Проектирование оснастки для производства спаро

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНАСТКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СПАРО

 

 

Ковров 2010

Содержание

стр.

§1 Назначение приспособлений………………………………………………………….3

§2 Классификация приспособлений…………………………………………………….3

§3 Элементы конструкций приспособлений…………………………………………...5

§4 Установка заготовок и установочные элементы приспособлений……………...5

Конструкции установочных элементов приспособлений…………………………7

§5 Зажимные устройства приспособлений……………………………………………..11

5.1 Общие требования, предъявляемые к зажимным устройствам……………...11

5.2 Конструкции зажимных устройств……………………………………………….12

5.3 Выбор схемы закрепления детали…………………………………………………13

5.4 Порядок расчета силы зажима для многозвенного зажимного устройства....15

§6 Виды многозвенных зажимных устройств…………………………………………..15

Пневматические и гидравлические приводы………………………………………..17

§7 Элементы приспособлений для определения положения и направления инструмента……………………………………………………………….........................18

Шаблоны и установы…………………………………………………………………….18

Копиры……………………………………………………………………………………..19

Кондукторные втулки…………………………………………………………………....21

Кондукторные плиты…………………………………………………………………….22

§8 Вспомогательные элементы и устройства приспособлений……………………….24

Механизмы для закрепления и подъема поворотных частей приспособления….25

Выталкиватели……………………………………………………………………………25

Приспособления для фиксации и крепления режущего инструмента на

станках………………………………………………………………………………………25

§9 Корпуса приспособлений………………………………………………………………..28

Требования предъявляемые к корпусам……………………………………………….28

§10 Виды приспособлений…………………………………………………………………..28

Приспособления для измерения отклонений расположения поверхности………...30

Особенность проектирования контрольных приспособлений………………………33

Приспособления автоматических линий……………………………………………….33

Сборочные приспособления………………………………………………………………34

Специальные приспособления……………………………………………………………35

Элементы сборочных приспособлений………………………………………………….36

§11 Методика проектирования специальных станочных приспособлений………….36

Последовательность проектирования…………………………………………………..37

Механизация и автоматизация приспособлений………………………………………37

§12 Специфика изготовления и контроля приспособлений…………………………….38

 

 

Назначение приспособлений

Приспособлениями называются часть технологической оснастки, используемая для ускорения и облегчения операций механической обработки, сборки и контроля.

Использование приспособлений способствует:

1) Повышению производительности и точности обработки, сборки и контроля.

2) Облегчение труда рабочих.

3) Расширению технологических возможностей оборудования.

4) Повышению безопасности труда.

5) Снижение потребной квалификации рабочих.

6) Не требуется разметка.

 

 

Элементы конструкций приспособлений

В состав приспособления входят следующие элементы:

1) Установочные элементы;

2) Зажимные устройства;

3) Устройства для направления и контроля режущего инструмента;

4) Корпуса;

5) Крепежные детали.

 

1. Установочные элементы применяются для определения положения обрабатываемой заготовки относительно приспособления и положения обрабатываемой поверхности относительно режущего инструмента.

К установочным элементам относятся: плоскости, пластины, штыри, призмы, цилиндрические поверхности, опоры, установочные пальцы, оправки, центра, ролики (для прямозубых зубчатых колес), шарики (для конических зубчатых колес, а также для цилиндрических колес с криволинейными зубьями).

2. Зажимные устройства – бывают: винтовые, эксцентриковые, клиновые, пружинные, рычажные, пневматические, гидравлические, магнитные, вакуумные, комбинированные.

3. Устройства для направления и контроля режущего инструмента – кондукторные втулки, втулки для расточных станков, копиры, упоры, шаблоны, установы.

4. Вспомогательные устройства – делительные устройства, фиксаторы, тормоза, выталкиватели.

5. Корпуса – литые, сварные, сборные, комбинированные.

6. Крепежные детали – шпильки, болты, винты, гайки и т.д.

 

Шаблоны и установы

 

Термин шаблон типичен для токарных работ, а установ – для фрезерных работ. Шаблон может быть съемным, откидным, а иногда шарнирно-закрепленным.

 

 

Установы предназначены для установки фрезы на заданный размер. Различают установы высотные и угловые. Высотные установы предназначены для правильного расположения фрезы по высоте, а угловые - по высоте и по боковым направлениям.

