборное приспособление для закрепления детали «Обойма»,
представленное на рис. 10.
Основанием служит плита 1, на которой монтируются все элементы приспособления. Плита выполнена в виде прямоугольни3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
13
2
240
400
460
Рис. 10. Фрезерное универсально-сборное приспособление
26
ка с габаритными размерами 460 мм*400 мм и высотой 20 мм, на
углах плиты расположены фаски для удобства транспортировки и
уменьшения веса приспособления. Крепление плиты на стол станка
осуществляется с помощью четырех Г-образных болтов 13, которые
устанавливаются в проушины плиты и закрепляются гайками 11 и
шайбами 12. Кроме этого плита является установочным элементом,
на который базируется заготовка.
Базирование заготовки на плите происходит при помощи двух
штифтов 2, расположенных в нижней и левой частях плиты.
Заготовка одним из углов упирается в штифты, выверяется и
зажимается двумя прихватами 7. Для удобства настройки приспособления в прихватах имеется овальный паз, который позволяет
передвигать прихват для удобства открепления и смены заготовки, при этом прихват поддерживается пружиной 8. Прихваты с одной стороны опираются на опору 9, зафиксированную гайкой 10, а
с другой стороны на заготовку. Зажим осуществляется гайками 4 и
шайбой 5.
К прижимным деталям относятся прихваты, которые одним
концом опираются на обрабатываемую деталь, а другим – на квадратные или круглые опоры. Прижим детали к опоре осуществляется с помощью пазовых болтов различной длины, которые проходят
через овальное отверстие прихвата. Для крепления деталей переменной высоты используются самоустанавливающиеся прихваты.
К прижимным деталям относятся пазовые болты и гайки различной формы и высоты, работающие в сочетании с прихватом.
3.4. Составление схемы базирования заготовки  
в приспособлении
Схема базирования составляется согласно ГОСТ 21495–76, который устанавливает основные понятия и определения в данной области, а также в нем приводятся примеры схем базирования различных заготовок. Так, например ГОСТ 21495–76 устанавливает такие
понятия, как:
Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.
База – поверхность или выполняющее ту же функцию сочетание
поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию
и используемая для базирования.
Схема базирования разрабатывается исходя из положения заготовки в приспособлении. Кроме схемы базирования необходимо
определить виды баз и поверхности, которые к ним относятся.
27
Установочная база – это база, которая имеет наибольшую площадь и используется в качестве установочной поверхности для лишения заготовки трех степеней свободы.
Направляющая база – это база, которая имеет наибольшую протяженность и используется для лишения заготовки двух степеней
свободы (как правило, это боковая поверхность заготовки).
Для цилиндрических деталей используется такое понятие как:
двойная направляющая база – это база, которая используется для
150±0,01
150±0,01
95±0,2
140±0,1
R12
95±0,2
226
330
+0,046
215 -0,200
165±0,2
140±0,1
165±0,2
Рис. 11. Схема базирования заготовки для фрезерной операции
(установ 1, позиция 2)
28
35
10
1•45°
380
лишения заготовки четырех степеней свободы (как правило, это
наибольшая по продолжительности цилиндрическая поверхность).
Упорная база – это база, которая используется для лишения заготовки одной степени свободы.
Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии.
Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия при изготовлении или ремонте,
Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.
Например:
Деталь «Обойма» обрабатывается в универсально-сборном приспособлении, описание которого представлено в п. 3.3.
Основной установочной базой будет являться нижняя поверхность детали, которая устанавливается на плиту, направляющей
базой будет являться боковая поверхность, длиной 380 мм и позиционирующаяся с помощью штифта. Упорной базой для данного
установа является поверхность детали длинной 330 мм и позиционирующаяся с помощью второго винта.
Данный вид базирования обеспечит надежное закрепление детали в процессе механической обработки на металлорежущем оборудовании, а также лишит заготовку шести степеней свободы (рис. 11).
