Главная
страница 1
Министерство образования Российской Федерации

Волгоградский государственный технический университет

Камышинский технологический институт (филиал)

Волгоградского государственного технического университета

Кафедра «Технология машиностроения»

Методические указания к выполнению

курсового проекта по дисциплине


«Технологическая оснастка»

РПК «Политехник»

Волгоград

2002


УДК 621.9
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технологическая оснастка» / Сост. О.В. Мартыненко; Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2002. − 13 с.
Рассматриваются: составные части курсового проекта, их объем, содержание и порядок выполнения.

Предназначены для студентов специальности 1201 «Технология машиностроения» СПО.


Печатается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета


Составитель Ольга Владимировна Мартыненко
Методические указания

к выполнению курсового проекта

по дисциплине «Технологическая оснастка»
Редактор Л.В. Попова, Просондеев М. И.

Темплан 2002 г., поз. 131

Подписано в печать 2002 г. Формат стандартный 1/16.

Бумага потребительская. Усл. печ. л. 0,81

Уч. авт. л. 0,7. Тираж 50 экз. Заказ №

Волгоградский государственный технический университет.


400131 Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28.

ООО «Камипринт»

403850 г. Камышин, Волгоградской обл. ул. Ленина, 20.

© Волгоградский

государственный

технический

университет, 2002

Содержание

Введение………………………………………………………….4



  1. Цели и задачи курсового проектирования…….……………….5

  2. Составные части курсового проекта, их

объем и содержание……………………………………………...5

  1. Порядок расчета и конструирования

приспособления…………………………………………………..6

  1. Список литературы……………………………………………...13


Введение


Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Ведущую роль в самом машиностроении играет станкостроительная промышленность, производящая средства производства для машиностроительных заводов.

Но любой станок, даже самой совершенной конструкции, сам обработать деталь не может. Для этого ее 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 приспособления.

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 инструментами 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:

а) обеспечивают возможность автоматического получения точности размеров на настроенных станках;

б) значительно повышают производительность труда за счет применения многоместной, многопозиционной и непрерывной обработки;

в) облегчают условия труда рабочих;

г) расширяют технологические возможности станков;

д) создают условия для механизации и автоматизации станков;

е) снижают себестоимость обработки деталей;

ж) 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, 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.

1. Цели и задачи курсового проектирования


Курсовое проектирование по предмету «Технологическая оснастка» является самостоятельной расчётно-конструкторской работой студентов, предусмотренной учебным планом. Целью выполнения курсового проекта является закрепление учебного материала предмета, проверка способности студентов самостоятельно проанализировать назначение каждой проектируемой детали и условия, в которых она находится, дать наиболее рациональное конструкторское решение с учётом технологических, эксплуатационных и экономических требований. В процессе выполнения курсового проекта студенты приобретают навыки пользования технической и справочной литературой, учатся вести вычислительную работу. Курсовой проект должен соответствовать современному уровню проектирования технологической оснастки.

2. Составные части курсового проекта, их объём и содержание

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.



А. Расчётно-пояснительная записка должна иметь 10-15 листов, выполняться на писчей бумаге формата А4 в соответствии с требованиями ЕСКД.

Последовательность комплектования пояснительной записки: титульный лист; задание на курсовое проектирование; содержание; листы записки в порядке её выполнения; список использованных источников.



Б. Содержание пояснительной записки.

Введение. В нем указывается цель, связь с задачами машиностроения и обосновывается актуальность выбранной темы.

1. Общий раздел:

1.1. Описание конструкции детали, операции, для которой необходимо разработать приспособление, выбор оборудования и его техническая характеристика.

1.2. Разработка схемы базирования детали на данной операции.

1.3. Выбор типа приспособления и описание принципа его работы.

2. Специальный раздел:

2.1. Расчет погрешности базирования.

2.2. Разработка схемы силового замыкания заготовки в приспособлении.

2.3. Расчет сил резания, крутящего момента для заданной технологической операции.

2.4. Определение основных параметров привода приспособления.

2.5. Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении.

