Основы проектирования приспособлений, страница 2

2. Условные обозначения установочных элементов= в» +Е ДОП= 8 -СО.Базирование заготовок при обработке осуществляется наплоскость, на коническую или цилиндрическую поверхность.Рассмотрим наиболее применяемые схемы базирования ипроведем для них точностной расчет.Базирование заготовки на плоскость. На рис. 4 приведен операционный эскиз обработки заготовки, где требуется просверлить отверстие диаметром 05 и выдержать при этом размеры+0 3(координаты) 10 - , 15_ 015 , \2_О12. В этом случае: ИБ10 — исходная база для размера 10; ИБ15 — исходная база для размера15; ИБ12 — исходная база для размера 12.

Исходные размеры,связывают исходные базы с обрабатываемыми поверхностями.На рис. 4 показаны установочные базы для размеров 10, 15,12 соответственно: УБ10, УБ15, УБ12. Для размера 12 исходнаяи установочная базы совпадают, следовательно Е 12 = 0.Для размера 15 исходная база не совпадает с установочной,значит, есть погрешность базирования.

В данном случае базис-ный размер равен 40 с допуском 5 = |0,1| и фактическая погрешность для размера 15 будет равна Б ! 5 = 5^ = |0,1|.Для размера 10 е 10 = 8 2 0 = |0,1|-V ИБ127.о,1- При выполнения точностного расчета удобнее начинать седоп = 5- СО ,со = 0,08 для фрезерования паза,£доп = 5 7 - со = 0 , 2 - 0 , 0 8 = 0,12.15-0,15 УБГ2\12.о,«УБ15jIlt^MBloV 6 "* 10 20ИБ720^.,Рис.

4. Эскиз обработки заготовкиТеперь необходимо определить допустимые погрешности дляразмеров 15 и 10 и сравнить их с полученными фактическими.Примем приближенный метод определения е д о п = 5 - со; где со —это точность принятого метода получения отверстия.Сверление обеспечивает 12-й квалитет точности (/712) длядиаметра 05. Это составит со = 0,08.Для размера 15:Едоп = 5 15 - ш = 0,15 - 0,08 = 0,07. \Для размера 10:£ д о п = 5 10 - со = 0,3 - 0,08 = 0,22.Проверим условие получения заданной точности: Е > Е фак .Для размера 15:0,07 < 0,1 — условие получения заданной точности не выполняется;для размера 10:0,22 > 0,1 — условие получения точности выполняется.Если условие точности не выполняется, рекомендуется:поменять схему базирования, в данном случае установочнуюбазу для размера 15 совместить с исходной;повысить точность размеров заготовки;изменить технологический процесс получения отверстия(например, "сверление + развертывание").На рис.

5 показана схема базирования цилиндрической заготовки на призму. Необходимо получить паз с размерами 5+0-1 иДОПРис. 5. Базирование на призму •Определим е ф а к для размера 7.Установочная база для призмы — вершина призмы, исходная — ось заготовки. Фактическая погрешность базирования для размера 7_0>2 равняется допуску на базисный размер ОС, т. е.еф а к ~ "ос •Определим ОС из прямоугольного треугольника О КС:ОС= OK/sin(a/2) = rf/2sin(oc/2),где а = 60, 90, 120° - угол призмы, для конкретного приспособления величина постоянная.Тогда 8^ = 5^/2ап(а/2) при а = 90°; 80С = 0,l/2sin 45° = 0,040,Е= 0 , 1 2 ; Б ф а к =0,04.ДОПСледовательно, условие £доп > е ф а к соблюдается.Если требуется е ф а к = 0, можно предложить следующие варианты базирования заготовки:базирование в самоцентрирующийся 3-кулачковый патрон;совмещением ИБ7 и УБ7 путем поворота призмы на 90°(рис.

