Основы проектирования приспособлений

Московский государственный технический университетим. Н.Э. БауманаК.И. БилибинОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯПРИСПОСОБЛЕНИЙРекомендовано редсоветом МГТУ им. Н.Э. Бауманав качестве учебного пособияМоскваИздательство МГТУ им. Н.Э. Баумана2006УДК 681.3 (075.8)ББК 32.97Б61Рецензенты: П. Б. Оганджанян, А. В. ФроловБ61Билибин К.И.Основы проектирования приспособлений: Учебноепособие.Издание Второе — М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э.

Баумана, 2006. - 52 с.ISBN 5-7038-2104-5Рассмотрены теоретические и практические вопросы поточностному, силовому расчету приспособлений, используемыхпри производстве ЭВА, и их конструированию.Для студентов технических вузов, выполняющих домашниезадания, курсовые и дипломные проекты по курсу «Технологияпроизводства ЭВА».Табл. 6. Ил. 31.УДК 681.3 (075.8)ББК 32.97Константин Иванович БилибинОсновы проектирования приспособленийИздание второе, переработанноеРедактор O.U. КоролеваКорректор Г.С.

БеляеваПодписано в печать 30.08.02. Формат 60x84/16. Бумага офсетная.Печ. л. 3,25. Усл. печ. л.3,02. Уч.-изд. л. 2,82. Тираж 500 экз.Изд. № 135.Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.105005, Москва, 2-я Бауманская, 5.ОГЛАВЛЕНИЕВведение1. Точностной расчет приспособлений2. Силовой расчет приспособлений3. Проектирование сборочно-монтажных приспособлений4. Точностной расчет сборочно-монтажных приспособлений .5. Определение действительной погрешности базированиясобираемых изделий6.

Пример точностного расчета приспособлений7. Силовой расчет сборочно-монтажных приспособлений.......8. Пример конструирования приспособления9. Пример проектирования сборочного приспособленияСписок рекомендуемой литературы33121516262932424452СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1. Билибин К. И. Расчет и конструирование сборочномонтажных приспособлений: Метод, указания для выполнениядомашнего задания и курсового проектирования. М.: Изд-воМГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998.

39 с.2. Билибин К.И., Гриднев В.Н., Кузин А.П. Проектированиетехнологической оснастки для сборки модулей ЭВА первогоуровня: Метод, указания к курсовому проектированию по курсам: «Технология приборостроения и производства ЭВА иРЭА». М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1988. 34 с.3. Сборник задач и упражнений по технологии РЭА: Учеб.пособие / Под ред. Е.М. Парфенова. М.: Высш. шк., 1982. 255 с.ВВЕДЕНИЕЗадача проектирования станочных приспособлений характеризуется многовариантностью возможных решений. Даже дляобработки простых заготовок можно спроектировать несколькоразличных вариантов приспособлений, полностью обеспечивающих требования операционного эскиза (чертежа) заготовкии производительности. Сопоставляя эти варианты по производительности и экономичности, окончательно отбирают один изних.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, которыйпредставляет собой изображение обрабатываемой заготовки после выполнения данной операции с указанием необходимыхразмеров и качества обработки;3) количество заготовок, одновременно устанавливаемых вприспособление;4) данные для расчета сил резания;5) годовую программу выпуска;6) альбомы нормалей (или справочники) конструкций типовых приспособлений (специальных, универсально-наладочных иуниверсально-сборочных);7) техническую характеристику, паспортные данные, посадочные места и состояние станка, на котором будет установленоприспособление;8) данные о стоимости типовых приспособлений и их стойкости.1.

ТОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИИТочностной расчет приспособлений дан для метода автоматического получения размеров.Порядок проведения расчета:1) на основе операционно-технологической карты обработкии операционного эскиза предварительно намечается схема базирования обрабатываемой заготовки. Намечаются установочныеэлементы и направляющие элементы под инструмент (например, кондукторные втулки);2) определяется допустимая погрешность базирования е д о пдля выбранного метода обработки;3) определяется фактическая погрешность базирования £факполучаемых размеров для предложенной схемы приспособлений;4) определяется условие обеспечения необходимой точностиобработки:Едоп — е фак-Рассмотрим понятие базирования.Базирование — придание заготовке (детали) определенногоположения относительно выбранной системы координат и обрабатывающих инструментов.База — поверхность, сочетание поверхностей, линия илиточка, принадлежащие заготовке (детали) и используемые длябазирования.Различают конструкторские и технологические базы.Конструкторская база детали — это поверхность, линия илиточка, относительно которой на рабочем чертеже детали координировано положение другой поверхности, линии или точки.Технологическими называются базы, используемые-^ процессеобработки 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, называется исходным размером, это размер до места обработки.Установочная база УБ — это поверхность или совокупностьповерхностей заготовки (детали), которая при установке деталив приспособлении создает определенность положения заготовки(детали) в направлении исходного размера.Если исходная база совпадает с установочной, погрешностьбазирования фактическая равна 0.Фактическая погрешность Ефак — для реальной схемы приспособления.При несовпадении исходной и установочной баз появляетсяпогрешность базирования, которая равна допуску размера меж-ду исходной и установочной базами.

Этот размер называетсябазисным размером.Измерительная 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 быть как реальной базой(в виде поверхности), так и нереальной (в виде геометрическойлинии или точки). Установочная и измерительная базы должныбыть поверхностью заготовки, поскольку свою функцию (определение положения заготовки в приспособлении) они выполняют благодаря контакту с установочными элементами приспособления. Измерительная база должна быть также поверхностьюили отдельной образующей заготовки, поскольку она соприкасается с рабочей поверхностью измерительного инструментаили прибора.Приступая к разработке схемы базирования, прежде всегонеобходимо решить вопрос о том, каких степеней свободыдолжна лишиться заготовка, соприкасаясь с соответствующимиустановочными элементами приспособления.

Обрабатываемаязаготовка, как и каждое свободное твердое тело, имеет шестьстепеней свободы: три прямолинейных перемещения в направлении осей координат и три угловых перемещения поворотовотносительно тех же осей.Для полной ориентации заготовки количество и расположение установочных элементов должно быть таким, чтобы присоблюдении условия неотрывности баз от установочных элементов заготовка не имела сдвига и вращения относительно трехкоординатных 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 положениезаготовки 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 обработанныеповерхности вместо опорных штифтов (точек) применяются, воизбежание вмятин, опорные пластины или другие элементы сразвитой опорной поверхностью.ИнструментУстановочные элементы(точки)- ПодложкаXРис. 3.

Схема обработки подложки толщиной НПри обработке в приспособлении будет достигнута необходимая точность при условии, что допуск 5 на получаемый размер будет больше или равен суммарной погрешности Д обработки, 5 > Л. Для приближенных расчетов суммарную погрешность обработки можно представить в виде выражения:Рис. 1. Пример установки заготовки на шесть точекУстановочные элементы на операционных эскизах обозначаются сбоку в виде "галочек", а сверху — в виде ромба (рис. 2).-О-в4.5'"О-5А1,3Тогда 5 = со + е д о п или\Шести степеней свободы заготовка лишается, если обрабатываемая поверхность имеет три координаты; пяти — если двекоординаты; трех — если одну координату.

Например, необходимо получить пластину толщиной Н (рис 3).При такой установке заготовка может смещаться по осямOX, 0Y и поворачиваться вокруг оси OZ (это не повлияет наразмер Н), но не может перемещаться по оси OZ и поворачиваться относительно осей ОХ и OY.£доп >где со — средняя точность принятого метода обработки без учетапогрешности базирования. Например, при обработке на сверлильных станках со = 0,08^0,12, фрезерных станках со = 0,05^0,1,токарных станках со = 0,03 ^0,08;£ оп — допустимая погрешность базирования.•О-4Рис.