Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Технология машиностроения» ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА Программа и методические указания к выполнению контрольной работы М и н с к 2 0 0 7 Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Технология машиностроения» ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА Программа и методические указания к выполнению контрольной работы для студентов специальности 1-36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства» М и н с к 2 0 0 7 УДК 621.9.06-229 (075.8) БШ^4т63=5я?3 Т 38 Составители: А.А. Сакович, В.К. Шелег, Н.А. Сакович, С.Э. Крайко Рецензенты: И.А. Каштальян, С.И. Романчук В работе приведен перечень тем и вопросов, знание которых необхо­ димо при изучении дисциплины «Технологическая оснастка» студентами специальности 1-36 01 03 «Технологическое оборудование машинострои­ тельного производства». Для каждой темы имеются ссылки на соответст­ вующую литературу, даны методические указания, облегчающие ее изуче­ ние и контрольные вопросы для самопроверки. Приведена методика вы­ полнения контрольных работ по дисциплине, а также даны варианты зада­ ний для их выполнения. © БИТУ, 2007 1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ Технологическая подготовка производства должна обеспе­ чить полную техническую готовность предприятия к произ­ водству конкурентоспособных изделий в соответствии с за­ данными технико-экономическими показателями, устанавли­ вающими высокий технический уровень изделий и минималь­ ные трудовые и материальные затраты. Основными задачами, решаемыми при технологической подготовке производства, являются проектирование и изготовление средств технологи­ ческого механосборочного производства приспособлений. При изучении дисциплины «Технологическая оснастка» студент должен освоить теоретические основы, принципы и методику проектирования, что позволит ему сознательно и творчески в дальнейшем осуществлять создание работоспо­ собной, высокопроизводительной технологической оснастки. Студент должен овладеть современными методами расчета и проектирования технологической оснастки в соответствии с поставленными технологическими задачами, освоить методи­ ку экономического обоснования целесообразности примене­ ния технологической оснастки, приобрести опыт применения стандартов, овладеть навыками, необходимыми для самостоя­ тельного решения задач в области проектирования технологи­ ческой оснастки в процессе выполнения курсового и диплом­ ного проектов. Основной формой занятий студентов заочной формы обу­ чения является самостоятельная работа. Поэтому в настоящей программе по каждой теме приведена основная и дополни­ тельная литература с указанием страниц, где освещены рас­ сматриваемые вопросы. При самостоятельной работе студен­ там рекомендуется составлять конспект, в котором следует изложить основные положения изучаемой темы с необходи­ мыми схемами и расчетами. 3 С целью закрепления теоретических знаний, полученных при изучении данной дисциплины, и приобретения практиче­ ских навыков учебным планом предусмотрена контрольная работа, которая выполняется в девятом семестре. 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. Введение Основные понятия и определения. Понятие о технологиче­ ской оснастке механосборочного производства. Приспособле­ ния как один из видов технологической оснастки. Классифи­ кация приспособлений по их целевому назначению, по степе­ ни специализации, по уровню автоматизации и другим прин­ ципам. Общность задач, решаемых при проектировании при­ способлений различного целевого назначения. Влияние при­ способлений на точность обработки. Элементы, входящие в состав приспособлений. Функции, которые выполняют эти элементы. Общие требования, предъявляемые к приспособле­ ниям. Нормализация и стандартизация приспособлений и их элементов. Приспособления как средства повышения произ­ водительности труда и качества изделий, снижения их себе­ стоимости, облегчения труда. Методические указания При изучении вышеуказанных вопросов программы необ­ ходимо обратить внимание на то, что приспособление являет­ ся составной частью системы «станок-приспособление-инст- румент-деталь». Необходимо уяснить, какие задачи могут решаться с помощью приспособлений, а также удельный вес приспособлений в парке механосборочного цеха. Необходимо обратить внимание на классификацию приспособлений, а также уяснить, какие приспособления характерны для различ­ ных типов производства. Особое внимание необходимо обра­ тить на переналаживаемую оснастку. 