Разработка схемы базирования заготовки. выбор установочных элементов

ВВЕДЕНИЕ

Быстрый рост машиностроения – важнейшей отрасли промышленности – определяет темп переоснащения народного хозяйства новой техникой и вызывает необходимость дальнейшего совершенствования технологии машиностроения. Важнейшую роль в машиностроении играет станкостроение, производящее средства производства – технологическое оборудование, приспособления и инструменты для машиностроительных предприятий.

Новые станки по сравнению со старыми являются более сложными и точными по конструкции и поэтому обеспечивают повышение качества выпускаемых машин. Основной задачей при подготовке производства к выпуску новых машин являются разработка и внедрение более прогрессивных способов проектирования и изготовления технологической оснастки. При этом наиболее значительными являются затраты на станочные приспособления. – как наиболее сложной и трудоемкой частью технологической оснастки.

За счет использования приспособлений устраняется необходимость разметки заготовок, расширяются технологические возможности универсальных обрабатывающих станков, возрастает производительность труда., повышается точность обработки и качество изделий, создаются условия для механизации и автоматизации процессов производства, снижается себестоимость продукции , улучшаются условия и безопасность труда.

Широкое распространение в машиностроении получает оснастка многократного использования. При использовании переналаживаемых станочных приспособлений в 2…3 раза уменьшается трудоемкость проектирования приспособлений и в 3…4 раза – цикл изготовления станочных приспособлений .Переналаживаемые станочные приспособления соответствуют требованиям , обусловленным расширением парка станков с ЧПУ. Переналадка станков с ЧПУ на обработку других заготовок сводится к замене программы, замене или переналадки приспособлений для установки этих заготовок с малыми затратами времени.

Таким образом ,из сказанного следует, что для успешного решения вопросов научно-технического прогресса студенты – технологи, а это будущие инженерно-технические работник машиностроения , должны знать теоретические основы создания станочных приспособлений; их системы и типовые конструкции; уметь анализировать соответствие конструкции приспособлений требованиям производства; обладать соответствующими навыками проектирования и расчета приспособлений.

В данном учебном пособии описаны конструкции приспособлений для станков различного технологического назначения.; изложена методика проектирования и расчета приспособлений; даны примеры выполнения силовых и точностных расчетов; приведены конструкции приводов, передаточных механизмов от приводов к приспособлениям.

Учебное пособие может быть использовано при курсовом и дипломном проектировании студентами специальности «Технология машиностроения».

РАЗРАБОТКА СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ ЗАГОТОВКИ. ВЫБОР УСТАНОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Задание 1.1.

Как классифицируется технологическая оснастка по целевому назначению?

Задание 1.2.

На какие группы делятся станочные приспособления по степени специализации?

Задание 1.3.

Какие силы действуют на заготовку во время ее обработки?

Задание 1.4.

Как классифицируются опорные элементы?

Задание 1.5.

Графическое обозначение опор, установочных устройств и основной формы рабочей поверхности опорных элементов.

РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК

Задание 2.1.

Какими могут быть измерительные базы для размера h (h₁, h₂, h₃) при установке вала на призму?

Задание 2.2.

Когда погрешность базирования детали равна нулю?

Задание 2.3.

Какое неравенство должно соблюдаться при установке детали на два цилиндрических пальца?

Задание 2.4

Как определить величину поворота детали при установке ее по плоскости и отверстиям на два пальца?

ЗАЖИМНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Определение вида зажимных элементов

К зажимным элементам относятся винты, эксцентрики, прихваты, тисочные губки, клинья, плунжеры, прижимы, планки.

Они являются промежуточными звеньями в сложных зажимных системах.

Винтовые зажимы

Винтовые зажимы применяют в приспособлениях с ручным закреплением заготовки, в приспособлениях механизированного типа, а также на автоматических линиях при использовании приспособлений-спутников. Они просты, компактны и надежны в работе.

Рис. 3.1. Винтовые зажимы: а - со сферическим торцем; б - с плоским торцем; в – с башмаком

Винты могут быть со сферическим торцем (пятой), плоским и с башмаком, предупреждающим порчу поверхности.

При расчете винтов со сферической пятой учитывается только трение в резьбе.

где: L - длина рукоятки, мм; r_ср - средний радиус резьбы, мм; a - угол подъема резьбы.

