Технологическая оснастка, используемая на участке

Кулачковые патроны бывают двух-, трех- и четырехкулачковые. В двух-кулачковых самоцентрирующих патронах (рисунок 30, а) зак­репляют различные фасонные отливки и поковки, причем кулач­ки таких патронов часто предназначены для закрепления заготов­ки только одного типоразмера. Наиболее массовые трехкулачковые самоцентрирующие патроны (рисунок 1, б) используют при об­работке заготовок круглой и шестигранной формы или круглых прутков большого диаметра. В четырехкулачковых самоцентриру­ющих патронах (рисунок 2) закрепляют прутки квадратного сечения, а в патронах с индивидуальной регулировкой кулачков — заготовки прямоугольной или несимметричной формы. Кулачко­вые патроны выполняются с ручным и механизированным при­водом зажимных механизмов.

Рисунок 2 – Четырехкулачковый самоцентрирующий патрон:

1 - корпус; 2 - сухарь; 3 - винт; 4 - кулачок; D - диаметр патрона

 

На патрон в зависимости от размеров и формы заготовок уста­навливают сменные кулачки 8 на выступы оснований 6 и 11 и прикрепляют винтами 7 и 12. Упоры 17 устанавливают по размеру заготовки и фиксируют винтами 18, передвигающимися в Т-об­разных пазах корпуса, и гайками 19. Стержень 9 с помощью шпо­нок 10 обеспечивает одновременное перемещение кулачков при наладке патрона.

Применение автоматизированного патрона сокращает время на зажим заготовки и открепление обработанной детали по сравне­нию с ручным механизмом на 70...80 %; в значительной мере об­легчает труд рабочего.

Самоцентрирующие трехкулачковые клиновые быстропереналаживаемые патроны, конструкции которых показаны на рис. 3, предназначены для базирования и закрепления заготовок типа вала и диска при обработке на токарных станках, в том числе с ЧПУ.

Рисунок 3 – Самоцентрирующие трехкулачковые клиновые патроны для об­работки заготовок типа вала (а) и диска (б):

1 - основной кулачок; 2 - эксцентрик; 3 - накладной кулачок; 4 - тяга; 5 - плавающий центр; 6 - сменная вставка; 7 - корпус; 8 - втулка с клиновыми замками; 9 - втулка; 10 - винт; 11,, 12 - фланцы; 13 - штифт; 14 - вставка

 

Патрон (рис. 3, а) состоит из корпуса 7, основных 1 и на­кладных 3 кулачков, сменной вставки 6 с плавающим центром 5 и эксцентриков 2, в кольцевые пазы которых входят штифты 13. Быстрый зажим и разжим накладных кулачков при их переналадке осуществляется тягами 4 через эксцентрики 2. Для обработки заготовок типа вала в патрон устанавливают сменную вставку 6 с плавающим центром 5 и выточкой по наружному диаметру. Заго­товку располагают в центрах (центре 5 и заднем центре станка) и зажимают плавающими кулачками с помощью втулки 8 с клино­выми замками, которая соединена с приводом, закрепленным на заднем конце шпинделя станка. Разжим осуществляется с помо­щью фланца 11. Для выполнения работ в патроне с самоцентриру­ющими кулачками сменную вставку 6 заменяют вставкой 14 (рис. 32, б), которая не имеет выточки по наружному диаметру, благодаря чему обеспечивается самоцентрирование патрона. Пат­рон крепят на шпиндель станка с помощью фланца 12. К приводу патрон присоединяют втулкой 9 и винтом 10. [, с. 106]

Токарные центры (рис. 4) используют при обработке заготовок различной формы и размеров. Угол при вершине рабочей части 1 центра (рис. 35, а) обычно равен 60°. Диаметр опорной части 3 меньше меньшего диаметра хвостовой части 2 конуса. Это позволяет вынимать центр из гнезда без повреждения конической поверхности хвостовой части заготовки.

 

 

Рисунок 4 – Токарные центры различных типов:

1, 2 и 3 — соответственно рабо­чая, хвостовая и опорная части

 

Центр, показанный на рис. 4, б, служит для установки заготовок диаметром до 4 мм. У таких заготовок вместо центровых отверстий имеются наружные углубления — конические поверхности с углом при вершине 60°, в которые входит внутренний конус центра, называемый обратным. Если необходимо подрезать торец заготовки, применяют срезанный центр (рис. 4, в), который устанавливают только в пиноль задней бабки. Центр со сферической рабочей частью (рис. 4, г) используют в тех случаях, когда требуется обработать заготовку, ось которой не совпадает с осью вращения шпинделя станка. Центр с рифленой рабочей поверхностью рабочей части (рис. 4, д) предназначен для обработки заготовок с большим центровым отверстием без поводкового патрона.