2.6. Прочностные расчеты 1–2 деталей приспособления.

2.7. Расчет экономической эффективности приспособления.

3. Список литературы.

Приложения.

Расчетно–пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД, а также стандарта КТИ.

В. Содержание графических документов:

1) чертёж изготавливаемой детали;

2) сборочный чертеж проектируемого приспособления;

3) деталировку нестандартных деталей приспособления;

4) варианты схем базирования заготовки в проектируемом приспособлении.

Графическая часть проекта выполняется на 1,5–2 стандартных листах формата А1 в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. Она должна содержать все необходимые данные для изготовления приспособления: виды, разрезы, сечения, обозначения шероховатости поверхности.

В технических условиях, приводимых на листах, должны быть указаны:

а) вид термообработки;

б) твердость;

в) материалы;

г) точность взаимного расположения поверхностей.

В специальной и справочной литературе приводится необходимая последовательность конструирования приспособлений. Принятые в расчетах нормативные, табличные, и другие данные должны сопровождаться ссылкой на источники в соответствии со списком использованной литературы, приведенным в конце пояснительной записки.



3. Порядок расчета и конструирования приспособления

Конструирование приспособления – творческий процесс. Для него характерны трудоемкость, многовариантность возможных решений и определенная последовательность выполнения.

На первом этапе конструирования получают и анализируют исходные данные, определяют условия использования приспособления и предъявляемые к нему требования. На этом этапе выбирают, обосновывают, рассчитывают отдельные элементы приспособления. Определяют техническую (с точки зрения обеспечения требуемой точности) и экономическую целесообразность возможных вариантов конструкции приспособлений.

На втором этапе из выбранных элементов разрабатывают общий вид приспособления и рабочие чертежи оригинальных деталей. Характер производства является основным определяющим фактором при выборе конструктивного варианта приспособления. В массовом и крупносерийном производстве используются специальные приспособления высокой производительности. Это приспособления с зажимными устройствами с быстродействующими пневмо- или гидроприводами, многоместные, автоматизированные. В серийном производстве могут применяться простые приспособления на принципах агрегатирования – каждое новое приспособление создается из узлов многократно используемых; нормализация и стандартизация узлов и деталей. В индивидуальном производстве используют в основном универсальные приспособления общего назначения, а также систему универсально-сборных приспособлений (УСП). Таким образом, в зависимости от конкретных условий, определяемых требованиями чертежа и технологического процесса, с помощью приспособления можно одновременно решать несколько различных задач. Для этого в нем предусмотрены детали и узлы с соответствующим целевым назначением. В общем случае приспособление может иметь следующие детали и узлы: корпус, опорные элементы, зажимные устройства, элементы для координации и направления инструмента, элементы, обеспечивающие точное расположение приспособления на станке, делительное устройство.

На основе этого анализа устанавливают следующее:

а) обрабатываемую деталь;

б) операцию, для которой проектируется приспособление;

в) станок для данной операции;

г) размеры детали, которые необходимо получить при данной операции;

д) установочные базы;

е) место действия зажимного усилия;

ж) установочные места принятого оборудования (размеры стола, количество Т – образных пазов и т. д.);

з) инструмент для данной операции (геометрические параметры).

Методы установки детали и установочные

элементы приспособлений

При установке обрабатываемой детали в приспособлении должно соблюдаться правило шести точек. Оно позволяет правильно решить вопрос о выборе установочных баз. При выборе установочных элементов пользуются литературными источниками [5] и ГОСТ, и лишь при необходимости используют специальные детали. Общие требования, предъявляемые к установочным элементам, определены необходимостью, уменьшить погрешности, влияющие на точность изготовления детали при использовании приспособлений:

1) число и расположение установочных элементов должны обеспечить необходимое базирование заготовки, устойчивость и жесткость ее закрепления. Изменение числа установочных элементов всегда приводит к появлению неопределенности базирования. Для обеспечения положения заготовки в приспособлении расстояние между опорами выбирают возможно большим. При выполнении условий неотрывности обрабатываемая заготовка лишается всех степеней свободы, и положение ее базовых поверхностей в пространстве является определенным;

