Технический проект приспособления

Технический проект приспособления связан с разработкой конструкций отдельных соединений и деталей, расчетов и назначений посадок, контрольных комплексов, качества обработки отдельных деталей и т.д. В связи с тем, что одни и те же посадки, резьбы и другие конструктивные элементы деталей могу применяться в различных механизмах или устройствам приспособления рекомендуется, предварительно, объединить их в отдельные группы в зависимости от функционального назначения, устройства и других признаков. 

 

4.1 Обоснование и расчет посадок на гладкие

цилиндрические соединения

Самые распространенные соединения в конструкциях приспособлений. К ним относятся соединения ось-втулка, корпус-крышка, подшипниковые соединения, поршень-корпус цилиндра и др. Посадки на эти соединения назначаются в зависимости от требований, предъявляемых к соединению, условий работы и других требований. При назначении посадки, прежде всего, нужно рассмотреть и сформулировать условия работы соединения, определить какие посадки могут быть применены в соединении и обосновано выбрать наиболее подходящую посадку. Большое значение имеет выбор типа посадки, который необходимо применить в том или ином соединении. Имеются в виду посадки с гарантированным зазором, посадки с гарантированным натягом и переходные посадки. При необходимости произвести расчет, подтверждающий правильность выбора посадки. В учебных целях, определяется посадки для 2-3 различных соединений, заданных руководителем проекта, и отмеченном в техническом задании.

После выбора посадки делается проверочный расчет элементов соединения на прочность. Например, расчет оси, кронштейна, рычага и т.д. Если условия прочности конструкции не выполняются, рассматривается вопрос замены выбранного для неё материала на другой, более прочный, или изменяются габаритные размеры детали. Все расчеты конструкции необходимо представить в пояснительной записке.

 

4.2 Обоснование и расчет резьбовых соединений.

Применяемые в конструкциях приспособлений резьбовые соединения подразделяются на крепежные и регулировочные. Крепежные соединения предназначены для закрепления отдельных деталей, например, на корпусе приспособления, или самого корпуса на столе металлорежущего станка.

Для крепежных соединений, предварительно, определяется диаметр и резьба болтов, затем, с целью обеспечения надежности крепления, из условия прочности, рассчитывается необходимое количество болтов. Если резьбовое соединение не нагружено внешней силой, достаточно выполнить его расчет только на растяжение. Если к резьбовому соединению приложена внешняя осевая нагрузка, что характерно для деталей типа фланец, крышка, необходима предварительная затяжка болтов. Предварительная затяжка позволяет сохранить герметичность стыков после приложения рабочей нагрузки. В этом случае для расчетной нагрузки коэффициент запаса прочности рекомендуется брать 1,4 – 1,8 от осевой нагрузки. При приложении поперечной нагрузки, стремящейся сдвинуть детали относительно друг друга как, например, при установке корпуса приспособления на столе станка, болт необходимо затянуть с таким усилием, чтобы вызванная им сила трения была больше сдвигающей силы. Для расчетов достаточно определить осевую силу затяжки, которая должна быть больше сдвигающей силы на 1,2 – 1,3.  

Для регулировочных резьбовых соединений большое значение имеет шаг резьбы. Поэтому, предварительно, устанавливается необходимая точность регулировки, затем, в зависимости от точности регулировки определяется шаг резьбы, и, соответственно, угол поворота регулирующего устройства.

Расчет резьбовых соединений приводится в пояснительной записке к курсовому проекту.

 

4.3 Выбор и расчет уплотнений в соединениях.

Уплотнения применяются в конструкциях приспособлений с целью обеспечения герметичности работы механизма. Например, в соединении поршень гидроцилиндра – корпус гидроцилиндра. Предварительно, в зависимости от вспомогательного времени на выполнение технологической операции, определяется необходимая скорость перемещения, например, штока. Затем, в зависимости от рабочей среды (масло, газ и др.), давления и смазки, определяется тип уплотнения и его конструктивное исполнение. После этого, в зависимости от условий эксплуатации выбирается материал уплотнения. Устанавливаются технические требования к точности размеров, размеров, формы и качеству обработанной поверхности деталей, на которые будет установлено уплотнение. Данные расчета записываются в пояснительную записку.

 

4.4 Расчет подшипниковых соединений.

Подшипниковые соединения применяются практически в каждой конструкции приспособлений. Наиболее часто применяются подшипники скольжения, что объясняется простотой конструкции и обслуживания механизма. Применяются подшипники скольжения в различных конструкциях соединений деталей приспособлений, таких, как ось – вкладыш опор рычагов и др. Для расчета конструктивных параметров подшипника скольжения делается расчет окружной скорости, определяется удельное давление исходя из усилия, действующего в подшипнике, диаметра и длины подшипника. Затем, в зависимости от этих параметров, по таблице, выбирается материал подшипника.

Подшипники качения применяются значительно реже. Это связано с тем, что механизмы приспособления работают на невысоких скоростях, на которых подшипники скольжения более эффективны по сравнению с подшипниками качения. При выборе подшипников качения учитывают следующие факторы:

- величину и направление нагрузки;

- характер нагрузки;

- частота вращения кольца подшипника;

- диаметр оси или вала;

- необходимая долговечность подшипника;

- состояние окружающей среды (температура, влажность и др.)

- требования к подшипнику (предполагаемая точность, смещение в осевом направлении и др.).

После определения этих факторов рассчитывают срок службы, выбирают тип подшипника, класс точности и выполняют необходимые расчеты.

Все расчеты, выполненные для выбора подшипников, и его конструктивные параметры приводятся в пояснительной записке.

 

4.5 Расчет технических требований к точности

сборки приспособления.

Технические требования к сборке приспособления включают отклонения от точности расположения его основных деталей, от которых зависит достижимая точность обработки. К ним относятся отклонения от параллельности, отклонения от перпендикулярности, отклонения от соосности, отклонения от плоскостности и др. Взаимосвязанные между собой, они составляют замкнутую размерную цепь вместе с подобными отклонениями металлорежущего станка и обрабатываемой на операции детали.

Для расчета технических требований к точности взаимного расположения поверхностей приспособления нужно установить технические требования к точности взаимного расположения поверхностей детали. Если они не регламентируются чертежом детали, нужно установить их по ГОСТу на неуказанные отклонения расположения поверхностей.

После этого устанавливаются технические требования к точности расположения основных механизмов металлорежущего станка. К ним относятся отклонения от перпендикулярности рабочих шпинделей станка, отклонения от параллельности и т.д., относительно стола станка. Эти данные берутся из паспорта металлорежущего станка.

Затем, выявляется размерная цепь, связывающая указанные выше параметры расположения поверхностей детали и рабочих органов станка с подобными параметрами приспособления.

После составления размерной цепи определяются скалярные звенья, векторные звенья и звенья зазоры, для которых определяются, соответственно, поля рассеивания этих звеньев. Поле рассеивания замыкающего звена (это будет, например, отклонение от параллельности поверхности опоры для базирования заготовки базовой поверхности приспособления) находится как среднее квадратическое из суммы квадратов этих полей допусков. Найденное отклонение расположения записывается в технических требованиях к точности сборки и указывается на сборочном чертеже приспособления.

Выводы, принятие решения

Полученные соответствующими расчетами результаты анализируются, проверяются и в случае получения неудовлетворительного результата пересчитываются. Полученные замечания оформляются в виде дефектной ведомости. Вся проработка полученной информации осуществляется исполнителем проекта и его руководителем и заверяется их подписями.

После утверждения технического проекта все полученные данные идут на разработку технической документации.