4 Вопросы для самопроверки 1. Дайте определение понятия приспособления. 2. Какие задачи решаются с помощью различных приспо­ соблений? 3. Что такое понятие «технологическая оснастка»? 4. Роль приспособлений в машиностроении. 5. Приведите классификацию приспособлений по целевому назначению и степени специализации. 6. Укажите особенности переналаживаемых приспособле­ ний и для каких типов производства они характерны. Л и т е р а т у р а : [1, с. 5...9]; [2, с. 5...14]; [5, с. 5...7]; [6, с. 7...8]. 2.2. Принципы установки заготовок в приспособления. Реализация теоретической системы базирования. Устано­ вочные элементы приспособлений Принцип базирования заготовок в приспособлениях. Ос­ новные и вспомогательные базы. Методика расчета допусти­ мого значения погрешности установки заготовки в приспо­ соблении, исходя из требуемой точности обработки. Типовые схемы установки заготовок в приспособлениях. Установочные элементы. Конструкции установочных элементов. Основные и вспомогательные опоры. Реализация теоретической схемы ба­ зирования в конструкции приспособления. Общие требования к установочным элементам призмы. Расчет погрешности ба­ зирования оправки. Погрешности базирования при установке на один палец. Погрешности базирования при установке заго­ товок на два пальца, один из которых срезан. 5 Методические указания При изучении данной темы необходимо уяснить, что такое исходная, установочная, измерительная и конструкторская базы, что нужно для полного ориентирования заготовки в про­ странстве, сколько степеней свободы следует лишать заготов­ ку при получении определенных размеров. Необходимо уяс­ нить роль установочных элементов в обеспечении заданной точности и разновидности установочных элементов. Особое внимание необходимо обратить на погрешности установки за­ готовок в приспособлениях, причины их возникновения, а так­ же на требования, предъявляемые к установочным элементам и конструктивным особенностям установочных элементов. С учетом точности и характера обработке необходимо выбрать рациональные схемы установки заготовок в приспособлении. Необходимо особое внимание обратить на расчет погрешности базирования, закрепления и на пути уменьшения этих погреш­ ностей при проектировании и эксплуатации приспособлений. Вопросы для самопроверки 1. Что называется исходной, установочной, измерительной и конструкторской базами? 2. Скольких степеней свободы должна лишаться заготовка в каждом конкретном случае? 3. Составляющие погрешности установки. 4. Чему в общем случае равна погрешность базирования? 5. В каких случаях погрешность базирования равна нулю? 6. Величина погрешности базирования при установке заго­ товок в призму, цангу, мембранные патроны, втулки, на оп­ равки с гидропластом, при установке вала на центровые от­ верстия, на коническую оправку, при установке заготовок своими плоскостями и отверстиями на 2 пальца, один из кото­ рых срезан. 6 7. Расчетная зависимость для определения погрешности ус­ тановки. 8. Какие бывают конструкции постоянных опор? 9. Что такое вспомогательные опоры и их конструктивные особенности? Л и т е р а т у р а : [1, с. 10...61]; [2, с. 18...32]; [3, с. 6...43]; [4, с. 3...87]; [5, с. 8...21]; [6, с. 15...32]. 2.3. Закрепление заготовок в приспособлениях, зажимные устройства и силовые узлы приспособлений Силы, действующие на заготовку в процессе обработки. Методика расчета сил зажима. Выбор точки приложения сил зажима. Определение коэффициента запаса зажимной силы. Типовые расчеты. Требования, предъявляемые к зажимным механизмам. Клиновые, винтовые, эксцентриковые механиз­ мы. Расчет усилия зажима. Рычажные и шарнирно-рычажные механизмы. Расчет уси­ лия зажима. Пружинные и многократные зажимы. Установоч­ но-зажимные механизмы. Стандартизация зажимных уст­ ройств. Силовые узлы (приводы) приспособлений. Пневмати­ ческие, гидравлические, вакуумные, электромеханические, электромагнитные и магнитные, центробежно-инерционные зажимные устройства. Приводы от сил резания. Расчет усилий зажима. Стандартизация силовых устройств. Методические указания При изучении данной темы необходимо освоить методику рас­ чета сил зажима и ее применения для конкретных случаев расчета. Необходимо изучить конструкции зажимных элементов приспособлений и их выбор в зависимости от условий выпол­ нения технологического процесса, требуемых точности и про­ изводительности . 