Назначение, устройство и принцип работы проектируемого приспособления

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»

Курсовой ПРОЕКТ

по дисциплине: Проектирование технологической оснастки

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

для специальности 2 – 36 01 01 "Технология машиностроения"

специализации 2 – 36 01 01 31 "Технология обработки материалов на станках и автоматических линиях"

Гомель, 2007

Разработчик: Семиход И.А., преподаватель Учреждения образования «Гомельский государственный машиностроительный колледж»

Методические рекомендации разработаны для учащихся специальности

2 – 36 01 01 специализации 2 – 36 01 01 31 дневной, вечерней и заочной формы обучения, изучающих дисциплину «Проектирование технологической оснастки» и выполняющих по ней курсовой проект. Кроме того, рекомендациями могут пользоваться учащиеся, находящиеся на дипломном проектировании, при выполнении технической части дипломного проекта.

Обсуждены и одобрены на заседании цикловой комиссии

"Технология машиностроения"

Протокол №____________от ________________20___г.

Содержание

Введение.. 5

Выполнение работы.. 5

1 Техническая часть.. 10

1.1 Назначение, устройство и принцип работы проектируемого приспособления. 10

Выполнение работы.. 10

Пример 1. 10

Пример 2. 12

1.2 Базирование заготовки в приспособлении.. 14

Выполнение работы.. 14

Пример 1. 14

Пример 2. 15

1.3 Расчет погрешности базирования и установки.. 16

Выполнение работы.. 17

Пример 1. 17

Пример 2. 18

1.4 Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении.. 19

Выполнение работы.. 21

Пример 1. 21

Пример 2. 22

1.5 Расчет основных параметров зажимного механизма.. 24

Выполнение работы.. 25

Пример 1. 25

Пример 2. 26

1.6 Прочностные расчеты деталей приспособления. 28

Выполнение работы.. 29

Пример 1 (предварительный проектный расчет) 29

Пример 2 (проверочный расчет) 30

1.7 Анализ проектируемого приспособления с целью уменьшения его металлоемкости.. 31

Выполнение работы.. 32

2 Конструктивные способы обеспечения безопасности.. 33

3 Выбор рациональной конструкции приспособления.. 36

4 Расчет экономической эффективности приспособления.. 38

Выполнение работы (согласно данным на 01.01.2006) 39

Пример 1. 39

Пример 2. 40

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 42

Выполнение работы.. 43

5 Оформление курсового проекта.. 44

5.1 Оформление бланка задания. 44

5.2 Оформление титульных листов. 45

5.3 Требования по оформлению пояснительной записки.. 47

5.3.1 Общие требования к построению пояснительной записки. 47

5.3.2 Общие требования к оформлению пояснительной записки. 48

5.3.3 Изложение текста пояснительной записки. 51

5.3.4 Оформление иллюстраций и построение таблиц. 52

5.3.5 Оформление ссылок на использованные источники. 54

Список использованных источников.. 55

Приложение А.. 56

Приложение Б.. 57

Приложение В.. 58

Приложение Г.. 60

Введение

Во введении даются общие сведения о технологической оснастке, описывается назначение станочных приспособлений, их возможности и предъявляемые к ним требования.

Введение должно быть увязано с темой курсового проекта: в нем указываются основные цели и задачи разработки рациональной конструкции приспособления, а также отмечается актуальность темы проекта. При разработке приспособлений имеются широкие возможности для проявления творческой инициативы по созданию конструкций, обеспечивающих наибольшую эффективность и рентабельность производства, по снижению стоимости приспособлений и сокращению сроков их изготовления.

Выполнение работы

Данный текст является типовым образцом для написания Введения для курсового проекта.

Технологической оснасткой называют приспособления, контрольно – измерительные устройства и металлорежущий инструмент для машиностроительных предприятий. Причем, приспособления являются наиболее сложной и трудоемкой ее частью.

Приспособлениями в машиностроении называют дополнительные устройства к технологическому оборудованию, применяемые при выполнении технологических операций (обработке заготовок, сборке изделий, контроле и др.).

Приспособления классифицируются по следующим основным признакам:

По целевому назначению:

- станочные приспособления для установки заготовок на станках (70…80% от общего количества приспособлений), которые от вида обработки делят на токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, протяжные, строгальные и др.;

- вспомогательный инструмент для установки обрабатывающих инструментов;

- сборочные приспособления для облегчения правильного взаимного положения деталей и сборочных единиц, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (резиновых деталей, пружин, рессор), напрессовки, запрессовки, вальцовки, клепки, гибки по месту и других сборочных операций;

- контрольные приспособления, предназначенные для проверки точности заготовок, промежуточного и окончательного контроля изготавливаемых деталей, проверки сборочных операций, сборочных единиц и машин (к этой группе относятся также испытательные и контрольно-измерительные стенды);

- транспортно-кантовальные приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и собираемых изделий (обычно тяжелых), применяемые в основном в автоматизированном массовом и крупносерийном производствах.

