/
Tags: общая технология машиностроения обработка металлов
ISBN: 5-89146-010-6
Text
Ульяновский государственный технический университет
Л.В.Худобин, В.Ф.Гурьянихин, В.Р.Берзин
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ СРЕДСТВ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ В КУРСОВЫХ И
ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТАХ
Учебное пособие
Ульяновский государственный технический университет
Л.В.Худобин, В.Ф.Гурьянихин, В.Р.Берзин
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ СРЕДСТВ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ В КУРСОВЫХ
И ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТАХ
Учебное пособие
Рекомендовано УМО по образованию
в области автоматизированного маши-
ностроения в качестве учебного посо-
бия для студентов вузов, обучающихся
по направлению 55.29.00, и специаль-
ности 1201 “Технология машинострое-
ния”
ББК 34.5я73
____Х98
УДК [621.7.001.63 + 621.9.02/06 + 658.52.011.56.012.3] (075.8)
Рецензенты: профессор, д-р техн, наук Ю.В.Полянсков;
кафедра “Технология машиностроения” Самарского
государственного технического университета
Одобрено редакционно-издательским советом Ульяновского го-
сударственного технического университета.
Худобин Л.В., Гурьянихин В.Ф., Берзин В.Р.
X 98 Расчет и проектирование специальных средств технологического
оснащения в курсовых и дипломных проектах: Учебное пособие.
Ульяновск : УлГТУ, 1997. 64 с.; ил. ISBN 5-89146-010-6
Учебное пособие написано в соответствии с учебными програм-
мами дисциплин “Технология машиностроения” и “Технология авто-
матизированного производства” для студентов направления 55.29.00 и
специальности 1201 всех форм обучения.
Рассмотрены вопросы разработки технических заданий на про-
ектирование специальных средств технологического оснащения.
Освещены методики расчета и проектирования специальных станоч-
ных и контрольных приспособлений, режущих инструментов, специ-
альных средств механизации и автоматизации технологических про-
цессов. Приведены примеры расчета и проектирования средств техно-
логического оснащения в курсовых и дипломных проектах.
Для машиностроительных специальностей вузов.
2704000000- 11
5К0(03)-97
Без обьявл.
ББК 34.5я73
ISBN 5-89146-010-6
С ) Ульяновский государственный
технический университет, 1997
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ......................................... 4
1. Расчет и проектирование специальных средств
технологического оснащения......................... 5
ЕЕ Специальные средства технологического
оснащения............................................ 5
1.2. Разработка технических заданий на проектирование
специальных средств технологического оснащения...... 6
ЕЗ. Расчет и проектировние специальных
станочных приспособлений........................... 10
1.4. Расчет и проектирование специальных средств
технического контроля.............................. 23
1.5. Расчет и проектирование специального
режущего инструмента............................... 34
1.6. Расчет и проектирование специальных средств
механизации и автоматизации технологических
процессов.......................................... 38
1.7. Расчет и проектирование специальных средств
механизации и автоматизации процессов
перемещения тарно-штучных грузов....................49
2. Список литературы, рекомендуемой для курсового
и дипломного проектирования.......................... 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Типовые конструкции контрольных
приспособлений...............................54
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Типовые конструкции вспомогательного
инструмента для станков с ЧПУ...................... 58
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее учебное пособие входит в серию учебной литературы,
посвященной основным вопросам курсового и дипломного проекти-
рования по технологии машиностроения, подготовка и публикация
которой осуществляется кафедрой “Технология машиностроения”
Ульяновского государственного технического университета.
Уже изданы три книги этой серии:
“Тематика и организация курсового и дипломного проектирова-
ния. Общие правила оформления проектов” (1995).
"Разработка технологических процессов сборки в курсовых и
дипломных проектах” (1995).
“Разработка технологических процессов изготовления деталей в
курсовых и дипломных проектах” (1996).
Настоящее пособие является их органическим продолжением.
Проектирование специальных средств технологического осна-
щения является весьма трудоемкой и ответственной частью как курсо-
вого проекта по технологии машиностроения, так и любого ди-
пломного проекта.
Номенклатура специальных средств технологического оснаще-
ния, которые должен спроектировать студент, определяется заданием
на курсовое или дипломное проектирование. Однако во всех случаях
их проектирование осуществляют только после разработки техноло-
гического процесса изготовления детали.
Спроектированные средства технологического оснащения долж-
ны соответствовать программе и продолжительности выпуска деталей
или других изделий, типу производства и его организационно-
техническим характеристикам.
1. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ
СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ
1.1. Специальные средства технологического оснащения
Специальные средства технологического оснащения, подавляю-
щую часть которых составляет технологическая оснастка, студент
обычно проектирует для наиболее трудоемких, сложных и ответствен-
ных операций в объеме 1 - 2 листов формата А1 при курсовом проек-
тировании и 3-6 листов формата А1 - при дипломном.
Разрабатываемые конструкции оформляют в объеме чертежей
общих видов для технических проектов без деталирования в соот-
ветствии с требованиями ГОСТ 2.120-73*. Чертежи средств технологи-
ческого оснащения, как правило, выполняют в масштабе 1:1. Недопу-
стимо набирать требуемый объем разработок путем увеличения мас-
штаба изображения.
На чертежах общих видов должны быть указаны размеры
(габаритные, установочные и присоединительные, контрольные и ко-
ординирующие, монтажные, эксплуатационные), приведены техниче-
ская характеристика и технические требования [см. ГОСТ 2.316-68].
Обрабатываемую, измеряемую или перемещаемую заготовку, де-
таль или сборочную единицу на чертежах средств технологического
оснащения изображают синим цветом в закрепленном положении.
К каждому разработанному чертежу на формате А4 в соот-
ветствии с ГОСТ 2.108-68 (форма 1) составляют спецификацию и по-
мещают ее в пояснительную записку (ПЗ). Спецификации можно со-
ставлять и к принципиальным схемам.
Конструкции всех объектов должны быть не только оригиналь-
ными и прогрессивными, но и рентабельными, технологичными в из-
готовлении, надежными и безопасными в эксплуатации. В ходе проек-
тирования средств технологического оснащения следует в максималь-
но возможной степени использовать стандартные или унифицирован-
ные детали и сборочные единицы.
Целесообразность разработки того или иного специального
средства технологического оснащения должны следовать из соответ-
ствующих разделов курсового или дипломного проектов и проектиро-
ваться во время конструкторско-технологической или преддипломной
практики.
Проектированию специальных средств технологического осна-
щения должно предшествовать тщательное изучение и анализ кон-
струкций аналогичного служебного назначения по нормативным ма-
териалам, технической литературе, описаниям патентов и изобрете-
ний, материалам промышленных предприятий. Оригинальные кон-
структорские решения могут иногда составить предмет изобретения. В
этом случае ценность курсового или дипломного проекта значительно
возрастает.
Не допускается вычерчивание (перечерчивание) в курсовом и
особенно дипломном проекте известных конструкций без изменений
применительно к условиям проектов (привязки к условиям решаемой в
проекте конкретной задачи).
1.2. Разработка технических заданий на проектирование
специальных средств технологического оснащения
Разработка маршрутно-операционного или операционного тех-
нологического процесса изготовления детали завершается в курсовом
проекте разработкой технического задания (ТЗ) на проектирование
станочного или, в отдельных слечаях, контрольного приспособления.
При наличии в курсовом проекте оригинальных разработок студента
по технологическому процессу сборки изделия в конструкторской час-
ти проектируют сборочное приспособление, испытательный стенд или
средства автоматизации или механизации сборки.
Номенклатура специальных средств технологического оснаще-
ния в дипломном проекте, естественно, расширяется и устанавливается
заданием на проектирование, при этом она может быть уточнена или
изменена после разработки маршрутно-операционного технологиче-
ского процесса изготовления детали. Разработка одной-двух кон-
струкций специальных станочных приспособлений является обяза-
тельным минимумом для каждого дипломного проекта по технологии
машиностроения.
Исходные данные для проектирования любого вида специальных
средств технологического оснащения содержатся в техническом зада-
нии, сформулированном в завершении технологических разработок.
ТЗ на проектирование специальных средств технологического
оснащения в курсовом и дипломном проектах разрабатывается сту-
дентом по согласованию с консультантом или руководителем в соот-
ветствии с ГОСТ 15.001-88. Этапы разработки задания одинаковы при
проектировании любых средств технологического оснащения, а со-
держание работ по этапам конкретизируется применительно к услови-
ям курсового или дипломного проекта. Во всех случаях конструктор-
ская разработка должна быть результатом самостоятельной твор-
ческой работы студента.
ТЗ на проектирование средств технологического оснащения
удобно оформлять по форме табл. 1. В качестве примера в этой табли-
це приведено ТЗ на проектирование специального приспособления для
обработки шпоночного паза в заготовке, показанной на рис. 1.
1. Техническое задание на проектирование специального
приспособления
Раздел Содержание раздела
1 2
Наименова ние и об- ласть при- менения Приспособление для фрезерования паза корпуса стартера шириной 10*°;,3, глубиной 4,7+0’5 на длине 25+2’° мм (см. рис. 1) на горизонтально-фрезерном станке 6М81Г (операция 30)
Основание для разра- ботки Операционная карта технологического процесса механи- ческой обработки корпуса стартера
Цель и назначение разработки Проектируемое приспособление должно обеспечить: точ- ную установку и надежное закрепление заготовки корпу- са стартера, а также постоянное во времени положение заготовки относительно стола станка и режущего ин- струмента с целью получения необходимой точности раз- меров паза и его положения относительно других поверх- ностей заготовки; облегчение и удобство установки, за- крепления и снятия заготовки; время установки заготовки не должно превышать 0,05 мин; обеспечить рост произво- дительности труда на данной операции на (10-15) %.
Техничес - кие (тактике - техничес - кие) требо- вания Тип производства - массовый; программа выпуска - 200 тыс. шт. в год. Общий выпуск по неизменным чертежам - 800 тыс. шт. Установочные и присоединительные размеры приспособ- ления должны соответствовать станку 6М81Г. Регули- ровки конструкции приспособления не допускаются. Время закрепления заготовки не более 0,05 мин. Уровень унификации и стандартизации деталей приспособления - 70 %. Входные данные о заготовке, поступающей на фре- зерную операцию 30:
Рис. 1. Чертеж заготовки корпуса стартера после выполнения
операции фрезерования паза
Рис. 2. Принципиальная расчетная схема приспособления для
фрезерования паза
Продолжение табл. 1
1 2
наружный диаметр 0 149-одб, Ra = 12,5 мкм, длина заго- товки - 21О1о1, шероховатость торцов заготовки Ra = 6,3 мкм; ширина паза 4,9+016, Ra = 12,5 мкм; глубина паза 2,5+0 5, шероховатость дна паза Ra = 12,5 мкм; диаметр отверстия в заготовке 0 133 ± 0,08; Ra = 3,2 мкм; длина паза 23+2 0. Выходные данные операции 30: ширина паза Ю^д, Ra = 3,2 мкм; глубина паза 4,7+0 5, Ra = 3,2 мкм; длина паза 25+2>°; смещение оси симметрии паза относительно оси наруж- ной поверхности заготовки не более 0,2 мм; отклонение от параллельности нижней поверхности паза относительно образующей 0 149 заготовки не более 0,12 мм на длине 300 мм. Приспособление обслуживается оператором 3-го разряда. Техническая характеристика станка 6М81Г: размеры рабочей поверхности стола 250 х 1000 мм; расстояние от оси шпинделя до стола (30 ... 450) мм; ширина Т-образного паза стола станка 14Н8 (один паз). Характеристика режущего инструмента: диаметр дисковой прямозубой фрезы Эф = 50 мм, z = 14; ширина фреза 1О.о,о29 (ГОСТ 3755-78); материал фрезы сталь Р6М5. Операция выполняется в один переход. Режимы резания, штучное время на операцию приведены в операционной карте. Коэффициент загрузки на данной операции К3 = 0,8
Документа- ция, ис- пользуемая при разра- ботке ЕСТПП. Общие правила обеспечения технологичности конструкций изделий
Документа- ция, под- лежащая разработке Пояснительная записка (раздел - конструкторская часть), чертеж общего вида для технического проекта фрезерного приспособления; спецификация.
Продолжение табл. 1
1 2
Экономиче- ские пока- затели Ориентировочный экономический эффект от применения спроектированного приспособления - 1200000 руб. Срок окупаемости затрат на разработку и освоение производ- ства продукции - 2 года.
1.3. Расчет и проектирование специальных станочных
приспособлений
Изучив известные технические решения и исходные данные,
представленные в ТЗ (см. табл. 1), студент приступает к проектирова-
нию приспособления.
На этом этапе курсового или дипломного проектирования перед
студентом стоит задача - создать работоспособную, экономичную в
изготовлении и отвечающую всем требованиям эксплуатации кон-
струкцию приспособления.
Проектирование приспособления рекомендуется проводить в
следующем порядке [1,9, 22]:
Первый этап . Эскизная проработка компоновки конструкции
приспособления:
устанавливают принадлежность выбираемых аналогов
(конструкций) приспособлений к системам технологической оснастки
в зависимости от плановых сроков и трудоемкости освоения, продол-
жительности выпуска изделия и организационной формы производ-
ства;
обосновывают выбранную систему технологической оснастки по
коэффициенту загрузки К3 приспособления данной операцией, а при
необходимости оценивают затраты на оснащение технологической
операции соответствующей системой технологической оснастки на
анализируемый период выпуска изделия (перечисленные выше этапы в
УлГТУ выполняют с помощью ЭВМ по программе “Выбор техноло-
гической оснастки”);
разрабатывают несколько эскизных вариантов будущей компо-
новки приспособления, анализируют их и с учетом рациональной ки-
нематической и силовой схем приспособления, удобства взаимного
расположения его основных узлов и деталей, накопленного опыта
промышленности и выбирают наиболее приемлемый для данных
условий вариант. Выбрать типовую компоновку приспособления для
конкретной технологической операции и воспроизвести конструкции-
аналоги можно с помощью ЭВМ или САПР приспособлений, имею-
щих информационно-поисковый блок и позволяющих осуществить
также и проектирование компоновок и наладок систем универсально-
сборных (УСП), универсально-наладочных (УНП) и сборно-
разборных (СРП) приспособлений. Именно на этом этапе должна в
максимальной степени проявиться творческая инициатива студента,
его способность и умение принимать правильные инженерные реше-
ния.
В конструкции приспособления в максимально возможной сте-
пени следует использовать стандартные детали и узлы и типовые
апробированные в производстве решения.
Эскизный вариант приспособления должен быть согласован с
консультантом или руководителем проекта, а также работниками
производства, для которого выполняется проект.
На основе принятой компоновки или выбранного прототипа
конструкции разрабатывают и приводят в ПЗ принципиальную рас-
четную схему приспособления (рис. 2), учитывающую тип, количество
и размеры установочных и зажимных устройств, вид и конструкцию
направляющих элементов, количество одновременно устанавливаемых
в приспособление заготовок, способ установки и закрепления приспо-
собления на станке, технику удаления стружки и условия безопасности
эксплуатации приспособления.
Расчетную схему используют для обоснования выбора схемы за-
крепления и определения силы зажима заготовки.
Второй этап . Расчет приспособления:
рассчитывают составляющие силы резания, уточняют их направ-
ление и точки приложения на расчетной схеме приспособления;
рассчитывают силу зажима заготовки, учитывая при этом массу
заготовки и составляющие силы резания;
определяют допустимую погрешность установки заготовки в
приспособлении;
по найденной силе зажима в зависимости от конструкции заго-
товки, вида оборудования и типа производства выбирают зажимные
механизмы и рассчитывают параметры силового привода;
определяют фактическую погрешность установки заготовки в
приспособлении;
производят расчеты точности приспособления, обосновывающие
технические требования к его изготовлению;
производят расчет на прочность и жесткость конструктивных
элементов приспособления, а также при необходимости кинематиче-
ский расчет;
выполняют расчет технико-экономической целесообразности
применения спроектированного приспособления.
Третий этап . Разработка чертежа общего вида приспособления:
согласно принципиальной расчетной схеме вычерчивают контур
обрабатываемой заготовки (Ml : 1) в необходимом количестве проек-
ций, расположенных на расстоянии, достаточном для дальнейшего на-
несения деталей приспособления. Контур обрабатываемой заготовки
вычерчивают синим карандашом. Заготовка считается условно про-
зрачной. Чертеж заготовки на главном виде должен соответствовать
рабочему положению заготовки при обработке на станке;
вычерчивают контур выбранных установочных элементов при-
способления (штыри, планки, пальцы, призмы, оправки и т.п.). При
размещении опор следует учитывать принятую схему базирования за-
готовки, направление действия сил резания и зажима, действующие
стандарты на детали и узлы станочных приспособлений;
вычерчивают контуры зажимного устройства с учетом вы-
бранного типа приспособления;
вычерчивают направляющие детали приспособления, опреде-
ляющие положение режущего инструмента (кондукторные втулки,
установы, делительные устройства);
выбирают по стандартам и вычерчивают контуры вспомога-
тельных деталей и механизмов приспособлений (краны, выталкивате-
ли и т.п.);
наносят контуры корпуса приспособления, объединяя как бы в
одно целое все элементы приспособления, используя при этом по воз-
можности стандартные формы заготовок корпусов;
вычерчивают остальные проекции приспособления и определяют
правильность расположения всех элементов и механизмов приспособ-
ления с учетом удобства его сборки и разборки, ремонта, установки и
снятия заготовки, удаления стружки, управления и контроля. Особое
внимание уделяют вопросам техники безопасности при обслуживании
приспособления, а также требованиям технической эстетики;
вычерчивают необходимые проекции, разрезы и сечения, пояс-
няющие конструкцию приспособления;
проставляют размеры, допуски и посадки на основные сопряже-
ния деталей, определяющие точность обработки, наладочные разме-
ры, а также габаритные, контрольные и координирующие размеры с
отклонениями, характеризующими расстояние между осями кондук-
торных втулок, пальцев и т.д.;
в соответствии с ЕСКД составляют спецификацию деталей при-
способления, над штампом чертежа записывают техническую характе-
ристику и технические требования на изготовление, эксплуатацию и
сборку приспособления; определяют уровень унификации приспособ-
ления.
При выборе и конструировании деталей и узлов приспособления
стремятся к получению достаточно прочной и жесткой конструкции
при наименьшей массе и размерах. Важно, чтобы каждая деталь спро-
ектированного приспособления была технологична для обработки, а
приспособление - для сборки.
Разработка конструкции приспособления заканчивается техни-
ко-экономическим обоснованием целесообразности спроектированно-
го приспособления и оформлением соответствующего раздела ПЗ с
описанием устройства и принципа работы приспособления с указани-
ем позиций по чертежу. Спецификацию приспособления помещают в
приложении к ПЗ (и заполняют пастой или чернилами).
Пример оформления чертежа общего вида приспособления для
фрезерования паза в корпусе стартера приведен на рис. 3. Техническое
задание на это приспособление было представлено в табл. 1.
Рассмотренная методика проектирования станочных приспособ-
лений применима и для других систем установочно-зажимных приспо-
соблений с учетом специфических требований, предъявляемых к при-
способлениям той или иной системы.
Специфика проектирования приспособлений для автоматических
линий, изложена в работах [1, 3, 21], а особенности проектирования
приспособлений агрегатных станков - в работах [17, 26, 33].
На станках с ЧПУ, как правило, применяют переналаживаемые
приспособления: универсальные, универсально-сборные, специализи-
рованные и, в исключительных случаях, специальные упрощенные
приспособления, в том числе ложементы. Наиболее часто приспособ-
ления для обработки на сверлильных, фрезерных, расточных станках с
ЧПУ компонуют из элементов универсально-сборных приспособлений
(УСП) с оснащением их механизированными зажимными устройства-
ми. Специфика проектирования приспособлений для станков с ЧПУ
описана в работах [1, 11, 12, 16, 22, 23, 25].
Кроме специальных и специализированных станочных приспо-
соблений предметом проектирования может быть проработка компо-
Рис. 3. Общи$ вид приспособления
Техническа я характеристика.
1 Усилие зажима, /7 '/250
2. Рабочее дарение сжатого воздуха, МОа^не менее -0,4
Технические требо&ани я
/. Отклонение от параллельности оси призмы лоз.6
относительно основания не So лее О,О5/ЗОО.
2. Отклонение от соосности оси призмы поз. $ отно-
сительно оси шпонок лоз, 16 не более 0,&2мм на длине призмы.
3. Размеры для справок,
У. Покрылпие приспособления -эмаль НЦ /3271, желга я
ГОСТ6631-74, ИВ.
Тля фрезерования паза
новок и обоснование оптимальной компоновки универсально-
сборного приспособления.
В ГПС в настоящее время часто используют технологическую
оснастку, которую применяют на станках с ЧПУ. Однако для повыше-
ния гибкости ГПС из многоцелевых станков рекомендуется применять
агрегатированные модульные быстропереналаживаемые приспособ-
ления, компонуемые из унифицированных сменных установочных и
зажимных элементов на базовых агрегатах - плитах (палетах), т.е. уни-
версально-наладочные или универсально-сборные приспособления [1,
16, 23, 25]. На установочной поверхности палет выполняют Т-
образные пазы, сетку пазов или ступенчатых отверстий (верхняя часть
- цилиндрическая (посадочная), а нижняя - резьбовая), в которых уста-
навливают и закрепляют базовые и зажимные части приспособления.
Кроме того, на палетах выполняют унифицированные места
(специальные рым-болты) для установки и съема палет захватным уст-
ройством робота.
Для базирования приспособлений, не компонуемых на палетах, а
устанавливаемых на них, на палетах выполняют центральные от-
верстия или же к торцовым поверхностям палет прикрепляют упорные
планки, обеспечивающие точную ориентацию приспособления или за-
готовки (с помощью мерных плиток) с базированием в “координатный
угол” [1]. Применение палет или спутников обеспечивает высокую
универсальность вследствие постоянства их базирования, фиксации и
зажима для всей номенклатуры заготовок, обрабатываемых на стан-
ках с ЧПУ, гибких производственных модулях или гибких производ-
ственных участках. Однако при этом должна быть обеспечена высокая
точность установки палеты или спутника на столе станка, а самой за-
готовки - в приспособлении, устанавливаемом или компонуемом на
палете или спутнике, с целью исключения автоматической выверки ее
положения посредством контрольных и информационных датчиков.
Специальные приспособления, в том числе автоматические пере-
налаживаемые приспособления со сменными базирующими наладками
применять в ГПС в мелко- и среднесерийном производстве целесооб-
разно лишь при обработке заготовок большими партиями, когда
стоимость приспособления, приходящаяся на обработку одной заго-
товки, будет минимальной [1].
Методику составления расчетной схемы приспособления и опре-
деления сил зажима рассмотрим на примере приспособления для фре-
зерования паза (см. рис 3). Исходные данные для расчета приведены в
техническом задании на проектирование этого приспособления (см.
табл. 1).
На основе анализа схемы установки заготовки и эскизной про-
работки компоновки конструкции приспособления (первый этап про-
ектирования) разрабатывают принципиальную расчетную схему при-
способления (см. рис. 2).
При обработке заготовки, установленной на длинную призму с
упором в торец, под действием составляющих силы резания Pz и Ру
возможны два случая:
1) Сдвиг заготовки под действием силы Pz , который предотвра-
щается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с
боковыми поверхностями призмы (Ti - Т4 ) и прихватами (Ts, Тб).
2) Отрыв (опрокидывание) заготовки под действием сил Pz и Ру
(или момента резания) предупреждается силой зажима Q, равномерно
распределенной на два прихвата.
Рассчитав для обоих случаев значение силы зажима Q, выбирают
большее и принимают его за расчетную величину необходимой за-
жимной силы.
Ниже приведен расчет силы зажима и силового привода приспо-
собления для первого случая.
Допустим, масса заготовки незначительна.
Соответственно этому условию можно записать (см. рис. 2)
Pz < Ti + Т2 + Тз + Т4 + Т5 + Тб.
Определим силы трения:
Q + Ру
Т| = т2 Тз = т4 = N f2 = —;— f2;
4 • since 12
Т5= Тб = Q/2 • fi.
Введя коэффициент запаса К и подставив значения сил трения,
после преобразований получим
Q + Ру
KPz<Qf, + —-y.f2,
sina / 2
откуда
К Р7 sina / 2 - Pv • f2
Q =----—----------—- ,
fj sina / 2 + f2
где fi - коэффициент трения при контакте заготовки с прихватами;
Т = 0,2 [20];
f2 - коэффициент трения при контакте обработанной поверхности
заготовки с установочными поверхностями призмы; f2 = 0,16
[20].
Коэффициент запаса определяем по формуле [20]:
К = Ко • Ki • К2 • К3 К4 • К5 • Кб;
Ко = 1,5; Ki = 1; К2 = 1,6; К3 = 1,2; К4 = 1; К5 = 1,0; К6 = 1,0;
К= 1,5- 1,0- 1,6- 1,2- 1,0- 1,0- 1,0 = 2,9.
Окружная сила резания [20, т. 2, с. 282]
10-CD -tx -S* -Bu -z
р _ ______Р_____________ IT
z __q w ’,Хмр,
D -n
где CP = 68,2; x = 0,86; у = 0,72; u = 1,0; q = 0,86; W = 0 [20, t. 2, c. 291];
KMp = 1 [20, т. 2, табл. 9; c. 264]; z = 14; D = 50 мм; t = 5,2 мм; Sz = 0,12
мм/зуб; n = 163 мин -1.
Тогда
10-68,2-5,2°’86 • 0,12°’72 -1О1’0 Т4
Рг=-----------~0,86 -----------1 - 1596Н.
50 -163
Радиальная составляющая силы резания [20, т. 2, табл. 42, с. 292]:
Ру = 0,5 Pz = 0,5 • 1596 = 798 Н.
Сила закрепления заготовки
2,9-1596-0,7-798-0,16
0,2-0,7 + 0,16
= 10366 H.
Силу на штоке пневмоцилиндра определяют из условия равнове-
сия сил, приложенных к зажимному устройству (см. рис. 2 и 3):
Р = 2 • Q/2 + 2 РПр,
где РПр - усилие сжатия пружины, Н.
Принимая давление воздуха в пневмосети р = 0,4 Мпа и КПД
привода г| = 0,85, определяем диаметр пневмоцилиндра
4Р 4-10566-Ю6
•ц = ----= J-------------- = 199 мм.
V к -Р-Г| уз, 14-0,4-0,85
По табл. 17 [20, т. 2] принимают Du = 200 мм. Остальные размеры
пневмоцилиндра принимают по ГОСТ 15608-81.
Далее приведены расчеты точности фрезерного приспособления
согласно техническому заданию (см. табл. 1), обосновывающие техни-
ческие требования 1 и 2 к его изготовлению (см. рис. 3).
Пример 1. Определить необходимую точность приспособления
для обеспечения смещения оси симметрии паза заготовки 4 относи-
тельно оси ее наружной цилиндрической поверхности не более 0,2 мм
(размер Р на рис. 4).
Рис. 4. Принципиальная конструктивная схема приспособления
для фрезерования паза: 1 - шпонка; 2 - корпус; 3 - призма;
4 - заготовка
Возможны два варианта обеспечения поставленной задачи:
1) При изготовлении приспособления обеспечить наименьшее
отклонение от соосности оси призмы 6 и оси шпонок 16 (размер у на
рис. 4). При этом настройка станка на размер после установки каждой
новой фрезы будет выполняться с помощью углового установа 14 (см.
рис. 3). Кроме того, в этом случае возможные осевые смещения фрезы
на оправке не окажут влияния на точность выдерживаемого парамет-
ра.
2) При изготовлении приспособления отклонение от соосности
оси призмы 6 и оси шпонок 16 не регламентировано. В этом случае
при каждой настройке станка на размер придется обеспечивать с до-
статочно высокой точностью совмещение плоскости симметрии ди-
сковой фрезы с осью призмы, на что потребуется сравнительно много
времени.
Согласно техническому заданию приспособление проектируется
для массового производства, поэтому предпочтителен первый вариант
решения задачи (точность паза по ширине во всех случаях зависит в
основном от точности ширины дисковой фрезы).
Расчет точности изготовления приспособления производим в
следующей последовательности.
1. Погрешность базирования по размеру |3
юб=0.
2. Погрешность закрепления заготовки ю3= 0, так как сила за-
жима действует перпендикулярно выдерживаемому размеру р.
3. Погрешность установки по размеру (3:
Р р , Р _ Л
юу = юб + ю3 = 0.
4. Суммарная погрешность обработки
Р Р
СО 2 ® тс’
где Кп - поправочный коэффициент; для размеров, выполненных по 8-
му квалитету и выше, Кп = 0,5; для размеров, выполненных по 7-му
квалитету и точнее, Кп = 0,7; tofc - погрешость технологической си-
стемы, определяемая как средняя экономическая точность обработки;
принимают по таблицам [19, с. 268; 20, т. 1]: ю|= 0,5 • 0,04 = 0,02 мм.
5. Допустимая погрешность установки
1₽ _ 2 2 р 2
® у j V^P К п V® тс) ’
где Тр - допуск размера (3, мм.
Следовательно, Юу
юу
, и предлагаемая схема базирования
приемлема.
6. Суммарная погрешность приспособления
I 2 2 В 2 Г~2 2 Г
юпр = Т - д|юу + К ю^с) =0,2-V0 +0,5 -0,04 =0,18 мм.
7. Допуск на расчетный размер собранного приспособления
Тс — Юпр - (byn + £з + 8п),
где £Уп - погрешность установки приспособления на станке:
LS,
р =---------------------------
уп t ’
где L - длина обрабатываемой заготовки, мм; Si - максимальный зазор
между направляющей шпонкой приспособления и пазом стола станка;
для посадки 14Н8/Й9 Si = 0,07 мм;
I - расстояние между шпонками, мм;
£3 - погрешность, возникающая вследствие конструктивных зазо-
ров, необходимых для посадки заготовки на установочные элементы
приспособления; зазор рассчитывают по принятой посадке;
£п - погрешность смещения инструмента, возникающая из-за не-
точности изготовления направляющих элементов приспособления
(кондукторных втулок, установов и др.);
£уп = 450 • 0,07/210 = 0,15 мм.
£3 - 0 - установка заготовки производится без зазоров;
£п = 0,01 мм - погрешность смещения инструмента при настрой-
ке по установу [20, т. 1, с. 170].
Тс = 0,18 - (0,15 + 0 + 0,01) = 0,02 мм.
Это значение допуска должно соответствовать второму техни-
ческому требованию на чертеже общего вида приспособления (см. рис.
3) и размеру у на рис. 4.
Пример 2. При фрезеровании паза в заготовке (рис. 1) обеспе-
чить отклонение от параллельности нижней поверхности паза относи-
тельно образующей 0 149 мм заготовки не более 0,12 на длине 300 мм
(см. рис. 4, размер \р).
Для выполнения этого условия необходимо рассчитать, с какой
точностью должна быть выдержана при сборке приспособления па-
раллельность оси призмы (поз. 6) относительно основания приспособ-
ления (техническое требование 1, рис. 3 и размер £, на рис. 4).
Определим необходимую точность приспособления по размеру
V-
1. Погрешность базирования
( \ A f 1 А
Об =0,5Т----------1 =0,5-0,12 -------1 =0,026 мм.
lsina/2 ) <sm45° )
2. Погрешность закрепления заготовки [20, т. 1]:
ю^= 0,035 мм.
3. Погрешность установки заготовки
сОу =со б = 0,025 + 0,035 = 0,061 мм.
4. Суммарная погрешность обработки
Юу = Кп • = 0,5 • 0,06 = 0,03 мм.
2^ 11 IV J J J
5. Допустимая погрешность установки
[соур = д/т2 -кр(cot)2 = л/о,122 -о,52 -0,Об2 = 0,11 мм.
Следовательно, со у <<[соу и предлагаемая схема базирования
допустима.
6. Суммарная погрешность приспособления
сопр = Т - д|со2у +к2 - (cot)2 = 0,12 - д/о,О612 + 0,оз2 = 0,052 мм.
7. Допуск на расчетный размер собранного приспособления
Тс = соПр - (£уп + 83 + 8п) = 0,052 - (0 + 0 + 0) = 0,052 мм.
На чертеже общего вида приспособления (см. рис. 3) простав-
ляют или записывают в технических требованиях допуск Тс на размер
(см. рис. 4) собранного приспособления (см. техническое требование
1, рис. 3), который должен быть выдержан при сборке приспособле-
ния.
Допуск на установочный (наладочный) размер фрезы 7 мм от
оси призмы 6 до плоскости установа Ту на чертеже общего вида при-
способления (см. рис. 3) назначаем и располагаем следующим обра-
зом:
Ту — Ар + Лизм ,
где Ар - погрешность регулирования (установки) фрезы по устано-
ву; Ар = (7 ... 10) мкм [20, т. 1, с. 71]; Аизм - погрешность измерения
размера заготовки; принимаем АИЗм = 0,1 • Т, где Т - допуск выдержи-
ваемого размера (в нашем случае - допуск на соосность осей паза и на-
ружной поверхности заготовки).
Аизм = 0,1 • 0,2 = 0,02 мм.
Ту = 0,008 + 0,02 = 0,028 мм.
Так как размер 7 мм выдерживается от оси призмы, допуск Ту
располагают симметрично относительно номинала, т.е. ± 0,014 мм.
Допуск на толщину щупа принимают по h6 [20, т. 2].
Как правило, в ПЗ один из расчетных размеров приспособления
просчитывают вручную, а остальные размеры с помощью ЭВМ [19].
1.4. Расчет и проектирование специальных средств
технического контроля
В некоторых проектах по технологии машиностроения разраба-
тывают вместо станочного приспособления контрольное.
В дипломных проектах по технологии машиностроения при не-
обходимости проектируют одно-два приспособления или несколько
контрольно-измерительных инструментов. Номенклатуру разработок
и задание на проектирование устанавливает руководитель проекта в
зависимости от выбранной организационно-технической формы, ме-
тодов и средств контроля.
Объектами проектирования могут быть устройства, автоматизи-
рующие и механизирующие средства приемочного и технологического
контроля: контрольно-сортировочные автоматы, полуавтоматы и
контрольно-измерительные приспособления, а также устройства для
активного контроля, подналадки, блокировочные и защитные уст-
ройства на автоматических линиях; устройства для проверки целост-
ности и степени затупления режущего инструмента, контроля пра-
вильности базирования обрабатываемых заготовок и др.
Основные требования, предъявляемые к проектированию кон-
трольных приспособлений, определяются необходимостью обеспече-
ния требуемой точности и максимально возможной производитель-
ности операций контроля.
Методы и средства контроля выбирают на стадии анализа и раз-
работки технических требований как к заготовке, так и к готовой де-
тали [27]. Погрешности юДОп, допускаемые при измерении линейных
размеров от 1 до 500 мм, приведены в ГОСТ 8.051-81.
Исходные данные для проектирования каждого специального
контрольного приспособления содержатся в ТЗ, разрабатываемом
студентом по форме табл. 1.
Изучив известные технические решения и исходные данные,
представленные в ТЗ, студент приступает к проектированию кон-
трольного приспособления или устройства.
Этапы проектирования специального контрольного приспособ-
ления аналогичны этапам проектирования станочных приспособлений
(см. параграф 1.2). Вместе с тем, вследствие высоких требований к
точности измерения детали и наличия в приспособлениях измеритель-
ных и передаточных элементов высокой чувствительности при проек-
тировании контрольных приспособлений необходимо уделить особое
внимание решению следующих вопросов:
- выбору оптимальных измерительных баз (установочные эле-
менты контрольного приспособления должны по возможности копи-
ровать соответствующие элементы станочного приспособления, в ко-
тором устанавливалась соответствующая заготовка, или те поверх-
ности, по которым детали базируются в изделии (машине, устройстве,
приборе), а также выбору зажимных и передаточных устройств;
- учету условий контроля деталей или заготовок (выборочный
или сплошной контроль , температурный режим и т.д.);
- анализу и определению фактической погрешности измерения
при выбранной схеме контроля;
- требуемой произвдительности и экономической целесообразно-
сти использования контрольного приспособления.
При проектировании контрольного приспособления важно уже
на этапе разработки принципиальной схемы оценить все составляю-
щие погрешности измерения [6, 30]:
СО ИЗ И — СОу + Any "I" Аэ + Апр, (1)
где соу' - погрешность установки детали или заготовки в контрольном
приспособлении; Апу - погрешность передаточных устройств кон-
трольного приспособления; Аэ - погрешность эталонной детали, слу-
жащей для контроля приспособления; Апр - погрешность измеритель-
ного прибора.
Рассмотрим основные составляющие фактической (расчетной)
погрешности измерения ( см. зависимость (1)) и методику их определе-
ния [6].
Погрешность установки детали *) в контрольном приспособле-
нии
I 2 2 2
СОу' = Кд/юб + Ю3 + Юпр , (2)
где К = 1,2 - коэффициент относительного рассеивания; Юб - погреш-
ность базирования; со3 - погрешность закрепления; сопр - погрешность
изготовления приспособления.
Погрешность базирования Юб и закрепления со3 определяют, как
для станочных приспособлений [28].
Погрешность изготовления приспособления сопр определяют по
формуле
I 2 2
® пр ~ у ® пр| + ® пр2 ’ О)
*) Далее для краткости изложения слова “...или заготовки” опущены
где conpi - погрешность изготовления базовых элементов для установки
детали в контрольном приспособлении; юпр2 - погрешность располо-
жения установочных элементов для контролируемой детали относи-
тельно установочных элементов для измерительных приборов
(индикаторов, головок и др.).
Применение передаточных устройств в контрольных приспособ-
лениях вызывается как конструктивной необходимостью, так и необ-
ходимостью обеспечения в передачах удовлетворительного порога
чувствительности и повышенной износостойкости. В контрольных
приспособлениях для передаточных устройств применяют прямые и
угловые рычаги, а также прямые передачи или их комбинации, связы-
вающие измерительные приборы с контролируемой поверхностью де-
тали (рис. 5-7) [6].
Погрешность передаточных устройств контрольного приспособ-
ления определяют по формуле [6]:
I 2 2 2 2 2
Апу = к^ЛР1 + АР2 + АР3 +Лр4 + ар5 , (4)
где Др] - погрешность, вызываемая неточностью изготовления плеч
рычагов (рис. 8); Ар^ - погрешность от наличия зазора между отверс-
тием и осью рычага (рис. 9, a); Ар^ - погрешность, вызываемая непро-
порциональностью линейных перемещений измерительного стержня и
угловых перемещений рычага (рис. 9, б); А₽4 - погрешность от смеще-
ния точки контакта сферического наконечника при повороте плоского
рычага (рис. 10); А₽5 - погрешность прямой передачи вследствие зазо-
ра между стержнем и отверстием и смещения оси измерительного
стержня индикатора от оси стержня (рис. 11).
Погрешность эталонной детали (меры) Аэ определяется точ-
ностью ее размеров, формы и взаимного расположения ее элементов.
Точность спроектированного приспособления должна удовлетворять
условию:
СОизм < СОдоп- (5)
Допустимую погрешность измерения (пДОп определяют в зависи-
мости от квалитета контролируемого размера детали согласно ГОСТ
8.051-81 (табл. 2) [20]:
соДоп = (0,2 - 0,35) Т ,
(6)
Рис. 5. Прямые рычаги: а - передаточное отношение к = 1;
б, в - соответственно передаточное отношение к = 2 и
к = 3
5)
Рис. 6. Передача контрольных приспособлений: а - прямая пере-
дача; б - прямая передача с рычагом на оси; 1 - пружина;
2 - ось
Рис. 7. Передачи с прямым (а), угловым (б) рычагами на пластин-
чатых пружинах и с рычагом в центрах (в)
Рис. 8. Схема определения погрешности Api от неточности изго-
товления плеч прямых и угловых рычагов (а,б) и неточ-
ности углового расположения их плеч (в,г) при перемеще-
нии
Рис. 9. Схема определения погрешности Арг от зазора между от-
верстием и осью рычага (а) и погрешности Арз от непро-
порциональности между линейными перемещениями изме-
рительного стержня и угловым перемещением рычага (б)
Рис. 10. Схема определения погрешности Арч от смещения точки
контакта сферического наконечника при повороте плос-
кого рычага
Ось
индикатора
о,—
5)
Рис. 11. Схема определения погрешности Др^
прямой передачи:
а - прямая передача со стержнем, смещенным относи-
тельно оси измерительного стержня индикатора; б - со-
ставляющая Др от несовпадения осей стержней прямой
передачи и индикатора; в-составляющаяЛр5 погрешности
Лр5 вследствие смещения осей индикатора и стержня
_прямо.й передачи в горизонтальной плоскости
Рис. 12. Приспособление для измерения радиального биения
внутренней и наружной поверхностей фланца относи-
тельно ео центрирующей выточки [6]
где Т - допуск на измеряемый размер детали.
Действительное значение погрешности контрольного приспо-
собления определяют в процессе его аттестации и наладки.
Таблица 2
Допустимая погрешность измерения для размеров от 1 до 500 мм
Квалитет Допустимая погрешность измере- ния в процентах от допуска Т на размер
IT2 - IT5 35
IT6 - IT7 30
IT8 - IT9 25
IT10-IT17 20
При проектировании специального контрольно-измерительного
инструмента или приспособления в ПЗ приводят обоснование вы-
бранного метода и средств контроля, необходимости их использова-
ния, принципиальную схему конструкции и расчеты погрешности
принятого метода измерения, технологической и цикловой производи-
тельности приспособлений, а также описание разработанной кон-
струкции и правил ее эксплуатации с указанием позиций деталей по
чертежу.