7 Необходимо также изучить приводы станочных приспо­ соблений, применяемых в современном машиностроении, их особенности и области применения. Следует знать методику расчета каждого из имеющихся приводов. Вопросы для самопроверки 1. Для чего предназначаются зажимные устройства? 2. Требования, предъявляемые к зажимным устройствам. 3. Основные положения методики расчета сил зажима. 4. Расчет клиновых, эксцентриковых, винтовых, рычажных зажимных устройств. 5. Расчет шарнирно-рычажных механизмов. 6. Особенности конструкций зажимных устройств: оправ­ ки, оправки с гидропластом, патроны и оправки с пластинча­ тыми пружинами, мембранные патроны, трехкулачковые па­ троны (рычажные, клинового и винтового типов, тиски и т.д.). 7. Что такое коэффициент силовой передачи и как он опре­ деляется? 8. При помощи каких устройств осуществляется управле­ ние приводами приспособлений? 9. Начертите схемы приводов (поршневого и диафрагменного). 10. Что такое пневматические приводы одностороннего и двустороннего действий? Преимущества и недостатки этих приводов. 11. Каковы преимущества гидравлических приводов по сравнению с пневматическими? 12. Какая вспомогательная аппаратура применяется для подключения пневмопривода к сети сжатого воздуха? 13. Принцип работы вакуумных зажимных устройств. 14. Принцип работы зажимных устройств с приводом от электродвигателя. 15. Схема работ плит с электромагнитами и постоянными магнитами. 16. Начертите схему пневмогидравлического привода и определите усилия развиваемого зажима. 17. Начертите схему центробежно-инерционного привода. 18. Что такое вращающиеся пневмоцилиндры, пневмокамеры? 19. Автоматические зажимные устройства приспособлений. Л и т е р а т у р а: [1, с. 61... 155]; [2, с. 33...58, 116... 145]; [4, с. 173...211]; [5, с. 32. ..54]; [6, с. 33...69]. 2.4. Корпуса приспособлений Назначение, виды корпусов, применяемых для приспособ­ лений. Основные требования, предъявляемые к корпусам. Ма­ териалы и способы получения заготовок корпусов. Конструк­ тивное исполнение элементов корпусов. Способы базирования и закрепления корпусов приспособлений на станках. Методические указания Корпус приспособления воспринимает усилия, которые действуют в процессе обработки, а также усилия закрепления заготовки. В связи с этим он должен быть прочным, жестким и виброустойчивым. Корпуса изготавливают методом литья, сваркой, ковкой, в некоторых случаях из сортового проката, а также с использованием пластмасс. Вопросы для самопроверки 1. Какие основные требования предъявляются к корпусам? 2. В каких случаях применяются литые корпуса, а в каких сварные? 3. Преимущества приспособлений, собранных на базе нор­ мализованных корпусов. Л и т е р а т у р а : [1, с. 173...177]; [3, с. 151...171]; [6, с. 87...90]. 9 2.5. Элементы, определяющие положение режущего инструмента и направляющие его Элементы приспособлений для определения положения ин­ струмента: упоры, шаблоны, установи. Элементы приспособ­ лений для направления инструмента: кондукторные втулки, копиры. Материалы для их изготовления. Технические требо­ вания на их изготовление. Методические указания При изучении этой темы следует ознакомиться с конструкция­ ми кондукторных втулок для направления режущего инструмен­ та, кондукторных плит и установов для определения положения режущего инструмента относительно установочных поверхно­ стей приспособлений, а также с конструкциями копиров. Вопросы для самопроверки 1. Какие бывают виды кондукторных втулок и в каких слу­ чаях они применяются? 2. Из каких сталей изготавливаются кондукторные втулки и до какой твердости они калятся? 3. Какие бывают виды кондукторных плит по своей конст­ рукции? 4. Для чего при установке режущего инструмента по уста- новам применяются щупы? Л и т е р а т у р а : [1, с. 156...166]; [3, с. 183...191]; [5, с. 201...204, 277...279]; [6, с, 83...86]. 2.6. Делительные и поворотные устройства Конструкции делительных и поворотных устройств, при­ меры их применения. Стандарты на делительные и поворот­ ные устройства. 10 Методические указания При изучении этой темы следует рассмотреть разновидно­ сти конструкций делительных и поворотных устройств. Вопросы для самопроверки 1. Какие бывают конструктивные разновидности делитель­ ных и поворотных устройств? 