Оснастка

Содержание

К технологической оснастке относятся средства технологического оснащения (приспособления, механизмы и устройства), дополнительно устанавливаемые на технологическом оборудовании с целью выполнения определенной части технологического процесса. Установлено, что затраты на изготовление технологической оснастки могут составлять 15-20% от стоимости изделия.

Основную, наиболее распространенную группу технологической оснастки, применяемой для оснащения технологических процессов, составляют станочные приспособления, применяемые в технологических процессах механической обработки деталей.

Приспособление — технологическая оснастка, предназначенная для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции. (ГОСТ 3.1109-82). Понятие приспособление значительно уже понятия «технологическая оснастка» и относится только к установке предмета труда — заготовок или изделий и установки и направлению режущего инструмента.
Станочное приспособление (СП) — вспомогательное орудие производства для установки заготовок с целью обработки на металлорежущем станке. По группам оснащаемых станков СП бывают токарные, фрезерные, строгальные, долбежные, шлифовальные и т.д.
Станочные приспособления составляют 80-90% общего парка приспособлений.

Использование приспособлений способствует повышению производительности и точности обработки, сборки и контроля; облегчению условий труда, сокращению количества и снижению необходимой квалификации рабочих; повышению безопасности работы и снижению аварийности.

Годовая программа выпуска задана в исходных данных и равна N=16 шт. Масса детали определялась по 3D модели детали, созданной в системе компас 3D v.17.0, m=1,81 кг. По массе и годовой программе выпуска детали тип производства можно ориентировочно определить как мелко-серийное.

Заготовку получаем методом горячей штамповки (Гр. VI-КП 35 ОСТ.5.9125-84). Группа поковки – VI, поковки предназначенные для изготовления деталей, работающих при статических или плавно изменяющихся нагрузках при температуре не выше 350°С. Категория прочности – КП 35. Материал изготовления – Сталь 45 ГОСТ 1050-2013.

Технологическая операция изготовления детали

Операция 065 Комбинированная выполняется на токарно-фрезерном обрабатывающем центре VMT - X200 за два установа.

Установ А: в коническое отверстие шпинделя патрона установить регулируемый упор, деталь установить в патрон с вылетом от кулачков 125мм и закрепить за 23мм используя разрезную втулку, поджать центром, вывериться по нижнему торцу размера 83мм с точностью до 0,02мм.

Установ Б: убрать поджатие центром переместив заднюю бабку до упора вправо.

Таблица 1- Содержание технологической операции 065 Комбинированная.

Основное назначение подшипников - предотвращение прямого контакта металла с металлом между двумя элементами, находящимися в относительном движении. Это предотвращает трение, тепловыделение и, в конечном итоге, износ деталей. Это также снижает потребление энергии, поскольку движение скольжения заменяется качением с низким коэффициентом трения.

Они также передают нагрузку вращающегося элемента на корпус. Эта нагрузка может быть радиальной, осевой или их комбинацией. Подшипник также ограничивает свободу движения движущихся частей в заранее определенных направлениях.

Условия работы и нагрузки на подшипники определяются многими факторами, из которых основными являются: величина и характер нагрузки; скорость скольжения шейки вала; масляный зазор: сорт масла, его температура и расход через подшипник; свойства
материалов основы вкладыша и антифрикционного рабочего слоя.

5.1. Базирование и закрепление детали

Установка детали осуществляется в трехкулачковый самоцентрирующий гидравлический патрон, регулируемый внутри шпиндельный упор, упорный центр 7032–0032 ГОСТ 13214–79; втулка разрезная. Комплект баз: двойная направляющая – точки 1, 2, 3, 4; опорные – точки 5, 6.

<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>Рисунок 1. Схема установки детали в приспособлении

5.2. Базирование и закрепление приспособления

Патроны с механизированным приводом, уменьшают время, необходимое на фиксацию заготовки на оборудовании, а также ее удаление после процесса обработки, это способствует увеличению производительности труда. Более того, данные изделия повышают точность обработки за счет обеспечения координации заготовок относительно рабочих деталей станка, а также надежности крепления, исключающее деформацию или смещение при работе.

В патронах, работающих на механической основе, сила зажима зависит от гидравлического цилиндра, размещающегося на конце шпинделя сзади. Цилиндр соединяется при помощи тяги с механизмом патрона, осуществляющий передвижение кулачков, которые зажимают заготовку, через отверстие шпинделя в центральной его части.

В процессе обработки во вращающийся цилиндр жидкость попадает с помощью специального устройства, имя которому муфта. Обычно передвижение кулачков от привода, который механизирован, подходит к значению в 5-10 мм. От этого конструкция элемента станка позволяет быстро переустановить изделие во время перехода в процессе обработки между партиями заготовок.

Рисунок 3 — Трехкулачковый патрон.

Суммарная погрешность

 - погрешность базирования,

- погрешность закрепления

- погрешность установки приспособления на станке

- погрешность положения детали из-за износа установочных элементов приспособления

- погрешность смещения режущего инструмента

- коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения

коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования на настроенных станках

- коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления

=0,05

Силу зажима детали одним кулачком патрона

W = Рц×cos

где Рц - центробежная сила, которую можно определить через массу противовеса и угловую скорость вращения его центра тяжести:

Рц = m· ·R

где m - масса противовеса, m = G/g

G - вес вращающихся противовесов, G = 6 Н;

g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/сІ;

ω - угловая скорость вращения противовеса относительно оси шпинделя:

ω = n/30 = 0,1·n=0,1×1000=100, рад/с;

n - частота вращения шпинделя станка, n = 1000 мин-1; R - расстояние от центра тяжести груза до оси вращения патрона, R = 0,1м; v - линейная скорость вращения центра тяжести противовеса:

v = ·R, откуда = v/R;

Подставим в формулу для определения Рц вместо m величину G/g, а вместо, v - величину 0,1·n·R и, произведя преобразования, получим формулу для определения центробежной силы:

Рц = 0,001·G·R·nІ;

угол между силой зажима, приложенной к кулачку, и направлением действия центробежной силы, = 300.

Сила зажима тремя кулачками патрона:

Wсум = Рц×z×сos = 0,001×G·R×nІ×z×cos300 = 0,001×6×0,1×1000×3×0,866 =

=1039,2 Н =104 Па.

где z-число кулачков патрона, z = 3.

Токарный патрон является одним из основных элементов техоснастки и необходим для надежного крепления заготовок различного размера и формы на шпиндель. Высокая точность зажима обеспечивает центрование и перпендикулярность поверхности оси обработки. Патрон необходим для проведения практически всех токарных операций, входит в обязательный комплект оснастки металлообрабатывающих ручных, полуавтоматических и автоматических станков. 

Данный тип зажима устанавливается на переднюю бабку станка. Передача вращения осуществляется от электромотора через коробку передач и раздаточную коробку. Для обеспечения производства деталей необходимо несколько токарных патронов, которые подбираются с учетом основных эксплуатационных и технических параметров:

Вариант исполнения и количество кулачков (зажимных элементов) – определяет возможность фиксации того или иного типа заготовок, расположение кулачков, возможность установки нескольких заготовок.

Рабочий диаметр патрона. Это наружный размер, диаметр присоединительного пояска, а также расположение и параметры крепежных отверстий.

Параметры заготовки. Необходимо учесть наибольший и наименьший диаметры, учесть способ крепления – наружный или внутренний через обратные кулачки. Также необходимо учесть и допустимую массу детали.

Диаметр отверстия в корпусе патрона. Необходим при обработке длинного прутка.

В курсовой работе спроектировано приспособление для обработки плоскостей детали «Подшипник».

Все определенные заданием, задачи выполнены.

Применение приспособления в указанных производственных условиях в соответствии с инструкцией обеспечит безопасное, точное и эфективное выполнение обработки плоскостей в детали «Подшипник».

Выбор типа производства по годовому выпуску и массе деталей, шт. Т

Выбор серийности производства, шт.

Погрешность установки заготовки в 3-х кулачковом самоцентрирующем патроне

Курсовой проект «Проектирование средств технологического оснащения» выполнен мной самостоятельно.

Используемые в работе материалы и концепции из публикуемой литературы и других источников имеют ссылки на них.