В процессе обработки заготовки в центрах передний центр вращается вместе с ней и служит только опорой; задний центр при этом неподвижен. Вследствие нагрева при вращении он теряет твердость и интенсивно изнашивается. Поэтому задний центр изготовляют из углеродистой стали с твердосплавной рабочей частью (смотреть рис. 4, е).

При обработке с большими скоростями и нагрузками применяют задние вращающиеся центры. Показанная конструкция вращающегося центра с указателем осевого усилия предназначена для базирования и закрепления заготовок типа вала, устанавливаемых в поводковых патронах при обработке на токарных станках, в том числе с ЧПУ.

 

 

Рисунок 36 - Задний вращающийся центр:

1 - корпус; 2 - центр; 3 - уплотнение; 4 - гайка; 5 - винт; 6, 14 - подшипни­ки; 7 - кольцо; 8 - указатель величины осевых сил; 9 - фланец; 10 - пакет тарельчатых пружин; 11 - игольчатый подшипник; 12 - заглушка; 13 - винт

 

Вращающийся центр обеспечивает передачу больших осевых сил и  контроль силы прижима штырей к торцу заготовки. При поджиме заготовки вращающимся центром с помощью пневмо- или гидропривода пиноли задней бабки центр 2 через подшипники 6 и 14 и фланец 9 сжимает пакет тарельча­тых пружин 10. При этом индикатор указателя 8 величины осевых сил показывает значения деформации тарельчатых пружин и осе­вой силы. Перед эксплуатацией индикатор тарируют, нагружая центр заранее известной осевой силой.

Задний конец центра 2 вращается в игольчатом подшипнике 11, который крепится в корпусе 1 заглушкой 12. Фланец 9 связан с корпусом 1 посредством винта 13. Перемещение фланца в осе­вом направлении ограничивается кольцом 7. Вытеканию смазки препятствует уплотнение 3, смонтированное в гайке 4, контря­щейся винтом 5.

Люнеты применяют в качестве дополнительной опоры при закреплении заготовок, у которых длина выступающей из патрона части составляет 12... 15 диаметров и более. Люнеты подразделяются на неподвижные и подвижные.

 Неподвижный люнет (рис. 5, а) устанавливают на направляющих станины станка и крепят планкой 5 с помощью болта и гайки 6. Верхняя часть 1 неподвижного люнета откидная, что позволяет снимать и устанавливать заготовки на кулачки или ролики 4 люнета. Они служат опорой для заготовки и поджимаются к ней винтами 2. После установки заготовки винты 2 фиксируются болтами 3. На заготовке в местах контакта с роликами люнета протачивают канавку.

 

Рисунок 5 – Неподвижный (а) и подвижный (б) люнеты:

 1 - откидная часть; 2 - винт; 3 - болт; 4 - кулачки; 5 - планка; 6 - гайка

 

Подвижный люнет (рис. 5, б) крепится на каретке суппорта и перемещается при обработке вдоль заготовки. Подвижный лю­нет имеет два кулачка, которые служат опорами для заготовки. Третьей опорой является резец.   [, с. 117]

 

 

Рисунок 6 – Тиски машинные

 

Для закрепления заготовок на фрезерных станках большое распространение получили различные по конструкции и размерам машинные тиски (рис. 6). Машинные тис­ки могут быть простыми неповоротными (а), поворотными (б), корпус которых можно поворачивать вокруг вертикальной оси, уни­версальными (в), позволяющими осуществ­лять поворот заготовки вокруг двух осей, и специальными (г) для закрепления в призме валов. Тиски своим основанием крепятся болтами на столе фрезерного станка.

2 Выполнение индивидуального задания – СС20220.40.052

 

2 .1 Подобрать детали из числа деталей изготавливаемых в цехе

Выполнить чертеж детали

Выполнить описание детали

 

Деталь кронштейн СС20220.40.052 относится к деталям типа кронштейн. Габаритные размеры детали 180•152•90мм.

Паз 6 и поверхности 7, 10, 13, 16 имеют шероховатость Rа 12,5 мкм по h16 ква­литету точности.

Все фаски (8, 15, 19, 20,, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28) выполнены с шероховатостью Ra 6,3 мкм.

