Автоматизация проектирования средств технологического

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ОСНАЩЕНИЯ

 

 

Методические указания к практическим занятиям

для студентов очной формы обучения

направления 15.03.05 Конструкторско-технологическое

обеспечение машиностроительных производств

 

Краснодар

 2016

 

 

Составитель: канд. техн. наук, доц. Н.Б. Абрамова

 

  

 

Автоматизация проектирования средств технологического оснащения: методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения и направления 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств /Сост.: Н.Б. Абрамова; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. машиностроения и автомобильного транспорта, 2016. – 11 с.

 

Содержат теоретическую часть и указания к выполнению практических занятий, а также контрольные вопросы и рекомендуемую литературу.  

 

 

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. кафедры МСАТ КубГТУ А.Г. Соколов;

           главный инженер МОАО «СЕДИН» В.А. Ююкин

 

Содержание

 

Практическое занятие № 1 Проектирование станочного приспособления с  помощью T-FLEX CAD………………………………………………………………..4 Практическое занятие № 2 Разработка спецификации на приспособление с помощью T-FLEX CAD………………………………………………………………..6
Практическое занятие № 3. Расчет и проектирование спирального сверла с помощью T-FLEX CAD ………………………………………………………………..8

Практическое занятие № 4. Расчет и проектирование резца с помощью T-FLEX CAD..9

Практическое занятие № 5.Разработка схем контроля и проектирование контрольного

  приспособления…………………………………………………………………………….10

 

 

 

Практическое занятие №1

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ПОМОЩЬЮ

T - FLEX CAD.

  Конструирование станочных приспособлений является творческим процессом. Основная сложность состоит в том, что представляемая в схемах и чертежах конструкция существует только голове разработчика. В результате анализа известных конструкций, должно синтезироваться новое приспособление отвечающее основным эксплуатационным требованиям.

    1.1 Цель работы

Цель работы – изучить методику конструирования станочных приспособлений, основные требования к оформлению конструкторской документации и условия обеспечения основных требований к конструкции приспособлений.

Теоретические положения

При конструировании приспособления необходимо учитывать следующее:

        – предусматривать возможность удобной очистки установочных поверхностей от стружки и смазочных и охлаждающих жидкостей СОЖ);

    – обеспечивать удобство при загрузке и выгрузке заготовок;

     –придавать конструкции простую и гладкую форму внешних поверхностей, что облегчает уборку;

  – максимально использовать в конструкции стандартные, нормализованные, унифицированные детали и узлы, а также покупные изделия;

  – удобно располагать органы управления, обеспечивая доступ к заготовке для наблюдения и контроля за обработкой;

    – при наличии резьбовых соединений предохранять их от самоотвинчивания;

    – предусматривать защиту поверхностей, особенно рабочих, от коррозии;

  – обеспечивать долговечность и износостойкость приспособления и возможность без затруднений выполнять его контроль, регулировку и ремонт

Конструкция приспособления должна обеспечивать:

– безопасность в процессе эксплуатации:

– заданную производительность,

– надежность в эксплуатации,

– заданную точность изготовленных деталей,

– экономическую целесообразность.

Методика выполнения работы

Преподавателем выдается задание: чертеж детали и заготовки, указывается операция и условий производства (тип производства, объем выпуска, марка станка, размеры рабочей зоны, посадочные места станка, другие технические характеристики).

     Занятие проводят с группой, разделенной на звенья по 2-3 человека. Работа в звене ведется коллективно: старший группы организует работу. Совместно разрабатывается эскиз приспособления и оформляется пояснительная записка, преподаватель контролирует этапы, консультирует в затруднительных случаях.

  Первоначальный эскиз приспособления выполняется на миллиметровой бумаге с соблюдением масштаба и других требований ЕСКД.

Последовательность этапов

 

1. Анализ исходных данных включает:

– рассмотрение чертежей или эскизов детали и заготовки, позволяющее установить габаритные размеры, форму и массу детали;

–выяснение по операционному эскизу и операционной карте содержания операции, положения заготовки, технологических баз заготовки, направлений действия сил резания, размеров, достигаемых в ходе обработки, мест действия сил зажима, возможных направлений смещения заготовки;

– оценка степени сложности приспособления (чем больше объем выпуска деталей, тем большую сложность и большую стоимость приспособления можно допустить, не опасаясь того, что оно не окупится);

определить ограничения приспособления по габаритам, способам центрирования и крепления на станке.

