Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Проектирование технологической оснастки»


Скачать 362.57 Kb.
НазваниеМетодические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Проектирование технологической оснастки»
страница1/3
Дата публикации12.04.2013
Размер362.57 Kb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Математика > Методические указания
  1   2   3


Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова
Факультет металлургии, машиностроения и транспорта
Кафедра машиностроения и стандартизации

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
методические указания к выполнению курсовой работы

по дисциплине «Проектирование технологической оснастки»

для студентов машиностроительных специальностей

очной и заочной форм обучения

(для внутривузовского пользования)

Павлодар

УДК 621.002.54.001.63 (07)
ББК 34.4-я73
П79



Рекомендовано Учёным советом ПГУ им. С. Торайгырова

Рецензенты:

кандидат технических наук, профессор И.А. Шумейко

кандидат технических наук, профессор Н.С. Дудак

Составители: Р.О. Олжабаев

А.Ж. Касенов

П79 Проектирование технологической оснастки: методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Проектирование технологической оснастки» для студентов машиностроительных специальностей очной и заочной форм обучения (для внутривузовского пользования)/сост. Р.О. Олжабаев, А.Ж. Касенов. – Павлодар, 2007. – 33с.
В методических указаниях приведена методика проектирования и расчёта технологической оснастки, рассмотрена классификация и структура приспособлений.

Методические указания разработаны в помощь студентам машиностроительных специальностей при проектировании технологической оснастки для механической обработки деталей.

УДК 621.002.54.001.63(07)
ББК 34.4-я73

© Р.О. Олжабаев, А.Ж. Касенов, 2007

© Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, 2007

Введение

Технологическая оснастка является важной составляющей повышения эффективности и качества машиностроительного производства. Основную группу технологической оснастки составляют приспособления механосборочного производства. В промышленности эксплуатируются более 25 млн. специальных станочных приспособлений. Затраты на изготовление оснастки приблизились к затратам на производство станков. Значительные трудовые и материальные затраты связаны с тем, что технологическая оснастка оказывает влияние на производительность труда, качество и сокращение сроков освоения производства новых изделий.

Применение приспособлений позволяет устранить разметку заготовок перед обработкой, повысить точность обработки, снизить себестоимость продукции, расширить технологические возможности оборудования, сократить число станочников.
^ 1 Цели и задачи курсовой работы


    1. Цель работы

Цель курсовой работы закрепление методики проектирования и расчёта технологической оснастки и приобретения навыков работы со справочной технической литературой и государственными стандартами.


    1. Основные задачи работы

- общие принципы проектирования технологической оснастки станков;

- методику расчёта усилий зажима элементарных устройств;

  • расчёт потребной силы зажима;

  • расчёт приспособления на точность;

  • выбор и проектирование схем приспособлений;

- пользоваться нормативно-справочной литературой;

- пользоваться действующими стандартами при назначении параметров точности;

  • технически грамотно оформлять чертежи и техническую документацию

Курсовая работа состоит из 20-30 листов пояснительной записки формата А4 и одного листа графической части формата А1.
2 Общие теоретические положения
2.1 Классификация приспособлений

Технологическая оснастка классифицируется по двум основным признакам: по целевому назначению и по степени специализации.

По целевому назначению приспособления делят на пять групп:

- станочные приспособления – используются для установки и закрепления обрабатываемых заготовок на станках. В зависимости от вида механической обработки различают токарные, сверлильные, фрезерные, расточные, шлифовальные и др. станочные приспособления. Они являются основной группой и составляют 70-80% общего числа приспособлений;

- приспособления для крепления рабочих инструментов и характеризуется большим числом нормализованных конструкций;

- сборочные приспособления – используются для соединения сопрягаемых деталей и сборочных единиц, крепления базовых деталей собираемого изделия, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (пружин, рессор и др.), напрессовки, запрессовки, вальцовки, клёпки, гибки по месту и других сборочных операций;

- контрольные приспособления, предназначенные для поверки точности заготовок, промежуточного и окончательного контроля изготовляемых деталей, проверки сборочных операций, сборочных операций, сборочных единиц и машин;

- транспортно-кантовательные приспособления для захвата, перемещения и перевёртывания заготовок и собираемых изделий, применяемые в основном в автоматизированном массовом и крупносерийном производствах.

С помощью станочных приспособлений решают следующие основные задачи:

а) установка и закрепление заготовок на станках производятся без их выверки, что сокращает вспомогательное время, затрачиваемое на установку, и обеспечивает возможность автоматического получения размеров на настроенных станках;

б) повышается производительность и облегчаются условия труда рабочих за счёт их выверки, что сокращает вспомогательное время, затрачиваемое на установку, и обеспечивает возможность автоматического получения размеров на настроенных станках;

в) расширяются технологические возможности станков, что позволяет на обычных станках выполнять такую обработку или получать такую точность, для которых эти станки не предназначены.

