Билибин К.И. - Основы проектирования присопособлений

УДК 681.3 (075.8) ББК 32.97 Б61 Рецензенты: П.Б. Оганджанлн, Аай Фролов Билибин Е.И. Б61 Основы проектирования приспособлений: Учебное пособие. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.— 52 с. 18ВЫ 5-7038-2104-5 Рассмотрены теоретические н практические вопросы по точностному, силовому расчету приспособлений, используемых при производстве ЭВА, и их конструированию. Для студентов технических вузов, выполняющих домашние задания, курсовые и дипломные проекты по курсу»Технология производства ЭБА», Табл.

6. Ил. 31. УДК 081.3 (075.8) ББК 32.97 Константин Иванович Билибин Основы проектирования приспособлений редактор О.ла. щолеаа Корректор Г. С Белаеее Подписано в печать 30.08.02. Формат бок84/16. Бумата офсетная. Печ. л. 3,25. Уел. печ. л. 3,02. Уч.-иад. л. 2,82.

Тираж 500 эка. Иад. ЬЬ 135. Заказ УЬ Иадательство МГГУ им. Н.Э. Баумана. 105005, Москва, 2-н Бауманскав, 5. ВВЕДЕНИЕ Задача проектирования станочных приспособлений характеризуется многовариантностью возможных решений. Даже для обработки простых заготовок можно спроектировать несколько различных вариантов приспособлений, полностью обеспечивающих требования операционного эскиза (чертежа) заготовки и производительности. Сопоставляя эти варианты по производительности и экономичности, окончательно отбирают один из них. Приступая к 'проектированию приспособлений для установки и закрепления заготовок, необходимо иметь: 1) чертеж заготовки, поступающей на выполняемую операцию с указанием размеров, допусков и технических требований; 2) операционно-технологическую карту с эскизом, который прелставляет собой изображение обрабатываемой заготовки после выполнения данной операции с указанием необходимых размеров и качества обработки; 3) количество заготовок, одновременно устанавливаемых в приспособление; 4) данные для расчета сил резания; 5) годовую программу выпуска; 6) альбомы нормалей (или справочники) конструкций типовых приспособлений (специальных, универсально-наладочных и универсально-сборочных); 7) техническую характеристику, паспортные данные, посадочные места и состояние станка, на котором будет установлено приспособление; 8) данные о стоимости типовых приспособлений и их стойкости.

1. ТОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ Точностной расчет приспособлений дан для метода автоматического получения размеров. Порядок проведения расчета: 1) на основе операционно-технологической карты обработки и операционного эскиза предварительно намечается схема базирования обрабатываемой заготовки. Намечаются установочные 18В)ч 5-7038-2104-5 Ю МГТУ им. Н.Э.

Баумана, 2002 элементы и направляющие элементы под инструмент (например, кондукторные втулки); 2) определяется допустимая погрешносп базирования ахов для выбранного метода обработки; 3) определяется фактическая погрешнос1ь базирования еаэе получаемых размеров для предложенной схемы приспособлений; 4) определяется условие обеспечения необходимой точности обработки: аа0в ~ еф Рассмотрим понятие базирования. Базирование — придание заготовке (детали) определенного положения относительно выбранной системы координат и обрабатывающих инструментов.

База — поверхность, сочетание поверхностей, линия или точка, принадлежащие заготовке (детали) и используемые для базирования. Различают конструкторские и технологические базы. Конструкторская база дениыи — это поверхность, линия или точка, относительно которой на рабочем чертеже детали координировано положение другой поверхности, линии или точки. Технологическими называются базы, используемые в процессе обработки заготовки.

Основными технологическими базами являются исходная, установочная и измерительная. Исходная база детали ~заготовки~ ИБ — это поверхность, линия или точка, относительно которой в операционной карте (или другом технологическом документе) координировано положение обрабатываемой поверхности. Размер, координирующий положение обрабатываемой поверхности, назьгвается исходным размером, это размер до места обработки. Уппановочнан база УБ — это поверхность или совокупность поверхностей заготовки (детали), которая при установке детали в приспособлении создает определенность положения заготовки (детали) в направлении исходного размера. Если исходная база совпадает с установочной, погрешность базирования фактическая равна О.