где: S — шаг резьбы, мм; j_пр - приведенный угол трения.

P_з»1400 РuH где: Рu<150Н.

Условие самоторможения: a < 6°40.

Для стандартных метрических резьб a» 2- 4° поэтому все механизмы с метрической резьбой самотормозящие.

При расчете винтов с плоской пятой учитывается трение на торце винта. Для кольцевой пяты:

где: D - наружный диаметр опорного торца, мм; d - внутренний диаметр опорного торца, мм; f - коэффициент трения.

С плоскими торцами:

Для винта с башмаком:

где

Материал: сталь 35 или сталь 45 с твердостью HRC 30-35 и точностью резьба по третьему классу.

Клиновые зажимы

Клин применяется в следующих конструктивных вариантах:

1. Плоский односкосый клин.

2. Двускосый клин.

3. Круглый клин.

Рис. 3.2. Плоский односкосый клин

Рис. 3.3. Двускосый клин

Рис. 3.4. Круглый клин

4) кривошипный клин в форме эксцентрика или плоского кулачка с рабочим профилем, очерченным по архимедовой спирали;

Рис. 3.5. Кривошипный клин: а - в форме эксцентрика; б) - в форме плоского кулачка

5) винтовой клин в форме торцевого кулачка. Здесь односкосый клин как бы свернут в цилиндр: основание клина образует опору, а его наклонная плоскость - винтовой профиль кулачка;

6) в самоцентрирующих клиновых механизмах (патроны, оправки) не пользуются системы из трех и более клиньев.

Эксцентриковые зажимы

Рис. 3.7. Схемы для расчета эксцентриков

Такие зажимы являются быстродействующими, но развивают меньшую силу, чем винтовые. Обладают свойством самоторможения. Основной недостаток: не могут надежно работать при значительных колебаниях размеров между установочной и зажимаемой поверхностью обрабатываемых деталей.

где - среднее значение радиуса, проведенного из центра вращения эксцентрика в точку А зажима, мм (средний угол подъема эксцентрика в точке зажима; - углы трения скольжения в точке А зажима и на оси эксцентрика.

Для расчетов принимают:

При l»2D расчет можно производить по формуле:

Pз»12Рu

Условие самоторможения эксцентрика:

D/e≥14; a_max≤11°,

Обычно принимают a_max ≤8°30^/

Материал: сталь 20Х с цементацией на глубину 0,8-1,2 мм и закалкой до HRC50...60.

Цанги

Цанги представляют собой пружинящие гильзы. Их применяют для установки заготовок по наружным и внутренним цилиндрическим поверхностям.

где: Рз - сила закрепления заготовки; Q — сила сжатия лепестков цанги; угол трения между цангой и втулкой.

Рис. 3.8. Цанга

Задание 3.1.

Основные правила при закреплении заготовки?

Задание 3.2.

От чего зависит количество точек зажима детали при обработке?

Задание 3.3.

Преимущества и недостатки применения эксцентриков.

Задание 3.4.

Графическое обозначение зажимных элементов.

Корпусы приспособлений

Корпус является базовой деталью, объединяющей все элементы приспособления. На корпусе монтируют установочные элементы, зажимные устройства, детали для направления инструмента, а также вспомогательные детали и механизмы. Корпус воспринимает силы обработки и закрепления заготовки.

Требования, предъявляемые к корпусам приспособлений:

• корпус должен быть жестким и прочным при минимальной массе;

• удобным для очистки от стружки и отвода СОЖ;

• обеспечивать быструю и удобную установку и съем заготовок;

• обеспечивать установку и закрепление приспособления на станке без выверки ( для этого предусматривают направляющие элементы - пазовые шпонки и центрирующие бурты);

• прост в изготовлении, обеспечивать безопасность работы ( недопустимы острые углы, малые просветы между рукоятками и корпусом);

• корпусы передвижных или кантуемых приспособлений для сверления должны быть устойчивыми при разных положениях на столе станка, также корпуса выполняют с литыми или вставными ножками, ограничивающими контакт со столом станка.

Корпус на столе станка крепят с помощью болтов, заводимых в Т-образные пазы стола, или при помощи прихватов.

Для изготовления корпусов применяют серый чугун СЧ12 или сталь Ст. 3. В отдельных случаях (для корпусов поворотных приспособлений) - легкие сплавы на алюминиевой основе.

