Послідовність виконання роботи. 9.4.1 Вивчити креслення заданої деталі, технічні умови і технологічний регламент механічної обробки

9.4.1 Вивчити креслення заданої деталі, технічні умови і технологічний регламент механічної обробки.

9.4.2 Вибрати бази і розробити теоретичну схему базування.

9.4.3 Вивчити комплект нормалізованих елементів УЗП.

9.4.4 Розробити монтажну схему компоновки відповідно до вимог технологічного регламенту обробки.

9.4.5 Визначити похибку базування для виконуваних розмірів заготовки.

9.4.6 Скласти пристрій, виконати налагодження на заданий розмір.

9.4.7 Розрахувати складання УЗП.

9.4.8 Дослідити точність налагодження складання УЗП.

 

Зміст звіту

Звіт повинен містити:

9.5.1 Найменування лабораторної роботи.

9.5.2 Номер групи, прізвище та ініціали студента.

9.5.3 Ескіз деталі.

9.5.4 Операційний ескіз механічної обробки заготовки.

9.5.5 Метрологічні дані вимірювальних засобів.

9.5.6 Теоретична схема базування заготовки та обґрунтування вибору баз.

9.5.7 Розрахунок похибки базування і аналіз похибки закріплення;

9.5.8 Розрахункова схема та визначення сил, потрібні для надійного закріплення заготовок.

9.5.9 Розрахунок і аналіз сил, які розвиває затискний механізм.

9.5.10 Ескіз компоновки УЗП.

9.5.11 Розрахунок компоновки УЗП на точність складання.

9.5.12 Висновки.

9.5.13 Дата і підписи студента і викладача.

 

Питання для самоперевірки

9.6.1 Характеристика універсально-збірних прис­троїв.

9.6.2 Область застосування УЗП.

9.6.3 Вимоги, які ставляться до елементів і складальних одиниць комплекту УЗП.

9.6.4 Переваги і недоліки УЗП.

9.6.5 Універсально-збірні кондуктори.

9.6.6 Універсально-збірні пристрої для розточувальних робіт.

9.6.7 Універсально-збірні пристрої для фрезерних робіт.

9.6.8 Універсально-збірні пристрої для токарних робіт.

9.6.9 Переналагоджувальні універсально-збірні пристрої і комплекти пристроїв для верстатів з ЧПК.

9.6.10 Допоміжний інструмент.

9.6.11 Похибки складання УЗП та установки оброблювальних заготовок.

9.6.12 Вимоги до складання пристроїв.

9.6.13 Компоновка і експлуатація пристроїв

 

Література

 

[1], с. 198...201.

[2], с. 105...107.

[4], с. 305...343.

[6], с. 127…157

[7], с. 5...38.

[10], с. 7...18.

Лабораторна робота № 10

Вивчення конструкції верстатних пристроїв

Мета роботи

Закріпити теоретичні знання та набути практичні навички в області проектування верстатних пристроїв; вивчити конструкцію запропонованого пристрою; виконати ескіз заготовки, яка оброблюється з використанням пристрою; розробити схему базування та розрахувати похибки установки для виконуваних розмірів, а також виконати розрахунок пристрою.

 

Обладнання, прилади та інструменти

10.2.1 Пристрої до токарних, свердлильних, фрезерних та інших верстатів.

10.2.2 Довідкова та нормативно-технічна література.

 

Методичні вказівки

Конструкція пристрою повинна задовольняти наступним основним вимогам: забезпечувати задану точність і продуктивність технологічної операції при економічній доцільності його застосування; полегшити працю робітника; бути зручним в експлуатації; забезпечувати безпечність роботи та бути ремонтно-придатним. При компоновці конструкції пристрою необхідно максимально використовувати стандартні та нормалізовані елементи.

Треба, щоби пристрій забезпечив необхідне положення заготовки відносно налагодженого на розмір інструмента, що досягається в результаті базування заготовки.

В процесі установки заготовки виникає похибка закріплення , яка визначається проекцією різниці граничних положень вимірної бази, що зміщується дією сили затиску, в напрямку виконуваного розміру. Якщо зміщення для партії заготовок постійне, то похибка закріплення рівна нулеві, тому що рівні нулеві різниця граничних положень вимірної бази.

Похибка є в основному наслідком непостійності сили затиску , тому при практично рахують, що . Отже, при застосуванні механізованих і автоматизованих приводів затискних механізмів, які забезпечують постійність сили , похибка закріплення практично дорівнює нулю. При ручному приводі величина може досягати великих значень, так як сила є непостійна. Тому для виконання точних робіт в будь-якому виробництві застосування пристроїв з ручним приводом – небажане.

Розрахунок величини може бути доцільним тільки у випадку застосування ручного приводу.

Необхідну силу закріплення заготовки визначають з умови рівноваги заготовки під дією прикладених до неї сил.

