КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ. 1.Призначення допоміжних технологічних пристроїв
1.Призначення допоміжних технологічних пристроїв. 2.Які Ви знаєте допоміжні технологічні пристрої? 3.Класифікація допоміжних технологічних пристроїв. 4.Перелічіть пристрої для свердлильних верстатів. 5.Призначення багатошпиндельних свердлильних і револьверних головок. 6.Допоміжні технологічні пристрої для фрезерних і токарних верстатів. 7.Які вимоги ставлять до допоміжних пристроїв верстатів з програмним керуванням? 8.Охарактеризуйте револьверну головку для токарних верстатів з ПК. 9.Які Ви знаєте способи базування допоміжних інструментів? 10.Перелічіть допоміжні інструменти для фрезерно-свердлильно-розточувальних верстатів. 11.Допоміжні технологічні інструменти для багатоцільових верстатів. 12.Де використовують спеціальні допоміжні інструменти? Змістовний модуль 12 ПФ.Д.09.3Р.01.01.01
Тема 12 Методика проектування верстатних пристроїв 12.1 Розрахунок пристосування на точність 12.2 Автоматизоване проектування пристроїв
12.1 Розрахунок пристосування на точність
Пристосування для обробки заготівель є ланкою системи СНІД. Від точності його виготовлення й установки на верстаті, зносостійкості настановних елементів і твердості залежить точність обробки заготівель. Необхідну точність пристосування можна визначити рішенням розмірного ланцюга системи: заготівля - пристосування - верстат - інструмент. При цьому виявляється роль пристосування в досягненні заданої точності виконуваного на заготівлі розміру, тобто замикаючої ланки розмірного ланцюга. Для цього роблять розподіл допуску, що обмежує відхилення від виконуваного розміру, на частині, одна йз яких виділяється для пристосування. Однак спеціальні пристосування проектуються найчастіше до запуску нових виробів у виробництві, коли немає можливості уточнення цілого ряду питань: оброблюваності застосованих у виробі матеріалів, виду використовуваного встаткування й т.д. Тому параметри точності пристосувань найчастіше визначаються по довідниках. Ціль розрахунку на точність полягає у визначенні необхідної точності виготовлення пристосування по обраному параметрі й завдань допусків розмірів деталей й елементів пристосування. Розрахунки включають наступні етапи: · вибір одного або декількох параметрів пристосування, які впливають на положення й точність обробки заготівлі; · прийняття порядку розрахунку й вибір розрахункових факторів; · визначення необхідної точності виготовлення пристосування по обраних параметрах; · розподіл допусків виготовлення пристосування на допуски розмірів деталей, що є ланками розмірних ланцюгів; · внесення в ТУ складального креслення пристосування пункту про забезпечення точності пристосування. Вибір розрахункових параметрів здійснюється в результаті аналізу прийнятих схем базування й закріплення заготівлі й пристосування, а також точності забезпечуваних обробкою розмірів. Пристосування розраховується на точність по одному параметрі у випадку, якщо при обробці заготівлі розміри виконуються в одному напрямку; по декількох параметрах, якщо на заготівлі виконуються розміри в декількох напрямках. Напрямок розрахункового параметра пристосування повинне збігатися з напрямком виконуваного розміру при обробці заготівлі. При одержанні на оброблюваній заготівлі розмірів у декількох напрямках пристосування можна розраховувати тільки по одному параметрі в напрямку найбільш точного по допуску й найбільш відповідального по кресленню. Залежно від конкретних умов у якості рассчетных параметрів можуть виступати: · допуск паралельності й перпендикулярності робочої поверхні настановних елементів до поверхні корпуса пристосування, що контактує з верстатом; · допуск кутових і лінійних розмірів; · допуск співвісності (ексцентриситет); · допуск перпендикулярності осей циліндричних поверхонь і т.д. При розрахунку кондукторів для свердління заготівель у вигляді плит, корпусів, кронштейнів із завданням відстані від бічних поверхонь до отворів і між отворами за розрахункові параметри можна приймати: · допуск розташування втулок щодо настановних поверхонь пристосування; · допуск міжцентрових відстаней між кондукторами й втулками; · допуск перпендикулярності або паралельності осей втулок щодо робочої поверхні настановних елементів й опорної поверхні корпуса пристосування. Приклади вибору розрахункових параметрів при розрахунку точності пристосування Приклад 1. У пристосуванні фрезою 5 обробляється плоска поверхня А заготівлі в розмірі а з допуском Рисунок 12.1. Установка пристосування опорною поверхнею В корпуси 2 на стіл фрезерного верстата. Приклад 2. На фрезерному верстаті обробляється заготівля 4 по поверхнях А и В у розмірах а й у з допусками При аналізі виконуваних розмірів а й в, схем базування й установки, можна встановити, що допуск паралельності оброблюваної поверхні А и В відносно Б и Г деталі 4 може бути в межах допуску У якості розрахункових тут варто брати два параметри: · допуск паралельності площини Г настановних елементів 3 щодо площини Д корпуса пристосування; · допуск паралельності площини Б опорної пластини 5 і бічної поверхні Е напрямних шпонок 6 корпуса. Рисунок 12.2. Установка заготівлі поверхнями А и В на стіл фрезерного верстата.