По степени специализации:

- универсально-сборные приспособления (УСП) собирают из заранее изготовленных стандартных деталей и сборочных единиц без последующей доработки. УСП являются одноцелевыми по назначению (токарные, фрезерные, сверлильные и др.), но универсальными по изготовлению;

- сборно-разборные приспособления (СРП) представляют собой компоновку, состоящую из готовой стандартной базовой части (плиты, угольника, планшайбы), сборочных единиц (зажимных, установочных и т.д.) и наладочного элемента, чаще всего специального;

- универсально-наладочные приспособления (УНП). Состоят из двух частей: одна часть – постоянная, базовая; вторая – меняющаяся, представляющая собой сменные наладки. Базовая часть приспособлений обычно стандартная. При смене объекта производства базовая часть используется в комплекте с другими наладками для обработки новых деталей, сменные же наладки утилизируются;

- универсальные безналадочные приспособления (УБП) представляют собой законченный механизм долговременного действия с постоянными установочными элементами и предназначены для многократного использования без доработки. Большинство конструкций УБН поставляются совместно со станками и являются их принадлежностью;

- специализированные наладочные приспособления (СНП) состоят из специализированной, чаще всего механизированной базовой сборочной единицы и специальных сменных наладок для установки заготовок, близких по схемам базирования, закреплению и характеру обработки.

- неразборные специальные приспособления (НСП) используются для выполнения определенной операции при обработке конкретных заготовок. Они являются одноцелевыми. При смене объекта производства такие приспособления приходится утилизировать независимо от степени их физического износа.

По степени механизации и автоматизации:

- ручные;

- механизированные;

- полуавтоматические;

- автоматические.

За счет использования приспособлений

- устраняется необходимость разметки заготовок и выверки их при установке на станках;

- расширяются технологические возможности металлообрабатывающего оборудования;

- возрастает производительность труда;

- повышается точность обработки, сборки и качество изделий;

- обеспечивается возможность многостаночного обслуживания, применения прогрессивных норм времени, снижения необходимой квалификации и численности рабочих;

- создаются условия для механизации и автоматизации процессов производства;

- снижается себестоимость продукции;

- улучшаются условия и безопасность труда, снижается аварийность.

Приспособления должны быть

- удобными и безопасными в работе;

- быстродействующими;

- достаточно жесткими для обеспечения заданной точности обработки;

- удобными для быстрой установки на станок, что особенно важно при периодической смене приспособлений в серийном производстве;

- простыми и дешевыми в изготовлении;

- доступными для ремонта и замены изношенных деталей.

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

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

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 величины на основе расчетных данных. Исходя из 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.

Разработку общего вида приспособлений (шестой этап конструирования) начинают с нанесения на лист контуров заготовки. В зависимости от сложности приспособления вычерчивают несколько проекций заготовки. Последнюю целесообразно показывать условными линиями (тонкими, штрихпунктирными) для того, чтобы она выделялась на чертеже приспособления.

Разработку общего вида ведут методом последовательного нанесение отдельных элементов приспособления вокруг контуров заготовки. Сначала вычерчивают установочные детали, затем зажимные устройства, детали для направления инструмента и вспомогательные устройства. После этого вычерчивают корпус приспособления, который объединяет все перечисленные выше элементы.

Из рассмотренного видно, что процесс конструирования приспособления – этот процесс синтеза его элементов. Он состоит 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 (исключения 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.

При конструировании специального приспособления необходимо обосновать экономическую целесообразность его изготовления и эксплуатации. В расчетах на рентабельность обычно сопоставляют различные конструктивные варианты приспособления для выполнения одной и той же технологической операции.

Техническая часть

Назначение, устройство и принцип работы проектируемого приспособления

При разработке этого пункта составляется описание назначения, устройства и принципа работы приспособления со ссылкой на позиции сборочного чертежа. При этом необходимо указать:

-для обработки какой детали и на какой операции используется приспособление, на каком станке оно устанавливается;

-как осуществляется закрепление заготовки в приспособлении. Описать тип зажимного механизма или механизированного привода;

-как осуществляется установка заготовки в приспособлении;

-способ центрирования и закрепления приспособления на столе станка.

Выполнение работы

Пример 1

Сборочный чертеж приспособления приведен на рисунке 1.1.1, спецификация сборочного чертежа приведена на рисунках 1.1.2.