До заготовки, з однієї сторони, прикладені сили тяжіння та сили, що виникають в процесі обробки, з другої – сили затиску і реакції опор, які визначають. Під дією цих сил заготовка повинна знаходитися у рівновазі. При розрахунках слід орієнтуватися на стадію дії зсуваючих сил і моментів, при якій сили затиску повинні бути найбільшими.

Початковими даними для розрахунку сил затиску є: схема базування заготовки; значення, напрямок і місце прикладання сил, які виникають при обробці; схема закріплення заготовки, тобто напрям і точка прикладання сили затиску.

Складання початкових даних для розрахунку необхідних сил затиску є найважливішим моментом проектування затискних механізмів, так як помилка на цьому етапі може привести до створення пристрою, який не забезпечить надійного закріплення заготовки.

В процесі обробки, крім сили затиску, на заготовку діють сили різання, тертя, маса заготовки, відцентрові та інерційні сили. Сили та моменти різання при розрахунках сили затиску збільшують на величину коефіцієнту запасу .

Значення коефіцієнту запасу слід визначити диференційовано в залежності від конкретних умов виконання операції і способу закріплення заготовки за формулою:

, (10.1)

де – гарантований коефіцієнт запасу, для всіх випадків ;

– коефіцієнт, який враховує збільшення сил різання із-за випадкових нерівностей на заготовках: для чорнової обробки ; для чистової обробки ;

– коефіцієнт, який враховує збільшення сил різання від прогресуючого затуплення різального інструмента. Значення наведені в таблиці 10.1

– коефіцієнт, який враховує збільшення сил різання при перервному різанні (робота “на удар”). При точінні та фрезуванні ;

– коефіцієнт, який враховує постійність сил затиску: для ручних затискачів ; для пневматичних, гідравлічних і інших механізованих механізмів ;

– коефіцієнт, який враховує вигідне розміщення в ручних затискних механізмах; при вигідному положенні ручки та малім діапазоні кута її повороту (менше 90°) ; при діапазоні кута повороту ручки більше 90° ;

– коефіцієнт, який враховує невизначеність положення місць контакту заготовки з опорами пристрою відносно центра повороту при наявності моментів, із-за макронерівностей на базовій поверхні заготовки; для опор з обмеженою поверхнею контакту ; для опор з великою поверхнею контакту .

 

Таблиця 10.1 – Значення коефіцієнта для різних методів

обробки.

Метод обробки	Компоненти сил різання	Коефіцієнт	Оброблюваний матеріал
Свердління	Крутний момент	1,15	Чавун
Осьова сила	1,0
Попереднє (по кірці) зенкерування	Крутний момент	1,3	Чавун при зносі по задній поверхні 1,5 мм
Осьова сила	1,2
Чистове зенкерування	Крутний момент	1,2	Чавун, при зносі по задній поверхні 0,7...0,8
Осьова сила	1,2
Попереднє точіння і розточування	Тангенційна сила	1,0	Сталь
1,0	Чавун
Радіальна сила	1,4	Сталь
1,2	Чавун
Сила подачі	1,6	Сталь
1,25	Чавун
Чистове точіння і розточування	Тангенційна сила	1,0	Сталь
1,05	Чавун
Радіальна сила	1,05	Сталь
1,40	Чавун
Сила подачі	1,0	Сталь
1,3	Чавун
Циліндричне попереднє та чистове фрезерування	Колова сила	1,6...1,8	В’язкі сталі
1,2...1,4	Тверді сталі, чавун

Продовження таблиці 10.1

Торцеве попереднє і чистове фрезерування	Колова сила	1,75...1,9	В’язкі сталі
1,2...1,4	Тверді сталі і чавун
Шліфування	Тангенційна сила	1,15...1,20	Сталь
Протягування	Сила різання	1,55	Сталь

 

Знаючи значення, напрямок та характер дії сил, які зміщують заготовку в процесі обробки, а також сили, що протидіють зміщенню заготовки, з врахуванням прийнятого напрямку і місця прикладання сили , яку шукають, необхідно встановити всі можливі випадки зміщення або повороту заготовки, орієнтуючись на найбільш несприятливі випадки зміщуючих сил. Для кожного випадку, який розглядається, необхідно скласти розрахункову схему, визначити умови рівноваги заготовки, потім рівняння сил і моментів. На основі розв¢язку рівнянь статики отримують рівняння для розрахунку значення сили .

Складання розрахункової схеми – один із відповідальних етапів розрахунку сили . На цьому етапі дуже важливо вибрати раціональну схему притискача затискного механізму і розглянути його конструктивні особливості.

Конструкція притискача повинна забезпечити його нерухомість і жорсткість в напрямку можливого зміщення заготовки. Якщо ця вимога не виконується, то при складанні розрахункової схеми неможливо врахувати сили тертя в місцях контакту притискача з заготовкою як сили, які запобігають зміщенню заготовки, тобто в цьому випадку вони будуть зміщувати притискач разом з заготовкою. Якщо ці сили врахувати в умовах рівноваги, то отримаємо незадовільні розрахункові рівняння.