Приспособление для зубофрезерной операции

ВВЕДЕНИЕ

Если вести речь о самых главных  отраслях промышленности, то, несомненно, к ним следует отнести строительство  и машиностроение. Машиностроение сегодня  включает в себя очень широкое  понятие, однако оно неизменно является одной из самых точных и дорогостоящих  отраслей промышленности.

Машиностроение является отраслью, в значительной степени, определяющей развитие промышленного потенциала страны и ускорение научно-технического прогресса. Характерные черты его развития — автоматизация технологических процессов, широкое внедрение робототехники, использование гибких производственных систем, обеспечивающих высокую производительность труда.

Наиболее важной отраслью машиностроения является станкостроительное производство, выпускающее технологическое оборудование, приспособления, инструменты для машиностроительных заводов.

Необходимость непрерывного повышения производительности труда на основе современных средств производства ставит перед машиностроением ответственные задачи. К их числу относятся:

• повышение качества машин;
• снижение их материалоемкости, трудоемкости и себестоимости изготовления;
• нормализация и унификация их элементов; внедрение поточных методов производства;
• механизация и автоматизация производства;
• сокращение сроков подготовки производства новых объектов.

 

Решение указанных задач обеспечивается:

• улучшением конструкции машин;
• совершенствоватием технологии изготовления машин;
• применением прогрессивных средств и методов производства.

 

Большое значение в совершенствовании производства машин имеют различного рода приспособления.

Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства, используемые при механической обработке, сборке и контроле изделии. Приспособления, рабочие и контрольные инструменты вместе взятые называют технологической оснасткой, причем приспособления являются наиболее сложной и трудоемкой ее частью. Современные механосборочные цехи располагают большим парком приспособлений, в крупносерийном и массовом производстве на каждую обрабатываемую деталь приходится в среднем десять приспособлений. Наиболее значительную их долю (80 — 90 % общего парка приспособлений) составляют станочные приспособления, применяемые для установки и закрепления обрабатываемых заготовок. Сложность построения технологических процессов в машиностроении обусловливает большое разнообразие конструкций приспособлений и высокий уровень предъявляемых к ним требований. Недостаточно продуманные технологические и конструкционные решения при создании приспособлений приводят к удлинению сроков подготовки производства, к снижению его эффективности.

Использование приспособлений способствует повышению производительности и точности обработки, сборки и контроля; облегчению условий труда, сокращению количества и снижению необходимой квалификации рабочих; строгой регламентации длительности выполняемых операций; расширению технологических возможностей оборудования; повышению безопасности работы и снижению аварийности.

Производительность при использование приспособлений повышается устранением разметки заготовок и сокращением штучного времени по всем остальным технологическим операциям. Применение приспособлений снижает трудоемкость и себестоимость обработки деталей.

Применение приспособлений расширяет использование универсальных станков. Так, одношпиндельные сверлильные станки, оснащенные многошпиндельными головками, заменяют многошпиндельные станки. На расточном станке обычной точности можно обрабатывать точные отверстия, обеспечивая требуемое направление расточной скалки кондукторными втулками приспособления. При невозможности быстрой замены малопроизводительного оборудования его производительность повышают применением более эффективных приспособлений.

Использование приспособлений снижает себестоимость продукции. Однако в каждом конкретном случае целесообразность применения приспособлений должна подтверждаться экономическими расчетами.

Применение быстродействующих и автоматизированных приспособлений совместно с управляющими и транспортирующими устройствами является одним из эффективных направлений автоматизации универсального технологического оборудования, способствующих внедрению многостаночного обслуживания и высвобождению рабочих.

 

Назначение приспособления

 

Станочными приспособлениями в машиностроении называют дополнительные устройства к металлорежущим станкам, применяемые для установки и закрепления деталей, обрабатываемых на металлорежущих станках.

Выбор станочных приспособлений зависит  от формы, габаритных размеров, технических требований, предъявляемых к обрабатываемым деталям и от типа производства и программы выпуска изделий.

 

По типу станков приспособления разделяются на:

1. токарные;
2. сверлильные;
3. шлифовальные;
4. фрезерные и т. д.

По степени специализации приспособления разделяют на:

1. универсальные;
2. переналаживаемые (групповые);
3. специальные.

По степени механизации и  автоматизации приспособления разделяют  на ручные, механизированные, полуавтоматические и автоматические.

 

Универсальные приспособления разделяют  на:

1. без наладочные;
2. наладочные.

 

Использование приспособлений обеспечивает:

- повышение производительности  труда, благодаря сокращению времени  на установку и закрепление  заготовок;

- повышение точности обработки  благодаря устранению выверки  при установке и связанных с ней погрешностей;

- облегчение условий труда  станочников;

- расширение технологических  возможностей оборудования;

- повышение безопасности  работы.

 

 

 

Устройство и  принцип работы приспособления

 

Приспособление для зубофрезерной операции с пневмоприводом

 

Подставка 6 пневмоприведа с диафрагмой 7 сцентрирована и закреплена на столе зубофрезерного станка болтами 9. На подставке монтируются сменные центрирующие устройства для заготовок. В данном случае  обрабатываемая деталь центрируется шлицевым пальцем 2 и поджимается к опоре 3. Сжатый воздух подводится снизу через ниппель 10. Опадая в полость А, воздух опускает диафрагму со штоком 5 и тягой 4вниз и через быстросъемную шайбу 1 с байонетным замком зажимает деталь. При переключении крана система приходит в исходное положение под действием пружины 8.

 

Проверка условия лишения возможности перемещения заготовки в приспособлении

 

Технологическими  базами называются поверхности, используемые для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления.

При установке детали в  приспособление за технологические  базы принимают реальные поверхности, непосредственно контактирующие с  установочными элементами приспособлений.

Технологические базы подразделяются на:

1. установочные;
2. измерительные;
3. черновые (необработанные, применяемые на первой операции и необходимые для получения чистовых баз для дальнейшей обработки);
4. чистовые.

 

Форма и расположение базирующих поверхностей должны выбираться таким  образом, чтобы обеспечить статическую  определимость и достаточно точно  сориентировать обрабатываемую деталь относительно режущего инструмента.

Диски, кольца, зубчатые колеса (шестерни) и пр. относятся к коротким цилиндрическим деталям. Давайте рассмотрим схему базирования коротких цилиндрических деталей. Главной установочной базой у этих деталей является торцевая поверхность, на которой размещаются три опорные точки.

Схема базирования  коротких цилиндрических деталей.

 

Две опорные точки, размещенные  на короткой цилиндрической поверхности, образуют двойную упорную установочную базу.

Шестая степень свободы  ограничивается в данном случае шпоночным пазом или при установке в само центрирующих приспособлениях – силовым замыканием.

Это схема полного базирования, т.е. базирования с лишением обрабатываемой заготовки всех шести степеней свободы Такие схемы применяют при необходимости получить точную координацию размеров в трех направлениях по осям x, y, z; для базирования таких заготовок необходим комплект из трех баз.

 

Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении

 

1. Расчет режимов резания

 

1. Определение глубину резания t, мм

 

 

2. Определение подачи S, об/мин

, / [3], с.457, т – 52/

Корректировка подачи по паспортным данным станка

 

 

3. Определение скорости резания V, м/мин

 

 

Коэффициенты и показатели степени:

 

/ [3], с. 406, т - 59/

 

 

	/ [3], с. 461, т – 61/
,	/ [3], с. 460, т – 60/

 

Подставим значения в формулы:

 

39,5 (м/мин)

 

4. Определение мощности, требуемой на резание N, кВт

 

	/ [3], с. 463, т – 67/
,	/ [3], с. 464, т – 68/

 

Подставим значение в формулу:

2,85 (кВт)

5. Определение силу резания P_z, Н

 

Подставим значения в формулу:

 

 

Расчет основных параметров зажимного механизма

 

1. Для обеспечения надежности зажима заготовки определяем коэффициент запаса.

 

 

2. Определяем необходимую силу зажима для обрабатываемой заготовки.

,  где – сила резания.

Подставим значения в формулу:

 

 

3. Определяем расчетный диаметр пневмокамеры двойного действия

,  где

 – давление сжатого  воздуха;

 – коэффициент полезного  действия пневмокамеры, учитывающий потери в пневмокамере.

Подставим значения в формулу:

= 214,32 (мм)

 

4. Принимаем стандартный диаметр пневмокамеры

 

 

5. Определяем действительную силу зажима пневмокамеры

 

Подставим значения в формулу:

(Н)

 

6. Определяем время срабатывания пневмокамеры

, где

 – длина  хода штока камеры;

 – диаметр диска;

 – скорость  перемещения воздуха;

– внутренний диаметр.

 

 

 

 

Подставим значения в формулу:

 

 

(мм)

 

0,697 (сек)

 

Литература

 

1. Ансеров М.А. «Приспособления для металлорежущих станков», МАШГИЗ, М – 1960г.
2. Данилевский В.В. «Технология машиностроения», высшая школа – М, 1972
3. Малов А.Н. - Справочник технолога-машиностроителя 1 и 2 том – 1972
4. Паспортные данные станка.

 

Дата

№ докум.

Подпись

Изм

Лист

Лист

КП 151901.2010.518 60-12-31