Список использованных источников. 1 Погодин, А.А. Проектирование технологических систем и оснастки / А.А

Основная литература

 

1 Погодин, А.А. Проектирование технологических систем и оснастки / А.А. Погодин, Л.В. Лебедев, А.Г. Схиртладзе. − М.: Академия, 2009. − 336 с.

2 Ермолаев, В.В. Технологическая оснастка. Практикум / В.В. Ермолаев Технологическая оснастка. Практикум / В.В. Ермолаев.- М.: Академия, 2012. -36 с.

Дополнительная литература

 

3 Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков / М.А. Ансеров. − Л.: Машиностроение, 1975. − 656 с.

4 Базров, Б.М. Альбом по проектированию приспособлений: учебное пособие / Б.М. Базров, А.Н. Сорокин, В.А. Губарь и др. − М.: Машиностроение,

1991. − 121 с.

5 Горошкин, А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник / А.К. Горошкин. − М.: Машиностроение, 1979. − 356 с.

6 Гречишников, В.А. Инструментальное обеспечение машиностроительного производства: учебник для вузов / Под ред. Ю.М. Соломенцева. − М.: Высшая школа, 2001. − 270 с.

7 Гурьянихин, В.Ф. Технологическая оснастка: учебное пособие / В.Ф. Гурьянихин, А.Д. Евстигнеев. − Ульяновск: УлГТУ, 2006. − 80 с.

8 Кузнецов, Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ: справочник / Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. − М.: Машиностроение, 1989. − 512 с.

9 Кузнецов, Ю.И. Конструкции приспособлений для станков с ЧПУ: учебное пособие для СПТУ / Ю.И. Кузнецов. − М.: Высшая школа, 1988. – 303 с.

10 Кузнецов, Ю.И. Станочные приспособления для металлорежущих станков с ЧПУ / Ю.И. Кузнецов, Р.Э. Сафраган, Б.А. Гончаренко. − М.: Машиностроение, 1984. − 156 с.

11 Константинов, С.Я. Магнитная технологическая оснастка / С.Я. Константинов. − Л.: Машиностроение, Ленигр. отд.-ние, 1974. − 382 с.

12 Маслов, А.Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента: справочник / А.Р. Маслов − М.: Машиностроение, 1996. − 240 с.

13 Переналаживаемая технологическая оснастка / Под ред. Д.И. Полякова. − М.: Машиностроение, 1988. − 256 с.

14 Плашей, Г.И. Конструкции приспособлений агрегатных станков и автоматических линий: альбом / Г.И. Плашей, Н.У. Марголин. − М.: Машиностроение, 1990. − 240 с.

15 Ромашкин, В.Г. Расчет механизмов-усилителей приспособлений на ЭВМ: методические указания / В.Г. Ромашкин. − Ульяновск: УлПИ, 1987. – 35 с.

16 Схиртладзе, А.Г. Станочные приспособления: учебное пособие для вузов / А.Г. Схиртладзе, В.Ю. Новиков. − М.: Высшая школа, 2001. − 110 с.

17 Схиртладзе, А.Г. Технологическая оснастка для машиностроительных производств: альбом в 2 т. / А.Г. Схиртладзе. − М.: "СТАНКИН", 1999.

18 Станочные приспособления. Справочник: в 2 т. / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. − М.: Машиностроение, 1984.

19 Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и инструментов / Под. общ. ред. С.Н. Корчака. − М.:

Машиностроение, 1988. − 352 с.

20 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986.

21 Терликова, Т.Ф. Основы конструирования приспособлений: учебное пособие для машиностроительных вузов / Т.Ф. Терликова и др. – М.: Машиностроение, 1980. − 119 с.

22 Технологическая оснастка многократного применения / Под ред. Д.И.

Полякова. − М.: Машиностроение, 1981. − 401 с.

23 Фрумин, Ю.Л. Вспомогательный инструмент к агрегатным станкам и автоматическим линиям / Ю.Л. Фрумин. − М.: Машиностроение, 1970. − 136 с.