По степени специализации приспособления делятся на три группы: универсальные, специализированные и специальные.

^ 2.1.1 Универсальные безналадочные приспособления (УБП) предусматривают применение универсальных регулируемых приспособлений, не требующих сменных установочных и зажимных элементов. Она включает комплексы приспособлений, входящих в комплект оснастки, в качестве принадлежности к станкам. К ним относятся различные патроны, тиски, делительные головки и т.д. Применяются в условиях единичного и мелкосерийного производства.

^ 2.1.2 Универсальные наладочные приспособления (УНП) применяют для установки и закрепления определённой группы, схожих по форме заготовок деталей обрабатываемых на токарных, фрезерных, сверлильных и др. станках. УНП состоят из двух частей: базовой и сменной. Базовые элементы – постоянная многократно используемая часть приспособления, изготавливаемая заранее по соответствующим стандартам. Базовые элементы включают в себя корпус, силовой привод и элементы для установки сменных наладок. Наладочная часть состоит из сменных наладок, изготавливаемых в соответствии с формой и габаритными размерами обрабатываемых деталей.

^ 2.1.3 Универсальные устройства и средства механизации и зажима (УУС) используются для механизации приспособления с целью облегчения труда рабочих и повышения его производительности. К ним относятся плавающие столы, подставки, отдельно скомпонованные пневматические, гидравлические, электромагнитные, электромеханические зажимные устройства.

^ 2.1.4 Специализированные безналадочные приспособления (СБП) используют для закрепления заготовок, близких по конструктивно-технологическим параметрам, с одинаковыми базовыми поверхностями, требующих одинаковой обработки. К таким приспособлениям относятся приспособления для групповой обработки кронштейнов, корпусных деталей.

^ 2.1.5 Специализированные наладочные приспособления (СНП). Состоят из базовой и наладочной части. Во многих случаях базовый агрегат содержит несколько вспомогательных базовых поверхностей для установки сменных наладок, предназначенных для направления режущего инструмента, механизма зажима заготовки и других деталей и сборочных единиц.

^ 2.1.6 Универсально-сборные приспособления (УСП). Собирают из нормализованных деталей и узлов, входящих в комплект УСП. Этот комплект состоит из базовых, корпусных, установочных, направляющих, прижимных, крепёжных и других деталей и нормализованных узлов, различных по конструкциям и назначению. Комплект УСП содержит 1500…25000 деталей. Из комплекта 20000 деталей можно одновременно собирать 200…250 приспособлений для изготовления изделий на различных станках.

Сборка приспособлений из деталей УСП включает:

а) разработка схемы сборки приспособления в соответствии с видом технологической обработки детали на станке;

б) сборку приспособления из нормализованных деталей УСП;

в) разработка приспособления и раскладка элементов УСП в соответствующие ячейки хранения.

Применение системы УСП в условиях мелкосерийного производства в 2…3 раза сокращает сроки технологической подготовки производства (ТПП) к выпуску нового изделия [1, 4, 5].

^ 2.1.7 Сборно-разборные приспособления (СРП) являются разновидностью оснастки многократного применения. В СРП элементом фиксации является цилиндрический палец и точное отверстие. К группе базовых сборочных единиц для компоновки СРП относятся прямоугольные и круглые плиты, различные типы угольников. Из комплектов СРП оснащаются комплекты для сверлильных и фрезерных станков с ЧПУ, а также комплекты для многооперационных и расточных станков с ЧПУ.

^ 2.1.8 Специальные приспособления (СП) используются для выполнения определённой операции при обработке деталей, они являются одноцелевыми. При смене производства такие приспособления списываются, независимо от степени износа. Эти приспособления трудоёмки и дороги, но их использование экономически оправдано в условиях массового и крупносерийного производствах.
^ 2.2 Установка заготовок в приспособлениях

Установка заготовки базовыми поверхностями в приспособлении определяет её положение относительно режущего инструмента. Применяют три основных способа установки заготовки для обработки на станке:

а) с индивидуальной выверкой её положения по соответствующим поверхностям;

б) с выверкой её положения по рискам разметки;

в) установка в приспособлении.

Первые два способа весьма трудоёмки и применяются при изготовлении деталей на станках в единичном и мелкосерийном производствах. Установка в приспособлении является более точным и обеспечивает точное положение заготовки в рабочей зоне станка, требует минимальной затраты вспомогательного времени и в основном применяется в серийном, крупносерийном и массовом производстве.