 

 

В процессе наладки между установом и фрезой помещается щуп, который должен плотно, но без защемления входить в зазор. Непосредственное соприкосновение установа и фрезы не допускается. Допуск (H^+δ) включает толщину щупа (h) и равен получаемому на данной операции размеру, но с допуском в 3 раза меньше, чем на чертеже детали.

Установы изготавливают из стали У7А или 20Х с цементацией на глубину 0,8 – 1 мм. поверхностного слоя и твердостью 65 HRC.

 

Копиры

 

 

 

Для компенсации изменения диаметра фрезы при ее износе ролик делается коническим, а на копире выполняется скос под углом 10 – 15^о. После переточения фрезы ролик перемещают вдоль оси и размер остается постоянным.

Построение копира осуществляется графически в следующей последовательности:

1. Вычерчивается профиль детали в натуральную величину.

2. Выбирают диаметр фрезы, ролика и расстояние между ними.

3. Выбирают центр вращения заготовки

- для симметричных профилей положение центра вращения совпадает с центром симметрии;

- для несимметричных – центр вращения рекомендуется совмещать с центром тяжести контура.

 

 

От центра фрезы откладывают отрезок L и строят диаметр ролика. По положению окружности ролика проводят плавную огибающую.

Для построения копира для продольного перемещения проводят параллельные прямые, откладывают диаметр фрезы, а на расстоянии L диаметр ролика.

 

 

 

Кондукторные втулки

 

 

Они повышают радиальную жесткость инструмента, что позволяет ужесточить режим обработки. Точность обработки отверстий повышается на 50%.

Кондукторные втулки бывают неподвижные и вращающиеся. Вращающиеся применяются для направления расточных скалок, борштанг при большом диаметре обработки и больших скоростях резанья. Неподвижные втулки бывают следующих конструкций: постоянные, быстросменные и специальные. Быстросменные втулки используют в тех случаях, когда отверстия получаются путем последовательного применения нескольких инструментов для каждого из которых требуется своя втулка.

 

 

а – постоянная втулка без буртика; б – постоянная втулка с буртиком; в – быстросменная втулка; г – специальная втулка.

 

Примерный срок службы постоянных втулок 10 – 15 тыс. сверлений

Материал втулок: d < 9 мм. сталь 9ХС

d = 9 – 27 мм. сталь У10

d > 27 мм. сталь 20Х

Втулки из стали 20Х цементируют на глубину 0,6 – 1 мм. HRC 60.

 

Кондукторные плиты

 

 

Зазор h устанавливается для уменьшения износа инструмента.

При сверлении величина h ≈ 1dвт, при зенкеровании и развертывании 1/3 dвт.

В зависимости от связи с корпусом кондукторные плиты делятся на жесткие откидные, съемные, подвесные и подъемные.

 

 

Съемные или накладные плиты применяются для больших деталей. Подвесные кондукторные плиты – при сверлении многошпиндельными головками. В этом случае плита вместе с головкой подвешивается на шпиндель станка. Деталь при опускании шпинделя зажимается сжимающими пружинами. Материал кондукторных плит: сталь 40 или высококачественный чугун.

 

Выталкиватели

 

Они предназначены для ускорения выемки небольших деталей из приспособления.

К этому типу относятся откидные крышки и защелки.

 

 

 

Корпуса приспособлений

 

Корпус является базовой деталью, которая объединяет отдельные элементы. Корпус воспринимает все силы действующие на заготовки в процессе ее обработки.

 

 

Требования предъявляемые к корпусам

 

1. Достаточная жесткость и прочность.

2. Удобство конструкции для очистки от стружки и СОЖ (смазывающая охлаждающая жидкость).

3. Возможность быстрой и удобной установки и съема заготовки.

4. Удобство заготовки и закрепления приспособления на станке.

5. Безопасность работы.

6. Простота и экономичность изготовления.

Корпуса могут быть изготовлены из проката, литьем, сваркой.

Корпуса могут представлять собой сборочную единицу.

Материал: СЧ12-48, СЧ15-32, СЧ18-36, сталь 35Л.

Сваркой получать корпуса быстрей и дешевле. Но сварка вызывает деформацию корпуса, что снижает точность приспособления. В качестве материалов сварных корпусов часто используются такие материалы: сталь 3, сталь 25.

Сборочные корпуса позволяют использовать более простые детали, но при этом снижается жесткость.

 

 

Виды приспособлений

 

1. Приспособления к фрезерным станкам. Поворотные головки, которые позволяют установить инструмент под любым углом горизонтальной плоскости. Многошпиндельные головки.