29
4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
4.1. Определение величины и направления сил резания
При механической обработке на заготовку действуют силы резания. В зависимости от типа обработки: точение, фрезерование,
сверление или шлифование величины и направление сил резания
могут быть различны. Величина, направление и место действия сил
резания могут изменяться в процессе обработки, влияя на положение заготовки в приспособлении. Кроме сил резания на заготовку
действуют объемные силы (силы тяжести, центробежные, инерционные) а также второстепенные силы.
Сила тяжести заготовки учитывается при установке на вертикальные или наклонные поверхности установочных элементов.
Центробежные силы возникают в процессе обработки при смещении центра тяжести заготовки относительно ее оси вращения.
Инерционные силы имеют значение, когда заготовка совершает возвратно-поступательное движение или вращается с большим
угловым ускорением.
К второстепенным силам относятся силы, возникающие при отводе режущего инструмента (сверла, метчика, зенкера).
При выполнении курсового проекта в данном пункте необходимо
привести:
– теоретическое описание сил резания, возникающих в процессе обработки (необходимо описать только те силы резания, которые
возникают при обработке в проектируемом приспособлении);
– изображение направления сил резания, возникающих в процессе обработке.
Например:
При цилиндрическом фрезеровании радиальная составляющая
силы резания отжимает фрезу от обрабатываемой заготовки, изгибает оправку и оказывает давление на подшипники шпинделя станка. Горизонтальная составляющая силы резания Ph воздействует
на механизм подачи стола фрезерного станка. С учетом максимальной величины этой силы рассчитывают звенья механизма подачи
и элементы крепления заготовки в приспособлении. Вертикальная
составляющая силы резания Рv при фрезеровании против подачи
стремится приподнять стол фрезерного станка над его направляющими (рис. 12, а), а при фрезеровании по подаче – прижать стол
к направляющим (рис. 12, б). При фрезеровании цилиндрической
фрезой с винтовыми зубьями действует еще осевая составляющая
силы резания Рх. Она стремится сдвинуть фрезу вдоль оправки. Ре30
а)
б)
Pz
φ
φ/2
R
Py
Ph
φ
φ/2
Pv
S
Pz
S
R
Ph
Py
Pv
Рис. 12. Направление сил резания при фрезеровании:
а – против подачи; б – по подаче
зание праворежущими фрезами предпочтительнее, так как в этом
случае осевая составляющая силы резания направлена в сторону
заднего конца фрезерного шпинделя, т. е. в сторону жесткой опоры. Составляющие силы резания измеряют с помощью динамометра. Существуют приборы для измерения только какой-либо одной
составляющей (например, окружной) или двух, трех составляющих
силы резания одновременно.
Эксперименты по определению составляющих сил резания проводятся по заранее разработанной методике в определенной последовательности, при строгом соблюдении постоянства всех факторов, кроме исследуемого.Допустим, требуется определить влияние
ширины фрезерования на окружную силу резания. В таком случае
надо произвести измерение силы при различной ширине фрезерования. Все прочие факторы (геометрические параметры фрезы, марка обрабатываемого инструментального материала режущей части
фрезы, условия охлаждения, станок, приспособление, величина
износа зубьев фрезы и т. д.), а также параметры режимов резания
(скорость резания, подача на зуб, глубина фрезерования) должны
быть неизменными. После экспериментов обрабатывают результаты. Обработка сводится к построению соответствующих графиков,
получению математических зависимостей и т. д. 4.2. Расчет или подбор режимов резания
Расчет сил резания производится с целью определения наибольшего значения сил, возникающих в процессе обработки. Наибольшее значение силы резания будет использовано в дальнейшем расчете усилия зажима (п. 4.3).
31
Расчет сил резания необходимо выполнять только для тех операций, которые осуществляются в проектируемом приспособлении.
Методика расчета сил резания для точения, фрезерования, сверления, шлифования представлена в справочнике технолога-машиностроителя, том 2, глава 4 [7].
Например:
Особенность фрезерования в том, что режущие кромки вступают
в прямой контакт с материалом лишь периодически. Как следствие – вибрации, ударные нагрузки и повышенный износ фрез. Наиболее эффективным режимом считается такой, при котором оптимально сочетаются
следующие параметры – глубина, подача и скорость резания без ухудшения точности и качества обработки. Именно это позволяет существенно
снизить стоимость технологической операции и повысить производительность. Для уточнения конкретных параметров фрезерования следует пользоваться специальными таблицами и справочными данными.