2) количество опор, на которые устанавливают обрабатываемую заготовку, должно быть равно шести (правило шести точек). В процессе обработки деталей неизбежно возникают погрешности. Если они находятся в пределах допускаемых отклонений, заданных чертежом или техническими условиями, то точность обработки будет обеспечена. Любая схема базирования может обеспечить одинаковое положение всех заготовок партии только в том случае, если у них не будет погрешностей в размерах и во взаимном расположении баз. В действительности же погрешности всегда имеют место и влияют на положение заготовки в приспособлении. Расчет величины погрешности базирования при установке заготовок производится по литературным источникам [3], [5].



Закрепление заготовки, зажимные устройства приспособлений

Основное назначение зажимных устройств, приспособлений – обеспечение надежного контакта заготовки с установочными элементами, предупреждение ее смещения и вибраций в процессе обработки. Принцип действия и конструкцию зажимного устройства выбирают, исходя из конкретных условий выполнения операции: типа производства, величины сил резания, действующих на заготовку, типа станка и т. п. Надежность закрепления проверяется расчетами, выполняемыми при проектировании приспособлений. Зажимные устройства условно делят на три группы, и методика расчета зависит от того, к какой группе относится зажимное устройство.



К I группе относятся зажимные устройства, имеющие в своем составе силовой механизм и привод, который обеспечивает перемещение контактного элемента и создает исходное усилие Ри, преобразуемое в зажимное усилие Q (приводы пневматические, гидравлические, пневмогидравлические и т. д.).

Во II группу входят зажимные устройства, имеющие в своем составе только силовой механизм, который приводится в действие непосредственно рабочим, прилагающим исходное усилие Ри на тяге С. Это устройства с ручным приводом.

К III группе относятся зажимные устройства, которые не имеют силового механизма, а используемые приводы лишь условно можно назвать приводами, так как они не вызывают перемещений элементов зажимного устройства, а только создают зажимное усилие Q. К этой группе относятся вакуумные и магнитные устройства. Общность расчетов зажимных устройств обусловлена: а) определением сил и моментов резания; б) выбором коэффициента трения f; в) составлением расчетной схемы зажимного усилия Q; г) выбором коэффициента надежности закрепления К.

Для расчета сил закрепления необходимо знать условия проектируемой обработки: величину, направление и место приложения сил, сдвигающих заготовку, а также схему ее установки и закрепления. Рассчитать усилия зажима заготовки и основных параметров зажимного механизма можно, используя литературные источники [1], [2], [3], [4].



Прочностные расчеты

Прочностной расчет деталей приспособления ведется для наиболее нагруженных деталей. Могут быть произведены расчеты на прочность шпоночных, заклепочных, сварных соединений. Это могут быть расчеты на растяжение или на изгиб. Цель расчета – убедиться в прочности этих деталей, для чего нужно сравнить действительные напряжения с допускаемыми.

Прочностные расчеты деталей проводятся по методикам, изучаемым в курсе “Детали машин”.

Для кондукторов проводится расчет номинальных размеров и отклонений диаметров кондукторных втулок, используя литературные источники [1], [3].



Втулки бывают:

постоянные по ГОСТ 18429-73 – без бурта, по ГОСТ 18430-73 – с буртом. Они применяются, когда отверстие на операции обрабатывается одним инструментом (сверлом или зенкером). В кондукторную плиту запрессовывают по посадке Н7/n6;

сменные – ГОСТ 18431-73 – как и постоянные, используются при обработке отверстий одним инструментом, но случаях, когда необходима сравнительно частая их замена в результате износа (обычно в крупносерийном производстве). Сменные втулки устанавливают в постоянные по посадке H6/g6, H7/g6, закрепляются винтами. Постоянные втулки запрессовываются по посадке H7/n6;

быстросменные – ГОСТ 18432-73 – устанавливаются в основные втулки по посадке H6/g5, H7/g6. Применяются, когда в процессе операции отверстия обрабатываются последовательно несколькими инструментами (сверлом, зенкером, разверткой). Для направления каждого из них предусматривается своя быстросменная втулка (для развертки не предусматривается). Буртик у них делается высоким с накаткой и с боковым уступом для удержания винтом, отверстия во втулках выполняются в системе вала. Высоту постоянных и сменных втулок выбирают по ГОСТ. Расстояние между торцом втулки и заготовки l 0,3… 1d, лучше всего l 0,5d, где: dдиаметр просверливаемого отверстия.

