Глава 29. Методика конструирования технологической оснастки

Приступая к проектированию средств технологического осна­щения операций, необходимо установить цель проектирования, которая определяется производственной необходимостью предпри­ятия. Проектирование новой оснастки может осуществляться для технологических операций, на которые она не была разработана, или может быть проведена модернизация применяемой техноло­гической оснастки для повышения ее производительности, сокра­щения числа ручных операций и улучшения условий работы рабо­чих. Для этого необходимо:

обосновывать применение каждой детали, элемента и механиз­ма приспособления;

обеспечивать удобство сборки, разборки и регулировки при­способления. Исключать по возможности подбор и подгонку дета­лей, а также операции выверки и регулировки деталей и узлов при сборке;

экономично расходовать материал, необходимый для изготов­ления приспособления;

обеспечивать необходимую прочность деталей способами, не тре­бующими увеличения массы (придание деталям рациональных форм с наилучшим использованием материала, применение материалов повышенной прочности, введение упрочняющей обработки);

отработать конструкцию приспособления на технологичность;

упростить процесс эксплуатации приспособления (предусмотреть автоматизацию смазки трущихся поверхностей, удобную очи­стку установочных поверхностей от стружки и т.д.) и управление, сосредоточивая органы управления и контроля по возможности в одном месте;

предупреждать возможность достижения аварийного состояния приспособления, вводя предохранительные и предельные устрой­ства, коррозию деталей;

предусматривать защиту трущихся поверхностей от проникно­вения грязи, пыли и влаги и обеспечивать надежную страховку резьбовых соединений от самоотворачивания;

максимально использовать нормализованные и унифицирован­ные детали и узлы; заменять, если это возможно, оригинальные детали стандартными, нормализованными, унифицированными, заимствованными или покупными узлами и деталями;

обеспечивать удобство загрузки и выгрузки обрабатываемых де­талей из рабочей зоны, предусматривать применение выталкива­ющих устройств для выгрузки деталей.

В процессе проектирования средств технологической оснастки участвует технолог и конструктор, которые в своей работе должны осуществлять тесное взаимодействие и творческое сотрудничество. Каждый из них имеет свои задачи проектирования. Технолог дол­жен осуществлять выбор заготовок и технологических баз; разра­батывать технологические процессы изготовления элементов тех­нологической оснастки (формирование маршрутов обработки и со­держания технологических операций, разработка эскизов механической обработки деталей, определение режимов обработ­ки и т.д.) и процесс сборки приспособления. К задачам конструк­тора можно отнести: уточнение принятой технологом схемы приспособления и установки детали; выбор конструкции и размеров элементов приспособления; определение величины усилия зажи­ма, схемы базирования детали и т. д.; определение общей компонов­ки приспособления с установлением необходимых допусков на из­готовление деталей и сборку приспособления.

Исходными данными для проектирования приспособления яв­ляются: чертежи заготовок и детали с техническими требования­ми, технологические процессы изготовления деталей, заданная про­изводительность, альбомы нормалей и стандартов деталей и сбо­рочных единиц приспособлений.

Из технологических процессов изготовления деталей конструк­тор получает сведения о станках, методе базирования заготовок, режущем инструменте, режимах обработки и технологических нор­мах времени на обработку. Эти сведения необходимы для выявле­ния размеров, допусков, шероховатости поверхностей, марки ма­териалов и термической обработки, размеров, связанных с уста­новкой приспособления и расположения органов его управления.

Процесс проектирования приспособлений осуществляют в та­кой последовательности:

изучение чертежа изделия, содержания и структуры технологи­ческой операции, схем и поверхностей базирования, закрепления и наладки, характеристик и конструктивных особенностей стан­ка, на котором планируется обработка;

анализ условий эксплуатации, обслуживания и ремонта проек­тируемого приспособления с учетом типа производства;

анализ существующих конструкций, используемых для анало­гичных работ. Уточнение схемы базирования и закрепления. Расчет сил резания и зажима. Выбор места приложения зажима, опреде­ление и выбор типа и размеров установочных элементов, их числа и взаимного положения. Выбор типа зажимного механизма и его привода и определение его основных параметров с учетом задан­ного времени на установку, закрепление и снятие изделия после его обработки;

установление и выбор: типа и размеров элементов для направ­ления и контроля положения режущего инструмента; конструк­ции и размеров вспомогательных элементов и устройств, корпуса приспособления;

эскизная разработка вариантов общего вида приспособления путем последовательного нанесения элементов приспособления (ус­тановочных, зажимных, направляющих для инструмента, вспо­могательных) вокруг контура детали, нанесенного в трех проек­циях посередине листа соответствующего формата. Вычерчивание корпуса приспособления, объединяющего все элементы конструк­ции. Выбор оптимального варианта конструкции;

уточнение и отработка выбранного варианта конструкции. Со­ставление кинематической, пневматической, гидравлической и других схем. Произвести расчет элементов приспособления — силового и прочностного, оценить жесткость элементов, точности обработки детали на данном приспособлении и др. Графическое оформление приспособления по ЕСКД;

выполнение технико-экономических расчетов целесообразнос­ти и эффективности применения (модернизации, замены) при­способлений.

После окончания проектирования необходимо уточнить: сты­ковку, привязку и другие кинематические связи; достаточность числа размеров, указаний, проекций, разрезов; использования нормализованных, стандартных и покупных изделий; степень уче­та фактических нагрузок, возникающих при работе приспособле­ния; отработку приспособления на производственную, эксплуата­ционную и ремонтную технологичность; соблюдение правил тех­ники безопасности и производственной санитарии при сборке и эксплуатации.