6).На рис. 7 показана схема базирования заготовки на коническую поверхность.Рассмотрим базирование заготовки на цилиндрическую поверхность (рис. 8).ИБ£12/±6,Рис. 6. Базирование на повернутую призмуОИБ/ИБ/гРис. 8. Базирование заготовки на цилиндрическую поверхностьРис. 7. Базирование заготовки на коническую поверхностьТребуется просверлить отверстие 1 на торце втулки 2 с координатами / и h.Для размера / исходная база (ИБ/) и установочная (УБ/) приустановке на конус 3 совпадают, значит, Бфак = 0.Для размера h установочная база — вершина конуса (длярасчетов усеченный конус следует продлевать до вершины).

Тогда базисный размер равен ОС, а ЕИ ф а к = 5 0 С .Из треугольника О КМ находим:OK = d/2tg(a/2);ОС= OK- H= d/2tg(a/2) - Я;ефакПроверяем, чтобы выполнялось условие е л о п > Е ф а к . Еслиэто условие соблюдено, предложенная схема проходит по точностному расчету.10Требуется просверлить сквозное отверстие 1 на торце втулки 2, выдержав размер / ± 8ЬРассчитываем фактическую погрешность базирования£Фак = (Днях - d)/2 = z/2+8D/2,где z/2 — зазор между цилиндрической оправкой 3 и цилиндрическим отверстием D втулки (величина постоянная для конкретной оправки).Рассчитываем допустимую погрешность базированияБдоп = 25/ - СО .Проверяем: Б > s , ^ .

Если расчет не проходит по условиюточности, следует применить разжимную или коническую оправку, тогда £ ф а к / = 0 .ДОПЕсли проставлен размер L вместо /, то для L:Это расчет на минимум, максимум.При сложении нескольких погрешностей (допусков), носящихслучайный характер, можно использовать вероятностный метод:11Определениеточностиизготовленияприспособления.Еслипринять, что со — это точность выбранного метода обработки(оборудования) без учета точности проектируемого приспособления, то точность изготовления этого приспособления определяется из выражения2.

СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЙСтруктурная схема приспособления в общем виде приведенана рис. 9.ПриводQПередаточныймеханизмWЗаготовкаУстановочныеэлементыбудет продолжать действие на заготовку (за счет упругих деформаций в механизме, трения).В приспособлении с ручным приводом сила руки рабочегодолжна быть не более 10 кгс. (100 Н).Порядок силового расчета приспособления:1) определяется сила Р, действующая на заготовку (например, сила резания, запрессовки);2) определяется сила зажима (закрепления) W заготовки;3) выбирается тип привода (ручной или механизированный:пневматический, вакуумный, гидравлический, электромеханический, электромагнитный, электростатический);4) определяется сила действия привода Q с учетом промежуточных зажимных механизмов и КПД и рассчитывается иливыбирается привод.На рис.

10 представлена схема для силового расчета на примере приспособления с ручным приводом.Рис. 9. Структурная схема приспособленияПривод приспособлений может быть механизированным иручным. В качестве механизированного привода в приспособлениях часто используются поршневые двигатели (пневмо- и гидроцилиндры) или диафрагменные двигатели (пневмокамеры) и др.Приспособления с ручным приводом рекомендуется применять для обработки сравнительно небольшого количества деталей (индивидуальное и мелкосерийное производство), в другихслучаях следует применять механизированный привод.

Специальные приспособления серийного производства целесообразнооснащать приставным приводом универсальной конструкции.Приспособления для крупносерийного и особенно массовогопроизводства следует проектировать с встроенным механизированным приводом.Механизм зажима (передаточный механизм), является промежуточным звеном между заготовкой и приводом. Он служитдля изменения направления и скорости перемещения, изменения силы зажима и увеличения числа зажимов. Передаточныемеханизмы могут быть механическими, гидравлическими и др.(рычаги, эксцентрики, клинья, кулисы, винты, устройства сгидропластмассой, резиной); самотормозящимися и несамотормозящимися. В самотормозящихся механизмах не требуетсяпостоянное действие силы Q; источник силы после зажима заготовки может прекратить свое действие (см.

