Лекция 4 Последовательность конструирования станочных приспособлений

Конструирование приспособления тесно связано с разработкой технологического процесса изготовления данной детали. В задачи технолога входят: выбор заготовки и технологических баз; установление маршрута обработки; уточнение содержания технологических операций с разработкой эскизов обработки; определение промежуточных размеров по всем операциям и допусков на них; установление режимов резания; определение штучного времени на операцию по элементам; выбор типа и модели станка.

В задачи конструктора входят: конкретизация принятой технологом схемы установки; выбор конструкции и размеров установочных элементов приспособления; определение величины необходимой силы закрепления; уточнение схемы и размеров зажимного устройства; определение размеров направляющих деталей приспособления; общая компоновка приспособления с установлением допусков на изготовление деталей и сборку приспособления.

Несмотря на четное разделение функций, между технологом и конструктором должны существовать тесное взаимодействие и творческое содружество.

В качестве исходных данных конструктор должен иметь задание на проектирование, чертежи заготовки и детали с техническими требованиями их приемки; операционный чертеж на предшествующую и выполняемые операции; операционные карты технологического процесса обработки данной детали. Из них выявляют последовательность и содержание операций, принятое базирование, используемое оборудование и инструмент, режимы резания, а также запроектированную производительность.

Конструктору необходимы стандарты на детали и углы станочных приспособлений, а также альбомы нормализованных конструкций, справочная литература.

Из чертежа заготовки и готовой детали выявляют допуски, величину шероховатости, а также марку и вид термической обработки материала. Из технологического процесса получают сведения о станке, на котором ведут обработку: его размерах, связанных с установкой приспособления (размеры стола, размеры и расположение Т-образных пазов, наименьшее расстояние от стола до шпинделя, размеры конуса шпинделя и т.д.) и общем состоянии. Необходимо ознакомиться со станком в цехе для выявления особенностей приспособления и наиболее выгодного расположения органов его управления.

Схема конструируемого станочного приспособления определяется принятым построением обработки детали. По числу устанавливаемых заготовок схемы станочных операций делят на одно и многоместные, а по числу инструментов – на одно – и многоинструментальные. В зависимости от порядка работы инструментов и расположения заготовок в приспособлении эти схемы могут быть последовательного, параллельного и параллельно-последовательного выполнения. При сочетании этих признаков образуется несколько различных схем. Варианты схем оценивают по производительности и себестоимости с обязательным обеспечением заданного качества обработки.

Выбирая схему, стремятся к уменьшению штучного времени. Уменьшение штучного времени достигается технологическими мероприятиями и мерами по совершенствованию конструкции приспособления. Повышая жесткость приспособления, обеспечивают обработку с более производительными режимами резания. Вспомогательное время уменьшают, применяя быстродействующие зажимные устройства и совмещая вспомогательное время с основным путем использования поворотных приспособлений с отдельной позицией загрузки и снятия заготовки.

Конструирование приспособлений - творческий процесс. Для него характерны трудоемкость, многовариантность возможных решений и определенная последовательность выполнения.

На первом этапе: конструктор получает и анализирует исходные данные, определяет условия использования приспособления и предъявляемые к нему требования.

Второй этап – уточнение схемы установки. Зная принятую в технологическом процессе схему базирования заготовки, точность и величину шероховатости технологических баз, определяют тип и размеры установочных элементов, их число и взаимное положение.

На третьем этапе конструирования, зная величины сил резания, устанавливают место приложения сил закрепления и определяют их величину на основе расчетных данных. Исходя из регламентированного времени на закрепление и открепление заготовки, силы закрепления, конфигурации заготовки, выбирают тип зажимного устройства и определяют его основные размеры.

На четвертом этапе устанавливают тип и размер деталей для направления и контроля положения режущего инструмента.

На пятом этапе выявляют необходимые вспомогательные устройства, выбирают их конструкцию и размеры, исходя из массы заготовки, выполняемой операции и необходимой точности обработки.

При выборе конструкции и размеров указанных элементов максимально используют имеющиеся стандарты.

Разработку общего вида приспособлений (шестой этап) начинают с нанесении на лист контуров заготовки. В зависимости от сложности приспособления вычерчивают несколько проекций заготовки. Заготовку показывают тонкими линиями.

Разработку общего вида ведут методом последовательного нанесения отдельных элементов приспособления вокруг контуров заготовки. Сначала вычерчивают установочные элементы, определяя их положение относительно заготовки; затем зажимные устройства, детали для направления инструмента и вспомогательные устройства. После этого вычерчивают корпус приспособления, который объединяет все элементы.

При конструировании и изготовлении приспособлений обеспечивают их высокую надежность, долговечность, ремонтопригодность, обслуживание их должно быть удобным и легким. Органы управления должны быть немногочисленными и располагаться в одном месте.

Общие виды приспособлений вычерчивают в масштабе 1:1 (исключение составляют приспособления для особо крупных или мелких деталей). На общем виде указывают габаритные размеры приспособлений и размеры, которые нужно выдерживать при его сборке и отладке, указываются позиции деталей и их спецификация с указанием использованных стандартов. На общем виде приспособления приводят технические условия на его сборку. В них указывают необходимую точность сборки приспособления, требования к его регулировке и отладке, методы проверки при установке на станок.

Далее производят деталировку. Рабочие чертежи выполняют только на оригинальные детали.

Рисунок 3.36