Лабораторная работа. Блочно-модульное построение средств. Методичка (1094212), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Модулем принято называть функциональную часть УСП, со­стоящую из взаимосвязанных элементов и блоков, выполненную в ви­де унифицированного самостоятельного агрегата и осуществляющая основные функции СТО (механизмы координатных перемещений, сис­темы управления и контроля технологических параметров и т.д.).

Проектирование компоновки УСП основано на выявлении тех­нологического оснащения СТО как технической системы и функций его составных частей, анализ которых дает возможность построить функциональную модель конструкции и модель процесса проектиро­вания.

Процесс проектирования представляет собой иерархическую систему, включающую целенаправленный поэтапный процесс разра­ботки компоновочных схем, проектных чертежей и комплекта компо­новочных схем, проектных чертежей и комплекта рабочей конструк­торской документации путем выбора составных частей СТО с задан­ными функциональными свойствами на базе исходного конечного множества унифицированных функциональных модулей, блоков и элементов и обеспече­ния взаимосвязи между ними. Каждый уровень иерархии отражает некоторую степень детализации проекта и принятия проектных решений (рис. 14).

Рис. 14. Блок-схема формирования функционально-модульных конст­рукций СТО

На рис. 14: - обеспечение (О.) требуемой точности, безопасности, надежности, долговечности обработки; - О. уста­новки и закрепления приспособления на станке, - О. базирования и закрепления обрабатываемых деталей на приспособлении, - О. ориентации и направления режущего инструмента, - О. установ­ки приспособления на станке, - О. закрепления СТО на станке и т.д., M₁ , М₂, М₃ - модули; Б₁ ,...,Б₆ - блоки.

Монтаж приспособления начинают с выбора основания, которое может состоять из одной или нескольких базовых плит, соединенных в каркас с помощью соединительных планок и угольников. С помощью шпонок и крепежных деталей корпусные элементы и сборочные еди­ницы ориентируются и крепят на основании одно относительно друго­го.

Если приспособление предназначено для выполнения сверлиль­ных или расточных операций, в него вводят детали для направления режущего инструмента. При сборке приспособлений для токарных, карусельных и внутришлифовальных операций на вращающейся базо­вой плите должно быть предусмотрено место для установки корректи­рующего элемента, массу и положение которого определяют в процес­се балансировки приспособления (допустимый дисбаланс - менее 0,01...0,05 Нм).

Заключительным этапом компоновки приспособления является уста­новка деталей, обеспечивающих точное положение УСП на станке. На рис. 15 дана схема настройки на размер А передвижной планки с от­верстием под кондукторную втулку.

Для достижения максимальной точности, надежности и жестко­сти УСП необходимо увеличивать количество шпонок и крепежных болтов; при сборке не допускать подгонку элементов.

На рис. 11 приведен пример УСП для сверления двух отверстий в валике. Основанием служит прямоугольная плита 1, на которой ус­тановлены две колонки из опор 2 с кондукторными планками 3. Заго­товка 7 базируется на две ступенчатые планки 9 и винтом 6 поджима­ется к планке 8. Зажим производится прихватом 4, а сверление отвер­стия через кондукторную втулку 5.

К недостаткам УСП следует отнести пониженную жесткость элементов и компоновки в целом, высокую податливость крепежных

Рис. 15. Схема настройки на размер передвижной планки: 1- плита; 2-опоры; 3- передвижная планка; 4- валик; 5- набор концевых мер длины элементов, не всегда достаточную жесткость фиксации, невысокий уровень механизации и высокую стоимость набора.

3. Для обеспечения плотного контакта заготовки с опорами при­способления и предупреждения ее сдвига в процессе обработки долж­ны быть приложены определенные зажимные усилия.

Для расчета зажимного усилия необходимо знать величину, на­правленность и место приложения сил, сдвигающих заготовки в про­цессе обработки, а также схему установки и закрепления детали в при­способлении.

Зажимное усилие прикладывается к соответствующим точкам посредством зажимных элементов приспособления, которые подразде­ляются, в зависимости от источников зажимного усилия, на ручные и механизированные (пневматические, гидравлические и др.).

Рис. 16. Пример УСП для сверления двух отверстий.

К ручным относятся:

- винтовые, источниками усилия, которых является преобразо­вание вращательного движения в осевое с многократным усилением прилагаемой при этом силы с помощью пары (винт и гайка) (рис.12, а).

Усилие, создаваемое винтовым зажимом для основных метри­ческих резьб, может быть определено по формуле

где М_к - крутящий момент, приложенный к гайке, рукоятке или го­ловке болта, Н*мм; D - наружный диаметр резьбы, мм. (определяется по натурному образцу УСП или данным табл. 14); k - размер, зави­сящий от формы торца (для сферического k=0, для плоского k=0,33 ), мм.