2. Какие факторы влияют на точность деления? 3. Какие применяются силовые узлы делительных уст­ ройств? Л и т е р а т у р а : [1, с. 166...172]; [3, с. 174...179]; [4, с. 87...92]. 2.7. Методика проектирования станочных приспособлений Исходные данные для проектирования. Разработка техни­ ческих требований к приспособлению. Последовательность проектирования. Составление схемы сил, действующих на за­ готовку в процессе обработки. Расчет необходимой силы за­ жима. Выбор типа зажимного устройства, определение его параметров. Размеры и допуски на чертежах приспособлений. Прочностные, жесткостные и технико-экономические рас­ четы. Учет требований эксплуатации, охраны труда, окру­ жающей среды и технической эстетики при проектировании приспособлений. Методические указания При изучении данной темы необходимо уяснить функции конструктора приспособлений, какие исходные данные он должен иметь, какой последовательности он должен придер­ живаться. При конструировании приспособления основным 11 вопросом является обеспечение точности обрабатываемой за­ готовки согласно ее чертежу. Необходимо также уяснить тре­ бования, предъявляемые к разрабатываемым конструкциям приспособления с учетом долговечности, производительно­ сти, легкости и безопасности обслуживания, применение нор­ мализованных и стандартизованных элементов. Вопросы для самопроверки 1. Роль технолога и конструктора при проектировании при­ способления. 2. Что необходимо иметь конструктору в качестве исход­ ных данных, приступая к проектированию приспособления? 3. Укажите последовательность конструирования приспо­ соблений. 4. Какие размеры указываются на общем виде приспособ­ ления? 5. Какие требования предъявляются к разрабатываемым конструкциям приспособления? 6. Последовательность проектирования приспособлений. Л и т е р а т у р а : [1, с. 178...192]; [2, с. 17...34]; [5, с. 332...336]. 2.8. Приспособления для установки и закрепления режущего инструмента (вспомогательный инструмент) Назначение вспомогательного инструмента. Устройства для установки и закрепления режущего инструмента на стан­ ках различного типа. Вспомогательный инструмент для стан­ ков с ЧПУ и автоматических линий. Стандарты на вспомога­ тельный инструмент. Методические указания В данной теме следует рассмотреть различные типы при­ способлений для крепления и фиксации режущего инструмен­ 12 та на станках. Необходимо обратить внимание на особенности проектирования данных приспособлений, а также на конст­ руирование и расчет. Л и т е р а т у р а : [1, с. 209...220]; [2, с. 304...312]. 2.9. Станочные приспособления для переменно- поточ-ной и групповой обработки, автоматических линий, станков с ЧПУ и Г АП Универсально-сборные и универсально-наладочные при­ способления. Приспособления для автоматических линий, станков с ЧПУ и Г АП. Особенности приспособлений для ро­ ботизированного производства. Методические указания При изучении данной темы следует обратить внимание на особенности приспособлений для переменно-поточной и групповой обработки, станков-автоматов, автоматических ли­ ний, станков с ЧПУ и ГАП. Вопросы для самопроверки 1. Каким образом осуществляется базирование заготовок на данных станках? 2. Как осуществляется закрепление заготовки в приспособ­ лении-спутнике? Л и т е р а т у р а : [1, с. 250...262]; [2, с. 223...229]. 2.10. Механизация и автоматизация станочных приспособлений Механизация, автоматизация и управление станочными приспособлениями: механизация и автоматизация рабочей по­ дачи и обратного хода, установки, фиксации, зажима и откре­ пления, выталкивания деталей. 13 Методические указания Необходимо рассмотреть в данной теме, какие приемы □абот автоматизируются частично, что автоматизируется полностью и какие приводы при этом применяются. Л и т е р а т у р а : [6, с. 111.. Л 19]. 2.11. Типы и конструктивные особенности приспособлений для различных видов механической обработки Современные конструкции приспособлений для сверлиль­ ных, фрезерных, строгальных, токарных, круглошлифоваль­ ных, виутришлифовальных, расточных, протяжных, зубооб­ рабатывающих и плоскошлифовальных операций и их конст­ руктивные особенности. Методические указания При изучении конструкций приспособлений для данных видов станков необходимо рассмотреть отдельные типы при­ способлений для каждого из станков, обратив внимание на их характерные особенности. Л и т е р а т у р а : [6, с. 111... 