Глубина резания:
t = 0,5D, (1)
где D – диаметр фрезы, мм.
Рассчитываем по формуле (1):
t = 0,5D = 0,5 ⋅ 14 = 7 ìì.
Согласно табличным значениям, принимаем: подача S = 0,06 мм/об,
ширина резанияB = 14 мм, скорость резания
V=
Cv Dq
Kv , T m t x S y Bu z p
(2)
где V – скорость резания, м/мин; Сv – коэффициент; B – ширина
резания; T – период стойкости, мин; S – подача, мм/об; z – число зубьев, шт; t – глубина резания, мм; y, q, u, m, x – показатели степени;
Kv – поправочный коэффициент.
Табличным способом мы выбираем значения: Сv = 46,7; Т = 60;
y = 0,5; z = 4; x = 0,5; m = 0,33; u = 0,1; q= 0,45.
Рассчитываем скорость резания по формуле (2):
=
V
46,7 ⋅ 140,45
0,33
60
0,5
⋅7
0,5
⋅ 0,06
0,1
⋅ 14
=
⋅1
0,1
⋅4
149,44
= 41,28 ì/ìèí.
3,62
Сила резания:
32
Pz =
10C p t x S y Bu z
Dq nw
KÌÐ , (3)
где Cp – коэффициент; D – диаметр фрезы, мм; t – глубина резания, мм; S – подача, мм/об; z – число зубьев; n – частота вращения
шпинделя, об/мин; q , w, x, y, n – показатели степени; B – ширина
обрабатываемой поверхности, мм; KМР – момент кручения, рад/сек;
Pz – сила резания, Н.
Табличным способом мы выбираем значения: Сp = 68,2; n = 1000;
q = 0,86; w = 0; x = 0,86; y = 0,72; u = 0,35; B = 14.
Рассчитываем силу резания согласно формуле (3):
Pz=
10 ⋅ 68,2 ⋅ 70,86 ⋅ 0,060,72 ⋅ 140,35 ⋅ 4
140,86 ⋅ 10000
⋅ 2,14= 490,63 ⋅ 2,14= 1049,5 Í.
Крутящий момент
Ìêð =
Pz ⋅ V
,
2 ⋅ 100
(4)
где Мкр – крутящий момент; D – диаметр фрезы.
Определяем крутящий момент по формуле (4):
=
Ìêð
1049,94 ⋅ 14
= 73,49 Íì.
2 ⋅ 100
Мощность резания
Ne =
Pz ⋅ V
,
1020 ⋅ 60
(5)
где Nе – мощность резания.
Рассчитываем мощность резания согласно формуле (5)
=
Ne
1049,94 ⋅ 41,28
= 0,7 êÂò.
1020 ⋅ 60
4.3. Расчет усилия зажима
В процессе обработки на заготовку со стороны режущего инструмента действуют силы резания, стремящиеся сдвинуть ее с установочных элементов и опор. Для того, чтобы этого не произошло заготовку необходимо закрепить.
Зажимные механизмы предупреждают перемещение заготовок
относительно опор приспособления. Силу закрепления определяют
из условия равновесия силовых факторов, действующих на заготовку. При расчетах усилия зажима всегда учитывают силы резания,
реакции опор, силы трения (или соответствующие моменты).
33
Методика расчета усилия зажима представлена в справочнике
технолога-машиностроителя, том 2, глава 2 [7].
Например:
Рассчитываем силу закрепления для УСП. Заготовка устанавливается на опоры, силы резания R, действующие на заготовку в процессе резания стремятся сместить ее относительно установочных
элементов. Сила зажима действует вертикально сверху вниз, закрепляя заготовку и не давая ей смещаться. Схема закрепления заготовки представлена на рис. 13.
Необходимо рассчитать силу зажима для проектируемого приспособления при котором заготовка гарантированно не будет смещаться. Формула для расчета выбирается в справочнике технологамашиностроителя, том 2, глава 2 [7].