рис. 9), а сила W12Рис. 10. Схема для силового расчета приспособленияс ручным приводомВыполняется операция сверления отверстия. На заготовкудействует момент крутящий от сверла МКР и осевая сила Ро. Вданном случае Ро может не учитываться, так как она прижимаетзаготовку, обеспечивая дополнительную силу зажима.Сила зажима W создается за счет прижима 1 и винтовогозажима 2. При вращении винта накидным ключом 3 (показансхематично) от руки рабочего с силой Q создается момент:М= QL,где Q = 10 кгс (100 Н) — усилие от руки рабочего; L — плечоключа.13Из справочной литературы находим 0, = 2М/(dcptg(a+qnp)),где dcp — средний диаметр резьбы винта; а — угол подъема винтовой канавки; фПр — приведенный угол трения между резьбамивнешней и внутренней, tg(cpnp) = ./7cosP; /= 0,3 - коэффициентгде YM и ZM — коэффициенты, выбираемые из справочной литературы для операции сверления.Условие закрепления заготовки, исходя из схемы на рис.

11:= FrpLu Fw = Wf; QL3 = L2Wтрения; р — половина угла профиля резьбы.При / 2 = /3 (см. рис. 10)при Ьъ = L2 , Q = W\где W - сила зажима детали; Р п р - сила сжатия пружины (пружина поднимает прижим при откреплении заготовки), обычнозадается.Условие закрепления заготовки:Q = л&Ф,откуда D = J4Q/qn .Здесь Q — сила от пневмопривода; q — удельное давление впневмосети (4-6 кгс/см2 или 0,4-^0,6 МПа); D - диаметрпоршня пневмоцилиндра.Здесь К - коэффициент запаса (К = 1,3); Мкр - момент крутящий от сверления, определяется по формулам резания, Мкр == C S D К , где См - коэффициент зависит от обрабатываемого материала, SYM — подача сверла за один оборот, D м —диаметр сверления, Км - коэффициент, учитывающий условиясверления; FTp - сила трения от силы зажима; \\ - плечо приложения силы трения.На рис.

11 представлена схема для силового расчета приспособления с пневматическим приводом.YMM3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРОЧНО-МОНТАЖНЫХПРИСПОСОБЛЕНИЙZMМРис. 11. Схема для силового расчета приспособленияс пневматическим приводомМомент крутящий от сверления определяется по формуле,Трудоемкость сборочно-монтажных работ составляет 40...75 %общей трудоемкости изготовления РЭА и ЭВА. Сборочномонтажные работы усложняются из-за широкой номенклатурывыпускаемой продукции, преобладания малых по размеру и масседеталей и сборочных единиц, значительного объема проверочныхи регулировочных работ, многообразия технических процессовсборки и электрического монтажа.Большое количество сборочных операций выполняютсявручную с помощью простой оснастки.

Однако для повышенияпроизводительности, снижения трудоемкости и повышения качества РЭА и ЭВА передовые предприятия применяют средствамеханизации и автоматизации сборочно-монтажного процесса,используя гибкие производственные системы.Основными сборочно-монтажными операциями при производстве РЭА и ЭВА являются: свинчивание (завинчивание), соединение методом пластического деформирования, сварка, пайка, склеивание, намотка, накрутка.Процесс сборки и монтажа состоит из следующих этапов:1) подача собираемых деталей (элементов) к месту сборки;2) взаимная ориентация (базировка) деталей перед их соединением;№3) соединение сборочных элементов в сборочную едини-цу;4) закрепление сборочных элементов (сборочная операция);5) контроль.1415Для выполнения этапов может быть использована различнаяоснастка или одно многооперационное оборудование.Требование к приспособлениям в части концентрации операций, автоматизации, быстродействия (и т.п.) во многом определяется объемом выпуска изделия.Любое сборочно-монтажное приспособление можно представить в виде структурной схемы (рис.