  2. Создание общей идеи конструкции приспособления, которая должна быть одобрена преподавателем.

3. Конструирование приспособления в указанной ниже последовательности.

На чертежном листе изображают утолщенными штрихпунктирными линиями две или три проекции обрабатываемой заготовки в виде, который она будет иметь после рассматриваемой операции и в том положении, которое она должна занимать в приспособлении на станке при обработке. Проекции располагают так, чтобы осталось достаточно места для размещения деталей приспособления. Изображенная заготовка считается "прозрачной".

Размещение на чертеже направляющих элементов приспособления (кондукторных втулок, установов), располагаемых в точном соответствии с расположением обрабатываемой поверхности также в двух или трех проекциях.

Затем на чертеже в соответствии с технологическими базами, указанными на операционном эскизе, расставляют установочные элементы - опоры призмы, планки и др.

Далее выбирают тип зажимного устройства и располагают его на чертеже общего вида приспособления в соответствии с тем, как на операционном эскизе указано место действия усилия зажима.

К начерченному ранее добавляют вспомогательные и делительные устройства и крепеж для всех установленных ранее элементов, а также (при необходимости) другие детали и сборочные единицы.

Выбрав тип корпуса (литой, сварной, сборный), создают его конструкцию, которая должна объединить все элементы приспособления, быть прочной, жесткой и удобной в работе.

Для центрирования приспособления на станке в корпусе размещают центровик, а для обеспечения соосности с осью стола – привертные шпонки с крепежными деталями. Для закрепления на станке на корпусе предусматривают проушины, а в Т–образные станочные пазы вставляются специальные болты с шайбами и гайками.

       Для расчета конструктивных параметров приспособления, оптимизации элементов используется компьютерная программа– «Расчет параметров приспособления».

  Окончательное оформление чертежа состоит в изображении недостающих проекций, видов, разрезов, габаритных и контрольных размеров, координирующих расстояний, выносок для указания позиций деталей. На чертеже указывают наиболее существенные технические требования (точность, надежность функционирования, безопасность), предъявляемые к приспособлению, а также требования по окраске, клеймению, срокам проверки.

  Составление спецификации приспособления.

  4 Графическая часть отчета. Операционный эскиз, общий вид приспособления, схемы, поясняющие принцип работы приспособления и его механизмов.

  5 Выводы и предложения. Здесь излагаются достоинства и недостатки приспособления и предложения по его дальнейшему усовершенствованию.

Содержание отчета

   – Наименование работы.

  – Анализ исходных данных.

  – Изложение идеи конструкции приспособления.

  – Последовательность конструирования приспособления.

  – Описание назначения, устройства и работы приспособления.

  – Выводы и предложения.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные эксплуатационные требования к приспособлениям.

2. Назовите этапы оформления чертежа общего вида.

3. Для чего корпус приспособления оснащается центровиком или привертными шпонками?

4. Какие параметры приспособления

Список рекомендуемой литературы

1. T-FLEX. Пособие по работе с системой, 2014.

2. Киричек А.В., Афонин А.Н. Проектирование металлообрабатывающих инструментов и технологической оснастки вT-FLEX CAD: Учеб. пособие/ М.: Машиностроение-1, 2007. - 158 с

3. Станочные приспособления. Справочник, т.1,2 /под ред. Б.Н. Вардашкина. М.: Машиностроение, - 1984. -345 с.

4. Терликова Т.Ф. Основы конструирования приспособлений. М.: Машиностроение, 1980. -353 с.

   5. Горохов В.А. Проектирование и расчет приспособлений. Минск: Выcшая школа, 1986. -199 с.

Практическое занятие № 2

T - FLEX CAD

   

Применение переналаживаемых (обратимых) приспособлений решает одну из важнейших проблем машиностроения - создание гиб­кого быстро- и легко переналаживаемого производства. При исполь­зовании таких приспособлений успешно решается задача повышения коэффи­циента оснащенности мелкосерийного и даже единичного произ­водств до уровня крупносерийного и массового.

Цель работы

Цель работы – изучение принципов учета использования элементов УСПО в различных наладках с помощью спецификаций.

Теоретические положения

Основной системой приспособлений отвечающих требованию максимальной готовности к производству является система УСПО (УСП) – универсально – сборная переналаживаемая оснастка (универсально–сборные приспособления).

Специфической особенностью системы УСПО является отсутствие в процессе создания конструкции этапов:

–конструирования

–изготовления деталей и узлов.

Элементы и узлы приобретаются у специализированных предприятий по выпуску УСПО, а с процессом проектирования справляются слесари – сборщики, прошедшие специализированные курсы повышения квалификации.

УСПО с пазами 8 мм (УСПО-8) предназначены для приборостроения, детали массой – 5 кг.

УСПО с пазами 12 мм (УСПО-12) предназначены для среднего машиностроения, детали массой – 60 кг.

УСПО с пазами 16 мм (УСПО-16) предназначены для тяжелого машиностроения, детали массой до 3000 кг.

  Универсально-сборные круглые накладные кондукторы (УСКНК) – предназначен для обработки отверстий расположенных равномерно по окружности: диапазон диаметр от 45 до 1630 мм. Переналаживаемый круглый накладной кондуктор предназначен для обработки отверстий неравномерно расположенных на окружности диаметр от 45 до 1630 мм. Масса обрабатываемых заготовок не оговаривается.

Требование о невозможности хранения приспособлений более 1–2х недель на складе заставляет искать возможность фиксировать конструкцию (наладку) используемого УСП с помощью различных средств – фотографии, схемы и др. Другой проблемой является учет продолжительности и частоты использования элементов в различных наладках. Это необходимо для обоснованной целенаправленной комплектации набора элементов УСПО для оптимизации, повышения эффективности (увеличение рентабельности) используемого комплекта элементов. Эти же данные необходимы для амортизации стоимости работы УСПО.

Детали и узлы УСПО разделены на следующие группы:

         Все элементы комплекта УСПО делятся на 5 групп:

   1 - Базовые

   2 - Корпусные

   3 - Установочно-направляющие

   4 - Крепежно-прижимные детали

   5 - Сборочные единицы

По конструктивно-технологическим признакам группы делятся на подгруппы. Номенклатурный и численный состав заводского комплекта УСПО зависит от характера и объема выпускаемой продукции и колеблется в широких пределах.

В каталоге [1] рекомендуется оформлять чертеж и спецификации приспособлений УСПО по специальной форме, рисунок 4.1

 Т а б л и ц а 2.1

Спецификация приспособлений УСПО для обработки детали …………№ …………на станке……………черт.№…………

Группа	Наименование	Обозначение	Код	Кол–во	№ поз.
Базовые детали	Плита	7081–4222	3.001.01	1	1
Корпусные детали	Опора квадратная Опора прямоугольная      и т.д.	7033–4734 7033–4752	3.100.03 3.101.03	1 3	24 26
Установочные детали	Кольцо	7019–006–01	3.242.17	2	14
Зажимные детали	Прихват передвижной       и т. д.	7016–4015	3.400.04	1	31
Крепежные детали	Винт установочный            и т.д.	7002–4006–05	4.510.06	6	20
Пневмогидропривод	Аккумулятор и т.д.	И.3017.000	4.610.01	1	32
Арматура	Тройник и т.д.	И.2716.000	4.801.01	3	25
Вспомогательные детали	Заглушка и т. д.	И.2709.000	4.910.02	2	29

Методика выполнения работы

По заданию преподавателя, приспособление УСПО, выполненное из элементов соединенных по типу «шпонка – шпоночный паз» перекодировать в приспособление, выполненное по типу соединения элементов «отверстие – конический палец – разрезная коническая втулка»

Содержание отчета

– эскизы рассмотренных типов соединения элементов УСПО.

– исследование схемы приспособления с нанесенными № позиций.

– спецификация элементов приспособления УСПО.

Контрольные вопросы

1. Почему использование дорогостоящих деталей УСПО для сборки приспособлений оказывается более экономичным по сравнению с использованием более дешевых элементов системы НСП?