Корпусы приспособлений изготавливают литьем, сваркой, ковкой, резкой, сборкой из нормализованых узлов.

Литьем выполняют преимущественно корпусы сложной конфигурации (сроки их изготовления длительны).

Сваркой также можно получить корпусы сложной конфигурации, но сроки изготовления здесь ниже.

Ковкой и резкой сортового проката получают корпусы простых конфигураций и небольших размеров.

В корпусах сборного типа объем механической обработки несколько возрастает, а жесткость снижается.

Корпусы станочных приспособлений с небольшими силами резания можно выполнять из эпоксидных смол литьем в разовые формы из гипса, картона, пластилина.

Выбор варианта изготовления корпуса определяется условиями эксплуатации приспособления, сроками, себестоимостью и технологией изготовления.

Задание 4.1.

Что должны содержать технические требования и техническая характеристика на общем виде приспособления?

Задание 4.2.

Какие втулки называются кондукторными, а какие направляющими?

Задание 4.3.

Какие требования предъявляются к корпусам приспособлений?

Задание 4.4.

Как обеспечить жесткость и виброустойчивость приспособления?

Задание 4.5.

На какие группы делятся размеры по точности исполнения?

5. СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ И ИСХОДНОГО УРАВНЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ЗАЖИМНОГО УСИЛИЯ Р_З

Закрепление заготовки производится с помощью зажимных устройств различных конструкций. Принцип действия и конструкцию зажимного устройства конструктор выбирает исходя из конкретных условий выполнения операций: типа производства, величин сил резания, действующих на заготовку при выполнении операций, конструктивных особенностей заготовки, типа станка.

Методика силового расчета станочных приспособлений в некоторой степени определяется применяемыми зажимными устройствами, которые разделяются на три группы.

Рис. 5.1. Схемы зажимных устройств

К первой группе относятся зажимные устройства (рис. 5.1а), имеющие в своем составе силовой механизм (СМ) и привод (П), который обеспечивает перемещение контактного элемента (К) и создает исходное усилие Р_и , преобразуемое силовым механизмом в зажимное усилие Р₃ .Используемые приводы достаточны разнообразны: пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрические и т.д. Применяются в серийном, крупносерийном производствах.

Во вторую группу (рис. 5.16) входят зажимные устройства, состоящие лишь из силового механизма, который приводится в действие непосредственно рабочим, прилагающим исходное усилие Р_и на плече l. Эти устройства иногда называют зажимным устройством с ручным приводом (единичное и мелкосерийное производство).

К третьей группе относятся зажимные устройства, которые в своем составе не имеют силового механизма, а используемые приводы лишь условно можно назвать приводами, так как они не вызывают перемещений элементов зажимного устройства и только создают зажимное усилие Р₃ , которое в этих устройствах является равнодействующей равномерно распределенной нагрузки q, непосредственно действующей на заготовку и создаваемой либо в результате атмосферного давления, либо посредством магнитного силового потока. К этой группе относятся вакуумные и магнитные устройства (рис. 5.1 в). Применяются во всех видах производства.

Силовой расчет станочных приспособлений можно разбить на следующие этапы:

1. Определение сил и моментов резания.

2. Выбор коэффициента трения f заготовки с опорными и зажимными элементами.

3. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Р₃.

4. Расчет коэффициента надежности закрепления К.

5. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Р_и .

6. Расчет диаметров силовых цилиндров пневмо- и гидроприводов.

Задание 5.1.

На какие группы делятся зажимные устройства?

Задание 5.2.

Этапы силового расчета станочных приспособлений.

Задание 5.3.

Как составить расчетную схему и исходное уравнение для расчета зажимного усилия Рз.

Задание 5.4.

Как определить коэффициент надежности закрепления «К»?

6. СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ И ИСХОДНОГО УРАВНЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ИСХОДНОГО УСИЛИЯ Р_И

Силовые механизмы обычно выполняют роль усилителя. Его основной характеристикой является коэффициент усиления i (передаточное отношение сил)

Наряду с изменением величины исходного усилия силовой механизм может также изменять его направление, разлагать на составляющие и совместно с контактными элементами обеспечивать приложение зажимного усилия к заданной точке. Иногда силовые механизмы выполняют роль самотормозящего элемента, препятствуя раскреплению заготовки при внезапном выходе из строя привода.

Силовые механизмы делятся на простые и комбинированные. Простые состоят из одного элементарного механизма - винтового, эксцентрикового, клинового, рычажного.

Комбинированные представляют собой комбинацию нескольких простых: рычажного и винтового, рычажного и эксцентрикового, рычажного и клинового и т.д.

Силовые механизмы используются в приспособлениях с зажимными устройствами как первой, так и второй групп. Для приспособлений с зажимными устройствами первой группы силовой механизм следует выбирать совместно с приводом, чтобы можно было рационально согласовать силовые возможности механизма (коэффициент усиления i) с силовыми данными привода.

Выбор конструктивной схемы силового механизма производится также с учетом конкретных условий компоновки приспособления.

Для выбранного силового механизма необходимо определить коэффициент усиления i и исходное усилие Р_и , которое должно быть приложено к силовому механизму приводом или рабочим.

Расчетная формула для нахождения Р_и может быть получена на основе решения задачи статики - рассмотрения равновесия силового механизма под действием приложенных к нему сил.

Пример

Рис. 6.1. Винтовой механизм

Винтовой механизм со сферическим торцом (рис. 6.1).

Дано: Р₃, l, d.

Пример 2

Рис. 6.2. Эксцентриковый механизм. Эксцентриковый механизм (рис. 6.2)

Дано: Р₃,1, е.

Пример 3

Рис. 6.3. Рычажный механизм

Рычажный механизм (рис. 6.3).

h - КПД, учитывающий потери на трение в опоре;

h= 0,85.

Пример 4

Рис. 6.4. Клиноплунжерный механизм

Клиноплунжерный механизм (рис. 6.4)

a - угол клина в ° ;

j - угол трения между плунжером и клином в °;

tgj = f = 0,1-0,15;

j₁ - угол трения между клином и корпусом в °;

tgj₁ = f₁ = 0,1-0,15;

j₂ - угол трения между плунжером и корпусом в °;

tgj₂ = f₂ = 0,1-0,15.

Пример 5

Рис. 6.5. Комбинированный силовой механизм

Комбинированный силовой механизм (рис. 6.5).

В таблице 6.1 приведены схемы для определения исходного усилия Р_и, а в таблице 6.2 - обозначения исходных данных для расчетов.

Таблица 6.1

Схемы для определения исходного усилия Р_и

Продолжение табл. 6.1

Продолжение табл. 6.1

Продолжение табл. 6.1

Продолжение табл. 6.1

Продолжение табл. 6.1

Окончание табл. 6.1

Таблица 6.2

Исходные данные для расчетов

Окончание табл. 6.2

Контрольные задания

Задание 6.1.

Как определить исходную силу Р_и?

Задание 6.2.

Понятие о силовом механизме.

Пневматический привод

Пневматический привод состоит из пневмодвигателя, воздухопроводов и пневматической аппаратуры различного назначения. Энергоносителем здесь является сжатый воздух с давлением Р = 0,4 - 0,6 Мпа. Расчет на прочность элементов пневмопривода производят при давлении Р = 0,6 МПа, а величину развиваемого им усилия Р_и при давлении Р = 0,4 МПа.

Пневмодвигатели выполняют в виде поршневых цилиндров и диафрагменных пневмокамер.

Диафрагменные пневмокамеры

Рис. 7.2. Диафрагменная пневмокамера

1. Для пневмокамер одностороннего действия

2. Для пневмокамер двухстороннего действия

Диафрагменные пневмокамеры (рис. 7.2) в силовом отношении отличаются от поршневых тем, что развиваемое ими усилие Р_и изменяется по мере движения штока.

Достоинства пневмокамер:

• рабочая камера не обрабатывается и гораздо дешевле пневмоцилиндров;

• герметичны;

• долговечны.

Недостатки:

• малый ход поршня;

• падения усилия по длине хода штока;

• диаметральные размеры больше осевых.

Гидравлический привод

Гидравлический привод состоит из силового гидравлического цилиндра, насоса, бака, трубопроводов, аппаратуры управления и регулирования. Гидроцилиндры бывают одностороннего и двухстороннего действия. Благодаря использованию более высокого давления жидкости по сравнению с пневмоприводом при тех же развиваемых усилиях имеет меньшие габариты и вес; масло обеспечивает смазку трущихся частей.

Недостатки гидроприводов:

• сложность гидроустановки и необходимость в дополнительной площади для ее размещения;

• большая стоимость.

Простейшая схема с одним насосом приведена на рис 7.3.

Масло от насоса 4 направляется золотником управления 2 в одну из полостей гидроцилиндра 1. Когда передается к зажимным элементам несамотормозящияся, масло должно подаваться в систему под рабочим давлением в течении всего времени работы механизма зажима и почти весь расход масла (за исключением утечек) должен проходить через переливной клапан 3, настроенный на рабочее давление, что вызывает нагрев масла и непроизводительным затрат энергии. Поэтому такую схему целесообразно применять в случаях, когда передают к зажимным элементам самотормозящяся и насос после зажима может отключаться .

Рис. 7.3. Схема гидропривода с одним насосом

Для уменьшения затрат мощности выполняют привод с двумя насосами^

Рис. 7.4. Схема гидропривода с двумя насосами

5 - низкого давления и большой производительности и 4 - высокого давления и малой производительности. При холостом ходе масло поступает в цилиндр 1 одновременно от обоих насосов. После замыкания механизма (упора зажимного элемента в деталях) давления в системе увеличивается, и напорный золотник 6 отключает насос низкого давления. В дальнейшем будет уже работать только насос высокого давления (рис. 7.4).

Можно выполнить привод только с одним насосом низкого давления в сочетании с мультипликатором 7. При повышениях давления в системе специальный напорный золотник 8 включает мультипликатор, который благодаря разности площадей поршня и штока-плунжера повышает давления в цилиндре; обратный клапан 9 отключает часть системы с низким давлением. Такое устройство (рис. 7.5) может быть использовано при самотормозящихся передачах; при несамотрмозящих передачах можно использовать только для кратковременного зажима. В противном случае мультипликатор должен был бы компенсировать большие объемные потери масла и его габаритные размеры при этом сильно бы возросли.

Применяют также привод с насосом 10, (рис. 7.6) автоматически регулирующим производительность по давлению. При увеличении давления в системе цилиндр управления 11 уменьшают производительность насоса до величины, необходимой для компенсации объемных утечек.

Рис. 7.5. Схема гидропривода с одним насосом и мультипликатором

Можно выполнить привод только с одним насосом высокого давления, но малой производительности (рис. 7.7) в сочетании с гидроаккумуляторами 13. Здесь при зажиме масло подается одновременно аккумуляторам и насосам. После зажима насос через клапанную пробку 12 пополняет аккумулятор.

Рис. 7.6. Схема гидропривода с одним насосом

Производительность насоса должна обеспечить зарядку аккумулятора за время зажима - выполнения рабочих операций. Такую схему применяют при сравнительно небольшом времени зажима.

При большой продолжительности выполнения рабочих операций выполнят более сложную схему с гидроаккумулятора (рис. 7.8). Насос 4 высокого давления и большой производительности подает масло через обратный клапан 9, золотник 2 с электроуправлением в гидроцилиндр 1 и гидроаккумулятор 13. когда давление в гидросистеме достигает максимального значения, на которое настроен предохранительный клапан 14, реле давления 15 с помощью золотника 14 переключает поток масла от насоса на слив. Тогда давление в системе поддерживается аккумулятором. При падении давления до минимального рабочего срабатывает реле давления 16, переключающее золотник 14, вследствие чего насос снова нагнетает масло в систему и заряжает аккумулятор.

Рис. 7.7. Схема гидропривода с одним насосом и гидроаккумулятором

Рис. 7.8. Схема гидропривода с насосом и аккумулятором

Пневмогидропривод

Пневмогидропривод (рис. 7.9) состоит из силового гидравлического цилиндра и пневмогидравлического усилителя давления. Усилители давления бывают двух типов: прямого и последовательного.

Принцип работы усилителя прямого действия основан на непосредственном преобразовании сжатого воздуха низкого

Рис. 7.9. Пневмогидропривод

давления Р_в в высокое давление жидкости Р_г. Отношение (D_в/d_г)² называется коэффициентом усиления.

Контрольные задания.

Задание 7.1.

Достоинства и недостатки пневмокамер.

Задание 7.2.

Конструкция и применение пневмогидропривода.