Базовыми или установочными поверхностями заготовки обрабатываемой детали называются поверхности, которые определяют её положение относительно исполнительных поверхностей станка или приспособления.

Черновыми базами называют необработанные поверхности заготовки, используемые для её установки в приспособлении при обработке на первой операции.

Чистовыми базами называют обработанные поверхности заготовки, служащие для её установки в приспособлении при обработке на всех последующих операциях технологического процесса.

Конструкторскими базами называют поверхность или сочетание поверхностей, которые определяют положение детали относительно других деталей, сопрягаемых с ней в сборочной единице.

Технологическими базами называют поверхности или сочетание поверхностей, которые определяют положение детали относительно исполнительных поверхностей приспособления или станка в процессе обработки и сборки.

Измерительными базами называют поверхности или сочетание поверхностей, которые определяют положение детали относительно поверхностей измерительных средств.

Из теоретической механики известно, что твёрдое тело имеет шесть степеней свободы: три связаны с перемещением тела вдоль трёх взаимно перпендикулярных осей координат ОХ, ОY, ОZ и три – с возможным его поворотом относительно этих осей.

При установке заготовки в приспособление каждая из её степеней свободы отнимается путём прижима детали к соответствующей неподвижной точке (опоры) приспособления. Каждая опора лишает тело одной степени свободы, поэтому для лишения заготовки всех шести степеней свободы необходимо, чтобы в приспособлении было шесть неподвижных опорных точек. Эти точки находятся в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях. Силы зажима W1, W2, W3, действующие в направлениях, перпендикулярных к трём плоскостям, прижимают заготовку к шести неподвижным опорам.

В «координатный угол» базируются заготовки, имеющие призматическую форму. На второй и последующих операциях заготовки корпусной детали базируются по плоскости и двум отверстиями на базирующие штыри (цилиндрический и призматический). Заготовки деталей цилиндрической формы в зависимости от вида обработки могут базироваться в призму, в кулачках самоцентрирующего патрона, цанги и т.д., а также в центрах при токарной обработке или фрезеровании. Главное отверстие могут базироваться по отверстию на двух конусах.

Суммарная погрешность при выполнении любой операции механической обработки состоит из:

а) погрешности установки заготовки;

б) погрешности настойки станка;

в) погрешности обработки возникающей в процессе изготовления детали.

Погрешность установки εу – одна из составляющих суммарной погрешности выполняемого размера детали. Она возникает при установке заготовки в приспособлении и складывается из погрешности базирования εб, погрешности закрепления εз и погрешности положения εпр, зависящей от неточностей приспособления и определяемой ошибкой изготовления и сборки его установочных элементов и их износа при работе. Погрешность установки εу выражается, как суммарное поле рассеяния выполняемого размера, подчиняющаяся закону нормальному распределения [1]
(2.1)
Для получения годных деталей суммарная погрешность при обработке на станке должна быть меньше допуска Т на заданный размер детали
(2.2)
где Δн – погрешность настройки станка возникает при установке режущего инструмента на размер, а также вследствие неточности копиров и упоров для автоматического получения заданных размеров на детали;

Δобр – погрешность обработки, возникающая в процессе изготовления детали на станке.

Погрешностью базирования εб называют разность предельных расстояний измерительной базы относительно установочного на заданный размер детали режущего инструмента. Погрешность базирования возникает, когда технологическая установочная база обрабатываемой заготовки не совмещена с измерительной.

Обработка заготовок в приспособлениях производится по методу автоматического получения точных размеров на настроенных станках. При наладке станка установку режущих инструментов на размер или установку упоров и копиров производят от опорных баз заготовки. Если на данной операции требуется получить координирующие размеры в трёх направлениях (по осям X, Y, Z), то для базирования необходим комплект из трёх поверхностей: каждому направлению размеров должна соответствовать своя базирующая поверхность. В этом случае применяют схему полного базирования с лишением детали всех шести степеней свободы.

На практике нередко требуется получить размеры только в двух или даже в одном направлении. В этих случаях применяют схемы упрощённого (неполного) базирования.

У заготовки (рисунок 1, а) положение фрезеруемого паза определяется тремя координирующими размерами: x, y, z. Чтобы обеспечить возможность автоматического получения трёх размеров на настроенном станке, заготовку необходимо базировать соответственно по трём поверхностям 1, 2 и 3, применяя схему полного базирования.

У заготовки (рисунок 1, б) положение обрабатываемого уступа определяется двумя размерами: X и Z. Неточная её установка вдоль оси Y не имеет значения и поэтому здесь достаточно только две базирующие поверхности 1 и 2. Торец заготовки в этом случае может быть использован как опорная (но не базирующая) поверхность, прилегающая к упору.