При применении винтовых прихватов усилие зажима Р₃ может быть определено по следующей формуле:

где Р_в - усилие развиваемое винтом, Н.

- эксцентриковые зажимы действие которых основано на разви­тии радиального усилия вследствие изменения расстояния от центра вращения кулачка или эксцентрика до поверхности, производящей зажим.

Усилие зажима, развиваемое эксцентриком, можно определить, учитывая, что работа его подобна работе кругового клина, по следую­щей формуле:

где Р_р - усилие, приложенное к рукоятке эксцентрика, Н; L - длина плеча, на котором приложена сила, поворачивающая эксцентрик, мм; D – диаметр эксцентрика, мм; - эксентриситет, мм; -

коэффициент трения на поверхности эксцентрика и в цапфах (0.18-0,2);

- клиновые, действие которых основано на развитии усилия клином при его осевом перемещении.

Усилие зажима для одноосного клина при передаче сил под

прямым углом при

может быть определено по следующей формуле:

а для двухосного клина (при передаче усилий под углом =90°)

При сверлильных работах обрабатываемая деталь находится под действием крутящего момента М_кр и силы подачи Р_х, направленной вдоль оси сверла и действующей в том же направлении, что и усилие зажима в приспособлении, прижимающее деталь к опорной поверхно­сти.

В расчетах для определения осевой силы Р_х (в Н) и крутящего момента М_кр (в Н*м) используют эмпирические формулы

где С₁ и С₃ - постоянные коэффициенты, характеризующие обраба­тываемый материал и условия резания; q,y,n_р - показатели степеней.

Коэффициенты и показатели степеней приведены в приложении к лабораторной работе.

Расчет необходимого зажимного усилия производится при за­креплении посредством:

а) зажимной планки, винта и т.д.

где d - диаметр сверления, мм; - коэффициент сцепления, равный 0,15-0,2; k_c - коэффициент, учитывающий затупление сверла и неодно­родность обрабатываемого материала (k_с=1,5); l - расстояние между местами приложения зажимного усилия и сверления, мм; б) призмы, расчет производится по формуле

где а - половина угла призмы, град.

4. Для обеспечения настройки компоновки УСП необходимо произвести расчет настроечных размеров путем составления и реше­ния технологической размерной цепи с учетом зазоров в сопряжениях: «сверло - внутренний диаметр кондукторной втулки» и «наружный диаметр кондукторной втулки — отверстие в планке". Первое сопряже­ние выполняется по посадке F8/h9, второе - по посадке H7/g6 .

Уравнение размерной цепи для определения настроечного раз­мера С имеет вид (рис. 17):

где Б₁= С - расстояние от опоры до оси отверстия в планке, равное

заданному среднему значению по варианту; Б₂ - половина среднего (в поле допуска) диаметра отверстия, определяемого по формуле:

где d - номинальный диаметр отверстия; - допуск на отверстие

(0,018 мм); Б₃ - средний в поле допуска диаметр контрольного (на­строечного) валика, определяемый по формуле:

где - допуск на контрольный валик, равный допуску на на­ружный (посадочный) диаметр кондукторной втулки (0,011 мм).

При расчете настроечного размера для получения межцентрово­го расстояния в качестве замыкающего звена следует принять , а также необходимо учитывать удвоенные значения звеньев Б₂ и Б₃, так как для настройки компоновки используется не один, а два контрольных валика, а блок концевых мер устанавливается между ними (рис. 18).

Настроечный размер В_н рассчитывается аналогично С_н .

Все вычисленные настроечные размеры необходимо округлить с точностью до сотых долей миллиметра.

Настройку компоновки следует производить в следующей по­следовательности:

- отвернуть винты, крепящие кондукторные втулки в направ­ляющей планке;

- вместо кондукторных втулок установить контрольные валики соответствующего размера;

- отвернуть стопорные гайки, крепящие планки с кондукторны­ми втулками;

- подобрать концевые меры длины из набора, начиная с той, у которой номинальный размер включает в себя сотые и десятые доли миллиметра, а затем остальные меры. В сумме блок концевых мер дли­ны (рабочими поверхностями их следует притереть друг к другу) дол­жен быть равен соответствующему рассчитанному разме­ру:

- наметить последовательность настройки и настроить компо­новку с помощью набранных блоков, устанавливая их так, чтобы ра­бочие поверхности крайних плиток касались контрольного валика и соответствующей опоры.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы