Исходные данные и задачи конструирования

Конструирование приспособления тесно связано с разработкой технологического процесса изготовления данной детали. В задачи технолога входят: выбор заготовки и технологических баз; уста­новление маршрута обработки; уточнение содержания технологи­ческих операций с разработкой эскизов обработки, дающих представление об установке и закреплении заготовки; определение промежуточных размеров по всем операциям и допусков на них; установление режимов резания; определение штучного времени на операцию по элементам; выбор типа и модели станка. В задачи конструктора входят: конкретизация принятой технологом схемы установки; выбор конструкции и размеров установочных элементов приспособления; определение величины необходимой силы закреп­ления; уточнение схемы и размеров зажимного устройства; опре­деление размеров направляющих деталей приспособления; общая компоновка приспособления с установлением допусков на изготов­ление деталей и сборку приспособления. Несмотря на четкое разделение функций, между технологом и конструктором должны существовать тесное взаимодействие и творческое содружество.

Исходные данные для конструирования:

· чертежи заготовки и готовой детали с техническими требованиями. Изучая их, кон-

структор получает сведения: о форме, размерах и допусках на деталь, припусках, шероховатости поверхностей, материале детали, местах разъема штампов или опок и др.

· эскизы на предшествующую и выполняемую операцию. Они характеризуют схему

базирования и закрепления детали на этих операциях, показывают, какие поверхности уже обработаны, какие еще нет, из них видна точность обработки.

· карты технологического процесса обработки детали, в которых указаны последова-

тельность и содержание операций, базирование, применяемые инструменты и оборудование, режимы резания, проектная норма штучного времени с выделением времени на установку, закрепление и снятие детали.

· объем выпуска деталей, который необходим в тех случаях, когда неизвестна произ-

водительность операции и не оговорено вспомогательное время.

· ГОСТы и нормали на детали и узлы станочных приспособлений, альбомы норма-

лизованных конструкций приспособлений, паспорта или данные о размерах посадочных мест станков.

Все эти сведения нужно иметь при конструировании каждого специального приспособления. При конструировании переналажи­ваемых и групповых приспособлений нужно, кроме того, опре­делить детали, обрабатываемые с использованием данного приспо­собления и иметь по каждой детали перечисленные выше сведения.

Конструктору необходимо учитывать технологические возмож­ности изготовления приспособления в условиях данного завода и программу выпуска изделий, чтобы выбрать наиболее рентабель­ную конструкцию и обосновать решение о применении в конструи­руемом приспособлении сменных быстроизнашивающихся деталей.

Полезно изучение опыта эксплуатации аналогичных приспо­соблений. Проработка исходных данных может привести к более рациональному построению технологических операций и иной схеме приспособления. Такие изменения после согласования с технологом вносят в карту технологического процесса.

Схема конструируемого станочного приспособления в основном определяется принятым построением данной операции обработки. По числу устанавливаемых для обработки заготовок схемы станоч­ных операций делят на одно- и многоместные, а по числу инстру­ментов – на одно- и многоинструментные. В зависимости от порядка работы инструментов и расположения заготовок в при­способлении эти схемы могут быть последовательного, параллель­ного и параллельно-последовательного выполнения. При сочета­нии указанных признаков образуется несколько различных схем. Варианты схем оценивают по производительности и себестоимости с безусловным обеспечением заданного качества обработки.

Выбирая схему, стремятся к уменьшению штучного времени: при поточном производстве это время должно быть равно темпу выпуска изделий для обеспечения заданной производительности линии. Уменьшение штучного времени достигается технологи­ческими мероприятиями и мерами по совершенствованию кон­струкции приспособления. Повышая, например, жесткость при­способления, обеспечивают обработку с более производительными режимами резания и совмещение различных переходов обработки во времени. Вспомогательное время уменьшают, применяя быстро­действующие зажимные устройства и совмещая вспомогательное время с основным путем использования поворотных приспособле­ний с отдельной позицией загрузки и снятия заготовки.

Приведенные признаки классификации станочных операций могут быть использованы для построения схем приспособлений. Рассмотрим их характеристики применительно к задачам кон­струирования приспособлений на примере обработки отверстий в корпусной детали (рис. 4.1, а).