 

Приложение 1

 

Варианты заданий к расчетно-графической работе

Номер варианта	Номер рисунка	Наименование и материал детали	Спроектировать приспособление для:
		Кронштейн, сталь 40Х	фрезерования плоскости в размер 65
		Сверления отверстия Ø 30 на р-ре 60±0,2
		Обработки отверстия Ø 54
		Сверления отверстия под резьбу М10
		Фрезерования плоскости в размер 60
		Сверления 4-х отверстий Ø 9
		Вал, сталь 45	Сверления отверстия Ø 605
		Фрезерования 2-х лысок в размер 17-0,07
		Вал, сталь 45	Сверления отверстия Ø 10
		Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 28
		Фрезерования 2-х пазов на диаметре Ø24
		Вилка, сталь 45	Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 24
		Сверления 2-х отверстий Ø6
		Фрезерования паза в размер 8
		Вал, сталь 45	Сверления отверстия Ø 8
		Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 30
		Сверления отверстия Ø6
		Корпус, СЧ 15	Сверления 3-х отверстий Ø 12
		Сверления отверстия Ø25
		Фрезерования торца в размер 72
		Сверления отверстия Ø 14
		Фрезерования плоскости в размер 75
		Сверления отверстия под резьбу М14
		Фрезерования плоскости в размер 85
		Сверления отверстия Ø 30
		Вал, сталь 45	Фрезерования 2-х шпоночных пазов на диаметре Ø 35
		Сверления 2-х отверстий под резьбу М6
		Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 26
		Сверления отверстия Ø 5

 

 

Рисунок 1 - Кронштейн

 

 

Рисунок 2 – Вал

 

Рисунок 3 – Вал

 

Рисунок 4 – Вилка

 

 

Рисунок 5 – Вал

 

 

Рисунок 6 – Корпус

 

Рисунок 7 – Вал

 

Приложение 2

 

Пример составления расчетной схемы приспособления

 

Методику составления расчетной схемы приспособления и определения усилий зажима рассмотрим на примере расчетного (сверлильного) приспособления.

Рисунок 8 – Расчетная схема приспособления для растачивания (сверления)

 

При растачивании отверстия Ø 35 Н 8 необходимо выдержать размер 40 ± 0,17 и отклонение от параллельности оси отверстия Ø 35 Н 8 относительно

основания не более 0,1 / 100 мм.

Расчетную схему составляют после выполнения пп. 1 – 4 расчетной части

методики проектирования приспособлений.

При установке заготовки на плоскость и два пальца (см. рисунок 8), один из которых срезан, пальцы должны быть полностью разгружены от действия

сил резания Рx, Рy, Рz. Возможны два случая:

1 Смещение заготовки от сил Рx и Рy предотвращается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с установочными элементами (при-

хватами) – Т₄, Т₅.

2 Отрыв (опрокидывание) заготовки под действием силы резания Рz или момента резания М_Р предупреждается силой зажима Q равномерно распределенной на два прихвата.

Рассчитав для обоих случаев значение силы Q, выбирают большее и принимают его за расчетную величину необходимой зажимной силы.

Произведем расчет силы зажима для первого случая.

Допустим Р_y < Р_x, а масса заготовки незначительна.

Этому условию можно записать (см. рисунок 8):

 

P_x < T₁ + T₂ + T₃ + T₄ + T₅.