Для приспособлений с механизированным силовым приводом (пневматическим, гидравлическим и т. п.) выбираются основные характеристики, и производится расчет параметров привода: диаметра цилиндра или диафрагмы, длина хода поршня сечений трубопроводов и т. д. [1], [3], [4], [5].

В зажимных устройствах первой группы применяются пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, механогидравлические, центробежно-инерционные и др. приводы. В III группе – вакуумные и магнитные.

Усилие Ршт на штоке пневматических и гидравлических цилиндров определяют по формулам:

а) для цилиндров одностороннего действия:



;

(1)

б) для цилиндров двухстороннего действия при пуске воздуха (масла) в бесштоковую полость:

,

(2)

где: Dy – диаметр цилиндра (мм);

dшт – диаметр штока (мм);

р – давление воздуха или масса (МПа/м2);

- коэффициент полезного действия.



усилие на штоке пневматической диафрагменной камеры

,

(3)

где: D – диаметр пневмокамеры (внутренний);

d – диаметр диска d0,7.

.

(4)

Экономическая эффективность приспособления

Применение станочных приспособлений способствует решению двух основных задач:

1) обеспечение заданной точности обработки;

2) повышение производительности и облегчение труда рабочих.

Для выполнения операций технологического процесса могут быть использованы приспособления, равноценные по точности, но различные по их сложности, производительности и стоимости. Применение сложных специальных приспособлений или автоматизированных с пневматическим или гидравлическим приводом повышает производительность труда, но при малом годовом выпуске деталей такие приспособления могут оказаться неэкономичными: от их применения себестоимость операции не снижается, а повышается. Поэтому при оснащении операции приспособлением необходимо производить экономические расчеты. Расчет экономической эффективности применения приспособления основывается на сопоставлении затрат и экономии, возникающих при его использовании и относимых к годовому периоду. Условие эффективности применения приспособления выражается формулой:

Э ≥ Р,

(5)

где: Э – годовая экономия (руб);

Р – годовые затраты в приспособлении (руб).

Годовая экономия:

,

(6)

где: Тшт – штучное время при обработке детали без приспособления;

Т nшт – штучное время на операции после внедрения приспособления;

ам – себестоимость одной станко-минуты (руб/мин);

Тшт и Т nшт определяются по нормативам времени.

,

(7)

где: апер – переменные затраты (заработная плата);

ап.п. – переменно-постоянные затраты (затраты на амортизацию, эксплуатацию станка, эксплуатацию универсальных приспособлений);

апост – постоянные прочие затраты (косвенные) цеховые расходы, которые при данном объеме выпуска продукции остаются постоянными. Все данные в таблице литературного источника [ 8 ].

Годовые затраты на приспособление рассчитываются в зависимости от типа приспособления:



Рсп = 0,6 Ссп,

(8)

где: Рсп – годовые затраты на специальные приспособления (руб);

Ссп – стоимость специального приспособления выбирается по литературному источнику [ 8 ];

– для специального, (9)

– для универсально-наладочного, (10)

– для универсально-сборного, (11)

где: Рком – затраты на одну компоновку, собранную один раз (руб);



Кпов – коэффициент повторяемости запуска партии деталей в течение года;

Сн – стоимость специальной наладки выбирается по литературному источнику [ 8 ];

Су – стоимость постоянной части универсально-наладочного приспособления.

Подобные расчеты проводятся после того, как специальное приспособление уже спроектировано, и необходимо установить будет ли оно экономически эффективным. Методика расчета экономической эффективности в литературных источниках [ 1 ], [ 2 ], [ 8 ].