Признак 1 – по числу устанавливаемых заготовок: одно- и многоместные приспособления (соответственно на рис. 4.1, б и 4.1, з, и). Признак влияет на компоновку и конструкцию приспособления.

Признак 2 – по числу используемых инструментов: одно- и многоинструментальные приспособления (соответственно на рис. 4.1, в и на рис. 4.1, г). Вид, размеры и расположение инструментов влияют на конструкцию приспособления. При одновременном использовании нескольких инструментов требуется усиленное закрепление заготовки и расширение рабочей зоны для их размещения. По единовременному использованию нескольких инструментов приспособления можно разделить на одно- и многосторонние (соответственно на рис. 4.1, г и 4.1, е)

Признак 3 – по порядку применения инструментов и расположения заготовок: приспособления для последовательной (рис. 4.1, в), параллельной (рис. 4.1, г) и параллельно-последовательной (рис. 4.1, д) обработок. Этот признак может оказать влияние на компоновочные и конструкционные решения в части размещения установочных, зажимных и поворотных элементов приспособлений. Кроме приведенных, рассмотрим дополнительные признаки классификации станочных приспособлений.

Признак 4 – по числу позиций, занимаемых заготовкой по отношению к инструменту: одно- и многопозиционные (соответственно на рис. 4.1, г и 4.1, в). Многопозиционные приспособления, в свою очередь, могут быть использованы для последовательного выполнения технологических переходов обработки (рис. 4.1, в) и для параллельной обработки, когда на различных позициях совмещаются во времени обработка с установкой и снятием заготовки, (рис. 4.1, и).

Рис. 4.1. Типовые схемы компоновок станочных приспособлений

Признак 5 – по степени непрерывности обработки: приспособления для дискретной и для непрерывной обработки. В последних установка и снятие заготовок происходит без остановки станка, а затраченное на это время перекрывается основным временем. Схема работы такого приспособления показана на рис. 4.1, ж.

Признак 6 – по участию человека в обслуживании приспособлений: ручные, полуавтоматические и автоматические.

Можно иметь большее количество различных схем приспособлений, сочетая рассмотренные признаки. Переход от одноместных, одноинструментных приспособлений последовательного действия к многоместным, многоинструментным приспособлениям и параллельным выполнением переходов обработки и приспособлениям многопозиционного типа, можно на одном и том же станке многократно повысить производительность обработки заготовок небольших размеров. Концентрируя обработку на приспособлениях последнего типа, можно сократить число операций, уменьшить число станков и производственные площади. Применяя приспособления автоматического типа, высвобождают рабочую силу в результате более широкого внедрения многостаночного обслуживания. Использование этих приспособлений во многих случаях позволяет автоматизировать производство на базе дешевых универсальных станков, что дает соответствующий экономический эффект.

В предложенной технологом схеме приспособления должен быть четко указан принцип его действия. Выбор типа и степени автоматизации приспособления обосновываются заданной производительностью, точностью обработки и условиями многостаночного обслуживания. Производительность оценивают в первом приближении по величине оперативного времени обработки.

Процесс конструирования при­способления – это процесс синтеза его элементов. Он состоит из выбора этих элементов, обеспечивающих заданные точность, производительность, экономичность; размещения элементов исходя из взаимосвязи между ними и выбора наиболее рационального соединения элементов оформлением корпуса приспособления. При конструировании и изготовлении приспособлений обеспечивают их высокую надежность по показателям безотказности, долговечности, ремонтопригодности, а в некоторых случаях и сохраняе­мости. Приспособления должны быть эргономичными, их обслужи­вание должно быть удобным и легким. Органы управления должны быть немногочисленными и располагаться в одном месте.

Общие виды приспособлений вычерчивают в масштабе 1: 1 (исключение составляют приспособления для особо крупных или мелких деталей). На общем виде указывают габаритные размеры приспособления и размеры, которые нужно выдержать при его сборке и отладке, дается нумерация деталей и их спецификация с указанием использованных стандартов. На общем виде приспо­собления приводят технические условия на его сборку. В них указывают необходимую точность сборки приспособления, требования к его регулировке и отладке, методы проверки при уста­новке на станок, отделку и маркировку.

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