практикум по ТО - Камышинский технологический институт

О. В. Мартыненко
ПРАКТИКУМ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
О. В. Мартыненко
ПРАКТИКУМ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА»
Учебное пособие
Волгоград
2008
1
УДК 621.9.07 (075.8)
М 29
Рецензенты: главный инженер ООО «Завод Ротор», к. т. н. В. А. Зубченко; ООО «КЗСМИ» (генеральный директор Г. А. Гончаров)
Мартыненко, О. В. ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
учеб. пособие / О. В. Мартыненко; ВолгГТУ, Волгоград,
2008. – 52 с.
ОСНАСТКА»:
ISBN 978-5-9948-0031-7
Излагается содержание практических занятий. Даются примеры выполнения задач и варианты заданий. Приведен перечень контрольных вопросов.
Предназначается студентам направления «Технология, оборудование
и автоматизация машиностроительных производств» и специальности
«Технология машиностроения» очной, заочной и сокращенной форм обучения.
Ил. 22.
Табл. 16.
Библиогр.: 8 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета

ISBN 978-5-9948-0031-7
2
Волгоградский
государственный
технический
университет, 2008
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………......………………
Практическое занятие № 1. Базы и принципы базирования.....
Практическое занятие № 2. Методы установки деталей и установочные элементы приспособлений.......................................
Практическое занятие № 3. Методы закрепления деталей, зажимные элементы и механизмы ……………………....……..
Практическое занятие № 4. Приводы зажимных устройств приспособлений ………………................................…………....
Практическое занятие № 5. Направляющие элементы приспособлений…………….….......................................………....
Практическое занятие № 6. Проектирование корпусов приспособлений……………...........................................…………..
Практическое занятие № 7. Методика проектирования приспособлений………………..................................….…………....
Контрольные вопросы........................................................................
Приложения………………………………………..………………..
Список рекомендуемой литературы……………...........…………..
3
4
6
11
16
20
23
26
28
30
33
51
ВВЕДЕНИЕ
Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности.
Ведущую роль в самом машиностроении играет станкостроительная промышленность, выпускающая средства производства для машиностроительных заводов.
Но любой станок, даже самой совершенной конструкции, сам обработать деталь не может: её нужно установить на станок, сориентировать
как можно точнее по отношению к режущему инструменту и закрепить.
Для повышения производительности труда рабочих и улучшения
качества продукции каждый станок и каждая операция должны быть
оснащены дополнительными устройствами – приспособлениями.
Значительную долю (80–90 %) общего парка приспособлений составляют станочные.
Станочными приспособлениями называются дополнительные устройства к станкам, служащие для установки и закрепления деталей и инструмента согласно требованиям технологического процесса (приспособления для установки и закрепления режущего инструмента часто называют
вспомогательным инструментом).
Станочные приспособления вместе с режущим и вспомогательным
инструментом принято называть технологической оснасткой.
Наибольший удельный вес по стоимости и трудоемкости изготовления в общей массе оснастки имеют станочные приспособления.
Применяемые приспособления решают следующие основные задачи:

обеспечивают возможность автоматического получения точности размеров на настроенных станках;

значительно повышают производительность труда за счет применения многоместной, многопозиционной и непрерывной обработки;
 облегчают условия труда рабочих;
 расширяют технологические возможности станков;
 создают условия для механизации и автоматизации станков;
 снижают себестоимость обработки деталей;
 повышают безопасность работы и т. д.
В настоящее время в области конструирования и эксплуатации приспособлений накоплен большой опыт как в отечественной, так и в зарубежной машиностроительной промышленности. Созданы типовые конструкции высокопроизводительных приспособлений (с применением быстродействующих механизированных приводов), обеспечивающих высокую точность и экономичность изготовления деталей.
Широкое внедрение в производство высокопроизводительных быстродействующих пневматических, гидравлических, вакуумных, магнитных и
электромагнитных приспособлений в совокупности с большой работой,
4
проводимой по стандартизации и нормализации отдельных деталей и
узлов приспособления, способствует механизации и автоматизации производственных процессов, освоению нового вида продукции и быстрому
техническому прогрессу в машиностроении.
В учебном пособии уделяется внимание основам конструирования и
расчета технологической оснастки, выбору и обоснованию принятых
решений, в большей части станочным приспособлениям, которые являются наиболее сложными.
Цель и задачи практикума
Целью данного практикума является закрепление теоретических
знаний, полученных на лекциях при изучении дисциплины «Технологическая оснастка».
Задачи практикума сводятся к тому, чтобы студенты получили
практические навыки:
1) по выбору баз при установке заготовок в приспособлениях;
2) по выбору методов установки деталей и установочных элементов
и приспособлений;
3) по расчету сил закрепления заготовок в приспособлении;
4) по конструированию приспособлений.
5
Практическое занятие № 1
БАЗЫ И ПРИНЦИПЫ БАЗИРОВАНИЯ
Выбор установочных баз является ответственной работой, выполняемой при проектировании технологического процесса изготовления
детали. Его производят в соответствии с правилами и учетом конкретных
условий обработки. Определение величины погрешности установки  уст
можно произвести по источнику [2]. В отдельных случаях величину
погрешности установки определяют расчетом по формулам:
– при обработке поверхностей вращения
3
2
 уст   баз
  закр
,
(1)
– при обработке плоских поверхностей
 уст   баз   закр ,
где
(2)
 баз – погрешность базирования;  закр – погрешность закрепления,
возникающая от действия зажимных сил.
Величина погрешности базирования может быть
расчетом, исходя из схемы базирования [7] и прилож. 4.
определена
Задача 1.1
Определить погрешность обработки на токарном станке наружной
поверхности стального ступенчатого вала, учитывая жесткость узлов
станка и обрабатываемой детали. Тип станка – токарно-винторезный с
высотой центров H ст , мм. Размеры вала: длина Lобщ , приведенный
диаметр d прив . Установка заготовки – в жестких центрах. Радиальная
составляющая силы резания – Р у , Н (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Варианты заданий
Параметр
Номер варианта
5
6
7
250
300
320
1
320
2
400
3
320
4
400
L общ, мм
430
460
320
450
325
425
d прив , мм
53,5
64
44,5
74
38
1800
2500
1750
2200
1500
Н ст , мм
Ру ,
Н
6
8
500
9
320
10
250
400
420
450
300
84,5
48,5
79,5
59
33,5
2800
1700
2750
2000
1300
Пример выполнения задачи 1.1
Исходные данные: станок токарно-винторезный с высотой центров
до H ст  200 мм; обрабатываемая заготовка – вал длиной Lобщ  480 мм с
приведенным диаметром d прив  70 мм; радиальная составляющая силы
резания Py  2000 Н.
Решение:
Определяем наибольшую податливость обрабатываемой детали по
формуле:
3
Wд 
0,02  L  .

d прив  d прив 
(3)
3
Wд max 
0,02  480 
мм .

