Основные элементы приспособлений. Стандартизация приспособлений и их элементов.

В приспособлениях основными являются след-ие элементы:

Установочные, для установки заг-ки, для напр-ния инстр-та и контроля его положения, а также вспомог-ые устр-ва и корпуса присп-ний.

(1). Уст-ные элементы обеспечивают реализацию схемы базирования заг-ки согласно операционного эскиза на данную операцию. К ним относятся: 1. установка заг-ки на плоские технолог. базы:

- установочные штыри (рис 7.2.1);

Рис. 23. Установочные пальцы: а, 6 — постоянные; в, г — сменные

- установочные планки (рис 7.2.2:а)-плоские; б)-с пазами.

(2). Прихваты – это элементы, которые непосред-но контактируют с заг-кой, передавая на неё силу закрепления:

- планки (рис 7.2.3), (+)-планка может быть усилителем, простота, удобство и быстро уст-ся; (-)- приходится увел-ть корпус присп-ния;

- Г-образные прихваты (рис 7.2.4). (+)-всё компактно, находится в зоне заг-ки.

- двухместные прихваты (рис 7.2.5).

(3). Силовые механизмы – это уст-ва, которые позволяют преобразовывать исходную силу непосредственно на прихваты присп-ния или заг-ку. К этим механизмам относят:

а) клиновые механизмы (рис 7.2.6). (+)-простота констр-ии, быстродействие, в определённых условиях могут быть самотормозящие; (-)- относительно небольшой коэф-ент преобр-ния исходной силы в зажимную.

б) эксцентриковые механизмы (рис 7.2.7). (+)- быстродействие, простота конструкции.

в) рычажные механизмы (рис 7.2.8)

г) рычажно-шарнирные (рис 7.2.9)

д) винтовые механизмы зажима (рис 7.2.10). (+)-большой коэф-т преобр-ния исходной силы в зажимную; самотормозящие; (-)-небыстродействующие.

Рис, 47. Быстродействующие винтовые зажимы

На рис. 47 показаны некоторые конструкции быстродействующих зажимов. Наиболее прост винтовой зажим с разрезной шайбой (рис. 47, а) или откидной разрезной планкой (рис. 47, б). После ослабления гайки / (или планки) шайба 2 сдвигается и заготовка,? снимается через гайку; диаметр последней должен быть меньше диаметра отверстия в заготовке. Применяют также плунжерные устройства (рис. 47, в). Они позволяют отводить зажимной элемент / на большое расстояние от заготовки 3 и крепить ее поворотом стержня на малый угол.

Рис 48. Эксцентриковые зажимы:

а — дисковый эксцентрик, б — эксцентрик с Г-образным прихватом

(4). Приводы: они могут быть ручными механизированными (используют энергию сжатого воздуха, жидкости под давлением, эл-маг. явления и т.п. для закрепления заг-ки).

Механизированные признаки делят на:

- пневматические; - гидравлические; - электромагнитные; - вакуумные; - инерционные; - от элементов движ-ся частей станка.

(5). Корпус присп-ия объединяет все элементы в единую конструкцию. К корпусам предъявляют следующие требования:

- должно обладать достаточной жёсткостью и прочностью;

- обеспечивать надёжную установку присп-ния на станке;

- должно обладать высокой технологичностью в изгот-нии;

- форма корпуса должна исключать скапливание стружки, СОЖ в элементах присп-ния;

- для тяжёлых присп-ний необх-мо предусматривать на корпусе установку рым-болтов для удобства транспорт-ки;

- для точной ориентации присп-ния относительно станка или реж-го инстр-та на корпусе должны предусматриваться установочные шпонки.

Стандартизация приспособлений и их элементов включает в себя обобщение и корректировку ранее выпушенных нормалей. К нормализации приспособлений относятся нормализация их общих конструктивных и размерных элементов. Целью нормализации являются установление размерных рядов на элементы и узлы приспособлений, определение габаритных и присоединительных размеров, нормализации конструктивных элементов (резьб, шпоночных соединений). установление посадок для применяемых сопряжений и допусков на основные детали. Нормализации также подвергают детали специальных приспособлений (установочные элементы, детали зажимных устройств, корпуса приспособлений н их элементы) и их заготовки (отливки, поковки), а также узлы зажимных систем (пневмоцилнндры, пневмокамеры. гндроцнлнндры). Узлы вспомогательных устройств (делительные и поворотные механизмы, фиксаторы, выталкиватели).

