6.1.Выбор прототипа конструкции и составление принципиальной схемы приспособления.
В соответствии с заданным типом производства рассматриваются возможные типы станочных приспособлений, применяемые для механической обработки в данном случае- степень их механизации. На основании проведенного анализа делается вывод о целесообразности выбора соответствующего типа приспособления и способа его механизации. Указывается количество одновременно обрабатываемых в приспособлении заготовок (многоместность приспособления). При выполнении данного вопроса следует использовать литературу[1,2,3].
6.2.Составление схемы установки. Определение погрешности базирования.
При изображении технологических баз на схеме установки необходимо руководствоваться ГОСТ 3.1107-81. Определение требуемого количества технологических баз, используемых при базировании заготовки, должно производиться с учетом правила шести точек [8]. Для сведения к минимуму погрешностей базирования следует руководствоваться принципами базирования: принципом совмещения баз и принципом постоянства базы.
При определении погрешностей базирования следует пользоваться источником[9].
6.3.Определение типа и размеров установочных элементов приспособления, их числа и расположения.
Тип установочных элементов определяется в зависимости от формы и точности базирующих поверхностей заготовок. Так, например, если базирующая поверхность заготовки плоская, то в качестве установочных деталей может быть представлено несколько разновидностей штырей(ГОСТ 13440-68. 13441-68. 13442-68), опорных пластин(ГОСТ 4743-68), опорных шайб.
Следовательно, требуется провести обоснование выбора одной из разновидностей установочных деталей. При этом предпочтение следует отдавать стандартным изделиям. Если, в силу ряда причин, применить стандартную установочную деталь не представляется возможным, то следует сконструировать оригинальную деталь и представить в РПЗ чертеж этой детали с указанием требований к ее изготовлению, материалу и термообработке.
Число и взаимное расположение установочных деталей определяется схемой базирования заготовки(см. п.6.2.)
6.4.Расчет режима резания, определение сил и моментов резания.
Исходными данными для расчета режима резания и определения сил и моментов резания являются: материал, вид, состояние обрабатываемой поверхности и размеры заготовок, режущего инструмента, размер, точность и шероховатость обработанной поверхности, способ крепления заготовки в приспособлении и модель станка, на котором выполняется механическая обработка.
Величину сил и моментов резания определяют по формулам теории резания металлов или выбирают по нормативным справочникам. Например, в [13] с 83 даны формулы для расчета скорости и сил резания основных видов обработки на фрезерных, токарных, сверлильных, шлифовальных и др. станках.
6.5. Составление схемы действия сил и моментов на заготовку, выбор точки приложения и направления силы зажима и расчет ее величины.
При составлении расчетной схемы сил и моментов, действующих в процессе обработки на заготовку, необходимо выполнить эскиз заготовки, указать координатные оси, изобразить все силы, действующие на заготовку: силы и моменты резания, зажимные усилия, реакции опор, силы и моменты трения в местах контакта заготовки с установочными элементами и зажимными устройствами, силы инерции учитывать в том случае, когда их величины составляют более 10% от сил резания.
Расчетную схему сил составить для наиболее неблагоприятного варианта месторасположения режущего инструмента по длине обрабатываемой поверхности, при котором для удержания заготовки от перемещения и поворота под действием силы резания требуется приложить наибольшее зажимное усилие Q [8].
Для определения величины силы зажима Q необходимо составить систему уравнений статики, т.е. уравнений сил и моментов из условия равновесия заготовки (количество уравнений должно быть равно количеству неизвестных в расчетной схеме) [8]. Далее определить величину зажимного усилия Q, решая систему уравнений сил и моментов.
Величину зажимного усилия Q необходимо увеличить, умножая на коэффициент запаса К. Методика определения величины коэффициента К предложена в работах [8,14,16].
6.6. Расчет погрешности закрепления.
Погрешность закрепления в значительной мере зависит от направления действия силы закрепления заготовки. Если сила закрепления направлена параллельно измерительной базе выдерживаемого размера, то погрешностью закрепления в этом случае можно пренебречь. В противном случае погрешность закрепления з можно определить по зависимостям или по таблицам. В общем виде з=зо+зм,
Где зо – основная случайная составляющая погрешности закрепления;
зм – систематическая закономерно изменяющаяся погрешность закрепления, связанная с изменением формы поверхности контакта при износе установочного элемента. Расчет этих составляющих приводится в [14].