119]. 2.12. Сборочные приспособления Характерные виды сборочных приспособлений. Специаль­ ные, универсально-наладочные, универсально-сборные при­ способления. Специфика создания приспособлений для авто­ матической сборки. Использование адаптивных систем в сбо­ рочных приспособлениях. 14 Необходимо рассмотреть разновидности сборочных при­ способлений для сборки отдельных сборочных единиц, а так­ же с учетом автоматизации сборочных1 процессов. Вопросы для самопроверки 1. Какие бывают разновидности сборочных приспособлений? 2. Характеристика приспособлений для стендовой и кон­ вейерной сборки. 3. Особенности приспособлений для автоматизации сбо­ рочных процессов. Л и т е р а т у р а : [1, с. 221...234]; [2, с. 217...222]. 2.13. Контрольньхе устройства Виды контрольных устройств и их основные элементы: ба­ зирующие и зажимные устройства; передающие и подвижные элементы; измерительные устройства. Контрольные приспо­ собления для автоматизированного производства. Специфика расчета и проектирования контрольных устройств. Методические указания При изучении данной темы необходимо обратить внимание на специфику проектирования и расчета контрольных приспо­ соблений, а также на применение данных приспособлений в автоматизированном производстве. Л и т е р а т у р а : [1, с. 236...248]; [2, с. 178...204]. Методические указания 15 2.14. Специфика изготовления и эксплуатации приспособлений Применение сварных конструкций и деталей из пластмасс. Методы достижения высокой точности взаимного расположе­ ния установочных поверхностей приспособления на станке и поверхностей, базирующих обрабатываемую заготовку. Мето­ ды проверки на точность новых приспособлений и приспособ­ лений, находящихся в эксплуатации. Поддержание приспособ­ лений в технически исправном состоянии. Периодический ос­ мотр приспособлений. Ремонт приспособлений. Виды ремонта. Методические указания При изучении данной темы следует остановиться на техно­ логии изготовления корпусов и деталей, имеющих отверстия на прецизионных станках, в случае применения обычных станков по разметке. Вопросы для самопроверки 1. Укажите особенности изготовления сварных корпусов. 2. Что такое метод растачивания по эталонным втулкам? 3. Где осуществляется ремонт приспособлений? Л и т е р а т у р а : [1, с. 236.. .248]; [2, с. 178.. .204]. 2.15. Обоснование экономической эффективности применения приспособлений Методика расчета экономической эффективности примене­ ния специальной, универсальной, универсально-наладочной и универсально-сборной технологической оснастки. Л и т е р а т у р а: [2, с. 314. ..315]. 16 2.16. Заключение Перспективы и пути дальнейшего совершенствования тех­ нологической оснастки. Л и т е р а т у р а Основная 1. Корсаков, B.C. Основы конструирования приспособле­ ний. -М .: Машиностроение, 1983. -2 7 7 с. 2. Технологическая оснастка: учебник для студентов ма­ шиностроительных специальностей вузов / М.Ф. Пашкевич, Ж.А. Мрочек, Л.М. Кожуро, В.М. Пашкевич. - Минск: Адукацыя i выхаванне, 2002. - 320 с. Дополн ительная 3. Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1975. - 656 с. 4. Горошкин, А.К. Приспособления для металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1979. - 303 с. 5. Болотин, Х.Л., Костромин, Ф.П. Станочные приспособ­ ления. -М .: Машиностроение, 1973. - 344 с. 6. Основы конструирования приспособлений / Т.Ф. Терли- кова [и др.]. - М.: Машиностроение, 1980. - 120 с. 7. Новиков, М.П. Основы сборки машин и механизмов. - М.: Машиностроение, 1980. - 592 с. 8. Кузнецов, Ю.И., Маслов, А.Р., Байков, А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с. 9. Справочник конструктора по расчету и проектированию станочных приспособлений / В.Е. Антонюк [и др.]. - Минск: Беларусь, 1969. -3 9 2 с. 17 10. Станочные приспособления: справочник. В 2. Т. 2 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. - М.: Машино­ строение, 1990. - 512 с. 11. Гусев, А.А. Адаптивные устройства сборочных машин. - М.: Машиностроение, 1979. -2 0 8 с. 12. Ракович, А.Г. Автоматизация проектирования приспо­ соблений для металлорежущих станков. - М.: Машинострое­ ние, 1980. - 136 с. 13. Кривко, Г.П., Сакович, А.