 

Введя коэффициент запаса К и подставив значения сил трения, после преобразований получим:

 

K⋅ P_x < Q⋅ f₁ +Q⋅ f₂,

 

откуда

 

 

Коэффициент запаса К рассчитывают по формуле:

 

K = K₀ ⋅K₁ ⋅K₂ ⋅K₃ ⋅K₄ ⋅K₅ ⋅K₆,

 

где К₀ – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев обработки,

К₀ = 1,5; К₁ – коэффициент, учитывающий наличие случайных неровностей на заготовке (при предварительной обработке К₁ = 1,2; при окончательной, в том числе отделочной обработке К₁ = 1,0; К₂ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента в зависимости от метода обработки (таблица 1); К₃ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистой обработке, К₃ = 1,2; К₄ – коэффициент, учитывающий изменение зажимного усилия, для ручных зажимных устройств К₄ = 1,3, для механизированного привода, обеспечивающего постоянство развиваемых сил К₄ = 1; К₅ – коэффициент, характеризующий эргономику ручных зажимных устройств; при неудобном расположении рукояток управления К₅ = 1,2, при удобном (угол поворота менее 90 º) К₅ = 1; К₆ – коэффициент, учитывающий наличие момента, стремящегося повернуть заготовку на опорах; при установке заготовки на штыри К₆ = 1, при установке на опорные пластины К₆ = 1,5.

Если в результате расчета значение коэффициента запаса оказывается меньше 2,5, принимают К = 2,5. Коэффициенты трения f ₁и f ₂ принимают по таблице 2.

При расчете для второго случая необходимую силу зажима можно найти из уравнения моментов сил относительно опорной точки 2 или 3 (см. рисунок 8):

 

 

где L₁ – расстояние между опорами 1 и 2, 3 (см. рисунок 8);

 

 

Таблица 1 – Значения коэффициента К₂

Метод обработки	Компоненты сил резания	Значения для
чугуна	стали
Сверление	МКР	1,15
РХ	1,0
Зенкерование предварительное (по корке)	МКР	1,3
РХ	1,2
Зенкерование чистовое	МКР	1,2
РХ	1,2
Предварительное точение и растачивание	РZ	1,0	1,0
РY	1,2	1,4
РX	1,25	1,6
Окончательное точение и растачивание	РZ	1,05	1,0
РY	1,4	1,05
РX	1,3	1,0
Фрезерование цилиндрической фрезой	РZ	1,2 - 1,4	1,6 – 1,8
Фрезерование торцовой фрезой	РZ	1,2 - 1,4	1,6 – 1,8
Шлифование	РZ	1,15 – 1,2
Протягивание	РХ	1,5

 

Таблица 2 – Значения коэффициента трения f

Условия трения	f
Заготовка контактирует с опорами и зажимными устройствами (ЗУ) приспособления поверхностями: - обработанными - необработанными	0,16 0,2 – 0,25
При контакте заготовки с ЗУ и опорами, имеющими рифления	0,7
При закреплении в патроне с кулачками (губками):
- гладкими	0,16 – 0,18
- с кольцевыми канавками	0,3 – 0,4
- с взаимно перпендикулярными канавками	0,4 – 0,5
- острыми	0,7 – 1,0

 

По найденному максимальному значению силы зажима Q, в соответствии с расчетной схемой, определяют усилие Р на штоке привода, по которому, задаваясь значением давления воздуха в пневмосети, равным (0,4 – 0,6) МПа, рассчитывают его основные характеристики (диаметр цилиндра D, ход штока и др.) и окончательно выбирают по стандарту.

 

Приложение 3

 

Примеры выполнения расчета точности приспособления

 

Расчет точности изготовления приспособления по вышеприведенной методике выполнен на примере приспособления для растачивания (сверления) отверстия в корпусной заготовке при различных схемах ее базирования (рисунки 9 и 10). Схема действия сил зажима принята согласно рисунку 8.

 

Рисунок 9 – Конструктивная схема приспособления для растачивания (сверления)

 

 

Рисунок 10 – Конструктивная схема приспособления для растачивания (сверления)

 

Растачивание отверстия Ø 35 Н 8 производят с применением жесткой борштанги, т.е. без применения направляющей втулки; точность размера растачиваемого отверстия во всех случаях зависит от точности режущего инструмента, а точности размеров Б и β, выдерживаемых от оси отверстия Ø 35 Н 8 до какойлибо оси или поверхности, будет зависеть от принимаемой схемы базирования и точности изготовления приспособления.

 

Пример 1.