2. Принципы формирования производственного комплекта элементов УСПО

3. Время оперативного оснащения системы УСПО.

4. Отрасли промышленности, в которых рекомендовано применение элементов УСПО.

5. Серии системы УСПО и области их применения.

6. Типы соединения элементов УСПО.

Список рекомендуемой литературы

1.  Каталог 31.122.40 – 84 Детали и сборочные единицы универсально–сборной переналаживаемой оснастки (УСПО) к металлорежущим станкам. М.: Изд–во стандартов, 1985, 166 с.

2. Тарабарин О. И., Абызов А. П., Ступко В. Б. Проектирование технологической оснастки в машиностроении [Электронный ресурс]: учебное пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: Издательство «Лань», 2013. – 304 с. – Режим доступа:   http://e.lanbook.com/view/book/23473/.

 

Практическое занятие № 3

Цель работы

– Рассчитать сверло и начертить с помощью T-FLEX CAD согласно варианта из таблицы.

Рассчитать и сконструировать сверло с цилиндрическим хвостовиком, оснащенное пластиной из твердого сплава, для сверления отверстия диаметром D, глубиной l. Основные размеры сверла выбрать по ГОСТ 22735.

 

№ варианта	D	l
	мм
1	12	55
2	13	60
3	17	100
4	18	110
5	20	120
6	8	40
7	10	40
8	10,5	50
9	14	70
10	15	90
П р и м е ч а н и е. В вариантах № 1 - 5 материал заготовки –сталь 50, =750 МПа; в вариантах № 6 - 10 СЧ 20, 170 НВ.

Контрольные вопросы

1.Чему равен угол 2φ у спиральных сверл?

Список рекомендуемой литературы

1. Тарабарин О. И., Абызов А. П., Ступко В. Б. Проектирование технологической оснастки в машиностроении [Электронный ресурс]: учебное пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: Издательство «Лань», 2013. – 304 с. – http://e.lanbook.com/view/book/23473/.

2. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. – М.: Машиностроение, 1990. - 445 с.

3. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2. М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

 4. Обработка металлов резанием. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. Панова А.А.– М.:Машиностроение,1988 – 736 с.

 

 

Практическое занятие № 4

Цель работы

– Рассчитать резец и начертить с помощью T-FLEX CAD согласно варианта из таблицы.

Рассчитать поперечное сечение корпуса резца с пластиной из твердого сплава для черновой обработки стального вала. Диаметр заготовки D, глубина резания t; подача на оборот S_o; вылет резца l.

Список рекомендуемой литературы

1. Тарабарин О. И., Абызов А. П., Ступко В. Б. Проектирование технологической оснастки в машиностроении [Электронный ресурс]: учебное пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: Издательство «Лань», 2013. – 304 с. – Режим доступа:   http://e.lanbook.com/view/book/23473/.

2. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. – М.: Машиностроение, 1990. - 445 с.

3. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2. М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

 4. Обработка металлов резанием. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. Панова А.А.– М.:Машиностроение,1988 – 736 с.

 

 

Практическое занятие № 5

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Как известно [1], тщательный анализ конструкции детали, контролируемых технических требований, оценка возможности комплексного контроля требований чертежа позволяет исключить вероятность ошибки. Успешное проектирование контрольного приспособления в значительной степени зависит от совокупности перемещений реализуемых в конструкции, выбранных средств контроля и их точности.

Для исключения ошибок в определении принципов действия контрольного приспособления, рекомендуется на этапе анализа выбрать или разработать схему контроля т.е. схему взаимных перемещений детали и контрольных приборов, реализуемых в конструкции приспособления.

Цель работы

– Исследование и анализ особенностей схем контроля точностных параметров детали: геометрических и взаимного расположения.

– Разработка схемы контрольного приспособления для различных деталей (по чертежу, выданному преподавателем или чертежу детали для курсового проектирования)

 

Теоретические положения

Контроль взаимного расположения поверхностей детали обеспечивается при определенных перемещениях мерительных приборов относительно базовых поверхностей/1/. Схема взаимных перемещений позволяет представить идею контрольного приспособления, оценить правильность выбранного принципа контроля и причины возникающих погрешностей при данной схеме контроля. Поэтому разработка и анализ схем контроля обязательный этап при разработке контрольных приспособлений. Типовые схемы контроля приведены в справочной литературе, например/1,3/ и представлены в альбоме/4/.