В отдельных случаях в дипломных проектах целесообразно
изобразить кинематические, электрические, гидравлические и пневма-
тические схемы, а также циклограммы спроектированного приспособ-
ления на одном из листов графической части проекта.
Целесообразность применения спроектированного контрольно-
измерительного инструмента или приспособления должна быть эко-
номически обоснована.
Экономическую эффективность сравниваемых контрольных при-
способлений на основе оценки качества контроля определяют по фор-
муле [24]:
Э=(СК1 + ЕНК] + R01) (В2 / В]) - (СК2 + ЕнК2 + R02), (7)
где Ск ,СК2 - затраты на контроль объекта по сравниваемым вариан-
там, руб.; Ki, Кг - удельные капитальные вложения в производствен-
ные фонды по сравниваемым вариантам, руб.; Roi, R02 - суммарные за-
траты, связанные с повторным контролем, ошибочной забраковкой
годных объектов, со штрафами за просрочку в поставке объектов и
поставку объектов пониженного качества по сравниваемым вариан-
там, руб.; Bi, В2 - производительность контроля по сравниваемым ва-
риантам, шт/год.
Затраты, связанные с забраковкой годных объектов:
Пбр — Сс • М,
где Сс - стоимость объекта контроля, руб.; М - число забракованных
объектов контроля.
Затраты, связанные со штрафом за просрочку в поставке объек-
тов контроля:
Пшп = Сс-М-Шп/100 ;
где Шп - размер штрафа за просрочку в поставке изделий, %.
Затраты, связанные со штрафом за поставку объектов пони-
женного качества:
Пшк = Сс • М • Шк/100 ,
где Шк - размер штрафа за поставку объектов контроля пониженного
качества, %.
Методику составления расчетной схемы контрольного приспо-
собления и определения фактической погрешности измерения рас-
смотрим на примере приспособления для контроля радиального бие-
ния внутренней и наружной поверхностей фланца относительно его
центрирующей выточки (рис. 12) [6]. Величина взаимного радиального
биения должна быть не более 0,05 мм.
На основе анализа схемы установки детали и эскизной прора-
ботки компоновки конструкции контрольного приспособления разра-
батывают принципиальную расчетную схему приспособления (рис.
13).
Для измерения радиального биения внутренней и наружной по-
верхностей измеряемой детали 9 (см. рис. 12 - 13) необходимо сооб-
щить последней несколько оборотов и определить разность между ми-
нимальным и максимальным показаниями индикатора. Деталь 9 уста-
навливают на центрирующий буртик опоры 1 с гарантированным за-
зором Smax между базовой выточкой на измеряемой детали. Первич-
ный зазор должен быть не более 0,02 мм (выточку в детали 9 прити-
рают с буртиком опоры 1).
Биение наружной поверхности фланца детали 9 измеряют инди-
катором 2, закрепленным на стойке 3, которая установлена на плите 4.
Измерение производят через рычаг 5 с передаточным отношением К =
2. Рычаг монтируют на плоских пружинах 6. Биение внутренней вы-
точки детали 9 относительно базовых поверхностей измеряют индика-
тором 7 через рычаг 8 с передаточным отношением К = 1.
Рис. 13. Принципиальная расчетная схема приспособления для провер-
ки радиального биения поверхностей фланца
Оценим составляющие погрешности измерения биения индика-
тором 7 (см. зависимость (1), а также определим его погрешность.
1. Определим допустимую погрешность измерения юдоп по фор-
муле (6). Так как радиальное биение проверяемой детали 9 (0,05 мм)
соответствует 7-му квалитету, то, согласно табл. 2,
Юдоп = 0,3 Т = 0,3 • 0,05 - 0,015 мм
2. Погрешность базирования детали в приспособлении
Юб = Smax/2 = 0,014/2 = 0,007 мм
3. Погрешность закрепления детали ю3 = 0, так как отсутствуют
зажимные устройства.
4. По формуле (3) определяем погрешность изготовления при-
способления
ю
пр
2
+ С°ПР2
0,005...0,008
ю пр =-------------отклонение от перпендикулярности буртика
* R
опоры 1 относительно торца фланца (установочной базы) на длине R.
Принимаем юпР] = 0,005/5 = 0,001 мм.
0,008...0,02
ю п₽2 =---—-------отклонение от параллельности оси отверстия
в опоре 1 под измерительный прибор (индикатор 7) относительно тор-
цевой плоскости опоры 1.
Принимаем ю п₽2 = 0,002 мм на длине 20 мм.
ю пр = д/о,ОО12 + 0,0022 « 0,002 мм.
5. Определяем погрешность установки детали по формуле (2):
юу =К-^Юб + Юз +ю2пр =1,2-Vo,OO72 +02 +0,0022 = 1,2 • А000051
= 1,2 -0,0071 «0,008 мм.
6. Определяем составляющие погрешности передаточных уст-
ройств А пр по формуле (4) с учетом рис. 8 - 11:
Api
Так как перемещение рычага 8 (см. рис. 12, 13) не более 0,05 мм
(см. рис. 8, а = 0,05 мм), то погрешность А при Ц = £2 ничтожно ма-
ла, следовательно, Ар =0.
Погрешность Ap^ от зазора между отверстием и осью рычага 5
(см. рис. 6, а) зависит от величины зазора S. Принимаем Ap^ = S/2 =
(0,003 ... 0,005)/2.
Лп =0,003/2 = 0,0015 мм.
р2
Погрешности А₽з , АРд и А определяют согласно расчетным
схемам, представленным на рис. 9 - 11, по следующим зависимостям
[6]:
A д =^1-1; А =А' +А" =AB(-i--l) + e-tgJ3.
рз 3 ’ р4 а, ’ р5 р5 р5 vcosp 7
Учитывая малые углы аир (см. рис. 9-11) (tga и tgP менее 0,001)
и величину е < (0,2 - 0,3) мм, значения Ар , Ар и Ар при определе-
3 4 5
нии точности работы передачи можно не учитывать. . Тогда
ГТ I 2
А=К-JAn =Kj0,0015 = 1,2-0,001 =0,001 мм.
7. Погрешность эталонной детали по радиальному биению внут-
ренних и наружных поверхностей Аэ = 0,005 мм.
8. Определим погрешность измерительного прибора 7 с учетом
зависимостей (1), (5) и (6):
Апр — (Одоп " (СОуГ 4" Any 4" Аэ).
Апр = 0,015 - (0,08 + 0,001 + 0,005) = 0,001 мм.
Принимаем в качестве измерительного прибора 7 (см. рис. 12)
индикатор часового типа с ценой деления 0,001 мм.
Аналогичный расчет выполняется для измерения радиального
биения индикатором 2 (см. рис. 12-13). Однако в этом случае Ар^ = 0,
так как рычаг 5 монтируется на плоских пружинах, а величина Апр =
0,002 мм и в качестве измерительного прибора 2 примем индикатор
часового типа с ценой деления 0,002 мм. Кроме того, так как рычаг 5
выполнен с передаточным отношением к = /3 //4 =2 (см. рис. 13), то
при измерениях биения наружной поверхности фланца индикатором 2
с ценой деления 0,002 мм каждое деление последнего будет соответ-
ствовать 0,001 мм.
В качестве примеров в приложении 1 представлены типовые кон-
струкции контрольных приспособлений [1].
1.5. Расчет и проектирование специального режущего
инструмента
Специальные режущие инструменты проектируют, как правило,
только в дипломных проектах. Их проектирование оправдано в том
случае, когда после тщательного анализа стандартных конструкций
режущего инструмента выявляется их несоответствие заданным про-
изводительности и качеству обработанной поверхности.
Возможные варианты заданий: блочная инструментальная
оснастка с использованием резцов с механическим креплением много-
гранных неперетачиваемых твердосплавных пластинок и закреплени-
ем блоков с помощью быстродействующих устройств; специальные
головки для одновременной многоинструментальной обработки; ком-
бинированные режущие инструменты, например специальный зубо- и
резьбообрабатывающий инструмент; протяжной инструмент, рабо-
тающий по прогрессивным схемам резания, и др. В отдельных случаях
объектом проектирования совместно с режущим инструментом может
быть и вспомогательный инструмент.
При проектировании специального режущего инструмента, осо-
бенно для станков с ЧПУ, необходимо уделять особое внимание во-
просам обеспечения жесткости конструкции, использованию инстру-
ментов с режущей частью из твердосплавных поликристаллических
материалов, из минералокерамики и других прогрессивных инстру-
ментальных материалов.
Методика расчета и проектирования отдельных видов режущего
инструмента изложена в работах [3, 18, 26]. Расчеты сложных про-
фильных инструментов выполняют с применением ЭВМ, руководству-
ясь методическими указаниями [13, 14, 15].
Расчеты, схемы, описание назначения, принципа действия и кон-
структивных особенностей спроектированного инструмента приводят
в ПЗ. Конструкцию инструмента показывают обычно на 0,5 - 1,0 листе
формата А1 в виде сборочного чертежа. Спецификацию помещают в
приложении к ПЗ.
Пример ТЗ на проектирование специальной протяжки приведен
в табл. 3. Оформление чертежа общего вида спроектированной специ-
альной протяжки приведено на рис. 14 (геометрия режущих кромок
зубьев протяжки не показана) [8]. Применение данной протяжки по
Рис. 14. Шлицевая протяжка с выглаживающими элементами [8]: 1 - режу-
щая часть; 2 - калибрующая (выглаживающая часть); 3 - хвостовик
зволяет исключить из технологического процесса операцию абразив-
ной обработки эвольвентных шлиц в заготовке, например, в шлицевом
отверстии шестерни.
3. Техническое задание на проектирование специальной
протяжки
Раздел Содержание раздела
1 2
Наименование и область применения Специальная шлицевая протяжка с выглажи- вающими элементами предназначена для полу- чения эвольвнтного шлицевого отверстия в шес- терне включения вала переднего моста автомо- биля УАЗ 3160 на вертикально-протяжном авто- мате МП-7А633
Основание для раз- работки Операционная карта технологического процесса механической обработки шестерни включения вала переднего моста автомобиля УАЗ 3160
Цель и назначение разработки Специальная протяжка должна обеспечивать: заданную точность получаемых поверхностей, уменьшение шероховатости эвольвентных по- верхностей шлицев на (50-70) %, повышение стойкости и надежности работы эвольвентных шлицевых соединений, снижение трудоемкости изготовления изделия по сравнению с действую- щим технологическим процессом изготовления шестерни
Технические требо- вания Тип производства - массовый, программа выпус- ка шестерен 190000 шт/год. Установочные и при- соединительные размеры специальной протяжки должны соответствовать размерам шпинделя станка. Входные данные о заготовке: - материал - сталь 25ХГМ, НВ 156 ... 217; - диаметр отверстия до протягивания, мм - 35,2+0-25; - длина протягивания, мм - 36; - припуск под протягивание, мм - 0,8. Выходные данные о готовой детали: - профиль - эвольвентный;
1 2
- число шлиц - 18; - модуль ш = 2 мм; - угол зацепления - 30°. Операция выполняется за один проход. Коэффициент загрузки станка - 0,73. Уровень унификации специальной протяжки - 10 %.
Документация, ис- пользуемая при проектировании Технические условия на режущие инструменты. Стандарты предприятия на режущий инструмент
Документация, под- лежащая разработке Пояснительная записка (раздел: конструкторская часть), чертеж общего вида специальной шлице- вой протяжки, спецификация
Экономические по- казатели Ориентировочный экономический эффект от применения спроектированного специальной шлицевой протяжки 1, 5 млн. руб. Срок окупаемости затрат на разработку и освое- ние продукции - 1 год
Методика проектирования инструментальных наладок, являю-
щихся неотъемлемой графической частью каждого курсового и ди-
пломного проектов, и правила оформления их чертежей достаточно
полно изложены в работах [19, 27, 30, 32, 33].
Ниже приведены отдельные методические положения по проек-
тированию инструментальных наладок (режущего инструмента и
вспомогательного инструмента).
Исходными данными для проектирования являются: техническая
характеристика средств технологического оснащения (состояние и
размеры присоединительных поверхностей станка, приспособления,
режущих и вспомогательных инструментов, инструментальных блоков
(комбинации режущего и вспомогательного инструмента), размеры
рабочей зоны станка, входные данные о заготовке, поступающей на
данную операцию, выходные данные технологической операции), кар-
та эскизов на данную операцию, объем производства, плановые сроки,
трудоемкость освоения выпуска и планируемая продолжительность
выпуска изделий.
Конструкции инструментальных наладок следует выбирать с
учетом стандартных и типовых решений для конкретных технологиче-
ских операций, при этом режущие инструменты группируют по видам
обработки и на основании данных о заготовке и присоединительных
поверхностях режущего инструмента выбирают вспомогательный ин-
струмент.
Основная номенклатура типового режущего и вспомогательного
инструмента, используемого для различных типов металлорежущих
станков, приведена в [2, 5, 12, 25, 26, 27, 33], а также в табл. 4 и прило-
жении 2.
1.6. Расчет и проектирование специальных средств
механизации и автоматизации технологических процессов
В задании на курсовое проектирование по технологии машино-
строения может быть предусмотрена разработка в объеме техническо-
го проекта таких специальных средств механизации и автоматизации
технологических процессов, как:
автоматические станочные приспособления и приспособления-
спутники для обработки заготовок и (или) сборки изделий на автома-
тических линиях;
устройства автоматической загрузки-выгрузки заготовок и дета-
лей;
исполнительные механизмы устройств автоматической сборки;
захватные устройства манипуляторов и промышленных роботов;
элементы систем межагрегатного транспортирования заготовок
и сборочных единиц.
Возможны и другие варианты задания, отвечающие специфике
конкретной темы курсового проекта.
Проектирование автоматических станочных приспособлений и
приспособлений-спутников производится по тем же принципам, что и
проектирование специальных станочных приспособлений для неавто-
матизированного производства (см. параграф 1.3), с учетом обеспече-
ния возможности автоматической загрузки-выгрузки заготовок, их
транспортирования и других специфических особенностей автомати-
зации.
Вопросам проектирования устройств автоматической загрузки
заготовок будет посвящено учебное пособие “Разработка и проекти-
рование загрузочно-транспортных устройств в курсовых и дипломных
4. Основная номенклатура типового режущего и вспомогательного инструмента,
используемого на металлорежущих станках
Станки Обработка Инструмент Примечание
Режущий Вспомогательный
1 2 3 4 5
Универсальные токарно- винторезные Точение, отрезка, прорезка канавок, нарезание резьбы, растачивание и др. Резцы проходные, под- резные с пластинками из твердого сплава и с ме- ханическим креплением твердосплавных плас- тин; отрезные, резьбо- вые и расточные Державки
Сверление, зенке- рование, нареза- ние резьбы и др. Сверла, центровочные сверла, зенкеры, раз- вертки, метчики, зен- ковки Оправки - ГОСТ 2682-85 Втулки - ГОСТ 22843-77 Патроны - ГОСТ 14077- 83, ГОСТ 8522-79, ГОСТ 8255-86 и др.
Токарно- револьверные То же Резцы всех типов, что и для универсальных то- карно-винторезных станков. Сверла, зенкеры, раз- вертки, метчики, зен- ковки и др. Державки - ГОСТ 19019- 73, ГОСТ 19913-74, ГОСТ 19915-74 и др Оправки - ГОСТ 13044- 85, ГОСТ 2682-86 и др. Втулки - ГОСТ 17178-71 и др.
1 2 3 4 5
Вертикальные токарные мно- гошпиндельные полуавтоматы То же Резцы всех типов, что и для токарных, токарно- револьверных станков, резцовые головки. Сверла, зенкеры, раз- вертки, зенковки, мет- чики, комбинированный инструмент и др. Втулки, в т.ч. специаль- ные. Оправки - ГОСТ 13044-85. Державки, в т.ч. специ- альные Инструмент нала- живается на раз- мер вне станка
Токарные мно- горезцовые и гидрокопировал- ьные станки То же Резцы всех типов, резцо- вые головки Резцедержавки, в т.ч. специальные Наладка инстру- мента на размер вне станка
Вертикально- сверлильные, радиально- сверлильные станки Растачивание, сверление, зенко- вание, зенкерова- ние, развертыва- ние, нарезание резьбы и др. Резцы расточные, свер- ла, зенковки, зенкеры, развертки, метчики, рез- цовые головки Оправки - ГОСТ 2682-86 и др. Втулки - ГОСТ 22843-77, ГОСТ 13409-83, ГОСТ 13598-85 и др. Патроны - Р50407-92, ГОСТ 140-83, ГОСТ 8255-86, ГОСТ 21827-76 и др.
Расточные стан- ки То же (возможно зенкерование по- верхностей) То же, что и для свер- лильных станков; ин- струментальные блоки То же, что и для свер- лильных станков. До- полнительно: расточные Возможно выпол- нение фрезерных работ. Способ
1 2 3 4 5
оправки - ГОСТ 21221- 75, ГОСТ 21226-75; ГОСТ 13043-83 (для фре- зерных работ). Бор- штанги, в т.ч. специаль- ные крепления резцов и пластинчатого инструмента в оправках и бор- штангах по ГОСТ 13895-75
Фрезерные стан- ки Фрезерование по- верхностей Фрезы торцовые, диско- вые, концевые Оправки - ГОСТ 13785- 68, ГОСТ 15067-75. Кольца - ГОСТ 15071-75 и др. Патроны - ГОСТ 21054- 75 и др. Торцовые фрезы диаметром более 250 мм крепят болтами непосред- ственно к торцу шпинделя, крутя- щий момент пере- дается с помощью шпонки
Агрегатные станки Сверление, раста- чивание, зенкеро- вание, разверты- вание, фрезерова- ние, нарезание резьбы и др. Сверла, резцы, зенкеры, развертки, фрезы, мет- чики, резьбонарезанные головки, гребенки, резь- бовые фрезы и др. То же , что и для стан- ков сверлильно- фрезерно-расточной группы, в основном специальные -
Зубообрабатыва- ющие станки Фрезерование Фрезы червячные, ди- сковые, пальцевые, гре- бенки зуборезные Оправки - ГОСТ 15067- 75 и др. Кольца-ГОСТ 15071-75
1 2 3 4 5
Точение Строгание Долбление Резцовые головки Резцы зубострогальные Долбяки Державки специальные
Шлифовальные станки Шлифование на- ружных и внут- ренних поверхно- стей Шлифовальные круги различных типоразме- ров и форм
Станки с ЧПУ токарной груп- пы Точение, растачи- вание, нарезание резьбы и др. Резцы с механическим креплением пластин из твердого сплава, мине- ралокерамики или вставками из сверхтвер- дых материалов, голов- ки расточные, коронки, сверла, зенкеры и зен- ковки, развертки, мет- чики Резцедержатели - ОСТ 2 У16-2-78 (с цилиндриче- ским хвостовиком), ОСТ 2 У16-1-78 (с базирую- щей призмой) Регулировочные кольца -ОСТ 2 У16-2-78 Втулки переходные Оправки расточные Патроны для метчиков Блоки для крепления расточных оправок
Станки с ЧПУ сверлильно- расточной и фрезерной групп То же, что и для сверлильных, рас- точных и фрезер- ных станков Резцы расточные, го- ловки расточные, ко- ронки, сверла, зенкеры, зенковки, развертки, метчики Хвостовики - СТ СЭВ 1859-79. Оправки для фрез - ТУ 2 035-697-79, ТУ 2 035-698-79, кольца
1 2 3 4 5
в т.ч. многоцеле- переходные - ГОСТ
вые 15071-75. Втулки пере- ходные - ТУ 2 035-768- 80, ТУ 2 035-560-77. Патроны цанговые с диапазоном зажима 0 (20-40) мм - ТУ 2 035- 490-76 Патроны цанговые с диапазоном зажима 0 (3-25) мм - ТУ 2 035-490- 76. Державки для регу- лируемых патронов - ТУ 2 035-763-80. Оправки расточные, в т.ч. под резцовые вставки с мик-
рометрической регули-
ровкой (диаметр раста- чивания до 350 мм). Оправки для подрезных пластин. Головки рас- точные - ОСТ 42.3-1-76. Патроны регулируемые цанговые с диаметром
1 2 3 4 5
зажима (5-25) мм Втулки регулируемые Оправки регулируемые для насадных зенкеров и разверток - ТУ 2 035- 751-80 Патроны регулируемые для растачивания, резь- бонарезания Державки регулируемые - ГОСТ 25526-82. Втулки разрезные
проектах”, издание которого предусмотрено в настоящей серии учеб-
ных пособий.
Расчет и проектирование захватных устройств манипуляторов
выполняют по методикам расчета грузозахватных механизмов, приве-
денным, например, в книге [10].
Некоторые аспекты проектирования транспортных систем авто-
матических линий будут рассмотрены в упоминавшемся выше учебном
пособии.