А. Технологическая оснастка: учебно-методическое пособие по выбору и расчету техноло­ гической оснастки при дипломном и курсовом проектирова­ нии. - Минск: БИТУ, 2005. - 60 с. 14. Технологическая оснастка: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальностей 1-36 01 01 «Технология машиностроения», 1-53 01 01 «Авто­ матизация технологических процессов и производств» / А.А. Сакович, В.К. Шелег, Г.П. Кривко, Н.А. Сакович. - Минск: БИТУ, 2006. - 26 с. 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 3.1. Содержание и объем контрольной работы В состав контрольной работы входит проектирование ста­ ночного или контрольного приспособления с быстродейст­ вующими механическими, пневматическими, гидравлически­ ми и другими приводами для одной операции механической обработки заготовки согласно прилагаемому чертежу с учетом указанного объема выпуска в год. Контрольная работа состоит из графической части и пояс­ нительной записки, содержащих решения технических, орга­ низационных и экономических задач, установленных задани­ ем на контрольную работу. 18 Графическая часть состоит из сборочного чертежа приспособ­ ления с необходимыми разрезами и сечениями для определенного вида механической обработки на формате А1 (ГОСТ 2.301-68). Пояснительная записка включает: - титульный лист; - содержание; - введение; - описание принципа работы приспособления; - силовой расчет приспособления; - точностный расчет приспособления; - расчет технологической себестоимости обработки в при­ способлении; - заключение; - литературу. 3.2. Последовательность проектирования При этом намечают базовые поверхности и места приложе­ ния сил зажима к заготовке. При проектировании приспособления нужно изучить: - чертежи заготовки и готовой детали, а также техниче­ ские требования на деталь; - технологический процесс и эскиз механической обработ­ ки заготовки, на которую проектируется приспособление. Вычерчивать проектируемое приспособление необходимо в следующем порядке: - контур обрабатываемой заготовки (2-3 проекции), при этом оставить место для вычерчивания всех элементов при­ способления; - элементы приспособления для направления режущего инструмента вычерчиваются вокруг контура обрабатываемой детали; - установочные и опорные элементы; 19 - зажимные и вспомогательные элементы; - корпус приспособления. При этом даются необходимые разрезы и сечения, простав­ ляются необходимые габаритные и контрольные размеры и тех­ нические требования на точность изготовления приспособления. 3.3. Методика расчета сил для закрепления обрабатываемых деталей [14,15]. Общая методика определения зажимных сил сводится к следующему: - выбрать наиболее рациональную схему установки дета­ ли, наметить положение и тип опор, места приложения сил зажима, учитывая направление сил резания. Опоры в приспо­ соблении должны быть расположены так, чтобы силы резания были направлены к установочным поверхностям опор; - при выбранной схеме необходимо отметить стрелками все приложенные к детали силы, которые стремятся нарушить положение детали в приспособлении, и силы, стремящиеся изменить положение детали в приспособлении (силы трения, реакции опор); - из шести уравнений статики выбрать те, которые прием­ лемы к рассматриваемому случаю и, пользуясь ими, опреде­ лить искомые величины сил зажима; - принять коэффициент запаса в связи с колебаниями сил резания в процессе обработки и сравнить эту силу с силой, которую обеспечивает выбранное зажимное устройство. 3.4. Методика расчета приспособлений на точность обработки [14,15] Точность обработки деталей в значительной степени зави­ сит от правильного назначения требований к точности изго­ товления приспособлений. 2 0 На точность обработки влияет ряд технологических факто­ ров, вызывающих суммарную погрешность. Наиболее суще­ ственными из них являются: g6 - погрешность базирования заготовки в приспособлении; е3 - погрешности, возникающие в -результате деформации заготовки в приспособлении при закреплении; £ус - погрешности установки приспособления на станке; 8пр - погрешности, возникающие в результате неточности изготовления приспособления (допустимая неточность его из­ готовления); еп - погрешность установки и смещения режущего и вспо­ могательного инструмента на станке, вызываемая неточно­ стью изготовления направляющих элементов приспособления; еи - погрешности, возникающие в результате износа дета­ лей приспособления; со - табличное значение средней экономической точности для рассматриваемого метода обработки детали в приспособлении. Суммарная погрешность обработки £е0б определяется как сумма всех перечисленных выше составляющих и должна быть меньше допуска на размер детали Т, а их разность пред­ ставляет собой допустимую погрешность изготовления при­ способления. 