6.3. Методика проектирования приспособлений (исходные данные, последовательность этапов проектирования, выполняемые расчёты).

(1). Исходные данные:

- чертёж изделия и чертёж детали; - программа выпуска; - требования на точность выполнения размеров, поверх-ную твёрдость и материал; - произв-ные условия, в которых будет протекать процесс обр-ки; - справочники и альбомы типовых конструкций, освоенных даннымпроиз-вом пооснастки; - альбом стандартов на элементы присп-ний (гос. и стандарты предп-тия); - режимы обр-ки, станочное оборудование и инстр-т, уст-ные технологом на данной операции (ОК и эскиз).

(2). Основные расчёты, выполняемые при проектировании:

- определение погрешности установки; - расчёт сил резания и потребных сил закрепления; - определение основных параметров и силовых хар-тик в мех-мах зажима; - расчёт приводов, определение их основных хар-тик; - экономическое обоснование целесообразности выбранной конструкции приспособления.

(3). Последовательность выполнения этапов проект-ния при составлении сборочного чертежа.

1. на листе А1 вычерчивается заг-ка в 3-х проекциях таким образом, чтобы была возможность выполнять элементы, конструкции присп-ия относительно той или иной проекции. Основой для проектирования явл-ся опред. эскиз:

(рис 7.3.1).

При выполнении проекции как правило наносится упрощенный контур заг-ки без детализации элементов, но чётко выделяются пов-ти обр-ки. Заг-ка обозначается тонкой линией (в некоторых случаях цветной илиштрих-пунктиром).

Предполагается, что заг-ка прозрачна и не затемняет элементы присп-ния.

2. Наносятся уст-ные элементы (уст-ные планки и пальцы).

3.Уст-ся прихваты.

4.Прорисовываются передаточные элементы (рычаги, клинья и т.п.) для связи с приводом присп-ния.

5. Все элементы присп-ния объед-ся в единую констр-цию корпусом.

При проект-ии присп-ний и при их изгот-ии обесп-ют их высокую надёжность по показателям безотказности, долговечности, ремонтнопригодности и сохраняемости. Приспособления должны быть эргономичными, их обслуж-ие должно быть удобным и лёгким.

Общие виды присп-ний вычерчивают в масштабе 1:1 (искл-ие – присп-ние для особо крупных или мелких деталей). На общем виде указывают габаритные размеры присп-ния и размеры, которые нужно выдержать при его сборке и отладке, дается нумерация деталей и их спецификация с указанием исп-ных стандартов. На общем виде присп-ния приводят техн условия на его сборку.

Далее производят деталировку. Рабочие чертежи выполняют только на специальные детали.

……………………………………

Методика проектирования приспособлений (исходные данные-, последовательность этапов проектирования, выполняемые расчеты).

На первом этапе конструирования получают и анализируют исходные данные, определяют условия использования приспособления. Исходные данные:

1. Чертежи заготовки и детали;

2. Операционный чертёж на предшествующую и выполняемые операции;

3. Операционные карты технологического процесса обработки детали.

На втором этапе уточняют схему установки. Зная принятую в тех, процессе схему базирования заготовки, точность и шероховатость поверхностей базы, определяют тип и размер установочных элементов, их число и взаимное положение.

На третьем этапе, зная величины сил резания, устанавливают место приложения сил закрепления и определяют их величину. Исходя из регламентированного времени на закрепление и открепление заготовки, типа приспособления (одно- или многоместное). конфигурации заготовки, силы закрепления, выбирают тип зажимного устройства и определяют его основные размеры.

На четвёртом этапе устанавливают тип и размер детали для направления и контроля положения режущего инструмента.

На пятом этапе выявляют необходимые вспомогательные устройства, выбирают их конструкции и размеры. При выборе конструкции и размеров элементов максимально используют имеющиеся стандарты.

При конструировании и изготовлении приспособлений необходимо обеспечивать их безотказность, долговечность, ремонтопригодность. Приспособления должны быть эргономичными, их обслуживание должно быть удобным и лёгким.

6.4. Методика расчёта и выбора механизированных приводов присп-ний (на примере пневматических и гидравлических).

…………………………………

Методика расчёта и выбора механизированных приводов приспособлений (на примере пневматических и гидравлических).