  0,0922
70  70 
Н
Податливость станка находим, используя справочные данные [7].
Wст  0,637
мкм
.
Н
Вычисляем общую податливость системы:
Wсист  Wд max  Wст .
мкм .
Н
Рассчитываем величину общей деформации по формуле:
y  Py  W ,
(4)
Wсист  0,0922  0,637  0,729
(5)
где Р у – радиальная составляющая силы резания.
у = 200·0,729 = 145,8 мкм.
Определяем величину погрешности обработки по диаметру:
d  2 y  292 мкм.
Устанавливаем квалитет точности, в пределы которого укладывается
погрешность обработки. Для поверхностей диаметром свыше 30 мм рассчитанная величина погрешности обработки укладывается в пределы 12
квалитета точности, при котором допуск отклонения вала равен 0,34 мм.
Задача 1.2
Выбрать и обозначить на эскизе установочные базы при выполнении
указанной обработки детали (табл. 1.2 и рис. 1).
7
Таблица 1.2
Варианты заданий
№ варианта
Вид обработки
№ рисунка
1.
2.
Фрезерование шпоночного паза у вала
Фрезерование трех равномерно расположенных шпоночных пазов (используется делительная головка)
Сверление поперечного отверстия
Обтачивание вала на токарно-винторезном станке
Сверление четырех отверстий, расположенных равномерно, с
использованием делительного приспособления
Расточка пояска в юбке поршня и подрезка торца (заготовка
поршня точная – кокильная)
Обработка ступенчатого вала ведется на токарном
станке с использованием гидрокопировального суппорта
Расточка пояска в юбке поршня и подрезка торца (отливка заготовки в землю – неточная)
Сверление отверстия в плоской детали
Шлифование отверстия втулки на внутришлифовальном станке
1а
1б
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
1в
–
1г
1д
–
1д
1е
–
Задача 1.3
Определить погрешность базирования при выполнении заданного
размера при обработке поверхностей с принятыми условиями базирования заготовки (табл. 1.3 и рис. 2).
Указания по выполнению задачи 1.3:
При решении данной задачи необходимо использовать формулы для
определения погрешности базирования, приведенные в [7].
Таблица 1.3
Варианты заданий
№
варианта
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Способ базирования заготовки
и вид обработки
По внешней поверхности на плоскости
При фрезеровании паза; D = 100e9
При фрезеровании лыски; D = 40h6
При сверлении отверстия, параллельного оси
детали; D = 60r6
По внешней поверхности в призме ( = 90)
При фрезеровании паза; D = 100f9
При фрезеровании лыски; D = 70h8
При сверлении отверстия, параллельного оси
детали; D = 140k6
По отверстию
На разжимной оправке, установленной в центрах делительной головки, при фрезеровании
лыски; D = 40h11; е = 100 мкм
8
Заданный
размер
№
рисунка
h
H
m
2а
2д
2в
h
H
m
2г
2б
2е
b
2ж
Окончание табл. 1.3
№
варианта
8.
9.
10.
Способ базирования заготовки
и вид обработки
На разжимной оправке, установленной в центрах делительной головки, при фрезеровании
лыски; D = 40h11; е = 100 мкм
На жесткой оправке с натягом при фрезеровании паза; D = 130h6; е = 40 мкм
На жесткой оправке с натягом при фрезеровании паза; D = 130h6; е = 40 мкм
Заданный
размер
h
В
2з
h
2з
Рис. 1. Эскизы для выбора установочных баз
9
№
рисунка
2ж
Рис. 2. Эскизы для определения погрешности базирования
10
Практическое занятие № 2
МЕТОДЫ УСТАНОВКИ ДЕТАЛЕЙ И УСТАНОВОЧНЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Для установки заготовок используют различной конструкции установочные элементы, которые жестко закрепляют в корпусе оснастки. Часто используют дополнительные опоры, которые вводятся не для целей
базирования заготовок, а для повышения устойчивости и жесткости заготовок и противодействия силам резания. Положение заготовки при обработке характеризуется шестью степенями свободы.
При установке обрабатываемых деталей в приспособление должно
соблюдаться правило шести точек. Оно позволяет правильно решить вопрос о выборе установочных баз. При выборе установочных элементов
пользуются источниками [1, 3], ГОСТ (прилож. 6, 7) и лишь при необходимости применяют специальные детали. Расчет величины погрешности
базирования при установке заготовок в неподвижные призмы производят
по формулам, приведенным в [2, 7] и в табл. 2.1
Таблица 2.1
Формулы для расчета
Условия задания
основного размера
От верхней
образующей
От нижней
образующей
Формула для расчета
погрешности
h 


 D 1  sin
1
2 sin
h
2

Примечание:
h 
D
3
2 sin
D

2
 h1  1,21 D
2


 D 1  sin 
2


2 sin
От центра
детали

Формула для расчета погрешности при
 = 90

 h2  0,2 D
2
 h3  0,7 D

2
– допуск базовой поверхности, мм;  – угол призмы, град.
Расчет погрешности базирования при установке заготовок по двум
отверстиям позволяет установить величину наибольшего угла смещения
(S
 S max 2 ) ,
перекоса:
(6)
tg  max 1
2L
где  – наибольший возможный угол поворота заготовки в градусах
вследствие наличия зазоров между базовыми отверстиями и установочными пальцами;
11
S max 1 и S max 2 – наибольший зазор в посадке отверстия и пальца соответственно в каждом из двух соединений, мм.
(7)
S max  Dотв max  d пал min ,
где Dотв max – наибольший предельный размер отверстия заготовки, мм;
d пал min – наименьший предельный размер пальца, мм; L – расстояние
между центрами отверстий, мм.
Задача 2.1
Разработать рациональную схему установки заготовки на указанном
станке при выполнении заданной обработки (рис. 3), выбрать установочные базы и установочные элементы, проверить выполнение правила о
шести точках опоры (табл. 2.2), указать тип установочного элемента.
Таблица 2.2
Варианты заданий
№
варианта
1, 6
2, 7
3, 8
4, 9
5, 10
№
рисунка
3а
3б
3в
3г
3д
Содержание операции
Фрезерование наклонного паза
Сверление отверстия
Фрезерование проушины
Сверление наклонного отверстия
Расточка ступенчатого отверстия на токарном станке
Рис. 3. Эскизы для выбора рациональной схемы установки
12
Задача 2.2
Определить погрешность установки на неподвижную призму с углом
 = 90 при выполнении заданной операции, если нужно выдержать размеры h1 , h2 или h3 . Диаметр базовой поверхности – D, мм (рис. 4 и табл. 2.3).
Пример выполнения задачи 2.2
Исходные данные: определить погрешность установки гладкого вала
на неподвижную призму с углом  = 90 при фрезеровании паза, если
нужно выдержать размер h2  54,5 0, 2 мм, заданный от нижней образую04
щей. Диаметр базовой поверхности D  60e9( 00,,12
).
Таблица 2.3
Варианты заданий
№
варианта
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Содержание операции
Сверление отверстия
Сверление отверстия
Фрезерование паза в торце детали
Фрезерование паза в торце детали
Фрезерование шпоночного паза
Фрезерование шпоночного паза
Фрезерование лыски
Фрезерование лыски
Фрезерование шпоночного паза
Фрезерование шпоночного паза
№
рисунка
Исходный
размер с допусками h,
мм
4а
4а
4б
4б
4в
4в
4г
4г
4д
4д
30 ± 0,2
10 ± 0,05
20 ± 0,1
17 ± 0,2
6,7H10
11,7H10
18H8
35H12
63H11
110H11
Рис. 4. Схемы для определения погрешности установки
13
Диаметр
базовой поверхности с
допуском
D, мм
165e9
120h8
140js6
160h9
40a10
50h6
140h6
150h9
70e9
120h9
Решение:
Для заданного случая используется формула:  h2  0,2 D .
 D = 0,12 – 0,04 = 0,08 мм,
 h  0,2  0,08  0,016 мм.
Погрешность установки 0,016 мм составляет незначительную величину от допуска исходного размера, т. е.  h   D , что не может вызвать
затруднения при обработке.
2
2
Задача 2.3
Определить наибольшую угловую погрешность при установке обработанной детали по двум отверстиям, выполненным с указанной точностью и находящимся друг от друга на указанных расстояниях (рис. 5 и
табл. 2.4). Установка производится на два установочных пальца (см.
ГОСТ 12209-66 и 12210-66), имеющих указанные точности и посадки.
Таблица 2.4
Варианты заданий
№
варианта
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Диаметры
базовых
отверстий, мм
I
II
10H9
70H9
6H9
20H7
15H7
100H7
8H9
75H9
8H7
50H9
10H9
10H7
6H9
70H9
15H7
15H7
8H7
12H9
8H7
12H9
Основные размеры между
осями базовых
поверхностей детали, мм
a
b
L
200
220
----350
200
----120
150
150
150
----300
270
----120
150
----180
245
----250
150
-----
Диаметры
установочных
пальцев D1 и D2, мм
I
II
10e9
70e9
6e9
20g6
15g6
100g6
8e9
75e9
8e9
50e9
Рис. 5. Схема для определения угловой погрешности
14
10e9
10g6
6e6
70g6
15g6
15e9
8e9
12e9
8e9
12e9
Пример выполнения задачи 2.3
Исходные данные: определить наибольшую угловую погрешность
при установке обрабатываемой детали по двум отверстиям, если за установочные базы приняты два отверстия диаметрами Dотв1  50Н 7 ;
Dотв2  12Н 7. Установка производится на два установочных постоянных
пальца: цилиндрический и срезанный с соответствующими посадочными
диаметрами – 50е9 и 12е9.
Решение:
Определяем наибольший
 12 Н 7 0, 035 с пальцем  12е9


соединении
отверстия
S max1 = 12,035 – 11,930 = 0,105 мм.
в
соединении
отверстия

зазор
:
0, 020
0, 070

в
Вычисляем
наибольший
зазор
0, 05
0, 032
 50 Н 7
с пальцем  50е9 0,100 :
 


S max2 = 50,05 – 49,9 = 0,15 мм.
Рассчитываем межцентровое расстояние между отверстиями:
L  a 2  b 2  60 2  752  96 мм.
Находим наибольшее угловое смещение:
0,15  0,105
tg 
 0,00133.
2  96
Определяем возможный перекос и наибольшую угловую погрешность (мин): возможный перекос 0,13 мм на длине 100 мм; угловая погрешность  = 4.
15
Практическое занятие № 3
МЕТОДЫ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ЗАЖИМНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
И МЕХАНИЗМЫ
Для закрепления обрабатываемых деталей на металлорежущих
станках заготовок используют различной конструкции зажимные механизмы. При этом применяют как простые, так и сложные конструкции
зажимных механизмов. К простым относятся винтовые, эксцентриковые,
рычажные и клиновые зажимы, работающие от мускульной силы рабочего. Сложные зажимные механизмы состоят из многих элементов, которые в основном работают от механизированного привода.
При конструировании зажимных элементов и зажимных устройств
приспособлений часто возникает необходимость определения величины
силы, развиваемой этим зажимом. Усилие зажима Q, создаваемое винтом
или гайкой, рассчитывается по формуле:
PL
(8)
,
Q
rср  tg     k 
где P – усилие, приложенное к гаечному ключу или рукоятке, Н; L – длина ключа или рукоятки (плечо), мм; rср – средний радиус резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом  = 230–330,  – угол
трения в резьбовом соединении, для метрических резьб  = 634); k – коэффициент, зависящий от формы и размеров поверхности прикосновения
зажимного элемента с зажимной поверхностью.
Усилие зажима, развиваемое Г-образным прихватом, определяется
по формуле:
  0,3l 
(9)
Q  P  1 
 ,



 H 
где Р – действующая на прихват осевая сила, Н; l – плечо прихвата, мм;
Н – высота прихвата, мм.
Усилие зажима, развиваемое эксцентриком, определяется по формуле:
PL
(10)
,
Q
  tg      tg1 
где Р – усилие, приложенное к рукоятке, Н; L – плечо рукоятки, мм;  –
радиус эксцентрика в точке касания, мм.
У кругового эксцентрика:
D
(11)
   cos  ,
900
2
tg max 
где  и 1 – углы трения.
2l ,
D
16
(12)
Значения коэффициента k для различных случаев:
 винт со сферическим опорным торцом: K = 0;
 винт с плоским опорным торцом:
K = 0,6r;
(13)
 винт со сферическим опорным торцом, соприкасающимся с конусным углублением
β
2
K  Rctg  ,
(14)

винт с кольцевым опорным торцом или гайка
3
3
 D нар

 D вн
(15)
;
К  0,33 μ 2
D D 2 
вн 
 нар
где  – коэффициент трения на торце винта или гайки;   0,1; r – радиус
опорного торца болта, мм; r  0,4Dвн резьбы; R – радиус сферы опорного
торца винта, мм;  – угол при вершине конусного углубления;  = 120;
Dнар и Dвн – наружный и внутренний диаметры опорного кольцевого торца винта или гайки, мм.
Задача 3.1
Определить усилия, создаваемые винтом или гайкой, при заданных
условиях (табл. 3.1).
Таблица 3.1
Варианты заданий
№
варианта
Тип болта или гайки
Диаметр
резьбы,
мм
Прилагаемое
усилие
Р, Н
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Гайка шестигранная
Гайка шестигранная
Гайка шестигранная
Болт со сферическим торцом
Болт со сферическим торцом
Болт со сферическим торцом
Болт с плоским опорным торцом
Болт с плоским опорным торцом
Болт со сферическим опорным торцом, упирающийся
в конусное отверстие ( = 120)
Болт со сферическим опорным торцом, упирающийся
в конусное отверстие ( = 120)
10
16
24
12
16
20
12
12
16
90
120
150
70
130
150
90
150
110
24
160
10.
Пример выполнения задачи 3.1
Исходные данные: определить усилие Q, создаваемое болтом М20 со
сферическим опорным торцом при действии на плоскость, если усилие,
прилагаемое к ключу, Р = 100 Н.
17
Решение:
Вычисляем значения величин rср, L, , , входящих в формулу для
определения усилия, создаваемого винтом:
L = 12 D резьбы = 1220 = 240 мм;
rср = 9,19 (из таблицы метрических резьб) [3];  = 3  330, принимаем
 = 318;  = 634 (из условия tg = Kтр = 0,1).
Определяем усилие Q, создаваемое винтом, по формуле (8):
100  240
Q
 15550 Н.
9,19tg 3 015  6 0 34
Сверяем с табличными данными [3]: Q = 16000 Н (прилож. 2 и 3).
Задача 3.2
Выбрать круговой эксцентрик для зажима заготовки по размеру Н,
определить усилие, развиваемое этим зажимом (табл. 3.2)
Пример выполнения задачи 3.2
Исходные данные: выбрать круговой эксцентрик для зажима заготовки по размеру Н = 130 h16. Определить усилие Q, развиваемое этим
зажимом.
Таблица 3.2
Варианты заданий
№ варианта
1.
2.
3.
4.
5.
Н, мм
25 ± 0,5
140 h14
210 h12
70 ± 0,25
90 ± 0,3
№ варианта
6.
7.
8.
9.
10.
Рис. 6. Схема кругового эксцентрика
18
Н, мм
275 h16
300 h16
500 h16
35 + 0,6
175 + 1,5
Решение:
Определяем допуск зажимаемого размера заготовки: Н  130h16 0,025  ,
δ = 2,5 мм.
Устанавливаем величину хода эксцентрика:
S ход  1,5δ  1,5  2,5  3,75 мм.
Выбираем величину эксцентриситета е  S ход ; принимаем е = 4 мм.
Выбираем диаметр круглого эксцентрика. Из условия D  20е принимаем D = 80 мм.
Определяем усилие зажима эксцентриком Q, используя формулу (10):
Q
PL
,
ρtg(α   )  tg  1 
где P – усилие, приложенное к ручке, Н; L – плечо рукоятки, мм; ρ – радиус эксцентрика в точке касания, мм, определяемый по формуле (11):
D
ρ900 
;
2 cos α
 – угол подъема эксцентрика, град, определяемый по формуле (12):
2e
tgα max  ;
D
 и 1 – углы трения на поверхности соприкосновения эксцентрика с зажимаемой деталью и его осью.
2
D
ρ     e 2  40,1 мм.
2
e
 0,1 ;  = 543.
0,5D
 =  = 543.
tgα 
Q
150  200
150  200

 2730 Н.
40,10,2  0,1
40,1 tg11 0 26  tg5 0 43


19
Практическое занятие № 4
ПРИВОДЫ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Наибольшее применение получили силовые приводы станочных
приспособлений: пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электромеханические и др. Выбор наиболее эффективной конструкции силового привода зависит от конкретных производственных
условий и других факторов.
Усилия Ршт на штоке пневматических и гидравлических цилиндров
определяют по формулам:
 для цилиндров одностороннего действия (пуск воздуха или масла в бесштоковую полость):
(16)
Ршт  0,785Dц2 pη;
 для цилиндров двухстороннего действия при пуске воздуха (масла) в бесштоковую полость:
(17)
Ршт  0,785Dц2 pη ;

в штоковую полость:


2
Ршт  0,785 Dц2  d шт
рη ,
(18)
где Dц – диаметр цилиндра, мм; dшт – диаметр штока, мм; р – давление
воздуха или масла, Па;  – коэффициент полезного действия цилиндра.
Усилие на штоке пневматической диафрагменной камеры двухстороннего действия определяют по формуле:
(19)
Ршт  0,26 D 2  Dd  d 2  рη ,
где р – давление воздуха, Па; D – диаметр пневмокамеры (внутренний),
мм; d – диаметр диска, мм.
Обычно d = 0,7D , тогда
(20)
Ршт  0,58D 2 pη .
Формулы для определения расчетных зависимостей для других типов усилителей приведены в источниках [1, 2], прилож. 5.
Задача 4.1
Подобрать пневматический цилиндр двустороннего действия, если
при давлении сжатого воздуха р, МПа, усилие на штоке составляет Ршт, Н
(табл. 4.1).
Пример выполнения задачи 4.1
Исходные данные: подобрать пневматический цилиндр двустороннего
действия, если при пуске сжатого воздуха под давлением р = 0,4 МПа в
бесштоковую камеру усилие на штоке составляет Ршт = 5000 Н.
20
Таблица 4.1
Варианты заданий
Наименование па1
2
3
4
раметров
Ршт, Н 18000 33000 23000 3100
р, МПа
0,4
0,6
0,4
0,4
Пуск
сжатого
воздуха
без штока
производится в
полость
№ варианта
5
6
3500
0,4
8000
0,6
7
8
9
4000
0,4
2500
0,4
10
30000 25000
0,6
0,5
со штоком
Решение:
Для определения диаметра пневматического цилиндра используем
формулу (17), из которой определяем:
D
D
Pшт
,
0,785 рη
5000
 137 мм.
0,785  0,4  0,85
Выбираем цилиндр из нормального ряда диаметром D = 150 мм [1].
Усилие на штоке:
Ршт  0,785  150 2  0,4  0,85  6000 Н.
Задача 4.2
Определить диаметр гидравлического цилиндра двустороннего действия или при каком давлении масла р, МПа, нужно работать, если необходимо иметь усилие на штоке Ршт, Н (табл. 4.2); d = 0,5D.
Пример выполнения задачи 4.2
Исходные данные: определить диаметр D, мм, гидравлического цилиндра двустороннего действия, если масло подается в полость без штока
под давлением р = 8 МПа и требуется усилие Ршт = 7000 Н.
Таблица 4.2
Варианты заданий
Наименование параметров
D, мм
р, МПа
Ршт, Н
Пуск сжатого
воздуха
производится
в полость
1
--8,0
19000
2
3
4
№ варианта
5
6
50
--60
----6,0
--4,0
17000 8000 19000 4000
без штока
40
--5000
7
8
9
10
--5,0
2500
50
--4000
--6,0
6500
60
--7200
со штоком
21
Решение:
Из формулы (17)
D
Ршт
.
0,785 рη
7000
 38,8 мм.
0,785  8  0,75
Принимаем цилиндр из нормального ряда D = 40 мм и проверяем
усилие на штоке этого цилиндра:
Ршт  0,785  40 2  8,0  0,75  7500 Н.
D
Задача 4.3
Определить усилие Ршт на штоке диафрагменной камеры двустороннего действия, если заданы ее размеры и известно давление воздуха р,
МПа (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Варианты заданий
Наименование
параметров
№ варианта
Dнар, мм
1
230
2
200
3
175
4
230
5
200
6
175
7
230
8
200
9
175
10
230
D, мм
178
148
130
178
148
130
178
148
130
178
d, мм
120
88
80
120
88
80
---
---
---
---
p, МПа
0,6
0,6
0,6
0,5
0,5
0,5
0,4
0,45
0,4
0,45
Пример выполнения задачи 4.3
Исходные данные: определить усилие на штоке диафрагменной камеры при среднем положении диафрагмы, если ее размеры Dнар = 200 мм;
D = 140 мм; давление сжатого воздуха р = 0,4 МПа.
Решение:
Усилие на штоке определяем по формуле:
Ршт.ср  0,58D 2 pη.
В нашем случае находим среднюю величину так:
Ршт.ср  0,58  140 2  0,4  4550 Н.
22
Практическое занятие № 5
НАПРАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
К вспомогательным элементам технологической оснастки относятся
кондукторные втулки, копиры, высотные и угловые установы. Они служат для связи и фиксации оснастки на станках.
Диаметр отверстия контрольных втулок устанавливают исходя из
наибольшего предельного размера режущего инструмента, который принимается за номинальный размер отверстия. Допуски на диаметр отверстия устанавливают по системе вала, по посадкам G6, в зависимости от
типа используемого инструмента и точности изготовляемого отверстия.
Соединение постоянных кондукторных втулок с кондукторными
плитами происходит по системе отверстия с посадкой H 7 . Соединение
r6
основных втулок с кондукторными плитами происходит по системе отверстия с посадкой H 7 . Соединение основной втулки с кондукторными
n6
втулками происходит по системе отверстия с посадкой
H8
g7
или
H7 .
g6
Типы кондукторов с кондукторными втулками представлены в прилож. 9.
Задача 5.1
Вычислить диаметр отверстия постоянной кондукторной втулки и
допуск на нее для выполнения заданной обработки отверстия диаметром
D. Установить диаметр и посадку соединения ее с кондукторной плитой
(табл. 5.1).
Пример выполнения задачи 5.1
Исходные данные: рассчитать допуск на диаметр отверстия в постоянной кондукторной втулке для сверления отверстия 20Н10, а также
диаметр и посадку соединения ее с кондукторной плитой. Выбрать втулку по ГОСТ.
Решение:
Предельные размеры диаметра сверла общего назначения – 20-0,052
[1]. Наибольший размер диаметра сверла – 20 мм.
Устанавливаем допуск на диаметр кондукторной втулки, принимая
посадку с зазором системы вала. Например: F 8 , верхнее отклонение
h8
+0,05; нижнее отклонение +0,02.
23
Таблица 5.1
Варианты заданий
№
варианта
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Метод обработки
Диаметр отверстия, мм
Развертывание чистовое
Сверление
Развертывание
Зенкерование чистовое
Зенкерование черновое
Сверление
Развертывание чистовое
Зенкерование чистовое
Зенкерование черновое
Развертывание черновое
40Н8
28Н10
37Н10
25Н9
30Н9
35Н10
38Н7
50Н9
48Н9
79,91Н8
Устанавливаем диаметр отверстия кондукторной втулки  20 00,,05
.
02
Диаметр соединения кондукторной втулки с кондукторной плитой будет 28 H 7 [8],
r6
(прилож. 1, 8). Выполняем эскиз установки постоянной
втулки в кондукторную втулку (рис. 7).
Рис. 7. Эскиз установки постоянной втулки
Задача 5.2
Установить диаметры отверстий быстросменных кондукторных втулок с допусками для обработки заданного отверстия (табл. 5.2) набором
шпиндельных инструментов. Определить диаметры соединений этих
втулок с основной втулкой и последней с кондукторной плитой.
Таблица 5.2
Варианты заданий
№
варианта
1
2
3
Диаметр
отверстия
15Н7
40Н8
39Н9
Условия
обработки
4
5
6
20Н7 32Н10 36Н7
7
8
50Н8
15Н8
9
10
24Н9 45Н10
отверстие в заготовке литое или
горячештампованное
в сплошном материале
24
40Н8/g7
52Н7/r6
Рис. 8. Пример оформления эскиза к задаче 5.2
25
Практическое занятие № 6
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОРПУСОВ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
При конструировании корпусов приспособлений учитывают технические достоинства каждого вида корпусов (литых, сварных, сборных,
изготовленных из стандартных заготовок) и их применяемость в различных типах производства. В зависимости от способа центрирования корпуса на станке нужно уметь рассчитать величину погрешности, возникающей при этом, и ее влияние на точность обработки. С конструированием корпуса связан вопрос о способе его крепления, а значит и всего приспособления на станке.
Задача 6.1
Приспособление для закрепления заготовки на станке указанного
типа устанавливается на стол станка, крепится к нему за Т-образные пазы
большими и центрируется по среднему (более точному) Т-образному пазу с помощью двух установочных шпонок, расстояние L между которыми
задано (табл. 6.1).
Требуется предложить конструкцию и сделать эскиз проушины корпуса приспособления, выбрать детали для крепления приспособления к
столу, найти угловую погрешность установки корпуса приспособления на
столе станка.
Таблица 6.1
Варианты заданий
№
варианта
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Тип станка
Вертикально-фрезерный
Вертикально-фрезерный
Продольно-фрезерный
Продольно-фрезерный
Продольно-фрезерный
Универсально-фрезерный
Универсально-фрезерный
Продольно-строгальный
Горизонтально-фрезерный
Горизонтально-фрезерный
Модель
L, мм
6Н10
6Н14
А662
6А63
6652
6Н81
6Н83
712
6Н81Г
6П80Г
300
500
1200
600
3000
700
1250
650
550
400
Пример выполнения задачи 6.1
Исходные данные: приспособление для закрепления заготовки на горизонтально-фрезерном станке модели 6Н82Г устанавливается на стол
станка. Расстояние между установочными шпонками L = 350 мм.
Требуется предложить конструкцию и сделать эскиз проушины корпуса приспособления, выбрать детали для крепления приспособления к
столу и найти угловую погрешность установки корпуса приспособления
на стол станка.
26
Решение:
Стол станка модели 6Н82Г имеет прямоугольную форму с рабочей
поверхностью L  B = 1130  224 мм [3], на которой размещены три продольных Т-образных паза по ГОСТ 1574-82 размерами в мм: а = 18; b = 30;
h = 18; с = 14. Расстояние между пазами t = 70 мм. Принимаем, что нижняя часть сварного корпуса имеет вид прямоугольной плиты с двумя или
четырьмя проушинами, рекомендованными [3]. Так как ширина верхней
части паза стола а = 18 мм, устанавливаем, что болт для крепления приспособления к столу будет диаметром М16.
Для крепления приспособления к столу станка требуется два или четыре комплекта следующих деталей:
а) болт к станочным обработанным пазам М16 ГОСТ 13152-87;
б) шайба чистая, плоская ГОСТ 11331-88 М16;
в) гайка чистая шестигранная ГОСТ 5927-82 М16.
Наибольшая угловая погрешность определяется формулой:
S
(21)
tgα  max ,
L
где Smax – наибольший зазор в соединении шпонки с пазом стола, мм; L –
расстояние между установочными шпонками, мм.
18,035  17,965
tgα 
 0,0002.
350
Это значит, что перенос обрабатываемой поверхности относительно
оси стола составляет 0,2 мм на 1000 мм длины или 0,02 на 100 мм длины.
27
Практическое занятие № 7
МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Методика проектирования приспособлений подробно изложена в [1, 8].
Расчет, связанный с определением величины зажимного усилия, целесообразно выполнять в следующем порядке:
1. Составить расчетную схему всех сил, действующих на заготовку
в процессе обработки.
2. Рассматривая условия равновесия заготовки, составить уравнения проекций всех сил и моментов, действующих на заготовку.
3. Рассчитать величину сил резания и моментов, действующих на
заготовку в процессе данной операции.
4. Установить величину зажимного усилия, развиваемого данным
зажимным устройством.
5. Сравнить величину зажимного усилия с величиной силы резания
и моментов с целью обеспечения надежности закрепления заготовки.
Задача 7.1
Произвести расчеты по конструированию центровой оправки для токарной (круглошлифовальной) обработки с зажимом заготовки по торцам
гайкой. Эскиз заготовки представлен на рис. 9. Главная составляющая
усилия резания Pz и размеры поверхностей соприкосновения заготовки с
торцами оправки и зажимающей шайбы принять такими: D1 = D3 = D6 –
(1–2) мм; D3 = D4 = d + (1–2) мм (табл. 7.1).
Пример выполнения задачи 7.1
Исходные данные: провести расчеты по конструированию центровой
оправки для токарной обработки с зажимом заготовки по торцам гайкой.
Обтачивание заготовки начерно производится по наружной поверхности
Do = 125 мм, при этом главная составляющая усилия резания Pz = 1025 Н.
Размеры центрального базового отверстия заготовки: d = 60H8; l = 50 мм.
Размеры зажимающих торцов оправки и шайбы приняты конструктивно:
D1 = 100 мм; D2 = 60 мм; D3 = 90 мм; D4 = 65 мм.
Определить необходимое усилие затягивания гайкой, установить
размер резьбы оправки и гайки и диаметр посадочного места оправки.
Таблица 7.1
Варианты заданий
№ варианта
Dа, мм
d, мм
l, мм
Dб, мм
Pz, Н
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
240
120
60
90
110
125
180
100Н7
80Н8
30Н8
50Н7
50Н8
45Н7
80Н8
50
100
60
45
60
80
35
200
150
50
80
100
100
150
2100
1800
1300
1500
1600
2900
2850
28
Окончание табл. 7.1
№ варианта
Dа, мм
d, мм
l, мм
Dб, мм
Pz, Н
8.
9.
10.
85
45
100
35Н7
25Н7
40Н8
60
60
55
60
40
90
1100
1400
2100
Рис. 9. Эскиз заготовки
Решение:
Определяем момент резания:
М
рез
(22)
 Pz  Dд /2,
М рез  1025  125/2  64000 Н  мм.
Вычисляем момент трения для надежного закрепления заготовки (с
учетом коэффициента запаса К = 2):
М тр  k  М рез
М тр  2  64000  128000 Н  мм.
Находим осевую силу Рос с учетом наличия двух кольцевых поверхностей трения из уравнения:
 D  D2 D3  D4 
(23)
М  Р  f  1

.
тр
ос
Откуда
Pос 
Рос 

4
4
4M тр

f  D1  D2  D3  D4 
,
(24)
4  128000
 12720 Н.
0,12  100  80  90  65
Устанавливаем размер резьбы оправки и гайки. По данным [3]
Рос = 14600 Н при номинальном диаметре резьбы М24. Остальные размеры оправки устанавливаются конструктивно при разработке общего вида.
29
Контрольные вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
Роль приспособлений в машиностроении.
Приспособления и их функции.
Классификация приспособлений по назначению.
Станочные приспособления (виды, назначение).
Классификация приспособлений по степени автоматизации.
Универсально-сборные приспособления (УСП).
Что означает полная и неполная ориентация заготовки в приспособлении?
Число опор, необходимых при установке заготовок.
Установочные базы.
Правило шести точек.
Требования, предъявляемые к установочным элементам приспособлений.
Каким образом можно обеспечить устойчивое положение детали на
основных опорах?
Установка заготовок на плоскости.
Виды и конструкции опорных пластин.
Самоустанавливающиеся или плавающие опоры (конструкция и
принцип действия).
Установка заготовок в опорные призмы.
Конструкции призм.
Установка заготовок во втулках.
Установка заготовок в самоцентрирующие устройства.
Установка заготовок на оправки.
Типы оправок.
Установка заготовок по двум цилиндрическим отверстиям и перпендикулярную к ним плоскость.
Конструкции установочных пальцев.
Установка на центровые гнезда.
Конструкции центров.
Установка заготовок по зубчатым поверхностям.
Погрешность установки и ее составляющие.
Погрешности, возникающие в процессе обработки.
Случайные и постоянные погрешности.
Назначение зажимных устройств.
Силы, действующие на заготовку в процессе обработки.
Требования к зажимным устройствам.
Правила, которые необходимо учитывать при выборе схемы закрепления детали.
Методика расчета сил закрепления.
30
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
Зажимные устройства первого и второго типов.
Из чего складывается жесткость установочных элементов?
Из чего складывается жесткость зажимных элементов?
Коэффициент запаса К и его составляющие.
Классификация зажимных устройств.
Элементарные зажимные устройства.
Конструкция винтовых зажимных устройств.
Преимущества и недостатки винтовых зажимов.
Эксцентриковые зажимные устройства, конструкция и принцип работы.
Преимущества и недостатки эксцентриковых зажимов.
Виды эксцентриков, сходства и различия.
Правила построения копира для замкнутого контура.
Комбинированные зажимные устройства.
Для чего используют САПР-приспособление, назовите условия для
его применения.
Для чего служат направляющие элементы приспособлений?
Этапы нормализации приспособлений.
Принцип работы пневмопривода.
Схема обработки детали по копиру.
Недостатки магнитных зажимных устройств.
Какие погрешности вызываются неточностью изготовления приспособлений?
Методика проектирования специальных приспособлений.
Какой эффект дают нормализация и стандартизация приспособлений?
Конструкция пневмоприводов.
Конструкция фиксаторов, достоинства и недостатки.
Система универсально-сборных приспособлений (УСП).
Конструкции кондукторов, область их применения.
Электромагнитные зажимные устройства.
Каким образом можно повысить виброустойчивость приспособлений, для чего это нужно?
Уплотнения для пневмо- и гидроприводов.
Требования к конструкции корпусов приспособлений.
Система универсально-наладочных приспособлений (УНП).
Конструкция и принцип работы зажимных втулок с гидропластмассой.
Как можно увеличить силу на штоке пневмокамер?
Исходные данные для проектирования приспособлений.
Конструкции тарельчатых пружин, из каких материалов их изготавливают?
31
70. Каким образом осуществляется питание гидросистем приспособлений?
71. Правила оформления общих видов приспособлений.
72. Конструкция и принцип работы мембранных патронов.
73. Принцип работы гидроприводов.
74. Схемы конструкционных станочных приспособлений.
75. Правила построения копира для замкнутого контура.
76. Зажимные устройства, приводимые в действие от привода станка.
77. Каким образом можно рассчитать рентабельность приспособления?
78. Приспособления для настройки инструмента на размер.
79. Конструктивное оформление элементов приспособления.
80. В каких случаях используются цанговые зажимы?
81. Конструкция пневмокамер с выпускной диафрагмой.
82. Материалы для выполнения корпусов приспособлений.
83. Преимущества пневмогидроприводов.
84. Конструктивные особенности систем УСП и УНП.
85. Требования, предъявляемые к изготовлению кондукторных втулок.
86. Зажимные устройства с приводом от электродвигателя.
87. Как можно повысить жесткость приспособлений?
88. Конструкция и размеры кондукторных втулок.
89. Вакуумные зажимные устройства, конструкция и принцип работы.
90. Порядок проведения расчетов приспособлений на точность.
91. Достоинства и недостатки зажимных втулок с гидропластмассой.
92. Задачи конструктора при проектировании приспособлений.
93. Принцип работы гидроприводов.
94. Виды и функции силовых приводов.
95. Конструкция и принцип работы оправок с тарельчатыми пружинами.
96. Достоинства и недостатки гидроприводов.
97. Последовательность конструирования приспособлений.
98. Достоинства и недостатки пневматических приводов.
99. Виды поворотных и делительных устройств, область их применения.
100. Что такое унификация приспособлений, какой эффект она дает?
101. Разновидности конструкций корпусов приспособлений.
102. Область применения копиров.
103. Точность исполнения различных размеров приспособлений.
104. В каких случаях применяются сменные, быстросменные и постоянные кондукторные втулки?
105. Для чего при конструировании приспособлений рассчитываются сила резания и момент резания?
106. Методика расчета сил зажима и выбор механизированного привода.
107. Технико-экономическое обоснование проектируемого приспособления.
32
Приложения
Приложение 1
ВТУЛКИ КОНДУКТОРНЫЕ: ОСНОВНЫЕ, СМЕННЫЕ И
БЫСТРОСМЕННЫЕ (рис. 10)
Рис. 10.
Размеры в мм
d А1; А
Dr
H
8
7
11
10
8
12
9
14
10
16
12
18
4
6
15
18
22
28
22
34
26
40
30
40
C
d А1; А
Dr
35
46
40
52
45
58
1,0
12
20
15
H
25
40
25
45
35
60
2,0
22
15
25
20
32
20
1,5
52
66
60
76
70
90
35
20
35
C
40
70
45
80
45
80
Примечание. Материал: для d до 25 мм – сталь У7А (ГОСТ 1435-54), для d свыше
25 мм – сталь 20 (ГОСТ 1050-60). Термообработка: сталь У7А калить, HRC 45-50; сталь
20 цементировать и калить, HRC 56-60.
33
Приложение 2
РАСЧЕТЫ ЗАЖИМАЮЩИХ УЗЛОВ И УСТРОЙСТВ
10
12
16
20
24
4,50
5,43
7,35
9,19
11,02
120
140
190
240
310
30
45
80
100
150
4000
5800
10000
12600
20000
10
12
16
20
24
4,50
5,43
7,35
9,19
11,02
120
140
190
240
310
25
35
65
100
130
4200
5700
10600
16500
23000
10
12
16
20
24
4,50
5,43
7,35
9,19
11,02
120
140
190
240
310
25
35
65
100
130
3000
4000
7200
11400
16000
PL
Rср tg      0,6r
Со сферическим
опорным
торцом
Q
Со сферическим
опорным
торцом
(упор в
конусное
углублеQ
ние)
Развиваемое
усилие зажима
QвН
Q
Величина приложенного
усилия Р в Н
С плоским
опорным
торцом
Длина ключа
или рукоятки
L  в мм
Эскиз и расчетная
формула
Средний радиус резьбы Rср в
мм
Тип
болта
Номинальный
диаметр резьбы
в мм
Усилия зажима, передаваемые болтами
PL
Rсрtg    
PL
Rсрtg      R  ctg

2
Примечание:  – угол подъема резьбы  2 30  3 30; tg 


t шаг резьбы ;
2Rср
 – угол трения в резьбовом соединении (для метрической резьбы 6 34);
 – коэффициент трения на торце болта (гайки)  0,1;
r – радиус опорного торца болта (r = 0,5d); R – радиус сферы опорного торца;
 – угол конусного углубления (принято  = 120).
34
Приложение 3
Rср tg      0,33
Q
Dн3  Dв3
Dн2  Dв2
PL


Dв3
Dв2
Гайка-барашек
Rср tg      0,33
Dн3
Dн2
Q
Длина ключа или
рукоятки
L  в мм
3,60
50
10
4,50
60
12
5,43
80
16
7,35
100
Развиваемое усилие зажима Q  в Н
PL
8
Величина приложенного усилия Р
вН
С рукояткой
Эскиз и расчетная формула
Q
Под ключ
Номинальный
диаметр резьбы в
мм
Средний радиус
резьбы Rср в мм
Тип болта
УСИЛИЯ ЗАЖИМА, ПЕРЕДАВАЕМЫЕ ГАЙКАМИ
50
2500
80
4000
100
5200
20
9,19
140
10
4,50
120
45
4000
12
5,43
140
70
5800
16
7,35
190
100
8500
20
9,19
240
24
11,0
2
310
150
1460
0
4
1,77
8
10
300
5
2,24
9
15
350
6
2,67
10
20
450
8
3,60
12
10
4,50
17
30
700
PL
Rср tg      0,33
D н3  Dв3
D н2  Dв2
Примечание: Dн и Dв – наружный и внутренний диаметры опорного торца гайки.
35
Приложение 4
ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
СПОСОБАХ УСТАНОВКИ
Схема установки
Заданный
Величина погрешности , поразмер
лучаемой на заданный размер
Установка на плоскость
h
  Н
B
  h  tg
Угол 
 
Установка на призму

h
D
2 sin

2

60
90
120

δ
0,7δ
0,58δ
Н
  0,5   D
B
36
Заданный
Величина погрешности , поразмер
лучаемой на заданный размер
Установка на цилиндрический палец
При одностороннем смещении
заготовки
Схема установки

z D

2 2
z – зазор посадки
B
При произвольном смещении
заготовки
  z D
Примечание. При определении  принимается условие, при котором предусматриваются геометрически правильные базовые поверхности приспособления.
37
Приложение 5
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИВОДОВ
А
А
а)
А
б)
в)
Рис. 11. Характеристики приводов:
а) схема поршневого привода; б) схема камерного привода с тарельчатой мембраной;
в) схема камерного привода с плоской мембраной
Определяемые
параметры
Обозначение
Активная площадь
поршня или
мембраны
F
Площадь боковой поверхности манжетных
уплотнений поршня и
штока
Потери на трение в
манжетных
уплотнениях
Поршневой привод
D 2
Камерный привод
с тарельчас плоской
той
мембраной
мембраной

4

16
 D  d 1 2
Сопротивление возвратной пружины
Рекомендуемый диаметр рабочей
полости
Рекомендуемое отношение диаметра шайбы
к диаметру мембраны
D  d1 2
Fпш
Fштк
πD1d1
πdb
-
-
Т
ρ(Fпш + Fштк)f
-
-
Рштк
(F·ρ) – T – q
d1
D
2
 0,15D  d1    q
в конце допустимого хода
штока
2
К(δ + S)
q
D

D  d1    q
16
в исходном положении штока

Усилие, передаваемое
штоком*

16
От 10 см и более
при
F ≥ 2,5(Fпш + Fшт)
–
38
От 13 см и
более
От 15 см и
более
0,65–0,70
0,75–0,80
Окончание табл.
Определяемые
параметры
Обозначение
Поршневой привод
Допускаемый ход
штока
S
Lц- Bп
Камерный привод
с тарельчас плоской
той
мембраной
мембраной
назад до исходного положения
0,1–0,13D
0,20,3D
вперед от ис(вперед)
ходного положения
0,15–0,20D
*
Для цилиндров двухстороннего действия усилие, передаваемое штоком, равно
(F·ρ)-T.
39
Приложение 6
ОПОРЫ ПОСТОЯННЫЕ
Рис. 12.
Размеры в мм
D
dПл
H
H1C5
L
C
t
K
b
R
6
4
3
6
3
6
8
11
0,8
1,0
0,25
0,8
6
8
6
4
8
4
8
12
16
0,8
1,2
0,25
0,8
8
12
8
6
12
6
12
16
22
1,0
1,2
0,5
1,5
12
16
10
8
16
8
16
20
28
1,5
1,5
0,5
1,5
16
20
12
10
20
10
20
25
35
2,0
1,5
0,5
2,0
20
25
16
12
25
12
25
32
45
2,0
2,0
0,5
2,0
24
30
20
16
30
16
30
42
55
2,5
2,0
0,5
2,5
30
40
24
20
40
20
40
50
70
3,0
2,0
0,5
2,5
40
Примечание. Материал для D  12 мм – сталь У8А (ГОСТ 1435-48), для D  12 мм
– сталь 15 и 20 (ГОСТ 1050-60). Термообработка: сталь У8А калить, HRC 50–60; сталь
15 и 20 цементировать и калить, HRC 55–60.
40
Приложение 7
ПЛАСТИНЫ ОПОРНЫЕ (по ГОСТ 4743-57)
Рис. 13.
Размеры в мм
В
12
16
20
25
30
35
L
40
60
60
90
80
120
100
150
120
180
140
210
HC
b
l
l1 (допускаемое
отклонение 0,1)
d
d1
h
h1
C
8
9
10
20
6
8,5
4,0
0,8
0,5
15
30
7
10,0
6,5
1,0
20
40
9
13,0
8,5
1,5
25
50
9
13,0
8,5
2,0
30
60
11
16,0
11,0
2,5
35
70
13
20,0
13,0
3,0
10
12
16
20
25
1
1
1
4
1
4
1
8
2
2
1,0
1,5
Количество
отверстий
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
Примечание. Материал – сталь 20 (ГОСТ 1050-60). Термообработка: цементировать,
калить, HRC 40–45. Размер Н допускается выполнять с припуском 0,2–0,3 мм на шлифование при сборке.
41
Приложение 8
ВТУЛКИ КОНДУКТОРНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ БЕЗ БУРТА
И С БУРТОМ
Рис. 14.
Размеры в мм
D Пл
D1
до 0,5
св. 0,5 до 1,0
св. 1,0 до 1,5
св. 1,5 до 2,0
св. 2,0 до 2,5
св. 2,5 до 3,0
св. 3,0 до 4,0
св. 4,0 до 5,0
св. 5,0 до 6,0
св. 6,0 до 7,0
св. 7,0 до 8,0
3,0
3,5
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
12,0
13,0
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
17
св. 8,0 до 9,0
св. 9,0 до 10,0
14,0
15,0
18
20
св. 10,0 до 12,0
18,0
св. 12,0 до 15,0
22,0
св. 15,0 до 20,0
28,0
d1
H
h
I
II
6
9
7
10
8
12
8
12
9
13
9
14
11
16
10
16
12
18
23
12
20
15
23
28
15
22
19
26
34
K
r
r1
1,5
0,5
7
11
D - 0,5
d
1,5
2,0
1,7
0,8
2,0
19
29
42
1,0
3,0
3,0
4,0
15
25
2,0
3,0
Окончание табл.
d
D Пл
D1
d1
H
h
I
II
20
32
24
36
св. 20,0 до 25,0
34,0
40
св. 25,0 до 30,0
40,0
46
20
35
25
40
св. 30,0 до 35,0
46,0
52
25
40
30
45
св. 35,0 до 40,0
52,0
60
25
45
30
50
св. 40,0 до 45,0
58,0
68
30
50
35
55
св. 45 до 52
66,0
76
35
60
40
65
K
r
r1
4,0
5
5,0
5,0
1,5
6,0
Примечание. Материал: для d до 25 мм – У10А (ГОСТ 1435-54), для d свыше 25 мм –
сталь 20 (ГОСТ 1050-60). Термообработка: сталь У10А калить, HRC 60-65; сталь 20
цементировать и калить, HRC 60-65.
43
Приложение 9
КОНДУКТОРЫ И ПОДСТАВКИ
Кондуктор скальчатый двухколонный с пневматическим
зажимом (рис. 15)
Предназначен для сверления различных по форме заготовок.
Сменные наладки устанавливаются на пальцах 1, плита с кондукторными втулками – на верхних пальцах 2.
Зажим заготовки осуществляется опусканием верхней крышки 3, соединенной со штоком пневмопривода 4, расположенного в нижней части
корпуса. Для управления служит кран 5. Ход штока – 8 мм. Усилие зажима при давлении воздуха в сети, равном 4 ат, составляет 4500 Н.
1.
Рис. 15.
Размеры в мм
A
B
70
100
90
120
H
наим.
50
80
наиб.
80
120
H1
h
h1
C
C1
D
d
L
160
205
12
15
6
8
125
180
38
53
210
270
13
16
280
350
44
2. Кондуктор скальчатый с пневматическим зажимом (рис. 16)
Установка и закрепление заготовки аналогичны предыдущему.
Пневматический поршневой привод 1 вместе с распределительным краном вынесен в сторону. Подъем и опускание крышки 2 осуществляются
через зубчатое зацепление колонки 3 с валиком 4. Усилие зажима при
давлении воздуха в сети, равном 4 ат, составляет  6500 Н.
Рис. 16.
3. Кондуктор с пневматическим зажимом для сверления
отверстий в цилиндрических заготовках (рис. 17)
Рис. 17.
Заготовка устанавливается на призму 1. Для настройки на заданное
расстояние от установочного торца до центра сверления служит пере45
ставной упор 2. Зажим осуществляется опусканием кондукторной плиты
3, связанной через направляющие колонки с подвижным пневмоцилиндром 4. Для возврата плиты в исходное положение служат пружины 5.
Диаметр обрабатываемых заготовок – 8–22 мм. Наибольший диаметр
сверления – 6 мм. Зажимной ход – 12 мм.
4. Кондуктор скальчатый двухколонный с механическим
зажимом (рис. 18)
Установка и закрепление заготовок аналогичны предыдущим. Зажим
заготовки осуществляется опусканием верхней крышки 1 при помощи
рукоятки 2, запирание в опущенном положении – конусным замком.
Рис. 18.
46
Рекомендуемые размеры в мм
H
A
A1
B
B1
наим.
наиб.
H1
H2
наим.
C
C1
C2
dC
75
105
140
185
170
215
120
350
120
170
240
320
155
215
290
380
60
90
125
170
90
130
175
230
40
55
70
80
145
200
265
330
75
110
150
200
125
180
250
335
38
58
70
85
13
16
20
24
5. Кондуктор скальчатый с механическим зажимом для сверления
отверстий в цилиндрических заготовках (рис. 19)
Рис. 19.
47
Заготовка устанавливается на призмах 1 и 2. Поддерживающая
призма 2 – подвижная. Для настройки на заданное расстояние от установочного торца до центра сверления служит упор 3. Зажим заготовки
осуществляется опусканием кондукторной плиты, запирание – конусом.
Размеры заготовок: диаметр 12–30 мм, наименьшая длина – 15 мм.
Конусный замок (рис. 20)
Рис. 20.
Применяется в скальчатых кондукторах. Валик 1, несущий рукоятку
2, посредством косозубой нарезки сцеплен с колонкой 3, на которой закреплена верхняя крышка кондуктора. Для опускания или подъема колонки следует повернуть рукоятку; после того как верхняя плита опущена до упора в заготовку, наступает торможение, при котором конус 4 валика начинает затягиваться в гнездо. Заклинивание валика препятствует
самопроизвольному отходу плиты. Благодаря простоте устройства, запирание конусом широко применяется в скальчатых кондукторах. Наклон
нарезки следует брать равным 45. Угол конуса принимается ~ 11 5
(конусность 1:5).
48
6.
Кондуктор портального типа (рис. 21)
Рис. 21.
Сменные наладочные устройства и плита с кондукторными втулками
устанавливаются на пальцах. Зажим осуществляется опусканием верхней
крышки, запирание – конусом. По сравнению с кондуктором, показанным
на рис.19, обеспечивает более жесткое закрепление.
Рекомендуемые размеры в мм
H
наим.
наиб.
H1
наим.
l
130
60
100
218
160
95
150
268
A
B
160
200
l1
C
L
170
95
140
230
210
120
170
280
49
dC
16
L1
310
370
7. Подставка к накладным кондукторам для заготовок, не имеющих центрального установочного отверстия (рис. 22)
Накладной кондуктор устанавливается на двух пальцах с помощью
откидных шайб. Заготовка зажимается между кондуктором и плитой. Зажим осуществляется опусканием кондукторной плиты, запирание в опущенном положении – конусным замком.
Рис. 22.
50
Список рекомендуемой литературы
1. Ансеров, М. А. Приспособления для металлорежущих станков / М. А. Ансеров.
– М.: Машгиз, 1960. – 650 с.
2. Гельфгат, Ю. Н. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения /
Ю. Н. Гельфгат. – М.: ВШ, 1975. – 237 с.
3. Горошкин, А. К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник /
А. К. Горошкин. – М.: Машиностроение, 1974. – 303 с.
4. Технологическая оснастка (практикум) / Н. П. Косов [и др.]. – Тольятти: Изд-во
ТГУ, 2003. – 256 с.
5. Схиртладзе, А. Г. Проектирование оснастки машиностроительных производств:
В 2-х ч. / А. Г. Схиртладзе . – М.: Станкин, 1999.
6. Схиртладзе, А. Г. Станочные приспособления / А. Г. Схиртладзе, В. Ю. Новиков.
– Йошкар-Ола, 1998. – 170 с.
7. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т. / Под ред. А. Г. Косиловой. –
М.: Машиностроение, 1972.
8. Терликова, Т. Ф. Основы конструирования приспособлений / Т . Ф. Терликова,
А. С. Мельников. – М.: Машиностроение, 1990. – 144 с.
51
Ольга Владимировна Мартыненко
ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА»
Учебное пособие
Редактор Пчелинцева М. А.
Компьютерная верстка Сарафановой Н. М.
Лицензия ИД № 04790 от 18 мая 2001 г.
Темплан 2008 г., поз. № 2К.
Подписано в печать 19. 05. 2008 г. Формат 60×84 1/16.
Бумага листовая. Печать офсетная.
Усл. печ. л. 3,25. Усл. авт. л. 3,06.
Тираж 100 экз. Заказ №
Волгоградский государственный технический университет
400131 Волгоград, просп. им. В. И. Ленина, 28.
РПК «Политехник»
Волгоградского государственного технического университета
400131 Волгоград, ул. Советская, 35.
52