У призматической заготовки (рисунок 1, в) требуется обработать верхнюю плоскость, выдерживая размер Z. В этом случае для установки необходима лишь одна базирующая поверхность 1 (нижняя плоскость) и схема становится простейшей с тремя степенями свободы. Для предотвращения смещения и для грубой ориентировки детали в горизонтальной плоскости её боковые поверхности могут прилегать к упорам.


Рисунок 1 – Схемы базирования заготовки при фрезеровании
Для ориентировки в пространстве цилиндрической заготовки (вала) необходимо задать пять жёстких двухсторонних связей, которые лишают заготовку пяти степеней свободы: возможности перемещаться в направлении осей OX, OY, и OZ и вращаться вокруг осей OX OZ. Шестая степень свободы – возможность вращаться вокруг собственной оси. Реальная схема базирования вала в приспособлении по наружной цилиндрической поверхности осуществляется в самоцентрирующем патроне или с помощью призмы (рисунок 2)



Рисунок 2 – Схема базирования вала
Здесь цилиндрическая поверхность вала, несущая четыре опорных точки, называется двойной направляющей базирующей поверхностью. Торцовая поверхность вала, несущая одну точку, является упорной базой. Заготовка зажата силой W. Аналогичной является схема базирования заготовки типа втулки по цилиндрическому отверстию на оправке. Установленная на оправку втулка гайкой через быстросъемную шайбу прижимается торцом к уступу оправки. Отверстие втулки является её двойной направляющей базой, несущей четыре опорных точки, а торец – упорной базой.

При установке заготовок валов в центрах станка используются короткие конические отверстия – центровые гнёзда или конические фаски. Левое (переднее) центровое отверстие является одновременно центрирующей и упорной базовой поверхностью и лишает заготовку трёх степеней свободы; правое (заднее) – только центрирующей, дополнительно лишающей заготовку двух степеней свободы.

При обработке корпусных деталей на станках используются схемы базирования по плоскости и отверстиям с применением установочных пальцев. Наиболее часто применяются два случая базирования: по отверстию и перпендикулярной к его оси плоскости и по двум отверстиям с параллельными осями и перпендикулярной к ним плоскости. При базировании заготовки по отверстию и плоскости возможны два случая: основной является отверстие и основной базирующей поверхностью является плоскость.

Установка заготовки на два отверстия с параллельными осями и перпендикулярную к ним плоскость. При такой схеме базирования главной базирующей поверхностью является плоскость несущая три опорные точки. Отверстия сопрягаются с двумя пальцами, один из которых имеет цилиндрическую, а другой (срезанный) – ромбическую форму (последнее позволяет увеличивать допуск на межцентровое расстояние между отверстиями заготовок). Отверстие, сопряжённое с цилиндрическим пальцем, несёт две опорные точки, а спряжённые с ромбическим пальцем – одну.

При обработке нежёстких заготовок возникает необходимость увеличения числа опорных точек сверх шести. Дополнительные опоры всегда выполняют регулируемыми, подводимые или самоустанавливающимися. При установке заготовки опоры индивидуально подводятся к поверхности заготовки. Число дополнительных опор неограниченно, однако для упрощения конструкции приспособления оно должно быть минимальным.
  1   2   3

Похожие рефераты:

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине...
«Проектирование технологической оснастки» для студентов машиностроительных специальностей очной и заочной форм обучения (для внутривузовского...
Методические указания к проведению лабораторно- практических занятий...
«Проектирование технологической оснастки» для студентов машиностроительных специальностей (для внутривузовского пользования)/ сост....
Методические указания к проведению лабораторно- практических занятий...
«Проектирование технологической оснастки» для студентов машиностроительных специальностей (для внутривузовского пользования)/ сост....
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Аудит»
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Аудит» разработаны к э н., доцентом кафедры бухгалтерского учета...
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Аудит»
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Аудит» разработаны к э н., доцентом кафедры бухгалтерского учета...
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Аудит»
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Аудит» разработаны к э н., доцентом кафедры бухгалтерского учета...
Методические указания и задания к выполнению курсовой работы для...
Методические указания по выполнению разделов курсовой работы
Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов...
Маркетинговые исследования: Методические указания по выполнению курсовой работы / Белорусская государственная сельскохозяйственная...
Содержание пояснительной записки к курсовой работе по дисциплине
Введение. (роль и значение технологической оснастки в машиностроении, место и значение курсовой работы при подготовке бакалавров...
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «экономика организации»
Методические указания разработаны для учащихся специальности 2-36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства»...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза