Тема 2.3 Методика проектирования станочных приспособлений

Конструирование приспособления — творческий процесс. Для него характерны трудоемкость, многовариантность возможных решений и определенная последовательность (этапность) выполнения.

Выбор типа приспособления зависит от характера производства и других факторов. Правильно выбранное приспособление должно способствовать повышению производительности труда, точности обработки, улучшению условий труда, ликвидации предварительной разметки деталей и выверки их при установке на станке.

Для проектирования необходимо иметь данные о размерах изделия, годовой программе выпуска, условиях эксплуатации, режимах резания, охлаждении, применяемом станке (паспортные данные и размеры посадочных мест под установку приспособления на станке), располагать нормалями режущего инструмента для данной операции, альбомами нормализованных деталей и сборочных единиц приспособлений. Задача сводится к тому, чтобы из известных элементов приспособлений скомпоновать наиболее выгодный для данных конкретных условий вариант конструкции приспособления.

Работа над созданием приспособления состоит из нескольких этапов.

На первом этапе конструирования получают и анализируют исходные данные, определяют условия использования приспособления и предъявляемые к нему требования, а именно:

· чертежи обрабатываемых в приспособлении деталей (изделий);

· технологический процесс механической обработки;

· данные о предыдущей операции и возникающих возможных погрешностях.

Второй этап заключается в уточнении схемы установки. Зная принятую в технологическом процессе схему базирования заготовки, точность и шероховатость поверхностей базы, определяют тип и размер установочных элементов, их число и взаимное положение. Решение этого вопроса увязывается с требуемой точностью обработки на данной операции.

На третьем этапе конструирования, зная величины сил резания, устанавливают место приложения сил закрепления и определяют их величину на основе расчетных данных (см. гл. II). Исходя из регламентированного времени на закрепление и открепление заготовки, типа приспособления (одно- или многоместное), конфигурации и точности заготовки, а также силы закрепления, выбирают тип зажимного устройства и определяют его основные размеры.

На четвертом этапе устанавливают тип и размер деталей для направления и контроля положения режущего инструмента.

На пятом — выявляют необходимые вспомогательные устройства, выбирают их конструкции и размеры, исходя из массы заготовки, выполняемой операции и необходимой точности обработки. При выборе конструкции и размеров указанных элементов максимально используют имеющиеся стандарты.

На шестом этапе выполняют разработку общего вида приспособления. При конструировании приспособления рекомендуется придерживаться следующей последовательности:

• начертить контур обрабатываемой детали в необходимом количестве видов (обычно в трех) на таком расстоянии, чтобы осталось достаточно места для вычерчивания проекций всех элементов приспособления - установочных, направляющих и зажимных;

• начертить вокруг контура обрабатываемой детали установочные (центрирующие) или опорные элементы - подвижные и неподвижные опоры, оправки, призмы, направляющие элементы, кондукторные втулки и т.п.;

• начертить зажимные и вспомогательные элементы приспособления;

• начертить корпус, выполнить все необходимые сечения;

• проставить габаритные и контрольные размеры приспособления (диаметры кондукторных втулок, расстояния между осями кондукторных втулок, расстояния междубазовыми поверхностями, посадочные размеры базовых поверхностей и т.п.);

• разработать технические условия на точность изготовления приспособления.

Обрабатываемая деталь на общем виде приспособления принимается «прозрачной» и вычерчивается двойными штрих-пунктирами.

Приступая к проектированию, необходимо проанализировать имеющиеся конструкции приспособлений для обработки однотипных изделий, наметить пути усовершенствования или замены новыми приспособлениями, принципиально отличающимися от старых. Улучшение существующих и применяющихся на заводе конструкций приспособлений может идти путем замены ручных зажимов быстродействующими механическими, пневматическими, гидравлическими и электрическими, автоматизации процесса загрузки приспособления и снятия детали.

При использовании принципиально новой схемы приспособления необходимо учитывать следующее: максимальное использование нормализованных сборочных единиц и конструкций (пневматических и гидравлических приводов, цилиндров, зажимов, кондукторных втулок, базовых деталей и т.п.), возможность быстрой переналадки приспособления для обработки других подобных деталей, что особенно важно в условиях опытного и мелкосерийного производства, обеспечения наименьшей величины вспомогательного времени на установку, выверку и закрепление обрабатываемых деталей при достижении требуемой точности обработки.

При проектировании приспособления необходимо выполнять расчеты по определению усилий зажима в зависимости от силы резания, основных параметров зажимных устройств (эксцентриковых, винтовых, рычажно-шарнирных механизмов и др.), основных параметров силового привода (пневматического, гидравлического, электрического и др.). Кроме этого выполняются расчеты точности базирования данного приспособления в зависимости от требуемой точности изготовления детали.

Из рассмотренного видно, что процесс конструирования приспособления — это процесс синтеза его элементов. Онсостоят из выбора этих элементов, обеспечивающих заданные точность; производительность и экономичность; размещения элементов исходя из взаимосвязи между ними и выбора наиболее рационального соединения элементов оформлением корпуса приспособления. При конструировании и изготовлении приспособлений обеспечивают их высокую надежность по показателям безотказности, долговечности, ремонтопригодности, а в некоторых случаях и сохраняемости. Приспособления должны быть эргономичными, их обслуживание должно быть удобным и легким. Органы управления должны быть немногочисленными и располагаться в одном месте.

Общие виды приспособлений вычерчивают в масштабе 1:1 (исключение составляют приспособления для особо крупных или мелких, деталей). На общем виде указывают габаритные размеры приспособления и размеры, которые нужно выдержать при его сборке и отладке, дается нумерация деталей и их спецификация с указанием использованных стандартов. На общем виде приспособления приводят технические условия на его сборку. В них указывают необходимую точность сборки приспособления, требования к его регулировке и отладке, методы проверки при установке на станок, отделку и маркировку.

Далее производят деталировку. Рабочие чертежи выполняют только на специальные детали.