У випадку, якщо допуск Пример 3. Заготівля 2 установлюється на зовнішню поверхню В тарілчастих пружин 7 по отворі діаметром d і закріплюється закручуванням гвинта 5 у корпусі 1. При цьому через деталі 3, 4 й 6 осьова сила від гвинта 5 передається на пружини 7 (рисунок 12.3). Рисунок 12.3. Установка заготівлі на зовнішню поверхню тарілчастих пружин по отворі.
Вихідною величиною для розрахунку на точність є допуск співвісності (припустимий ексцентриситет) осей отвору діаметром d і зовнішньої поверхні діаметром Д. За розрахунковий параметр варто прийняти відхилення від співвісності (ексцентриситет) настановної поверхні А корпуса (осі корпуса) пристосування й циліндричний зовнішньої поверхні В пружин 7. Саме від ексцентриситету осей поверхонь А и В буде залежати точність виготовлення деталі по відносному розташуванню циліндричних поверхонь.
Методика розрахунку пристосування на точність
На точність обробки впливає ряд технологічних факторів, що викликають загальну погрішність обробки Для вираження допуску а, виконуваного при обробці розміру, варто користуватися формулою:
де
Погрішність установки
де
де
Для дрібносерійного й серійного виробництва:
Для масового й крупносерійного: а) для одномісних пристосувань
б) для багатомісних пристосувань
в) для пристроїв-супутників
У загальному випадку:
де Звідси погрішність виготовлення пристосування:
У зв'язку зі складністю знаходження значень ряду величин точність виготовлення пристосування можна визначити по формулі:
де к т = 1...1…1, 2 (залежно від кількості доданків: чим їх більше, тим ближче до одиниці варто приймати значення к т); к т1 – коефіцієнт, що враховує зменшення граничного значення погрішності базування при роботі на настроєних верстатах: к т2 – ураховує частку погрішності обробки в сумарній погрішності, викликуваної факторами, що не залежать від пристосування (
Визначення розрахункових факторів Допуск а береться із креслення деталі (при остаточній обробці деталі). Погрішність базування Погрішність закріплення Погрішність розташування пристосування При вивірки пристосування на верстаті погрішність Погрішність від перекосу інструмента При обробці поверхонь у кондукторах погрішність
де
Якщо кондуктор має постійні (нерухомі) втулки, то погрішність При обробці поверхонь фрезами за допомогою установов погрішність Погрішність положення заготівлі а) для опор з малою поверхнею контакту: б) для опор з розвитий поверхнею контакту: де И – розмірне зношування опори, мм;
N – кількість контактів заготівель із опорою в рік (кількість установок).
Приклади розрахунку пристосування на точність
У заготівлі 1 обробляється отвір діаметром 10Н8 за допомогою кондуктора 2 з швидкозмінними втулками 3. Заготівля базується площиною Б на опорні пластини 4 й 5, а отвором А – на ромбічний палець 6 і площиною В – на опору 7. Необхідно визначити точність виготовлення пристосування (рисунок 12.4). Рисунок 12.4. Пристосування для обробки деталей. У першу чергу необхідно обґрунтувати параметри для розрахунку пристосування на точність при виконанні розмірів 50 · відхилення від паралельності осі втулки 3 щодо настановної площини Г опори 7; · відхилення від перпендикулярності осі пальця 6 щодо осі втулки 3. Проведемо розрахунок точності виготовлення пристосування з умови забезпечення розміру 50 Погрішність базування Погрішність закріплення Погрішність розташування пристосування на верстаті Погрішність від перекосу інструмента (п визначається сумою погрішності Погрішність зазору
Погрішність
Визначаємо економічну точність обробки: для прийнятих умов (свердління по кондукторі) (додаток, табл. 15) Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно привести відхилення від перпендикулярності осі пальця 6 щодо осі втулки 3 не більше 0, 06 мм. Тепер проведемо розрахунок пристосування на точність за умови виконання розміру 15 Погрішність базування Погрішність розташування пристосування на верстаті Погрішність від перекосу інструмента Погрішність від зношування настановного елемента (і визначається: Економічна точність обробки дорівнює ( = 0, 16 мм к т1 = 0, 8; к т = 1, 1; к т2 = 0, 6. Тоді маємо:
Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно поставити відхилення від паралельності осі втулки 3 щодо настановної площини Г опори 7 не більше 0, 04 мм. Приклад. Заготівля 1 (рисунок 12.5) обробляється по поверхнях А, Б и В у пристосуванні на фрезерному верстаті способом автоматичного одержання заданих розмірів. Заготівля 1 установлюється площинами Д и Г на опорні пластини 2 й 3, розміщені на корпусі 4 пристосування. Орієнтація пристосування на столі верстата щодо Т-подібних пазів здійснюється за допомогою напрямних шпонок 5. Рисунок 12.5. Обробка заготівлі в пристосуванні на фрезерному верстаті.