Pç =
KR
,
(f1 + f2 )
(6)
где K – коэффициент запаса; R – сила резания, Н; f – коэффициент
трения.
K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 , (7)
где K0 – коэффициент гарантированного запаса; K1 – коэффициент,
учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях; K2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствии затупления режущего
инструмента; K3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании; K4 – коэффициент, характеризует
постоянство силы закрепления в зажимном механизме; K5 – коэффициент, характеризует эргономику ручных зажимных механизмов; K6 – коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью
на постоянные опоры.
Pç
R
Рис. 13. Схема закрепления заготовки
34
Табличным способом принимаем: K0 = 1,5; K1 = 1; K2 = 1; K3 = 1,2;
K4 = 1,3; K5 = 1,2;K6 = 1.
Рассчитываем коэффициент запаса согласно формуле (7):
K= 1,5 ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1,2 ⋅ 1,3 ⋅ 1,2 ⋅ 1= 2,8.
Рассчитываем силу закрепления по формуле (6):
=
Pç
2,8 ⋅ 1049,5
= 9187 Í.
(0,16 + 0,16)
4.4. Расчет погрешности базирования
В процессе механической обработки заготовки возникают отклонения от заданных чертежом размеров, они должны находиться в пределах допусков. При механической обработке обеспечение заданной
точности зависит от выбора технологических баз и схемы установки
заготовок.
Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат.
Схема базирования – схема расположения опорных точек на базах заготовки или изделия.
Закрепление – приложение сил или пар сил к заготовке или изделию для обеспечения их положения, достигнутого при базировании.
Установка – процесс базирования и закрепления заготовки
или изделия.
Суммарная погрешность складывается из различных погрешностей:
– погрешности установки заготовки;
– погрешности настройки станка;
– погрешности обработки.
Погрешность установки – отклонение фактически достигнутого
положения заготовки или изделия от требуемого.
Погрешность установки заготовки εу возникает при установке
заготовки непосредственно на станке или в приспособлении и складывается из погрешности базирования εб, погрешности закрепления εз и неточности приспособления Δпр. Погрешность установки
рассчитывается по формуле:
εó =
ε2á + ε2ç + Δ2ïð , (8)
где εб – погрешность базирования; εз – погрешность закрепления;
Δпр – неточность приспособления.
Погрешность базирования – это отклонение фактически достигнутого положения заготовки при базировании от требуемого.
35
Погрешность базирования возникает как правило, при несовмещении технологической и измерительной базы заготовок (при совмещении указанных баз εб принимаем равной 0, при несовмещении баз εб будет равна допуску на обрабатываемый размер).
Погрешность закрепления εз возникает в процессе закрепления
заготовки за счет деформаций заготовки и приспособления. Погрешности закрепления определяют расчетным и опытным путем
для каждого конкретного способа закрепления заготовок (значения
их приводят в справочных таблицах).
Примеры значений погрешностей закрепления εз для некоторых
типовых приспособлений:
1) в тисках – 0,05–0,2 мм;
2) прихватами (в УСП) – 0,01–0,2 мм;
3) в кулачковом патроне – 0,04–0,1 мм;
4) в цанговом патроне – 0,02–0,1 мм.
Один из важнейших факторов обеспечивающих точность изготовления деталей является точность приспособления. В процессе
работы изнашиваются их установочные и направляющие элементы, и приспособление теряет требуемую точность. Неточность приспособления Δпр определяют по формуле:
Δ ïð = εïð + ε óñ + εè , (9)
где εпр – погрешность изготовления приспособления (принимается
равной 0,02мм); εус – погрешность установки приспособления на
станке (допустимая величина 0,005–0,02 мм); εи – погрешность положения заготовки, возникающая в результате изнашивания элементов приспособления (для нового проектируемого приспособления принимается равной 0).
36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении необходимо привести наиболее значимые результаты работы, описание результатов необходимо выполнять по главам. По каждой главе выполняют анализ результатов курсового
проектирования по конкретной главе и обоснование выбора тех или
иных технических решений, принятых в данной главе.
После составления заключения, автор курсового проекта составляет список использованных источников и оформляет необходимые
для курсового проекта приложения.