Вакуумный привод

Принцип действия вакуумного привода основан на непосредственной передаче атмосферного давления закрепляемой заготовке 2. Для создания избыточного атмосферного давления между опорной поверхностью заготовки 2 и приспособлением 1 образуют полость с вакуумом (рис.8.2).

Рис.8.2. Схема вакуумного приспособления с заготовкой в открытом (а) и прижатом (б)состояниях

Величину исходного усилия Ри определяют по формуле:

где: F_n - полезная площадь заготовки, ограниченная уплотнением в мм²; р_ИЗ - избыточное давление, равное разности между атмосферным давлением и вакуумом в полости; l - коэффициент герметичности системы, l= 0,8¸0,85.

Вакуумные приводы весьма эффективны для крепления заготовок типа пластин.

Электростатические плиты

Электростатические плиты (рис.8.3) применяют для закрепления заготовок из различных материалов.

1 - заготовка; 2 - диэлектрическое покрытие; 3 - изоляция; 4 - блок питания (3000 В); 5 - корпус (соединен с плюсом блока питания); 6 - электрод (соединен с минусом блока питания); 7 - полупроводник; 8 - контактная планка.

Рис. 8.3. Электростатическая плита

Принцип работы плиты основан на взаимодействии разноименно заряженных тел (Закон Кулона).

Контрольные задания.

Задание8.1.

Конструкция и применение вакуумного привода.

Задание 8.2.

Конструкция и применение электростатической плиты

Задание 9.1.

Преимущества и недостатки электромагнитных приспособлений.

Задание 9.2.

Преимущества магнитных приспособлений.

Задание 9.3

Преимущества и недостатки электропостоянных магнитных приспособлений.

Рекомендации по выбору типа привода зажимных устройств

При выборе типа привода ЗУ в соответствии с требованиями технического процесса обработки деталей на станке должны быть обеспечены необходимая сила, жесткость и точность зажима заготовки с заданными отношениями их размера.

Привод ЗУ должен обеспечить безопасность и надежность работы станка, возможно меньшие затраты времени и энергии на зажим и разжим, простоту управления. Конструкция привода ЗУ должна быть компактной и технологичной.

Тип привода ЗУ выбирают на основании сопоставления преимуществ и недостатков различных возможных вариантов для конкретных условий работы. Использования общего привода станка для привода ЗУ ограничивает свободу выбора места его установки и выгодно только при благоприятной компоновке станка. Такой тип привода ЗУ широко применяют в токарных и некоторых других автоматах.

Индивидуальный привод ЗУ не ограничивает свободу выбора места установки ЗУ.

Достоинства гидропривода:

• возможность применения сравнительно выгодных давлений масла (до 10 МПа и выше), что позволяет создавать большую силу зажима;

• работает плавно, бесшумно;

• обеспечивает заданную производительность и точность. Недостатки гидропривода:

• высокие требования и точность изготовления деталей гидропривода и поэтому высокая стоимость;

• наличие утечек масла в сопряжениях;

• необходимость иметь насосную станцию;

• режим работы гидропривода в большей мере зависит от вязкости масла и от температуры;

• гидропривод ЗУ выгодно использовать только, если на станке имеется своя гидросистема;

• изменение силы зажима при колебаниях давления в сети;

• опасность вырыва детали в случае внезапного падения давления в сети;

• необходимость постоянного подержания давления в сети из-за утечек и потому повышенный расход энергии.

Преимущества пневмопривода:

• простота конструкции благодаря возможности использования централизованного источника сжатого воздуха;

• большая скорость срабатывания по сравнению с гидроприводом;

• короче возвратные трубопровода;

• предъявляются меньшие требования в отношении герметичности;

• работа пневсистем в меньшей степени зависит от изменений температуры.

Недостатки пневмопривода:

• большие габариты;

• шум при работе;

• изменение силы зажима при колебаниях давления в сети;

• опасность вырыва детали в случае внезапного падения давления в сети.

Достоинства электромеханических ЗУ с индивидуальным электродвигателем:

• позволяет создавать любые необходимые силы зажима;

• наиболее просто осуществлять дистанционное управление;

• обеспечивают быстродействие и малые расходы энергии, т. к. электродвигатель работает кратковременно в режиме зажима и разжима.

Пневматические, гидравлические, электромеханические ЗУ широко используются в агрегатных станках и автоматических линиях, электромеханические на тяжелых станках.