3.5. Общие требования по технике безопасности к конструкциям приспособлений Конструкция приспособления должна обеспечить безопас­ ность его эксплуатации, надежность. Приспособление должно обеспечивать надежный зажим за­ готовки. Механизм зажима должен быть самотормозящим. В случае применения в качестве привода пневматических или гидравлических приводов необходимо предусматривать пре­ дохранительные устройства. 21 Конструкция приспособления должна обеспечивать надеж­ ное закрепление его на столе станка. Габаритные размеры станочного приспособления не долж­ ны превышать габаритных размеров рабочей поверхности стола станка. Для токарных приспособлений должна производиться ста­ тистическая или динамическая балансировка. Шероховатость наружной радиальной поверхности токар­ ных приспособлений (патроны, планшайбы и др.) должна быть не более ^[Ra 0,8 . При обработке заготовок массой 10-12 кг конструкция приспособления должна обеспечивать установку деталей с помощью грузоподъемных средств. Задание на контрольную работу преподаватель выдает ка­ ждому студенту индивидуально. 4. ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ Вариант 1 Поводковый патрон с приводом от сил резания для обточки ступени вала до диаметра 30 мм. Все поверхности вала обра­ ботаны до размеров, указанных на рис. 1. Припуск на обра­ ботку составляет 5 мм. Объем выпуска 50000 шт. в год. Вариант 2 Оправка с гидропластом для шлифования вала диаметром 55 мм. Внутренний диаметр заготовки обработан до размера, указанного на рис. 2. Припуск на обработку составляет 0,2 мм. Объем выпуска 50000 шт. в год. 22 Вариант 3 Мембранный патрон для шлифования отверстия диаметром 60 мм в диске. Все поверхности, указанные на рис. 3, обрабо­ таны окончательно. Припуск на обработку составляет 0,5 мм. Объем выпуска 120000 шт. в год. Вариант 4 Приспособление для алмазной расточки диаметром 100 мм и 120 мм - в корпусе сальника с гидравлическим зажимом. Наружный диаметр обработан до размера, указанного на рис. 4. Объем выпуска 100000 шт. в год. Вариант 5 Многошпиндельная сверлильная головка для сверления восьми отверстий диаметром 10 мм в корпусе сальника. Внут­ ренний диаметр обработан до размера, указанного на рис. 4. Объем выпуска 100000 шт. в год. Вариант 6 Приспособление из деталей У СП для сверления отверстия диаметром 10 мм в валике. Все поверхности валика обработаны до размеров, указанных на рис. 5. Объем выпуска 2000 шт. в год. Вариант 7 Приспособление с пневматическим зажимом для долбления наружных зубьев коробки дифференциала. Внутренний диа­ метр обработки до размера, указанного на рис. 6. Объем вы­ пуска 80000 шт. в год. 23 Приспособление с пневматическим зажимом для долбления внутренних зубьев коробки дифференциала. Наружный диаметр до размера, указанного на рис. 6. Объем выпуска 80000 шт. в год. Вариант 9 Приспособление для шлифования диаметром 72,5 мм в ко­ робке дифференциала. Все размеры обработаны до размеров, указанных на рис. 6. Объем выпуска 80000 шт. в год. Вариант 10 Приспособление с вакуумным зажимом для шлифования пла­ стины в размер 3 мм (рис. 7). Объем выпуска 30000 шт. в год. Вариант 11 Пневматический патрон для обработки внутренней поверх­ ности крышки. Наружные диаметры крышки обработаны до размеров, указанных на рис. 8. Припуск на обработку состав­ ляет 3 мм. Объем выпуска 6000 шт. в год. Вариант 12 Приспособление из деталей У СП для обточки хвостовика полухомута. Плоскость разъема и отверстия диаметром 14 мм обработаны в размер (рис. 9). Припуск для обработки состав­ ляет 3 мм. Объем выпуска 300 шт. в год. Вариант 13 Приспособление из деталей У СП для фрезерования плоско­ стей пластины. Все поверхности пластины обработаны до размеров, указанных на рис. 10. Припуск под обработку со­ ставляет 3 мм. Объем выпуска 2000 шт. в год. Вариант 8 24 Вариант 14 Приспособление с пневматическим приводом для шлифо­ вания отверстия диаметром 30 мм в сателлите с базированием по впадинам зубьев (рис. 11). Припуск на обработку составля­ ет 0,6 мм. Объем выпуска 120000 