Оформленные и подписанные автором курсовой проект, чертежи
и спецификации предоставляются руководителю курсового проекта для проверки. При выполнении автором всех требований по
оформлению и содержанию курсового проекта, руководитель подписывает все чертежи и спецификации, а также лист содержания
пояснительной записки. После этого автор работы начинает подготовку к защите курсового проекта.
37
ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ
Текст следует печатать, соблюдая следующие требования:
– шрифт текста 14 пт Times New Roman без наклона и без выделения, с выравниванием по ширине. Шрифт, используемый в иллюстративном материале (таблицы, графики, диаграммы и т. п.), при
необходимости может быть меньше, но не менее 12 пт;
– абзацный отступ должен быть одинаковым по всему тексту
1,27 см;
– строки разделяются полуторным интервалом;
– расстояние от рамки до границ текста в начале и в конце
строк – не менее 3 мм, расстояние от верхней или нижней строки
текста до верхней или нижней рамки должно быть не менее 10 мм;
– полужирный шрифт не применяется;
– слова «СОДЕРЖАНИЕ», «ВВЕДЕНИЕ», «ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ»,
«ЗАКЛЮЧЕНИЕ», «СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ», «ПРИЛОЖЕНИЕ» записывают симметрично тексту прописными буквами шрифтом 14 пт. Наименования разделов в содержании записывают строчными буквами, начиная с прописной буквы;
– после номера раздела и подраздела в тексте точку не ставят;
– заголовки разделов и подразделов следует печатать с абзацного
отступа без точки в конце, не подчеркивая;
Код курсового проекта оформляется следующим образом: ХХ –
вид работы (КП или КР), ХХ.ХХ.ХХ – код специальности, ХХ – номер студента по списку в журнале, ПЗ – пояснительная записка.
Например: КП.15.02.08.05ПЗ
Коды документов:
КП.15.02.08.100СБ – Сборочный чертеж.
КП.15.02.08.100 – Спецификация на сборочный чертеж.
КП.15.02.08.101 – Детали.
Задание на курсовой проект следует печатать с двух сторон листа.
38
Список использованных источников
1. Рахимянов Х. М. Технологическая оснастка: учеб. пособие
для СПО / Х. М. Рахимянов, Б. А. Красильников, Э. З. Мартынов,
В. В. Янпольский. – М. : Издательство Юрайт, 2017. – 265 с.
2. Ермолаев В. В. Технологическая оснастка: учебник для студ.
учреждений сред.проф. образования / В. В. Ермолаев. – М.: Академия, 2012. 256 с.
3. Ермолаев В. В. Технологическая оснастка. Лабораторно-практические работы и курсовое проектирование: учеб. пособие учреждений сред. проф. образования / В. В. Ермолаев. – М.: Академия,
2012. 320 с.
4. Сибикин М. Ю. Технологическое оборудование. Металлорежущие станки: учебник / М. Ю. Сибикин. – 2-e изд., перераб. и доп.
М.: Форум, 2012. 448 с.
5. Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков / А. К. Горошкин. М.: Машиностроение, 1979. 303 с.
6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред.
А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. –
5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение-1, 2001. 912 с.
7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред.
А. М. Дальского, А. Г. Суслова, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. –
5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение-1, 2001. 944 с.
39
Приложение 1
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ  
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ ДЕТАЛИ «
»
№
п/п
Содержание
1
2
3
4
Номер чертежа детали
Дата
Наименование детали
Наличие 3D модели
5
Материал детали
6
7
8
9
15
40
Примечание
тип
марка
Маршрут обработки:
Технологическое оборудование
Тип оборудования
Технические характеристики
оборудования
Требования к КД на оснастку
Соответствие ЕСТД
Соответствие ЕСКД
2D (формат)
Другие конструктивные
особенности оснастки
Приложение 2
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ  
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ ДЕТАЛИ «ОБОЙМА»
№
п/п
Содержание
1
2
3
4
Номер чертежа детали
Дата
Наименование детали
Наличие 3D модели
5
6
Примечание
КП.15.02.08.23–001
15.04.2017
Обойма
Необходимо
Конструкционная
тип
углеродистая
Материал детали
обыкновенного качества
марка
Ст3
Маршрут обработки:
005 Заготовительная
1. Прокат листовой
Установ 1
1. Установить деталь в тиски
2. Фрезеровать боковые стороны в размер:
длина 380мм, ширина 330 мм, глубина 77 мм.
