Расчет и проектирование станочного приспособления

3.14.1. Проектирование станочного приспособления. При выполнении курсового проекта студент должен сконструировать приспособление в соответствии с вариантом задания.

Разработка конструкции станочного приспособления должна производиться с учетом обеспечения необходимой точности обработки детали, достижения наибольшей производительности и экономичности. Для этого конструкция приспособления должна обеспечивать:

1) требуемую точность установки и надежность крепления обрабатываемой детали;

2) быстроту действия;

3) применение незначительных усилий для приведения в действие зажимов, удобство и безопасность работы;

4) невысокую стоимость изготовления приспособления и надежность его в эксплуатации.

При расчете и конструировании приспособления необходимо в первую очередь тщательно изучить чертеж детали и технические требования, предъявляемые к точности и шероховатости обработки детали на заданной операции. Исходя из заданной годовой программы выпуска деталей, определить требуемую производительность. Предварительно ознакомиться с типовыми конструкциями приспособлений, приведенными в литературе.

Затем подробно проанализировать и уточнить выбранную при обработке ТП схему установки и закрепления обрабатываемой детали в приспособлении.

Дальнейшее конструирование сводится к последовательному вычерчиванию элементов приспособления вокруг контура обрабатываемой детали с параллельным проведением необходимых расчетов. Рекомендуется придерживаться следующего порядка:

1) на листе бумаги вычертить условными линиями (штрихпунктиром) контуры обрабатываемой на данной операции детали с необходимым числом проекций в масштабе 1:1. Главный вид должен соответствовать рабочему положению детали на станке. Деталь изобразить в таком виде, какой она получится после произведенной ранее обработки. Выделить жирными линиями поверхность детали, обрабатываемой в проектируемом приспособлении.

Проекции контура детали надо располагать на достаточном расстоянии друг от друга с тем, чтобы между ними могли разместиться проекции общего вида приспособления.

В процессе проектирования обрабатываемая деталь считается прозрачной и на изображение элементов приспособления в проекциях общего вида не влияет;

2) выбрать конструкцию, определить направляющие элементы приспособления (кондукторные втулки у кондукторов или установы для установки фрез) и вычертить их вокруг контура обрабатываемой детали во всех проекциях;

3) в соответствии с принятой схемой установки обрабатываемой детали и ее конфигурацией определить места расположения, конструкцию и размеры установочных элементов приспособления и вычертить их;

4) исходя из принятых режимов резания, определить величину и направление сил резания;

5) руководствуясь основными принципами закрепления обрабатываемых деталей в приспособления, определить направление и точку приложения усилия зажима. Необходимо стремиться к тому, чтобы давление со стороны режущих инструментов воспринималось опорами, а не зажимами и не силой трения.

Точку приложения усилия зажима следует выбрать с таким расчетом, чтобы исключить возможность появления опрокидывающих моментов, отрывающих обрабатываемую деталь от установочных элементов приспособлений, или сил, сдвигающих обрабатываемую деталь относительно их, а также, чтобы обеспечивались минимальные деформации при зажиме обрабатываемой детали.

Для выполнения первого условия точку приложения усилия зажима надо располагать над опорами или так, чтобы она проектировалась в пределах площади опорной фигуры.

Для выполнения второго условия силу зажима нужно прикладывать к наиболее жесткой части обрабатываемой детали и возможно ближе к месту обработки;

6) рассчитать величину необходимого усилия зажима из условия статического равновесия обрабатываемой детали под действием всех приложенных к ней сил и их моментов (сил резания, массы, трения, инерционных сил и т.д, включая реакции опор).

Методику определения величины силы зажима см. ниже;

7) выбрать конструкцию и размеры зажимных элементов приспособления, исходя из величины необходимого усилия зажима, регламентированного времени на закрепление и открепление обрабатываемой детали в приспособлении, типа приспособления (одно- или многоместное), конфигурации и точности обрабатываемой детали;

8) провести проверочный расчет на прочность особо нагруженных деталей приспособления (1–2 детали);

9) определить конструкцию и размеры необходимых вспомогательных элементов и механизмов приспособления (выталкиватели, делительные устройства, фиксаторы и т.д.).

При выборе этих элементов следует в максимальной степени использовать имеющиеся нормали и стандарты;

10) объединить все элементы общим корпусом приспособления, используя по возможности стандартные заготовки корпусов;

11) разработать способ центрирования и крепления приспособления на станке.

Опорные поверхности приспособления, а также проушины для креплений его к столу станка должны быть согласованы с размерами последнего.

Описание посадочных мест станков приводится в технической документации, прилагаемой к каждому станку, и в справочной литературе. При конструировании приспособления следует вычертить необходимые разрезы и сечения, поясняющие конструкцию.

При выборе конструкции приспособления необходимо уделять особое внимание удобству установки обрабатываемых деталей, очистке приспособления от стружки и подводу охлаждающей жидкости.

3.14.2. Расчет производительности приспособления. Расчет производительности приспособления производится для того, чтобы определить, каким конструировать приспособление: одноместным (для обработки одной детали) или многоместным (для обработки за одну установку одновременно нескольких деталей).

1. Определяем темп производства Т:

,

где П_г – принятая (заданная) годовая программа выпуска деталей (указывается в задании на проектирование), шт.;

Ф_г – годовой фонд одного производственного рабочего;

2. Полученная величина темпа производства сравнивается с величиной

нормы выработки N

.

3. Если величина N окажется больше или равна Т, то приспособление можно проектировать одноместным. Если же получится меньше Т, то приспособление следует проектировать многоместным. Применение такого приспособления приведет к уменьшению Т_шт и увеличению N. Следует добиться такого положения, чтобы при применении приспособления N≥Т.

3.14.3 Описание устройства и работы приспособления. Следует привести принципиальную схему приспособления, перечислить детали, узлы приспособления, пронумеровав их на схеме, а также описать взаимодействие частей приспособления при установке и снятии заготовки. Выполнить схему ТП сборки приспособления.