Порядок конструирования и оформления

общего вида приспособления

Конструирование сводится к последовательному вычерчиванию элементов приспособления вокруг контура обрабатываемой детали.

Рекомендуется придерживаться следующего порядка.

Контур обрабатываемой детали наносят в необходимом количестве проекций, располагаемых так, чтобы оставалось достаточно места для последующего вычерчивания элементов приспособления. Контур вычерчивают тонкими линиями. Вокруг контура вначале вычерчивают направляющие детали (кондукторные втулки, габариты для установки фрез и т.п.). Далее проектируют и вычерчивают установочные детали и механизмы, затем зажимные и вспомогательные элементы и механизмы. После этого определяют контуры корпуса приспособления, используя ту или иную форму стандартных заготовок корпусов. Выбранную конструкцию детали или узла приспособления сразу же вычерчивают во всех проекциях. Также вычерчивают необходимые размеры и сечения в масштабе 1:1; исключение могут составлять приспособления для особо крупных или мелких деталей. На общем виде даётся нумерация деталей и составляется спецификация.

Размеры, допуски и посадки на чертежах приспособлений.

На чертеже общего вида указываются:



  1. габаритные и справочные размеры приспособления;

  2. контрольные и координирующие размеры с допусками, точность которых влияет на погрешность размеров детали (расстояния между осями кондукторных втулок и т. п.);

  3. размеры сопряжений с посадками, точность которых определяет расположение и условия работы отдельных механизмов приспособления.

Также на сборочном чертеже указываются технические требования.

Процесс проектирования станочного приспособления заканчивается получением комплекта конструкторской документации: сборочного чертежа, спецификации, рабочих чертежей деталей приспособления.



Список литературы:

  1. Ансеров М. Н. Приспособления для металлорежущих станков. − М.: Машиностроение, 1966, − 652 с.

  2. Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений. − М.: Машиностроение, 1983, − 276 с.

  3. Гельфгат Ю. И. Сборник задач и упражнений по технологии машиностроения. − М.: Высшая школа, 1975, − 237 с.

  4. Терликова Т. Ф., Мельников А. С., Баталов В. И. Основы конструирования приспособлений. − М.: Машиностроение, 1980, − 119 с.

  5. Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. − М.: Машиностроение, 1979, − 374 с.

  6. Схиртладзе А. Г. Проектирование оснастки машиностроительных производств. Ч.1 и Ч.2. − М.: «Станкин», 1999.

  7. Схиртладзе А. Г., Новиков В. Ю. Станочные приспособления. Йошкар-Ола, 1998, − 170 с.

  8. Уткин Н. Ф. Приспособления для механической обработки. − Л.: Лениздат, 1969, − 299 с.






Смотрите также:
Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технологическая оснастка» рпк «Политехник» Волгоград 2002
169.5kb.
1 стр.
Методические рекомендации по выполнению курсового проекта по дисциплине
234.06kb.
1 стр.
Методические указания ркп «Политехник» Волгоград 2004 ббк 81. 2 Анг
155.26kb.
1 стр.
Методические рекомендации по выполнению и оформлению семестрового задания и разъясняются предъявляемые к нему требования
71.76kb.
1 стр.
Методические указания по проведению практических занятий и выполнению семестрового задания
415.72kb.
1 стр.
Общие методические указания по выполнению разделов курсового проекта
51.85kb.
1 стр.
Методические указания к выполнению дипломного проекта Братск Издательство Братского государственного университета 2011
909.63kb.
6 стр.
Методические указания к разработке курсового проекта «Расчет основных технико-экономических показателей деятельности предприятий эт»
684.22kb.
5 стр.
Методические указания Волгоград 2010 ббк 87 я 7 ф 51
444.73kb.
2 стр.
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Системное программное обеспечение»
326.51kb.
1 стр.
Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности "Экономика и управление на предприятии
358.78kb.
2 стр.
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Валеология» для студентов специальности
1366.61kb.
7 стр.