При фрезуванні деталі розміри 10–0, 2 й 40–0, 14 витрумує за рахунок установки в пристосуванні, а розмір 15+0, 05 за рахунок розмірів і настроювання інструмента. Тому для забезпечення при обробці паралельності горизонтальності площин Б и В і бічної площини А щодо площин Д и Г заготівлі в межах заданих допусків розмірів як розрахункові параметри варто прийняти: відхилення від паралельності робочої (настановної) площини Е опорних площин 2 щодо настановної поверхні Л корпуса 4 пристосування; відхилення від паралельності робочої (настановної) площини М опорної пластини 3 щодо бічної поверхні Н напрямних шпонок 5 пристосування. Розрахунок точності виготовлення пристосування з умови забезпечення розміру заготівлі 40–0, 14. Погрішність базування заготівлі Погрішність закріплення Погрішність розташування пристосування на верстаті Погрішність від перекосу інструмента Погрішність
Визначаємо економічну точність обробки. Для прийнятих умов (заготівля зі сталі, фрезування оздоблювальне, розмір 40 мм) по табл. 10 додатка
Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно вказати відхилення від паралельності площини Е відносно Л не більше 0, 03 мм на довжині 50 мм або 0, 06 мм на 100 мм. Тепер розрахуємо пристосування на точність із умови забезпечення розміру заготівлі 10–0, 2 мм. Погрішність базування Погрішність розташування пристосування на верстаті
де l – довжина деталі, мм; S – найбільший зазор між напрямними шпонками пристосування й Т-подібним пазом стола верстата, мм; L – відстань між шпонками, мм. Тоді:
Погрішність від перекосу інструмента Погрішність від зношування настановного елемента Економічна точність обробки дорівнює
На складальному кресленні пристосування необхідно вказати відхилення від паралельності площини М відносно Н не більше 0, 08 мм на довжині 50 мм або 1, 6/100 мм. Приклад. У заготівлі 1 обробляється східчастий отвір А в пристосуванні на токарському верстаті (рисунок 12.6). Заготівля 1 установлюється площиною Б на дві опорні пластини 2 й 3, площиною В – на опорну пластину 4 і площиною Г – на торець втулки 5. Пластини 2, 3 й 4 розміщаються на косинці 6, привареному до планшайби 7. Для балансування (зрівноважування) пристосування на планшайбі 7 закріплюється противага 8. Пристосування встановлюється на шпиндель токарського верстата за допомогою перехідного фланця 9, що виточенням Д центрується по конічному паску шпинделя 10. Центрування пристосування на фланці 9 виробляється виточенням Е по буртику Ж фланця 9 по посадці Н7/h6. При розточуванні отвору пристосування впливає на одержувані розміри 50 Як розрахункові параметри варто прийняти відхилення від паралельності осі шпинделя щодо настановних площин Л и М опорних пластин 2, 3 й 4. Рисунок 12.6. Обробка заготівлі на токарському верстаті.
Проведемо розрахунок точності виготовлення пристосування з умови забезпечення розміру заготівлі 50 Погрішність базування Погрішність розташування пристосування на верстаті · биттям · зсувом · биття Приймаємо величину Максимальний зсув
Биття У такий спосіб:
Погрішність від перекосу інструмента Погрішність
Визначаємо економічну точність обробки: Приймаємо к т1 = 0, 8; к т = 1, 1; к т2 = 0, 6.
Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно вказати відхилення від паралельності осі шпинделя щодо площини Л не більше 0, 04 мм на довжині 50 мм або 0, 08 мм на 100 мм. Тепер проведемо розрахунок точності виготовлення пристосування з умови забезпечення розміру заготівлі 75 Погрішність базування Погрішність розташування пристосування на верстаті Погрішність від перекосу інструмента Погрішність від зношування настановного елемента Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно вказати відхилення від паралельності осі шпинделя щодо площини М не більше 0, 02 мм на довжині 50 мм або 0, 04/100.
12.2 Автоматизоване проектування пристроїв
Процеси проектування верстатних пристосувань являють собою одну з різновидів інформаційних процесів, що мають місце в машинобудівному виробництві. Вони в різному ступені проявляються при розробці універсальних, универсально-переналаживаемых і спеціальних пристосувань. Найбільш інформаційно-ємними є процеси проектування спеціальних верстатних пристосувань. Тому зупинимося на цьому виді технологічного оснащення, тому що проектування інших видів буде в методичному плані бути частками случаємо проектування пристосувань. Виробництво спеціальних верстатних пристосувань носить різко виражений індивідуальний характер. Метою проектування при підготовці виробництва пристосувань є одержання технічної документації, необхідної для їхнього виготовлення. До складу цієї документації входять складальне креслення пристосування S, робочі креслення його деталей R, специфікація конструкції C, маршрутні технологічні карти виготовлення деталей Т, відомості необхідних заготівель W1 і готових елементів W2, носії із програмами для верстатів зі ЧПУ Q, відомість виробничих витрат на виготовлення конструкції Z. Сукупність документів, одержуваних у результаті підготовки виробництва оснащення, визначається:
де: m – число деталируемых елементів у конструкції; p – число деталей у пристосуванні, вироблених по нестандартних технічних процесах; r – число деталеопераций, виконуваних на верстатах зі ЧПУ. Процес технічної підготовки виробництва пристосувань має два види проектної діяльності: конструювання й технологічне проектування. Конструювання охоплює процеси розробки конструкції й одержання документації на неї. Технологічне проектування містить процеси побудови маршрутних технологій виготовлення деталей і зборки пристосувань, нормування операцій, визначення заготівель, покупних виробів, напівфабрикатів, устаткування, техніко-економічні розрахунки собівартості виготовлення пристосувань, витрат, вартості матеріалів і напівфабрикатів. Організаційно підготовка виробництва верстатних пристосувань на підприємстві не являє собою єдиного цілого. Вона розосереджена в різних технологічних підрозділах заводу. Розробку й виготовлення робочих креслень конструкцій здійснюють у бюро проектування оснащення ОГТ; в інших підрозділах ОГТ калькують креслення й виготовляють копії; розробку маршрутної технології виготовлення пристосувань роблять технологічні бюро інструментального цеху. Бюро праці й зарплати цього ж цеху здійснює технічне нормування робіт. Економічні розрахунки відбуваються планово-економічна служба заводу. Технологічне оснащення процесів проектування пристосувань у більшості випадків низьке: кульман, ручні обчислювальні машини. Є довідкова література, стандарти, досвід конструкторів інших заводів. Наприклад: Час розробки креслення загального виду пристосування – 38, 3 Час на деталировку креслення загального виду – 26, 8 Час на ознайомлення із завданням на проектування, кресленням виробу й заготівлі, технологічним процесом – 16, 3 Автоматизація проектування верстатних пристосувань припускає: · істотно знизити витрати матеріальних засобів і часу на проектування й виготовлення оснащення; · значно скоротити цикл полготовки виробництва виробів, що оснащують, і знизити їхня собівартість; · підвищити рівень нормалізації конструкцій пристосувань; · поліпшити якість проектованих конструкцій й одержуваної при цьому технічній документації; · домогтися алгоритмічної стабілізації створюваних конструкцій і технологічних рішень при їхньому виготовленні; · забезпечити можливість швидкого одержання достовірної інформації для якісного керування виробництвом пристосувань і створення в ньому на цій основі системи наукової орієнтації праці; · розширити сферу застосування верстатів зі ЧПУ на виробництво пристосувань; · підвищити ступінь оснащеності виробничих процесів, особливо в дрібносерійному виробництві. Завдання автоматизації проектування верстатних пристосувань може бути сформульована в такий спосіб: · є деяка безліч класів оброблюваних деталей, кожна з яких може бути описана деякою системою типових параметрів; є також певний набір (бібліотека) конструктивних елементів оснащення. Потрібно розробити систему правил інформаційного опису оброблюваних деталей, а також комплекс алгоритмів, такий щоб щораз після реалізації кінцевого числа операцій, що задають алгоритмами, можна було б одержати числовий опис конструкції пристосування й технології її виробництва, відображуване у вигляді сукупності докум
|