Анализ проектируемого приспособления с целью уменьшения его металлоемкости

Основная масса приспособления приходится на его корпус. Корпус является базовой деталью, объединяющей элементы при­способления. На корпусе монтируют установочные элементы, зажимные устройства, направляющие элементы, а также вспо­могательные детали и механизмы. Корпус воспринимает силы, возникающие при обра­ботке, а также зажимные силы. Корпус приспособления должен быть жестким и прочным при минимальной массе (для облегче­ния корпусов применяют полости), удобным для очистки от стружки и отво­да охлаждающей жидкости; обеспечивать быструю и удобную установку и съем заготовок; обеспечивать установку и закрепление приспособления на станке без выверки. Корпус должен быть простым и дешевым в изготовлении и обеспечивать соблюдение требований техники безопасности. Недопустимы острые углы и малые просветы между рукоятками и корпусом, могущие вызвать защемление рук рабочего.

Для изготовления корпусов обычно применяют серый чугун (СЧ10, СЧ12, СЧ 15 и др.), который обладает хорошими демпфирующими свойствами; стали (Ст3, Ст5, 35Л, 45 и др.); в отдельных случаях легкие сплавы на основе алюминия (АЛ6, АЛ9 и др.), а также магниевые сплавы.

В зависимости от материала используют различные методы изготовления корпусов: литье (чугун, сталь, алюминиевые сплавы), ковка и штамповка (сталь, алюминиевые сплавы), сварка (сталь, алюминиевые сплавы), а также сбор­ка из отдельных элементов на винтах или с натягом. Литье применяют в основном для корпусов сложной конструкции; сроки их изготовления довольно длительны. С помощью сварки также можно получать корпуса сложных конфигураций, при этом сокращаются сроки, и снижается себестоимость их изготовления. Применяя усиливающие ребра, уголки и косынки, можно получить жесткие сварные корпуса. Стоимость сварных корпусов в отдельных случаях может быть снижена вдвое по сравнению с литыми, а масса уменьшена на 40%. Для сокращения сроков и снижения стоимости подготовки производства следует расширять применение сварных корпусов, особенно корпусов крупных размеров. Ковкой и резкой сортового материала получают корпусы простых конфигураций и небольших размеров. Для корпусов сложных конфигураций эти методы могут оказаться нерентабельными, а вынужденное упрощение конструкции приводит к утолщению стенок и увеличению массы детали.

Выбор варианта определяется условиями эксплуатации приспособления, сроками, себестоимостью и технологией его изготовления.

Выполнение работы

Анализируя требования, предъявляемые к заготовке по точ­ности обработки (14 квалитет), силы, возникающие при работе приспособления (W = …, Н), конфигурацию, позволяющую раз­местить основные элементы приспособления, выбираем для про­ектируемого приспособления сварной корпус из стали СтЗ. Сроки и стоимость изготовления таких корпусов значительно ниже литых, и масса их уменьшается до 40%. Для снятия остаточных напряжений после сварки корпус подвергают отжигу.