Определим точность приспособления, необходимую для обеспечения размера 50 ± 0,17 (см. рисунок 9):

1 Погрешность базирования

2 Погрешность закрепления , так как сила зажима (см. рисунок 9) направлена перпендикулярно выдерживаемому размеру.

3 Расчетная погрешность установки:

 

 

4 Погрешность обработки при [20, т. 1, таблица 1 ]

 

 

5 Допустимая погрешность установки:

 

 

Следовательно, предлагаемая схема базирования допустима.

6 Суммарная погрешность приспособления:

 

 

7 Погрешность собранного приспособления:

 

 

Погрешность установки приспособления ε_УП на станке определяют исходя из конструктивной схемы (см. рисунок 9).

 

 

где L – длина обрабатываемой заготовки, мм; S₁ – максимальный зазор между направляющей шпонкой приспособления и пазом стола станка, мм (S ₁ = 0,07 мм

для посадки H 8 / h 9); ℓ – расстояние между шпонками, мм;

 

 

, так как установка заготовки производится без зазоров; , так как отсутствуют направляющие элементы для режущего инструмента.

 

 

На чертеже общего вида приспособления должен быть поставлен расчетный размер Б = 50 ± 0,092 (см. рисунок 9).

При растачивании отверстия Ø 35 Н 8 в корпусе (см. рисунок 9) требуется обеспечить отклонение β от параллельности оси от растачиваемого отверстия относительно основания корпуса.

Для выполнения этого условия необходимо рассчитать, с какой точностью должна быть выдержана при сборке приспособления поверхностей установочных пластин относительно основания корпуса приспособления, т.е. с каким допуском должен быть выполнен параметр γ (см. рисунок 9).

Определяем необходимую точность приспособления по параметру γ.

1 Погрешность базирования

2 Погрешность закрепления [20, т. 1, таблица 16]

3 Фактическая погрешность установки:

 

4 Погрешность обработки при (0,015 мм на 100 мм длины) [20, т.1, таблица 4]

 

 

5 Допустимая погрешность установки:

 

 

Так как < , предлагаемая схема базирования (рисунок 9) и конструктивная схема приспособления приемлемы.

6 Суммарная погрешность приспособления:

 

 

7 Погрешность собранного приспособления:

 

 

На эскизе общего вида приспособления (рисунок 9) должно быть поставлено значение параметра γ = 0,03/100 мм.

 

Пример 2.

Определим необходимую точность приспособления для выдерживаемого размера 40 ± 0,17 мм (рисунок 10).

1 Погрешность базирования :

 

 

где S_max – максимальный зазор при посадке на палец; Т ₁, Т ₂ – соответственно допуск на диаметр пальца и отверстия; S_min – минимальный зазор при посадке

на палец.

 

 

2 Погрешность закрепления .

3 Погрешность установки фактическая:

 

 

4 Погрешность обработки при [20, т. 1, таблица 2 ]:

 

 

5 Допустимая погрешность установки:

 

 

Следовательно, и предложенная схема базирования допустима.

6 Суммарная погрешность приспособления:

 

 

7 Погрешность собранного приспособления:

 

 

На чертеже общего вида приспособления должен быть проставлен расчетный размер Г = 40 ± 0,066 (рисунок 10).

Определим необходимую точность приспособления для выдерживаемого углового размера β (рисунок 10).

Так как установка заготовки для обеспечения точности углового размера β не отличается от установки заготовки в первом примере (рисунок 9), то точность приспособления по параметру β не изменится и будет равна 0,029 мм.

Погрешность собранного приспособления:

 

 

На чертеже общего вида приспособления (см. рис. П 3.2) должен быть проставлен размер γ = 0,03/100 мм.

 

Приложение 4

 

Погрешности установки приспособлений ε_УП на станке

 

 

Продолжение приложения 4

 

 

 

Приложение 5

 

Примеры типовых технических требований к чертежам общего вида приспособлений

 

Продолжение приложения 5