010 Фрезерная
3. Фрезеровать верхнюю плоскость детали
в размер 83 мм.
Установ 2
4. Переустановить заготовку.
5. Фрезеровать плоскость размер 75.
Установ 1 (Позиция 1)
1. Установить заготовку в УСП.
2. Сверлить технологическое отверстие в центре детали под заход фрезы.
3. Фрезеровать ступенчатый карман размером: 215×170, 226×181.
4. Сверление отверстий:
– 6 отверстий ∅15,
– 4 отверстия ∅36,
– 4 отверстия ∅40.
015 Фрезерная
5. Нарезание резьбы M16–7H в 6 отверстиях.
Установ 1 (Позиция 2)
6. Переустановить заготовку.
7. Поворот заготовки на 90° в позицию 1.
8. Сверление отверстий:
– 4 отверстия ∅27,
– 2 отверстия ∅22,
– 2 отверстия ∅12,
– 6 отверстий ∅6.
41
Окончание табл.
№
п/п
Содержание
Примечание
9. Нарезание резьбы:
– М6–7H в 8 отверстиях,
– M27x1,5–7H в 10 отверстиях.
Установ 1 (Позиция 3)
10. Поворот заготовки на 90° в позицию 2.
11. Сверление отверстий:
– 4 отверстия ∅22,
– 4 отверстия ∅16
12. Нарезание резьбы:
– M16–7H в 4 отверстиях,
– М6–7H в 8 отверстиях.
1. Контролировать полученные размеры соглас020 Контрольная
но чертежа.
Технологическое оборудование
7
Тип оборудования
Размер стола (Д×Ш), мм
Перемещение
800x500
по Х, мм
Перемещение
610
по Y, мм
Перемещение
500
по Z, мм
Технические характе8
ристики
Частота вращения
500
оборудования
шпинделя, об/мин
10 000
Масса станка,т
Наибольшая
5
нагрузка на стол, кг
Наибольшая
500
нагрузка на стол, кг
Требования к КД на оснастку
9
Соответствие ЕСТД
Необходимо
Соответствие ЕСКД
А2
Необходимо предусмотреть закрепление детали за 3 установа с возможностью обработ2D (формат)
ки всех поверхностей согласно маршруту обработки.
Другие конструктив10 ные особенности проектируемой оснастки
42
СОДЕРЖАНИЕ
Введение.................................................................................
3
1. Разработка технического задания на проектирование
технологической оснастки.........................................................
1.1. Анализ чертежа детали ................................................ 1.2. Разработка маршрута обработки детали.......................... 1.3. Анализ оборудования, используемого при обработке......... 1.4. Составление технического задания................................. 5
5
8
11
12
2. Проектирование конструкции приспособления.........................
2.1. Выбор типа приспособления.......................................... 2.2. Выбор установочных элементов приспособления.............. 2.3. Выбор корпусных элементов приспособления................... 2.4. Выбор зажимных элементов приспособления................... 14
14
16
18
19
3. Разработка чертежей ............................................................
3.1. Разработка чертежей приспособления............................. 3.2. Разработка спецификации приспособления..................... 3.3. Описание приспособления............................................. 3.4. Составление схемы базирования заготовки
в приспособлении............................................................... 22
22
23
25
4. Расчет параметров приспособления.........................................
4.1. Определение величины и направления сил резания........... 4.2. Расчет или подбор режимов резания............................... 4.3. Расчет усилия зажима.................................................. 4.4. Расчет погрешности базирования................................... 30
30
31
33
35
Заключение............................................................................
37
Требования к оформлению........................................................
38
Список использованных источников...........................................
39
Приложение 1.........................................................................
40
Приложение 2.........................................................................
41
27
43
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
2 538 Кб
Теги
0cf160b1a0, polyakov
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа