Контрольні питання 1 страница. 1. Призначення допоміжних технологічних пристроїв

1.Призначення допоміжних технологічних пристроїв.

2.Які Ви знаєте допоміжні технологічні пристрої?

3.Класифікація допоміжних технологічних пристроїв.

4.Перелічіть пристрої для свердлильних верстатів.

5.Призначення багатошпиндельних свердлильних і револьверних головок.

6.Допоміжні технологічні пристрої для фрезерних і токарних верстатів.

7.Які вимоги ставлять до допоміжних пристроїв верстатів з програмним керуванням?

8.Охарактеризуйте револьверну головку для токарних верстатів з ПК.

9.Які Ви знаєте способи базування допоміжних інструментів?

10.Перелічіть допоміжні інструменти для фрезерно-свердлильно-розточувальних верстатів.

11.Допоміжні технологічні інструменти для багатоцільових верстатів.

12.Де використовують спеціальні допоміжні інструменти?

Змістовний модуль 12

ПФ.Д.09.3Р.01.01.01

Тема 12 Методика проектування верстатних пристроїв

12.1 Розрахунок пристосування на точність

12.2 Автоматизоване проектування пристроїв

12.1 Розрахунок пристосування на точність

Пристосування для обробки заготівель є ланкою системи СНІД. Від точності його виготовлення й установки на верстаті, зносостійкості настановних елементів і твердості залежить точність обробки заготівель.

Необхідну точність пристосування можна визначити рішенням розмірного ланцюга системи: заготівля - пристосування - верстат - інструмент. При цьому виявляється роль пристосування в досягненні заданої точності виконуваного на заготівлі розміру, тобто замикаючої ланки розмірного ланцюга. Для цього роблять розподіл допуску, що обмежує відхилення від виконуваного розміру, на частині, одна йз яких виділяється для пристосування. Однак спеціальні пристосування проектуються найчастіше до запуску нових виробів у виробництві, коли немає можливості уточнення цілого ряду питань: оброблюваності застосованих у виробі матеріалів, виду використовуваного встаткування й т.д. Тому параметри точності пристосувань найчастіше визначаються по довідниках.

Ціль розрахунку на точність полягає у визначенні необхідної точності виготовлення пристосування по обраному параметрі й завдань допусків розмірів деталей й елементів пристосування.

Розрахунки включають наступні етапи:

· вибір одного або декількох параметрів пристосування, які впливають на положення й точність обробки заготівлі;

· прийняття порядку розрахунку й вибір розрахункових факторів;

· визначення необхідної точності виготовлення пристосування по обраних параметрах;

· розподіл допусків виготовлення пристосування на допуски розмірів деталей, що є ланками розмірних ланцюгів;

· внесення в ТУ складального креслення пристосування пункту про забезпечення точності пристосування.

Вибір розрахункових параметрів здійснюється в результаті аналізу прийнятих схем базування й закріплення заготівлі й пристосування, а також точності забезпечуваних обробкою розмірів.

Пристосування розраховується на точність по одному параметрі у випадку, якщо при обробці заготівлі розміри виконуються в одному напрямку; по декількох параметрах, якщо на заготівлі виконуються розміри в декількох напрямках.

Напрямок розрахункового параметра пристосування повинне збігатися з напрямком виконуваного розміру при обробці заготівлі. При одержанні на оброблюваній заготівлі розмірів у декількох напрямках пристосування можна розраховувати тільки по одному параметрі в напрямку найбільш точного по допуску й найбільш відповідального по кресленню.

Залежно від конкретних умов у якості рассчетных параметрів можуть виступати:

· допуск паралельності й перпендикулярності робочої поверхні настановних елементів до поверхні корпуса пристосування, що контактує з верстатом;

· допуск кутових і лінійних розмірів;

· допуск співвісності (ексцентриситет);

· допуск перпендикулярності осей циліндричних поверхонь і т.д.

При розрахунку кондукторів для свердління заготівель у вигляді плит, корпусів, кронштейнів із завданням відстані від бічних поверхонь до отворів і між отворами за розрахункові параметри можна приймати:

· допуск розташування втулок щодо настановних поверхонь пристосування;

· допуск міжцентрових відстаней між кондукторами й втулками;

· допуск перпендикулярності або паралельності осей втулок щодо робочої поверхні настановних елементів й опорної поверхні корпуса пристосування.

Приклади вибору розрахункових параметрів при розрахунку точності пристосування

Приклад 1.

У пристосуванні фрезою 5 обробляється плоска поверхня А заготівлі в розмірі а з допуском . Заготівля 4 установлюється на настановні елементи (опорні пластини) 3 базовою поверхнею Б. Пристосування опорною поверхнею В корпуси 2 контактує зі столом 1 фрезерного верстата (мал. 11.1). Тому що напрямок розрахункового параметра повинне збігатися з напрямком виконуваного при обробці заготівлі розміру й визначати точність щодо положення робочої поверхні настановних елементів (поверхня Б) і поверхні корпуса пристосування, що контактує з верстатом (поверхня В), як розрахунковий параметр варто прийняти або допуск паралельності до певної довжини поверхні Б настановних елементів щодо поверхні В корпуси пристосування, або допуск конструктивного заданого розміру між поверхнею Б и В пристосування.

Рисунок 12.1. Установка пристосування опорною поверхнею В корпуси 2 на стіл фрезерного верстата.

Приклад 2.

На фрезерному верстаті обробляється заготівля 4 по поверхнях А и В у розмірах а й у з допусками й . Базовими поверхнями Б и Г заготівля встановлюється на опорні пластини 3 й 5 у корпусі 2 пристосування. Корпус контактує зі столом 1 фрезерного верстата площиною Д. Його положення щодо Т-образных пазів стола забезпечується напрямними шпонками 6 (рисунок 12.2).

При аналізі виконуваних розмірів а й в, схем базування й установки, можна встановити, що допуск паралельності оброблюваної поверхні А и В відносно Б и Г деталі 4 може бути в межах допуску й . Положення заготівлі буде визначатися положенням робочих поверхонь настановних елементів 3 й 5 щодо поверхонь, що контактують із поверхнями стола верстата й визначальне положення пристосування на верстаті

У якості розрахункових тут варто брати два параметри:

· допуск паралельності площини Г настановних елементів 3 щодо площини Д корпуса пристосування;

· допуск паралельності площини Б опорної пластини 5 і бічної поверхні Е напрямних шпонок 6 корпуса.

Рисунок 12.2. Установка заготівлі поверхнями А и В на стіл фрезерного верстата.

У випадку, якщо допуск великої (наприклад, 0,75 мм), а допуск менше (0,12 мм), те розрахунок пристосування варто вести по одному параметрі, тобто допуску паралельності площини Г настановних елементів 3 і площини Д корпуса пристосування. Тут допуск паралельності поверхні А и Б заготівлі (на всій довжині) приймається рівним допуску , тобто 0,75 мм, тому що це зв'язується із припустимим відхиленням від //площини Б пластини 5 щодо бічної поверхні Е шпонок 6 (він приймається 1/2 або 1/3 наведеного допуску паралельності заготівлі). Наприклад, якщо довжина деталі 150 мм, довжина пластини 5 – 50 мм, те допуск // на цій довжині 0,25 мм. На кресленні пристосування варто вказати допуск паралельності поверхні Б и бічної поверхні Е шпонок, рівний 0,1 мм (0,25 (1/2,5) або 0,2 на довжині 100 мм.

Пример 3.

Заготівля 2 установлюється на зовнішню поверхню В тарілчастих пружин 7 по отворі діаметром d і закріплюється закручуванням гвинта 5 у корпусі 1. При цьому через деталі 3, 4 й 6 осьова сила від гвинта 5 передається на пружини 7 (рисунок 12.3).

Рисунок 12.3. Установка заготівлі на зовнішню поверхню тарілчастих пружин по отворі.

Вихідною величиною для розрахунку на точність є допуск співвісності (припустимий ексцентриситет) осей отвору діаметром d і зовнішньої поверхні діаметром Д.

За розрахунковий параметр варто прийняти відхилення від співвісності (ексцентриситет) настановної поверхні А корпуса (осі корпуса) пристосування й циліндричний зовнішньої поверхні В пружин 7. Саме від ексцентриситету осей поверхонь А и В буде залежати точність виготовлення деталі по відносному розташуванню циліндричних поверхонь.

Методика розрахунку пристосування на точність

На точність обробки впливає ряд технологічних факторів, що викликають загальну погрішність обробки , що не повинна перевищувати допуск а виконуваний розмір при обробці заготівлі:

Для вираження допуску а, виконуваного при обробці розміру, варто користуватися формулою:

,

де – погрішність внаслідок пружних розжатої технологічної системи під впливом сил різання (погрішність деформації);

– погрішність настроювання верстата в ненавантаженому стані;

– погрішність установки заготівлі в пристосуванні;

– погрішність від розмірного зношування інструмента;

– погрішність обробки, викликувана тепловими деформаціями технологічної системи;

– сумарна погрішність форми оброблюваної поверхні, обумовлена геометричними погрішностями верстата й деформацією заготівлі при обробці й вхідна в допуск а, тому що погрішність форми поверхні є частиною поля її розміру.

Погрішність установки :

мкм, (12.1)

де – погрішність базування заготівлі в пристосуванні;

– погрішність закріплення заготівлі, що виникає в результаті дії сил затискача;

– погрішність положення заготівлі, що залежить від пристосування;

.

де – погрішність виготовлення пристосування по обраному параметрі, що залежить від погрішностей виготовлення й зборки настановних й інших елементів пристосування;

– погрішність розташування пристосування на верстаті;

– погрішність розташування заготівлі, що виникає в результаті зношування елементів пристосування;

– змінюється залежно від умов і типу виробництва, а також від особливостей конструкції пристосування.

Для дрібносерійного й серійного виробництва:

, мкм.

Для масового й крупносерійного:

а) для одномісних пристосувань

, мкм,

б) для багатомісних пристосувань

, мкм,

в) для пристроїв-супутників

, мкм.

У загальному випадку:

,мкм,

де – погрішність від перекосу інструмента.

Звідси погрішність виготовлення пристосування:

, мкм.

У зв'язку зі складністю знаходження значень ряду величин точність виготовлення пристосування можна визначити по формулі:

, мкм, (12.2)

де к _т = 1...1…1,2 (залежно від кількості доданків: чим їх більше, тим ближче до одиниці варто приймати значення к _т);

к _т1 – коефіцієнт, що враховує зменшення граничного значення погрішності базування при роботі на настроєних верстатах:
к _т1 = 0,8...0…0,85;

к _т2 – ураховує частку погрішності обробки в сумарній погрішності, викликуваної факторами, що не залежать від пристосування (), к _т2 = 0,6...0…0,8;

- економічна точність обробки.

Визначення розрахункових факторів

Допуск а береться із креслення деталі (при остаточній обробці деталі).

Погрішність базування визначається залежно від схеми базування по відомих формулах.

Погрішність закріплення розраховується тільки в прецизійних пристосуваннях. У більшості випадків береться з таблиць.

Погрішність розташування пристосування виникає при установці пристосування без вивірки через зазори між напрямними шпонками або настановними пальцями пристосування й Т-подібних пазів або отворами стола верстата. Визначається як відстань між можливими крайніми положеннями посадкових поверхонь при установці пристосування, обмірюваного в напрямку оброблюваного розміру заготівлі.

При вивірки пристосування на верстаті погрішність дорівнює погрішності вивірки, що повинна вказуватися на складальному кресленні пристосування. Вивірка пристосувань широко застосовується на зубообробляємих, токарських, револьверних, шліфувальних і фрезерних верстатах.

Погрішність від перекосу інструмента виникає тільки при обробці поверхонь у кондукторах і при розташуванні фрез у пристосуваннях з установом.

При обробці поверхонь у кондукторах погрішність визначається по формулі:

, (12.3)

де – погрішність, пов'язана з ексцентриситетом () робочої (швидкозмінної) втулки:

;

– погрішність, що виникає внаслідок зазору S між нерухомою й швидкозмінної втулками:

.

Якщо кондуктор має постійні (нерухомі) втулки, то погрішність буде визначатися лише величиною , тобто , – погрішність розміру від опорного елемента до осі втулки.

При обробці поверхонь фрезами за допомогою установов погрішність виражається погрішністю розміру від опорного елемента до поверхні установа, тобто .

Погрішність положення заготівлі характеризує зміна положення робочих поверхонь настановних елементів у результаті їхнього зношування в процесі експлуатації інструмента. Зношування настановних елементів приблизно можна визначити по формулах:

а) для опор з малою поверхнею контакту: ;

б) для опор з розвитий поверхнею контакту: ,

де И – розмірне зношування опори, мм;

₁ – постійні, залежні від виду настановних елементів й умов контакту заготівель із опорою;

N – кількість контактів заготівель із опорою в рік (кількість установок).

Приклади розрахунку пристосування на точність

У заготівлі 1 обробляється отвір діаметром 10Н8 за допомогою кондуктора 2 з швидкозмінними втулками 3. Заготівля базується площиною Б на опорні пластини 4 й 5, а отвором А – на ромбічний палець 6 і площиною В – на опору 7. Необхідно визначити точність виготовлення пристосування (рисунок 12.4).

Рисунок 12.4. Пристосування для обробки деталей.

У першу чергу необхідно обґрунтувати параметри для розрахунку пристосування на точність при виконанні розмірів 50 0,1 й 15 0,1. Для забезпечення при обробці паралельності осі оброблюваного отвору й площини В и перпендикулярності осей отворів у межах заданих допусків розмірів як розрахункові параметри варто прийняти:

· відхилення від паралельності осі втулки 3 щодо настановної площини Г опори 7;

· відхилення від перпендикулярності осі пальця 6 щодо осі втулки 3.

Проведемо розрахунок точності виготовлення пристосування з умови забезпечення розміру 50 0,1 мм.

Погрішність базування дорівнює максимальному зазору S_max між отвором А заготівлі й пальцем 6. Отвір А має діаметр 12Н8 = 12^+0,027, а діаметр пальця 6 – 12 д 6 = . Тоді S_max = 0,027 + 0,017 = 0,044 мм. Отже мм.

Погрішність закріплення для даного випадку (заготівля зі шліфованою поверхнею В с габаритними розмірами 50 (80 мм, затискач її в пристосуванні здійснюється гвинтовим пристроєм) визначається по табл. 4 (див. додаток): мм.

Погрішність розташування пристосування на верстаті визначається зазором між втулкою 3 і зазором. Для одержання діаметра 10Н8 необхідне свердління до діаметра 9,8Н11 і розгортання розгорненням 10Н6 [13]. Свердління роблять свердлом 9,8_–0,036. Припустимо, що для діаметра отвору в швидкозмінної втулці 3 прийняти відхилення по F7. Тоді діаметр буде дорівнює 9,8F7 = . Маємо S_max = 0,028 + 0,036 = 0,064 мм,

Погрішність від перекосу інструмента (_п визначається сумою погрішності . Погрішність , де мм – ексцентриситет втулки. Приймемо мм, тоді мм.

Погрішність зазору = S_max визначається для швидкозмінної втулок, установлюваних у нерухомі втулки по посадці Н6/ д 5 або Н7/ д 6. У цьому випадку приймемо посадку Н7/ д 6. Для свердла діаметром 9,8 мм швидкозмінна втулка має діаметр 15 мм [13]. Тоді для 15Н7/ д 6 має: 15Н7 = 15^+0,018; 15 д 6 = й остаточно:

мм,

мм.

Погрішність від зношування настановних елементів визначається по формулі: . Маємо N = 500; (додаток, табл. 22);

.