Выбрав способ базирования деталей и разместив установочные элементы в приспособлении, определяют величину, место приложения и направление сил для зажима обрабатываемой детали. Затем подбирают конструкцию привода для перемещения зажимных устройств при зажиме и разжиме детали. Величину сил зажима и их направление определяют в зависимости от сил резания и их моментов, действующих на обрабатываемую деталь. Для этого к детали прикладывают все действующие на неё силы и решают шесть уравнений статики на равновесие детали. Найдя силу на штоке пневмоцилиндра и зная давление сжатого воздуха, определяют диаметр пневмоцилиндра:

D= 1,4* .

где Q - сила на штоке; Р - давление сжатого воздуха.

При Р = 4 кГс / см', D = 0,7 * . (см). Найденный размер диаметра пневмоцилиндра округляют по нормали и по принятому диаметру определяют действительную осевую силу на штоке.

Аналогично рассчитывают диаметр поршня гидроцилиндра зная силу на штоке и давление

D=1,13* ,(cm).

При выборе типа привода учитывают их особенности. К достоинствам пневмоприводов относятся:

1. Возможность регулирования силы зажима детали;

2. Простота управления зажимными устройствами:

3. Бесперебойность работы при изменениях температуры воздуха.

К недостаткам пневмоприводов относятся:

1. Недостаточная плавность перемещения рабочих элементов, особенно при переменной нагрузки;

2. Небольшое давление сжатого воздуха в полостях пневмоцилиндра и пневмокамеры;

3 Относительно большие размеры

пневмоприводов для получения значительных

сил на штоке пневмопривода.

Гидроприводы имеют ряд преимуществ перед

пневмоприводами:

1. Высокое давление масла на поршень гидроцилиндра создаёт большую осевую силу на штоке;

2. Из-за высокого давления масла в полостях гидроцилиндра можно уменьшить размеры и вес гидроцилиндра;

3. Возможность бесступенчатого регулирования сил зажима и скоростей движения поршня со штоком.

К недостаткам гидроприводов относятся:

1. Сложность гидроустановки и выделение площади для её размещения:

2. Утечки масла, ухудшающие работу гидропривода.

………………………………………

(1). Пневматические приводы.

В качестве источника энергии исп-ся воздух под давлением. Для станочных присп-ний принимают Рв=0,4-0,6 Мпа.

Конструктивно применяются пневмоцилиндры и пневмокамеры.

а) пневмоцилиндры: - одностороннего действия (рис 7.4.1)

q-реакция пружины;

Рв´pD²_ц/4=Ршт; Ршт.= Рв´pD²_ц/4´h-q;

- двухстороннего действия (рис 7.4.2)

Ршт.= Рв´pD²_ц/4´h; Ршт.= Рв´(pD²_п/4-pD²_шт/4)´h.

б) пневмоцилиндры: исп-ся в качестве основного привода или вспом-го для предвар-го удержания заг-ки в приспособлении.

Особенностью констр-ции является наличие диафрагмы из прорезиновой ткани, а также корпуса и крышки, выполненных литьём или штамповкой. Пневмокамеры значительно дешевле пневмоцил-ов, но обладают непостоянством силы по длине перемещения штока. Относительно постоянная сила обеспечивается на ограниченной длине перемещения штока (рис 7.4.3):

На участке DL:

Ршт.= Рв´p(D-d)²/4´h.

(2). Гидравлические приводы. В качестве источника энергии исп-ся масло под давлением. Приводы выполняются в виде цилиндров. (+) – обладают значительно большей силой на штоке по сравнению с пневмоприводом; - имеют значительно меньшие габариты, что позволяет механизировать присп-ния, устанавливаемые в стеснённых зонах резания; не требуют спец-ой смазки.

(-) – высокая стоимость привода за счёт повышения прочности элементов констр-ции, более кач-го выполнения уплотнений в подвижных парах; - питание осущ-ся как правило индивид-но или групповыми гидростанциями.

Исходными данными для расчёта гидравлических приводов явл-ся: 1. усилие на штоке Р, 2. ход поршня L, 3. время рабочего хода поршня t.

Задаваясь давлением масла (р), можно определить площадь поршня (F):

F=P/p ;

отсюда диаметр цилиндра:

D=(4P/pp)^1/2.

Секундная произ-ть насоса опред-ся по формуле:

Q=v/th₁=FL/th₁=PL/tph_{1 ;}

h₁- объёмный КПД системы, который учитывает утечки в золотнике и цилиндре.

Мощность, расходуемая на привод насоса:

N=Q´p/7500´h₂=PL/7500´h₁h₂ ;

h₂- КПД насоса силового узла.

Раздел 7. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.