Поверхность 17 является базой В и выполнена по H6 квалитету точности и шероховатостью Ra 0,8 мкм.

Торцы 1 и 3 выполнены по H8 квалитету точности и шероховатостью  Ra 1,6 мкм. К ним предъявляется требование, допуск перпендикулярности поверхности, относительно базы В 0,05 мм. На поверхностях торцов расположено по 4 резьбовых отверстия.

Вдоль оси детали расположено отверстие, выполненное по H7 квалитету точности и шероховатостью Ra 0,8 мкм. К этому отверстию предъявляется допуск параллельности отверстия, относительно базы В 0,1 мм.

Поверхность 11 выполнена по H19 квалитету точности и шероховатостью Ra 50 мкм. На этой поверхности имеются 2 резьбовых отверстия и лыска с шероховатостью Ra 6,3 мкм по Н14 квалитету.

На поверхностях 10 и 13 имеются 4 ступенчатых отверстия 9 и 18 выполненных по H14 квалитету точности и шероховатостью Ra 6,3 мкм, и 2 сквозных отверстия выполненных по H7 квалитету точности и шероховатостью Ra 0,8 мкм

Деталь изготовлена из серого чугуна марки СЧ15 ГОСТ 1412-85. [5, c. 67]

Таблица 1 - Химический состав СЧ 20

Марка  чугуна	Массовая доля элементов % (остальное Fe)						Механические свойства
	C	Si	Hr	P	S		δв	HB
				Не более			МПа
СЧ 15	3,3	1,4	0,7	0,2		0,15	200	1700-2410

 

Анализ детали на технологичность.

 

Таблица 2 – Анализ технологичности детали

№ поверхности	Квалитет	Шероховатость		Примечание
		Rа
1	2	3	4	5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1	10 14 10 7 14 10 16 14 14 16 19 14 16 7 2	1,6 6,3 1,6 0,8 6,3 1,6 12,5 6,3 6,3 12,5 50 6,3 12,5 0,8 3	6 4 6 7 4 6 3 4 4 3 1 4 3 7 4	Торец Плоскость Торец Отверстие Резьбовое отверстие Торец Торец Фаска Отверстие Плоскость Поверхность Резьбовое отверстие Плоскость Отверстие 5
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28	14 16 7 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14	6,3 12,5 0,8 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3	4 3 7 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4	Фаска Торец Плоскость Отверстие Фаска Фаска Фаска Фаска Фаска Фаска Фаска Фаска Фаска Фаска

 

Определяем коэффициент унификации по формуле:

К_у = ,                                  (1)

где Q_у.э. – количество унифицированных элементов;

Q_э. – общее количество элементов.

К_у = = 1

Деталь технологична, так как

К_у  0,6,

1  0,6

Находим средний квалитет точности обработки по формуле:

А_ср = ,            (2)

где - сумма квалитетов точности;

n_i - количество квалитетов точности определенного квалитета;

- сумма квалитетов точности.

А_ср =  = 13,68

Коэффициент технологичности изделия 13,61, то есть деталь технологична.

Определяем коэффициент точности по формуле:

К_т.ч. = 1 - ,                                        (3)

где А_ср - средний квалитет точности обработки

К_т.ч. = 1 - = 0,92

Данная деталь нормальной точности, так как Кт =0,92; 0,92 0,78

Определяем среднюю шероховатость по формуле:

Б_ш = ,              (4)

где - сумма классов шероховатости;

n_i - количество классов шероховатости определенного класса;

- сумма классов шероховатости.

Б_ш = = 4,21

Определяем коэффициент шероховатости по формуле:

К_ш = ,                                               (5)

где Б_ш - средняя шероховатость

Кш = =0,24

Технологичность – возможность изготовления изделия согласно чертежа с минимальными затратами.

Качественная оценка технологичности детали:

- конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных элементов и в целом является стандартной;

- деталь изготавливается из стандартной заготовки, полученной методом закрытой штамповки;

- размеры и поверхности детали имеют соответственно оптимальные степень точности и шероховатость;

- физико - химические  и механические свойства материала, жесткость  

детали, ее форма и размеры соответствуют требованиям технологии изготовления;

- показатели базовой поверхности детали обеспечивает точность установки, обработки и контроля;

- конструкция детали обеспечивает возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления.

Вывод: исходя из качественной и количественной оценки технологичности можно сделать вывод, что деталь является технологичной, труднообрабатываемой, средней точности.