Величина погрешности закрепления зависит от непостоянства силы зажима, неоднородности волнистости и шероховатости базовых поверхностей в партии заготовок. Увеличение площади приводит к уменьшению контактных перемещений.
6.7.Построение расчетной схемы силового(передаточного) механизма приспособления. Расчет силы W, развиваемой силовым источником. Выбор типа силового источника и определение его размеров.
Построение расчетной схемы силового механизма производится аналогично п.5.6. Размеры силового механизма ориентировочно можно определить, используя схему приспособления с целью составления системы уравнения статики для силового механизма, решить составленную систему уравнений и определить величину силы W, развиваемой силовым источником.
Определить размеры силового узла по величине силы, развиваемой силовым источником. К таким параметрам относятся габариты силового источника, размеры диафрагмы пневмокамеры или соответствующие элементы других силовых источников.
При использовании в конструкции приспособления нормализованного силового источника необходимо сравнить полученную в результате расчета величину усилия W с величиной W1, развиваемого выбранным силовым источником. При сравнении величин должно соблюдаться условие W<W1.
6.8.Выбор типа и размеров элементов для направления и контроля положения режущего инструмента.
Выбор типа и размеров элементов для направления и контроля положения режущего инструмента определяется типом станка, для которого проектируется приспособление.
Для сверлильных приспособлений в большинстве случаев (кроме приспособлений для станков с ЧПУ) применяют направляющие кондукторные втулки различного исполнения. В курсовом проекте следует обосновать выбор соответствующего исполнения кондукторской втулки, разработать чертеж кондукторской плиты и выбрать способ ориентации кондукторной плиты относительно установочных элементов приспособления. Расчет погрешности обработки, вызванной использованием кондукторных втулок рекомендуется выполнять по [9, 14, 16].
Для фрезерных и токарных приспособлений в качестве элементов для контроля положения режущего инструмента применяют высотные и угловые установки, упоры и шаблоны. Расчет погрешности обработки, вызванной настройкой режущего инструмента на размер по установкам и упорам рекомендуется выполнять по [9,12,14].
В РПЗ представить чертежи деталей для определения и направления режущего инструмента.
6.9. Выбор необходимых вспомогательных устройств, определение их конструкции, размеров, расположения.
К вспомогательным устройствам относятся: делительные, фиксирующие и др. Элементы делительных устройств: делительные диски, фиксаторы, стопоры.
В процессе проектирования необходимо выявить потребность в такого рода устройствах и в случае необходимости, определить их типоразмер, а также факторы, влияющие на точность деления и рассчитать погрешность деления.
6.10. Разработка общего вида приспособления.
Последовательность разработки общего вида приспособления представлена в п. 7.2.
6.11. Расчет приспособления по обеспечению точности получения размеров обработанной поверхности.
Цель проверочного расчета заключается в оценке возможности получения при обработке заготовки в разработанном приспособлении точности размеров и взаимного расположения поверхностей, заданных в чертеже детали.
Проверочный расчет точности приспособления производится на размер, указанный преподавателем в задании. На другие размеры обработанной поверхности детали расчет точности выполнять не требуется.
Заданная точность обработки обеспечивается в том случае, если получающаяся максимальная погрешность обработки в приспособлении будет меньше допуска ᵟ на выдерживаемый при обработке размер.
Расчет приспособления на точность рекомендуется выполнять, используя методические указания[15].
6.12.Описание конструкции приспособления и принципа его действия.
При описании конструкции приспособления указывается его элементы, обеспечивающие высокую точность получения размеров в детали. При описании конструкции указываются также тип установочных элементов, их расположение согласно схеме базирования с целью обеспечения требуемой точности обработки. При использовании стандартных установочных элементов указывается их номер.
Обращают внимание на детали приспособления для направления и контроля положения режущего инструмента при настройке станка на заданный размер обработки(установы, кондукторные втулки и др.), указываются материалы, из которых они изготавливаются.
Учитывая специфику обработки заготовки, при необходимости, следует указать элементы, фиксирующие приспособление относительно стола станка(шпонки, фиксирующие штыри и т.п.), а также крепежные детали и элементы приспособления для фиксации его на столе станка.
При использовании в конструкции нормализованных силовых источников указываются основные характеристики(основные размеры, величина развиваемого усилия, номер госта или нормали.)
Дается описание принципа действия приспособления.