2. Приспособления к станкам токарной группы:

- Поворотные резцедержатели;

- Расточные скалки;

- Плашкодержатели;

- Суппорты для протачивания кольцевых канавок в отверстии.

3. Контрольные приспособления.

Эти приспособления применяют как на промежуточных этапах обработки (механический операционный контроль) так и для окончательной приемки деталей.

С их помощью проверяют:

- точность размеров;

- точность взаимного положения поверхностей;

- правильность геометрических форм поверхности.

 

Δ = J – R – абсолютная погрешность

Величина погрешности измерения должна превышать 10 – 20 % от допуска на контролируемый размер. При 100 % контроле при поточном методе производства время контроля не должно быть больше такта выпуска.

Для выборочного контроля требования к производительности могут быть снижены и можно применять более простые конструкции приспособлений.

Существуют стационарные и переносные контрольные приспособления.

Стационарные для небольших деталей. Переносные для крупных деталей.

Контрольные приспособления могут быть многомерными и одномерными. Многомерные когда за одну установку проверяют несколько параметров. Одномерные – проверяется один параметр.

Активный контроль осуществляется на автоматизированных контрольных приспособлениях. В этом случае деталь контролируется в процессе обработки и оперативно вносится коррективы в работу станка.

Контрольные приспособления состоят из установочных, зажимных, измерительных и вспомогательных элементов установленных в корпусе. Установочные элементы такие же как у станочных приспособлений.

В контрольных приспособлениях применяются ручные зажимные устройства: рычажные, пружинные, винтовые, эксцентриковые, иногда применяют пневмопривод.

Измерительные устройства делятся на предельные и отсчетные. В качестве предельных применяют: скобы, пробки, щупы.

 

 

 

В качестве измерительных устройств применяют электро-контактные датчики, которые обеспечивают точность 6 квалитет. Они применяются в приспособлениях и контрольно – сортировочных автоматах.

В контрольно-измерительных устройствах – индикаторы δ = 0,03 мм. Индикаторы с ценой деления 0,002 называются микроиндикаторы; с ценой деления 0,001 – миниметры.

Пневматические микрометры позволяют производить измерение с точностью до 0,2 мкм.

 

Сборочные приспособления

 

Делятся на универсальные и специальные. К универсальным относятся: плиты, сборочные балки, призмы, угольники, струбцины, домкраты, прихваты, клинья, подкладки и т.д.

 

 

 

Специальные приспособления

1. Приспособления для крепления базовых деталей и узлов. Они могут быть как стационарные так и передвижные, а также поворотного типа. Стационарные устанавливаются на верстаках и сборочных плитах. Передвижные на тележках и конвейерах. Снабжаются зажимными устройствами. Особо точной установки в этих приспособлениях не требуется.

2. Приспособления для точной и быстрой установки соединяемых деталей и узлов. При этом сборщики освобождаются от выверки взаимного положения сопрягаемых элементов, т.к. она достигается автоматически приспособлением. Приспособления для сварки, пайки, клепки, склеивания и других операций.

3. Приспособления для предварительного деформирования соединяемых упругих элементов (рессор, пружин, разрезных колец).

4. Приспособления для изменения положения собираемого узла. Широко используются различные кантовики.

 

 

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНАСТКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СПАРО

 

 

Ковров 2010

Содержание

стр.

§1 Назначение приспособлений………………………………………………………….3

§2 Классификация приспособлений…………………………………………………….3

§3 Элементы конструкций приспособлений…………………………………………...5

§4 Установка заготовок и установочные элементы приспособлений……………...5

Конструкции установочных элементов приспособлений…………………………7

§5 Зажимные устройства приспособлений……………………………………………..11

5.1 Общие требования, предъявляемые к зажимным устройствам……………...11

5.2 Конструкции зажимных устройств……………………………………………….12

5.3 Выбор схемы закрепления детали…………………………………………………13

5.4 Порядок расчета силы зажима для многозвенного зажимного устройства....15

§6 Виды многозвенных зажимных устройств…………………………………………..15

Пневматические и гидравлические приводы………………………………………..17

§7 Элементы приспособлений для определения положения и направления инструмента……………………………………………………………….........................18

Шаблоны и установы…………………………………………………………………….18

Копиры……………………………………………………………………………………..19

Кондукторные втулки…………………………………………………………………....21

Кондукторные плиты…………………………………………………………………….22

§8 Вспомогательные элементы и устройства приспособлений……………………….24

Механизмы для закрепления и подъема поворотных частей приспособления….25

Выталкиватели……………………………………………………………………………25