Фактическая ногреитость е~ для реальной схемы приспособления. При несовпадении исходной и установочной баз появляется погрешность базирования, которая равна допуску размера меж- ду исходной и установочной базами. Этот размер называется базисным размером. Иэмеритееьная база — это поверхность, линия или точка, относительно которой измерением контролируют положение обработанной поверхности, т. е. проверяют исходный размер. Из трех технологических баз (исходной, установочной и измерительной) только исходная может бьггь как реальной базой (в виде поверхности), так и нереальной (в виде геометрической линии или точки).

Установочная и измерительная базы должны быть поверхностью заготовки, поскольку свою функцию (определение положения заготовки в приспособлении) они выполняют благодаря контакту с установочными элементами приспособления. Измерительная база должна быль также поверхностью илн отдельной образующей заготовки, поскольку она соприкасается с рабочей поверхностью измерительного инструмента илн прибора. Приступая к разработке схемы базирования, прежде всего необходимо решить вопрос о том, каких степеней свободы должна лишиться заготовка, соприкасаясь с соответствующими установочными элементами приспособления. Обрабатываемая заготовка, как и каждое свободное твердое тело, имеет шесть степеней свободы: три прямолинейных перемещения в направлении осей координат и три угловых перемещения поворотов относительно тех же осей.

Для полной ориентации заготовки количество и расположение установочных элементов должно быль таким, чтобы при соблюдении условия неотрывности баз от установочных элементов заготовка не имела сдвига и вращения относительно трех координатных осей. Это достигается закреплением заготовки. При выполнении этих условий заготовка лишается всех степеней свободы. Количество установочных элементов (точек) должно быть равным шести (правило шести точек).

Их взаимное расположение должно обеспечивать устойчивое положение заготовки в приспособлении. На рис. 1 показан пример установки заготовки на шесть точек (одна точка — установочный элемент (штифт); две точки— планка; три нижних точки — плоскость). При базировании заготовки на точно и чисто обработанные поверхности вместо опорных штифтов (точек) применяются, во избежание вмятин, опорные пластины или другие элементы с развитой опорной поверхностью. струмент Рве. 1.

Пример установки заготовки на шесть точек Установочные элементы на операционных эскизах обозначаются сбоку в виде «галочек», а сверху — в виде ромба (рис. 2). ко «~- ю Сз г Рвс. 2. Условные обозначения установочных элементов Шести степеней свободы заготовка лишается, если обрабатываемая поверхность имеет три координаты; пяти — если две координатй трех — если одну координату.

Например, необходимо получить пластину толщиной Н (рис. 3). При такой установке заготовка может смещаться по осям ОХ Оу и поворачиваться вокруг оси ОУ (это не повлияет на размер Н), но не может перемещаться по оси ОЯ и поворачиваться относительно осей ОХ и ОК Рвс. 3. Схема обработки подложки толщиной Н При обработке в приспособлении будет достигнута необходимая точность при условии, что допуск Ь на получаемый размер будет больше или равен суммарной погрешности Ь обработки„8 ~ Ь.

Для приближенных расчетов суммарную погрешность обработки можно представить в виде выражения: Ь=в +е,„, где в — средняя точность принятого метода обработки без учета погрешности базирования. Например, при обработке на сверлильных станках в = 0,08+ 0„12, фрезерных станках в = 0,05+ 0,1, токарных станках в = 0,03+ 0,08; 6»» — допустимая погрешность базирования. Тогда Ь= в+а или е „= Ь вЂ” в.

Базирование заготовок при обработке осуществляется на плоскость, на коническую или цилиндрическую поверхность. Рассмотрим наиболее применяемые схемы базирования и проведем для них точностной расчет. Базирование заготовки на ллоскость. На рис. 4 приведен операционный эскиз обработки заготовки, где требуется просверлить отверстие диаметром И5 и выдержать при этом размеры (координаты) 10~'~, 15 озы 12 оп.