Графическое обозначение зажимных устройств.

Таблица 10.1

Зажимные устройства.

Задание 10.1.

Достоинства и недостатки гидропривода.

Задание 10.2.

Преимущества и недостатки пневмопривода.

Задание 10.3.

Графическое обозначение зажимных устройств.

Выбор расчетных параметров

Приспособление для обработки заготовок является звеном системы СПИД. От точности его изготовления и установки на станке, износостойкости установочных элементов и жесткости зависит точность обработки заготовок.

Требуемую точность приспособления можно определить решением размерной цепи системы: заготовка - приспособление - станок - инструмент. При этом выявляется роль приспособления в достижении заданной точности выполняемого на заготовке размера, то есть замыкающего звена размерной цепи. Для этого производят деление допуска, ограничивающего отклонения от выполняемого размера, на части, одна из которых выделяется для приспособления. Однако специальные приспособления проектируются чаще всего до запуска новых изделий в производстве, когда нет возможности уточнения целого ряда вопросов: обрабатываемости примененных в изделии материалов, вида используемого оборудования и т.д. Поэтому параметры точности приспособлений чаще всего определяются по справочникам.

Цель расчета на точность заключается в определении требуемой точности изготовления приспособления по выбранному параметру и заданий допусков размеров деталей и элементов приспособления.

Расчеты включают следующие этапы:

• выбор одного или нескольких параметров приспособления, которые оказывают влияние на положение и точность обработки заготовки;

• принятие порядка расчета и выбор расчетных факторов;

• определение требуемой точности изготовления приспособления по выбранным параметрам;

• распределение допусков изготовления приспособления на допуски размеров деталей, являющихся звеньями размерных цепей;

• внесение в ТУ сборочного чертежа приспособления пункта об обеспечении точности приспособления.

Выбор расчетных параметров осуществляется в результате анализа принятых схем базирования и закрепления заготовки и приспособления, а также точности обеспечиваемых обработкой размеров.

Приспособление рассчитывается на точность по одному параметру в случае, если при обработке заготовки размеры выполняются в одном направлении; по нескольким параметрам, если на заготовке выполняются размеры в нескольких направлениях.

Направление расчетного параметра приспособления должно совпадать с направлением выполняемого размера при обработке заготовки. При получении на обрабатываемой заготовке размеров в нескольких направлениях приспособление можно рассчитывать только по одному параметру в направлении наиболее точного по допуску и наиболее ответственного по чертежу.

В зависимости от конкретных условий в качестве рассчетных параметров могут выступать:

• допуск параллельности и перпендикулярности рабочей поверхности установочных элементов к поверхности корпуса приспособления, контактирующей со станком;

• допуск угловых и линейных размеров;

• допуск соосности (эксцентриситет);

• допуск перпендикулярности осей цилиндрических поверхностей и т.д.

При расчете кондукторов для сверления заготовок в виде плит, корпусов, кронштейнов с заданием расстояния от боковых поверхностей до отверстий и между отверстиями за расчетные параметры можно принимать:

• допуск расположения втулок относительно установочных поверхностей приспособления;

• допуск межцентровых расстояний между кондукторами и втулками;

• допуск перпендикулярности или параллельности осей втулок относительно рабочей поверхности установочных элементов и опорной поверхности корпуса приспособления.

Примеры выбора расчетных параметров при расчете точности приспособления

Пример 1.

В приспособлении фрезой 5 обрабатывается плоская поверхность А заготовки в размере а с допуском d_а. Заготовка 4 устанавливается на установочные элементы (опорные пластины) 3 базовой поверхностью Б. Приспособление опорной поверхностью В корпуса 2 контактирует со столом 1 фрезерного станка (рис. 11.1). Так как направление расчетного параметра должно совпадать с направлением выполняемого при обработке заготовки размера и определять точность относительно положения рабочей поверхности установочных элементов (поверхность Б) и поверхности корпуса приспособления, контактирующей со станком (поверхность В), в качестве расчетного параметра следует принять либо допуск параллельности к определенной длине поверхности Б установочных элементов относительно поверхности В корпуса приспособления, либо допуск конструктивного заданного размера между поверхностью Б и В приспособления.

Рис. 11.1. Установка приспособления опорной поверхностью В корпуса 2 на стол фрезерн<