Визначаємо економічну точність обробки: для прийнятих умов (свердління по кондукторі) (додаток, табл. 15) мм. Приймаємо к _т1 = 0,8; к _т = 1,2; к _т2 = 0,6. Остаточно маємо:

Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно привести відхилення від перпендикулярності осі пальця 6 щодо осі втулки 3 не більше 0,06 мм.

Тепер проведемо розрахунок пристосування на точність за умови виконання розміру 15 0,1 мм.

Погрішність базування тут дорівнює нулю. Погрішність закріплення також дорівнює 0,04 мм.

Погрішність розташування пристосування на верстаті мм.

Погрішність від перекосу інструмента мм.

Погрішність від зношування настановного елемента (_і визначається:
мм.

Економічна точність обробки дорівнює ( = 0,16 мм к _т1 = 0,8; к _т = 1,1; к _т2 = 0,6. Тоді маємо:

мм

Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно поставити відхилення від паралельності осі втулки 3 щодо настановної площини Г опори 7 не більше 0,04 мм.

Приклад. Заготівля 1 (рисунок 12.5) обробляється по поверхнях А, Б и В у пристосуванні на фрезерному верстаті способом автоматичного одержання заданих розмірів. Заготівля 1 установлюється площинами Д и Г на опорні пластини 2 й 3, розміщені на корпусі 4 пристосування. Орієнтація пристосування на столі верстата щодо Т-подібних пазів здійснюється за допомогою напрямних шпонок 5.

Рисунок 12.5. Обробка заготівлі в пристосуванні на фрезерному верстаті.

При фрезуванні деталі розміри 10_–0,2 й 40_–0,14 витрумує за рахунок установки в пристосуванні, а розмір 15^+0,05 за рахунок розмірів і настроювання інструмента.

Тому для забезпечення при обробці паралельності горизонтальності площин Б и В і бічної площини А щодо площин Д и Г заготівлі в межах заданих допусків розмірів як розрахункові параметри варто прийняти: відхилення від паралельності робочої (настановної) площини Е опорних площин 2 щодо настановної поверхні Л корпуса 4 пристосування; відхилення від паралельності робочої (настановної) площини М опорної пластини 3 щодо бічної поверхні Н напрямних шпонок 5 пристосування.

Розрахунок точності виготовлення пристосування з умови забезпечення розміру заготівлі 40_–0,14. Погрішність базування заготівлі дорівнює нулю, тому що в цьому випадку вимірювальна й настановна бази збігаються.

Погрішність закріплення для даного випадку (заготівля зі шліфованою поверхнею Д, з поперечними розмірами 30 50, затискач її в пристосуванні здійснюється пневматичним затискним пристроєм) визначається по табл. 4 (див. додаток): мм.

Погрішність розташування пристосування на верстаті дорівнює нулю, тому що здійснюється надійний контакт настановної площини пристосування із площиною стола верстата.

Погрішність від перекосу інструмента дорівнює нулю, тому що в пристосуванні відсутні напрямні елементи.

Погрішність від зношування настановних елементів визначається по формулі:

; N = 500; = 0,002 (додаток, табл. 22)

мм.

Визначаємо економічну точність обробки. Для прийнятих умов (заготівля зі сталі, фрезування оздоблювальне, розмір 40 мм) по табл. 10 додатка = 0,1 мм. Приймаємо к _т1 = 0,8; к _т = 1,1; к _т2 = 0,6. Остаточно маємо:

мм

Таким чином, на складальному кресленні пристосування необхідно вказати відхилення від паралельності площини Е відносно Л не більше 0,03 мм на довжині 50 мм або 0,06 мм на 100 мм.

Тепер розрахуємо пристосування на точність із умови забезпечення розміру заготівлі 10_–0,2 мм.

Погрішність базування дорівнює нулю. Погрішність закріплення дорівнює 0,025 мм.

Погрішність розташування пристосування на верстаті визначається по формулі

;

де l – довжина деталі, мм;

S – найбільший зазор між напрямними шпонками пристосування й Т-подібним пазом стола верстата, мм;

Дата добавления: 2014-12-07