Согласно заводскому технологическому процессу на операции 070 Горизонтально – фрезерной используется специальное фрезерное приспособление с пневмоприводом двойного действия. Приспособление предназначено для базирования и закрепления заготовок при фрезеровании паза дисковой фрезой в детали рычаг УЭС 0300697-01 на горизонтально – фрезерном станке 6Р82Г.

В приспособлении устанавливается одновременно две заготовки наружной цилиндрической поверхностью диаметром 18 мм в пазы ползушки 8. Заготовки левым торцом опираются на торцовую поверхность второго установочного элемента – упора 14. Упор 13 имеет прорезь, которая при базировании заготовки предохраняет ее от поворота вокруг своей оси.

Для закрепления заготовки необходимо подать клин 4 влево, который перемещается во втулке 3 и роликах 9 и 10. Ход клина ограничен винтом 19. Втулка 3 закреплена в корпусе 1 приспособления болтами 15. Два опорных ролика 9 с помощью штифтов 25 закреплены также в корпусе приспособления. Ролик 10 установлен в пазе рычага 11 на штифте 24.

Усилие Q, развиваемое пневмоцилиндром через клиновой механизм с роликами на наклонной и горизонтальной поверхностях, передается на рычаг 11. Рычаг 11 поворачивается по часовой стрелке относительно штифта 25, с помощью которого он закреплен в корпусе приспособления. При этом рычаг болтом 17 со сферическим наконечником перемещает ползушки 7 и 8 в направляющих 5 до упора 12. Направляющие 5 и упор 12 устанавливаются в корпусе 1 с помощью штифтов 23 и закрепляются винтами 20.

Заготовки закреплены в приспособлении силой W.

Отжим заготовки осуществляется при перемещении клина вправо в обратной последовательности.

Для точной установки приспособления на столе станка в нижней части корпуса приспособления запрессованы два пальца 6. Приспособление закрепляется на станке болтами 18 и гайками 22 с помощью четырех проушин и Т-образных пазов.

Пример 2

Сборочный чертеж приспособления приведен на рисунке 1.1.3, спецификация сборочного чертежа приведена на рисунках 1.1.4.

Согласно заводскому технологическому процессу на операции 150 Горизон­тально-фрезерной используется специальное фрезерное приспособление с винтовым зажимом. Приспособление предназначено для базирования и закрепления заготовки при фрезеровании 18-ти пазов последовательно дисковой угловой фрезой в детали Сектор АМ01.36.601А на горизонтально-фрезерном станке 6Р83 с поворотом от позиции к позиции.

Заготовки пакетом надеваются внутренней цилиндрической поверхностью диаметром 20 мм на наружную поверхность ступенчатого вала 3 между проставками 14 до упора в щеку 19. Детали имеют шпоночный паз, который при базировании заготовки предотвращает ее от проворачивания вокруг своей оси.

Приспособление содержит корпус 1, внутри которого во втулке 4 смонтирован вал 3. К валу жестко крепится с помощью винтов 24 щека 19. Она является опорной поверхностью при установке обрабатываемых деталей на шпоночный участок вала. В щеку 19 ввернут кронштейн 10 и вилка 22. С кронштейном с помощью штифта 34 кинематически связана планка 12, которая осуществляет через коро­мысло 7 и с помощью болта 20 до упора в щеку 19 зажим набранных для обработки заготовок. Регулировка взаиморасположения кронштейна 10 и вилки 22 с болтом 20 выполняется гайками 26 и 28.

К корпусу 1 жестко и соосно крепится диск 5, снабженный отверстиями для углового деления. С помощью шпонки 31 с валом 3 соединен диск 6, несущий два узла фиксатора 17. На выходном конце вала навинчен маховик, состоящий из корпуса 9 и рукояток 15. Маховик фиксируется от самоотворачивания гайкой 27. Для обработки детали в приспособлении требуется наличие подводимого центра 2.

Приспособление работает следующим образом: набранные в пакет между проставками 14 и зажатые гайкой 26 заготовки поворотом маховика устанавливаются в исходную позицию для нарезки первого паза. Эта позиция определяется упором винта 23 в скошенную поверхность диска 6. Отверстия в диске 5 смещены на величину половины шага в одном ряду относительно таких же отверстий другого ряда. Два фиксатора, работая поочередно, обеспечивают поворот и фиксацию обрабатываемых деталей в восемнадцати позициях. Крайняя позиция также ограничена винтом 23.

Для снятия деталей необходимо открутить гайку 26, откинуть планку 12, отодвинуть по плоскости стола приспособление от упора в центр и, выведя из прорези болт 20, снять обработанные детали со шпоночного конца вала 3.

Приспособление в сборе фиксируется на станке по Т-образным пазам с помощью 4-х пальцев 11 и закрепляется болтами 21 с помощью проушин корпуса 1 и Т-образных пазов стола станка.