При проектировании контрольных приспособлений рекомендуется изучить представленные в альбоме/4/ схемы и провести анализ возможности их использования для контроля параметров, конкретной детали. В результате анализа выбирается подходящая схема. Если подходящих схем перемещений элементов контрольного приспособления нет – разрабатывается новая принципиальная схема, обеспечивающая заданные технические требования.

Выбор схемы контроля зависит от точности контролируемого параметра, от сложности конструкции детали от количества контролируемых деталей (типа производства).

           

       5.3 Методика выполнения работы

 

 Последовательность этапов работы:

       – Выявить и провести анализ технических требований на чертеже детали и оценить соответствие их оформления ГОСТ 2.307–68 и ГОСТ 2.308–79.

– Выбрать в альбоме [8] варианты схем контроля на технические требования заданной детали. При отсутствии в альбоме подходящих вариантов, сформулировать требования к контрольной операции и оформить требуемую схему контроля, ориентируясь на представленные варианты схем контроля в альбоме [8].

Содержание отчета

Отчет включает:

– эскиз – схему простановки технических требований (отклонения размеров и взаимного расположения поверхностей) к различным поверхностям детали;

– эскиз выбранных вариантов схем контроля (по альбому/4/);

– разработанные варианты схем контроля (при отсутствии типового), с указанием возможных погрешностей при контроле заданных параметров.

 

Контрольные вопросы

 

1. Назначение схем контроля.

2. Порядок разработки конструкций контрольной оснастки.

3. Классификация контролируемых параметров.

4. Назовите факторы, влияющие на выбор схемы контроля.

Список рекомендуемой литературы

1. Тарабарин О. И., Абызов А. П., Ступко В. Б. Проектирование технологической оснастки в машиностроении [Электронный ресурс]: учебное пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: Издательство «Лань», 2013. – 304 с. – Режим доступа:   http://e.lanbook.com/view/book/23473/.

       2. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. – М.: Машиностроение, 1990. - 445 с.

3. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2. М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

4. Обработка металлов резанием. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. Панова А.А.– М.:Машиностроение,1988 – 736 с.

5. Зубарев Ю. М. Расчет и проектирование приспособлений в машиностроении [Электронный ресурс]: учебник. – СПб.: Издательство «Лань», 2015. – 320 с. Режим доступа: http://e.lanbook.com/view/book/221603/.

6. Альбом по проектированию приспособлений. 1991.

7. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. 1991.

8. Альбом схем контроля. Методическое пособие. Оренбург 2001. - 112с.

 

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ОСНАЩЕНИЯ

 

 

Методические указания к практическим занятиям

для студентов очной формы обучения

направления 15.03.05 Конструкторско-технологическое

обеспечение машиностроительных производств

 

Краснодар

 2016

 

 

Составитель: канд. техн. наук, доц. Н.Б. Абрамова

 

  

 

Автоматизация проектирования средств технологического оснащения: методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения и направления 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств /Сост.: Н.Б. Абрамова; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. машиностроения и автомобильного транспорта, 2016. – 11 с.

 

Содержат теоретическую часть и указания к выполнению практических занятий, а также контрольные вопросы и рекомендуемую литературу.  

 

 

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. кафедры МСАТ КубГТУ А.Г. Соколов;

           главный инженер МОАО «СЕДИН» В.А. Ююкин

 

Содержание

 

Практическое занятие № 1 Проектирование станочного приспособления с  помощью T-FLEX CAD………………………………………………………………..4 Практическое занятие № 2 Разработка спецификации на приспособление с помощью T-FLEX CAD………………………………………………………………..6
Практическое занятие № 3. Расчет и проектирование спирального сверла с помощью T-FLEX CAD ………………………………………………………………..8

Практическое занятие № 4. Расчет и проектирование резца с помощью T-FLEX CAD..9

Практическое занятие № 5.Разработка схем контроля и проектирование контрольного

  приспособления…………………………………………………………………………….10

 

 

 

Практическое занятие №1