шт. в год. Вариант 15 Приспособление из деталей УСП для обточки и нарезания резьбы в тройнике. Базирование осуществляется по поверхно­ стям А, В, С. Все поверхности тройника обработаны до разме­ ров, указанных на рис. 12. Припуск на обточку под резьбу со­ ставляет 2,5 мм. Объем выпуска 2000 шт. в год. Вариант 16 Кондуктор с пневматическим зажимом для сверления диамет­ ром 6 мм в кулачковой муфте. Все размеры обработаны до разме­ ров, указанных на рис. 13. Объем выпуска 100000 шт. в год. Вариант 17 Пневматическое приспособление для фрезерования шпоночно­ го паза, выдержав размер 10. Диаметры вала обработаны до раз­ меров, указанных на рис. 14. Объем выпуска 120000 шт. в год. Вариант 18 Контрольное приспособление для проверки биения конус­ ной и боковой поверхности паза шкива (рис. 15). Вариант 19 Разработать схему автоматизированного кондуктора для сверления отверстия диаметром 8 мм в пальцах. Все поверх­ ности, указанные на рис. 16, обработаны окончательно. 25 Схват промышленного робота для токарной обработки де­ талей типа валов весом до 50 Н. Объем выпуска по 1000 валов пяти наименований. Вариант 21 Схема электромеханического ключа к агрегатному станку. Вариант 22 Схема гидромеханического ключа к автоматической линии. Вариант 23 Конструкции прихватов для приспособлений-спутников ав­ томатических линий. Вариант 24 Схемы самоустанавливающихся и подводимых опор с гид­ роприводом для автоматических линий и агрегатных станков. Вариант 25 Схемы унифицированных элементов гидромеханических устройств зажима в приспособлениях к автоматическим лини­ ям и агрегатным станкам. Вариант 26 Приспособление из деталей УСП для фрезерования плоско­ сти пластины под углом 30°. Все поверхности пластины обра­ ботаны до размеров, указанных на рис. 17. Объем выпуска 2000 шт. в год. 26 Вариант 20 03 0- 0, 16 Ra 12£_ 100 о - 4 -•& 5x45е Ra 12,5 150 300 2 отб. центр. В4 ГОСТ 14034-74 Рис. 1. Вал. Материал: сталь 45, ГОСТ 14034-74 1x45* 2 фаски Ra 1,25 Ra 1,25 80 LH Csl о о Г о + 1 L H т - 4 - и л Рис. 2. Втулка. Материал: сталь 20Х, ГОСТ4543-71, HRC 58...60 27 \ / Ra 1,25 1x45е \ / Ra 1,25 Ra 1^5- 4 фаски 06О+0'030 1 0 0 - 0,035 о Р и с , 3. Диск. Материал: сталь ШХ15, ГОСТ 801-78, HRC 55...58 Рис. 4. Корпус сальника. Материал: чугун СЧ-21, ГОСТ 1412-85 28 100 1x45° 4 фаски 70±0,095 I i У / / / / / / / / / / / / / / / / / у УУУУУУ), о ; а , о ! S " - - т f\у /УУУУУУУУУУУУУУУа а. уууУуЛ 010 Рис, 5. Валик. Материал: сталь 45, ГОСТ 1050-74 ________ 0^ 2,5+0,011 . M72x27h6h Рис. 6. Коробка дифференциала. Материал: КЧ35-10, ГОСТ 1215-79 29 Продолжение рис. 6 \ / Ra 1,25 Т \ \ / Ra 1.25 Рис. 7. Пластина. Материал: БрС)Ф6,5-0,15, ГОСТ 1761-79 30 Рис. 8. Крышка. Материал: сталь 45, ГОСТ 1050-74 31 32 Рис. 10. Пластина. Материал: сталь 45, ГОСТ 1050-74 Рис. 11. Зубчатое колесо. Материал: сталь 12ХНЗА, ГОСТ4543-71 34 Рис. 12.Тройник. Материал; сталь 45 04 (Ь Рис. 13. Кулачковая муфта. Материал: сталь 45, ГОСТ 1050-74 Рис. 14. Вал. Материал: сталь 45, ГОСТ 1050-74 35 36 Ra 10 x /R a SO, ч/??а~50 Рис. 16. Палец. Материал: сталь 45, ГОСТ 1050-74 Рис. 17. Пластина. Материал: сталь 45, ГОСТ 1050-74 37 С о д е р ж а н и е 1. Общие указания.............. .......................................................... 3 2. Содержание дисциплины........................................................ 4 Литература................................................................................17 3. Методические указания к выполнению контрольной работы................................................................18 4. Задания для контрольных работ............................................22 Учебное издание ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА Программа и методические указания к выполнению контрольной работы для студентов специальности 1-36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства» Составители: САКОВИЧ Александр Аверьянович ШЕЛЕГ Валерий Константинович САКОВИЧ Наталья Александровна КРАЙКО Сергей Эдуардович Редактор Н.В. Артюшевская Компьютерная верстка О.В. Дубовик Подписано в печать 02.07.2007. Формат 60x847i6. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Гарнитура Таймс. Уел, печ. л. 2,27. Уч.-изд. л. 1,77. Тираж 200. Заказ 385. Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. ЛИ № 02330/0131627 от 01.04.2004. 220013, Минск, проспект Независимости, 65.