Техническое задание (ТЗ) на проектирование средств механиза-
ции и автоматизации разрабатывают на основании той же информа-
ции, что и для других специальных средств технологического оснаще-
ния.
В соответствии с разнообразием конструкций и функционально-
го назначения средств автоматизации, их проектирование и расчет
выполняют по различным методикам. Так автоматические станочные
приспособления, приспособления-спутники рассчитывают по той же
методике, что и другие специальные станочные приспособления. Рас-
чет средств активного контроля и других автоматических контрольно-
измерительных устройств ведут по принятым в метрологии принци-
пам. Транспортные системы автоматических линий, загрузочно-
разгрузочные устройства типа автооператоров, манипуляционные за-
грузочно-транспортные системы могут быть отнесены к подъемно-
транспортным машинам, их и рассчитывают по соответствующим ме-
тодикам. Специфической особенностью этих устройств, работающих в
условиях автоматизированного производства, является обеспечение
необходимой точности позиционирования, особенно актуальна эта
задача для манипуляционных систем промышленных роботов, кон-
струкция которых представляет собой пространственно-незамкнутые
стержневые системы с высокой кинематической подвижностью. За-
хватные устройства, как правило, расположены консольно, поэтому с
увеличением вылета руки увеличивается амплитуда колебаний захват-
ных устройств, что снижает точность и увеличивает затраты времени
позиционирования [9].
На точность позиционирования влияют также размеры и масса
перемещаемой заготовки, значения скорости, ускорения и др. До-
пустимые, исходя из заданной точности позиционирования, скорости
перемещения объекта манипулирования определяют после выбора
геометрических параметров манипулятора и типа захватных устройств
(рис. 15).
Рис. 15. Схема к определению скоростных характеристик
манипуляторов промышленных роботов: а, б - LX=A;
в - LX=A+B
В)
о>
Для этого можно использовать приведенные ниже эмпирические
зависимости [10].
Скорость линейного позиционирования охр, м/мин, для манипу-
ляторов, имеющих вылет консоли руки Lx = 0,05 ... 0,8 м:
где М - погрешность позиционирования, мм; m - масса объекта мани-
пулирования, кг.
С увеличением Lx необходимо снижать охр:
при Lx = 0,8 ...2,0 м
i,6LxVa7
о = -—-------
'р Vm '
Для определения допустимой скорости вертикального перемеще-
ния руки манипулятора ozp, м/мин можно использовать зависимость
_ azTL?VAZ
Ezp ’ ’
где az - коэффициент, зависящий от конструкции привода; при гид-
равлическом приводе az = 3, при пневматическом az = 2; Lz - длина пу-
ти при вертикальном перемещении, м.
Для определения допустимой быстроходности устройств пово-
рота всей руки относительно вертикальной оси можно использовать
формулу
о,57у Уа
где со - угловая скорость, рад/с; у - угол поворота руки, рад; 5 - по-
грешность углового позиционирования, с.
Далее выбирают тип привода механизмов и захватного уст-
ройства манипулятора, рассчитывают и выбирают конструктивные
размеры всех механизмов, при необходимости рассчитывают жест-
кость и динамическую устойчивость разработанной конструкции.
В дипломном проекте расчет и проектирование специальных
средств механизации и автоматизации технологических процессов вы-
полняют в рамках решения общей задачи, поставленной в формули-
ровке темы проекта и конкретизированной в задании на проектирова-
ние.
При проектировании цеха или участка необходимо выбрать наи-
более целесообразные, прогрессивные и экономически выгодные сред-
ства механизации и автоматизации производственных процессов. За-
дание на разработку этих средств выдает руководитель проекта на
основе разработанных технологичеких процессов. Возможные объек-
ты проектирования: автоматическая или автоматизированная линия
механической обработки или сборки; устройства, механизирующие и
автоматизирующие загрузку, перемещение, зажим и снятие готовых
деталей, включение рабочего хода станка, запрессовку втулок и завер-
тывание гаек, межоперационный транспорт, транспортные устройства
автоматических линий, бункерные загрузочные устройства; уст-
ройства для уборки и транспортирования стружки и др.
Все разрабатываемые конструкции должны отвечать задачам
максимального сокращения времени на выполнение операции, облег-
чения или замены ручного труда машинным.
Выбор средств механизации и автоматизации технологических
процессов, а также обоснование необходимости их использования сле-
дует производить на стадии разработки технического задания на
основе технико-экономического сравнения вариантов оснащения тех-
нологических процессов средствами механизации и автоматизации с
учетом техники безопасности и социальных требований, эстетики и
эргономики [20, 21].
Проектируемые конструкции разрабатывают на уровне техниче-
ского проекта в объеме 2-3 листов чертежей формата А1. В ПЗ кратко
обосновывают выбор конструктивного исполнения и достоинства
спроектированной конструкции, приводят кинематическую схему или
основные элементы конструкции, дают описание их работы. По согла-
сованию с руководителем проекта сложные кинематические, гидрав-
лические, электрические схемы выносят в графическую часть проекта.
На основе принятой кинематической схемы выполняют кинема-
тический или динамический расчет параметров привода. Рассчиты-
вают параметры и режимы работы спроектированной конструкции:
производительность, проходимость, например, изделий в лотках; пре-
дельные углы наклона лотка при перемещении изделий на конвейерах
и по лоткам; конструктивные параметры элементов загрузочных и
транспортных устройств; скорость перемещения заготовок; точность
базирования и закрепления заготовок и т.д. Проводят прочностные
расчеты наиболее ответственных и нагруженных деталей устройств.
При проектировании средств автоматизации автоматических
линий необходимо привести расчеты точности базирования, ориенти-
рования, транспортирования и фиксации заготовок на линии с при-
влечением теории размерных цепей, а также описание спроектирован-
ной конструкции со ссылками на позиции по чертежу общего вида
технического проекта.
При разработке средств механизации и автоматизации техноло-
гических процессов в мелкосерийном и серийном производствах сле-
дует стремиться механизировать и частично автоматизировать про-
цессы загрузки, установки, закрепления и выгрузки заготовок, рабо-
чие и вспомогательные перемещения, т.е. использовать единичную ме-
ханизацию и автоматизацию. В крупносерийном и массовом произ-
водствах частично или полностью автоматизируют процессы загруз-
ки, установки, закрепления и выгрузки заготовок и деталей и их кон-
троля, применяя промышленные роботы, манипуляторы, автоматы,
агрегатные станки и автоматические линии.
1.7. Расчет и проектирование специальных средств
механизации и автоматизации процессов перемещения
тарно-штучных грузов
При проектировании цеха или участка решается задача исполь-
зования единого транспортного процесса перемещения заготовок из
складов к местам их обработки и сборки изделий, исключая перегруз-
ку с межцехового транспорта на внутрицеховой.
Объектами проектирования специальных средств механизации и
автоматизации процессов перемещения могут быть: средства достав-
ки, погрузки и разгрузки заготовок, деталей или сборочных единиц;
средства передачи заготовок от станка к станку; подъемные средства и
устройства для установки и снятия заготовок со станка; механизмы
погрузки или разгрузки напольных и подвесных конвейеров, механиз-
мы перегрузки с конвейера на конвейер; элементы сборочных конвейе-
ров с адресованием; автоматизированные погрузочно-разгрузочные
механизмы с программным управлением (промышленные роботы);
средства транспортирования готовых деталей на сборку или склад, а
также средства приема и хранения технологической оснастки и режу-
щего инструмента и др.
Выбор средств механизации и автоматизации процесов переме-
щения тарно-штучных грузов осуществляется на основе принятого
технологического процесса и экономической оценки сопоставимых
вариантов по величине приведенных затрат и в следующем порядке:
анализ и учет факторов, влияющих на выбор;
выбор транспортно-технологической системы (ТТС) процесса
перемещения;
экономическое сопоставление вариантов.
Задание на проектирование выдает руководитель проекта или
консультант по организации производства. Исходные данные содер-
жатся в техническом задании на проектирование.
Конструкторские разработки средств механизации и автомати-
зации средств перемещения тарно-штучных грузов выполняют на
уровне технического проекта в объеме до 3 листов чертежей формата
А1. Некоторые механизмы транспортно-загрузочных устройств мож-
но проработать на уровне эскизного проекта. В ПЗ кратко обосновы-
вают выбор конструктивного исполнения устройства, указывают его
основные достоинства. Для повышения надежности и удобства тран-
спортирования или складирования объекта в отдельных случаях про-
изводят отработку его на технологичность. Рассчитывают основные
параметры, элементы и режимы работы устройства: габариты несущих
устройств, натяжение лент или цепей, требуемую мощность привода,
параметры конвейера (шаг толкателя, шаг тележек, скорость) и др.
Расчеты поясняют схемами и эскизами элементов конструкций. При-
водят кинематические и прочностные расчеты, описание разработан-
ной конструкции со ссылками на позиции по чертежу технического
проекта.
По согласованию с руководителем проекта компоновку сложных
ТТС, а также электрические, гидравлические, пневматические, кинема-
тические или комбинированные схемы автоматического управления
выполняют в графической части проекта.
При проектировании предпочтение следует отдавать разработке
унифицированных конструкций на базе типовых технологических ре-
шений.
В условиях мелкосерийного производства на участках механи-
ческой обработки, особенно с применением станков с ЧПУ, целесооб-
разно предусматривать автоматизированные транспортно-складские
(ТСС) и транспортно-накопительные (ТНС) системы [31]. ТСС состоят
из кареток-операторов для перемещения, нагрузки и выгрузки грузов в
таре, межоперационных складов, обслуживаемых кранами штабеле-
рами или каретками-операторами (полетами). Управление ТСС осу-
ществляется с диспетчерского пункта от ЭВМ.
В массовом и крупносерийном производствах применяют непре-
рывный транспорт типа подвесных толкающих конвейеров с автома-
тическим адресованием грузов, а также обычных грузонесущих под-
весных цепных со съемными подвесками конвейеров с автоматической
погрузкой и разгрузкой. Такие конвейеры следует проектировать в ви-
де комплексной системы автоматического транспортирования, что от-
крывает возможность новой компоновки участков и цехов с учетом
возможности использования всей ТСС в качестве подвесных складов.
2. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ, РЕКОМЕНДУЕМОЙ ДЛЯ
КУРСОВОГО И ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1. Альбом по проектированию приспособлений: Учебное посо-
бие для студентов машиностроительных вузов / Б.М.Базров,
А.И.Сорокин, В.А.Голубь и др. М.: Машиностроение, 1991. 121 с.
2. Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ. Рекоменда-
ции по применению / И.Л.Федюшкин и др. М.: НИИИМАШ. 1975. 196 с.
3. Вороничев Н.М., Генин В.Б., Тартаковский Х.Э. Автоматиче-
ские линии из агрегатных станков. М.: Машиностроение, 1979. 487 с.
4. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструмен-
тов: Учебное пособие для вузов по специальности “Технология маши-
ностроения, металлорежущие станки и инструменты”. М.: Машино-
строение, 1984. 272 с.
5. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС
/ И.Л.Фадюшин, У.А.Музыкант, А.И.Мещеряков и др. М.: Машино-
строение, 1990. 272 с.
6. Каплунов Р.С. Точность контрольных приспособлений. Изд. 2-е
перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968. 219 с.
7. Каплунов Р.С. Контроль качества деталей типовых групп. М.:
Изд-во стандартов, 1977. 200 с.
8. Клепиков В.В. и др. Протягивание шлицевых отверстий в де-
талях станков // Технология, организация и экономика машинострои-
тельного производства: Инф. науч .-техн. сб. М.: ВНИИЭТЭМР. 1985.
Вып. 7.С. 1-2.
9. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений.
Учебний для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1983.
277 с.
10. Кузнецов М.М. и др. Проектирование автоматизированного
производственного оборудования: Учеб, пособие для вузов /
М.М.Кузнецов, Б.А.Усов, В.С.Стародубов. М.: Машиностроение,
1977. 288 с.
И. Кузнецов Ю.И. Конструкция приспособлений для станков с
ЧПУ. М.: Высшая школа, 1988. 303 с.
12. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для
станков с ЧПУ: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машино-
строение, 1990. 512 с.
13. Лашнев С.И., Юликов М.И. Проектирование режущей части
инструментов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 1980. 207 с.
14. Лашнев С.И., Юликов М.И. Расчет и конструирование режу-
щих инструментов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 1975.
392 с.
15. Основы проектирования режущих инструментов с примене-
нием ЭВМ. Минск: Высшая школа, 1979. 304 с.
16. Переналаживаемая технологическая оснастка / В.Д.Бирюков,
А.Ф.Довженко, В.В.Колганенко и др.; Под общ. ред. Д.И.Полякова.
М.: Машиностроение, 1988. 248 с.
17. Плашей Г.И., Марголин Н.У. Конструкция приспособлений
агрегатных станков и автоматических линий: Альбом. М.: Машино-
строение. 1990. 240 с.
18. Ракович А.Г. Автоматизация проектирования приспособле-
ний для металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1980. 136 с.
19. Руководство к дипломному проектированию по технологии
машиностроения, металлорежущим станкам и инструментам: Учебное
пособие для вузов по специальности “Технология машиностроения,
металлорежущие станки и инструменты” / Л.В.Худобин,
В.А.Гречишников, А.Г.Маеров, В.Ф.Гурьянихин; под общ. ред.
Л.В.Худобина. М.: Машиностроение, 1986. 288 с.
20. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред.
А.Г.Косиловой и Р.А.Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985.
21. Справочник технолога по автоматическим линиям / Под
ред.А.Г.Косиловой. М.: Машиностроение, 1982. 320 с.
22. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. М.: Маши-
ностроение, 1983.
23. Технологическая оснастка многократного применения / Под
ред. Д.И.Полякова. М.: Машиностроение, 1981.401 с.
24. Технический контроль в машиностроении: Справочник про-
ектировщика / Под общ. ред. В.Н.Чупырина, А.Д.Никифорова. М.:
Машиностроение , 1987. 512 с.
25. Фельдштейн Е.Э. Режущий инструмент и оснастка станков с
ЧПУ: Справ, пособие. Мн.: Высш, шк., 1988. 236 с.
26. Фрумин Ю.Л. Вспомогательный инструмент к агрегатным
станкам и автоматическим линиям. М.: Машиностроение, 1970. 136 с.
27. Фрумин Ю.Л. Комплексное проектирование инструменталь-
ной оснастки. М.: Машиностроение, 1987. 344 с.
28. Худобин Л.В., Белов М.А., Унянин А.Н. Базирование загото-
вок и расчеты точности механической обработки: Учеб пособие для
студентов спец. 1201 - Технология машиностроения / Под общ. ред.
Л.В.Худобина. Ульяновск: УлПИ, 1994. 188 с.
29. Худобин Л.В., Берзин В.Р., Гурьянихин В.Ф. Разработка тех-
нологических процессов изготовления деталей в курсовых и диплом-
ных проектах: Учеб, пособие ... для студентов направления 55.29.00 и
специальности 1201 - Технология машиностроения. Ульяновск: УлГ-
ТУ, 1996. 148 с.
30. Худобин Л.В., Гурьянихин В.Ф., Берзин В.Р. Курсовое проек-
тирование по технологии машиностроения: Учеб, пособие для маши-
ностроит спец, вузов. М.: Машиностроение, 1989. 288 с.
31. Чернявский Л.Б., Фролов Ю.С. Транспортно-накопительные
системы автоматизированных производственных участков обработки
корпусных деталей. М.: НИИМАШ, 1980. 40 с.
32. Шатин В.П., Шатин Ю.В. Справочник конструктора - ин-
струментальщика. М.: Машиностроение, 1975. 456 с.
33. Шатин В.П., Шатин Ю.В. Шпиндельная оснастка : Справоч-
ник. М.: Машиностроение, 1981. 439 с.
Типовые конструкции контрольных приспособлений [1]
Рис. П 1.1. Приспособление для контроля отклонения от перпендикулярности плоских поверхно-
стей корпусной детали: 1 - корпус; 2 - палец; 3 - опора; 4 - палец; 5 - опора; 6 - цилиндр;
7, 8, 9 - винты
U1
U1
Рис. П 1.2. Приспособление для контроля.торцового биения втулок: 1 - конт-
рольный валик; 2, 3 - втулки; 4 - винт; 5 - втулка индикаторная;
6 - кронштейн; 7 - индикатор; 8 - ножка индикатора
Рис. П 1.3 Приспособление для контроля отклонения от перпендикулярности
осей отверстий корпуса редуктора: 1,2- оправка; 3, 4, 5 - втулки;
6 - хомут; 7 - державка; 8 - индикатор
4
Рис. П 1.4. Приспособление для контроля отклонения от параллельности ходового винта относительно направ-
ляющих станины: 1 - корпус; 2-6 - пальцы цилиндрические со сферическими головками; 7, 8 - рычаги
измерительные; 9, 10 - индикаторы; 11 - ходовой винт
Приложение 2
Типовые конструкции вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ [2]
Размеры 0 мм.
ОЗозмаиение . d, Л з. Z 0*
Г25О36ОО 32 М58Ч 90 57. f5 90 ХЙ? 50.. 56 45 64
-О/ 40 as 50... 58 f6
50 6f8O‘2 02 202 59.-60 /О
-03 32 М№>2 90 69.05 600 2М 52.59 50 64
-Of 40 2f6 52.60 66
-05 50 tor 225 S2.U 69
Рис. П 2.1. Регулируемая оправка для установки торцовых фрез 0 63-
200: 1 - винт; 2 - корпус; 3 - гайка; 4 - поводок; 5 - винт
Размеры S нм
OioiuaveMue ct t OSotua усни* L С 6 2 Я
Р2. 52/. 000 27 /8 4о /4о 4о /2 83 44,45
-О/ 32 °23 /47 45 /4
-02 27 /8 45 /55 4/ /2 80 5Г,/5
-ОЗ 32 23 /52 4* /4
-04 4а 23 753 45 75
-05 27 /8 50 775 4/ /2 /ОО 5^85
-05 ' 32 23 782 48 /4
-07 4о 23 783 45 /О
-08 50 26 /24 54 /8
Рис. П 2.2. Нерегулируемая оправка для установки торцо-
вых фрез 0 63-200 мм: 1 - корпус; 2 - шпонка;
3 - винт; 4 - винт; 5 - шайба
Размеры & мы
Обозначены? 0 8 8* tfiwMveu/e н
№5/2000 63 5.20 /55 59 /О
-О/ 80 /70 63 55
-02 /ОО /50 6/
4
Рис. П 2.3. Цанговый патрон для установки инструмента с цилиндри-
ческими хвостовиками 0 6 - 20 мм; 1 - цанга; 2 - гайка; 3 -
кольцо; 4 - корпус; 5 - винт-упор
Обозначе- ния ' onpa&O* ci 0 £ a e*
52.569.000 f3 м 2OS (6 5S
-Of Si 2/5
-02 16 30 220 6«_
-03 ж 230
-об to 3* 255 2,0 9B
-05 И5 265
-06 22 38 275 1/5
-07 SO 250 fig
-ОО 27 55 330 ihg
’М
Ра&нер для справок.
Рис. П 2.4. Оправка для установки насадных
диаметров и разверток: 1 - корпус;
2 - поводок; 3 - гайка; 4 - винт; 5 -
шпонка; 6 - винт
/ 4 6 S 2 S3
мм
* Размер для справок
Обозначение опрабок d £ £ D 5t трап КА 1
K2.t28.O00 f3 28 280 99,6 36*3 150... 182
-01 38 140... Г72
-ог 16 30 300 1G8.200
-ОЗ 40 15В .. 190
-04 w 34 3UU 164... 196
-05 45 175.. 207
-Об гг 38 320 180 - 212
-07 50 168.. 200
—08 27 55 380 66,6 98*3 200... 245
-09 32 60 380 195... 240
-10 90 70 900 205. 250
Рис. П 2.5. Оправка для установки насадных
зенкеров и разверток: 1 - корпус; 2 -
гайка; 3 - гайка; 4 - поводок; 5 - винт;
6 - шпонка; 7 - шпонка
мм
Обозначение D С&ерле - нир D d . r>pcfn. Л Ai di dt & 6 8 r
27.ооь оо/ 32-38 436 36x3 36 24 21 8 7 226 703... 135 Q M6
о/ 40- 50 30 32 8 230 MfS
-ог 32-38 f 666 48^3 68 20 /7 10 7 250 705-150 MG
350 205.-250
-03 40-50 30 32 8 250 700... M ''*8
350 200..245
-Ok 52 -66 38 66 10 260 105... ISO
360 205.. 250
05 66 -8о 65 52 11 260 95... 1*0 /М5О
360 795... 2S
Рис. П 2.6. Оправка для установки режущих пластин твердых сверл дщля обрабо-
тки отверстий 0 32-80 мм: 1 - корпус; 2 - винт; 3 - гайка; 4 - винт; 5 -
шпонка