Список использованных источников. 1 Погодин, А.А. Проектирование технологических систем и оснастки / А.А
Основная литература
1 Погодин, А.А. Проектирование технологических систем и оснастки / А.А. Погодин, Л.В. Лебедев, А.Г. Схиртладзе. − М.: Академия, 2009. − 336 с.
2 Ермолаев, В.В. Технологическая оснастка. Практикум / В.В. Ермолаев Технологическая оснастка. Практикум / В.В. Ермолаев.- М.: Академия, 2012. -36 с.
Дополнительная литература
3 Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков / М.А. Ансеров. − Л.: Машиностроение, 1975. − 656 с.
4 Базров, Б.М. Альбом по проектированию приспособлений: учебное пособие / Б.М. Базров, А.Н. Сорокин, В.А. Губарь и др. − М.: Машиностроение,
1991. − 121 с.
5 Горошкин, А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник / А.К. Горошкин. − М.: Машиностроение, 1979. − 356 с.
6 Гречишников, В.А. Инструментальное обеспечение машиностроительного производства: учебник для вузов / Под ред. Ю.М. Соломенцева. − М.: Высшая школа, 2001. − 270 с.
7 Гурьянихин, В.Ф. Технологическая оснастка: учебное пособие / В.Ф. Гурьянихин, А.Д. Евстигнеев. − Ульяновск: УлГТУ, 2006. − 80 с.
8 Кузнецов, Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ: справочник / Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. − М.: Машиностроение, 1989. − 512 с.
9 Кузнецов, Ю.И. Конструкции приспособлений для станков с ЧПУ: учебное пособие для СПТУ / Ю.И. Кузнецов. − М.: Высшая школа, 1988. – 303 с.
10 Кузнецов, Ю.И. Станочные приспособления для металлорежущих станков с ЧПУ / Ю.И. Кузнецов, Р.Э. Сафраган, Б.А. Гончаренко. − М.: Машиностроение, 1984. − 156 с.
11 Константинов, С.Я. Магнитная технологическая оснастка / С.Я. Константинов. − Л.: Машиностроение, Ленигр. отд.-ние, 1974. − 382 с.
12 Маслов, А.Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента: справочник / А.Р. Маслов − М.: Машиностроение, 1996. − 240 с.
13 Переналаживаемая технологическая оснастка / Под ред. Д.И. Полякова. − М.: Машиностроение, 1988. − 256 с.
14 Плашей, Г.И. Конструкции приспособлений агрегатных станков и автоматических линий: альбом / Г.И. Плашей, Н.У. Марголин. − М.: Машиностроение, 1990. − 240 с.
15 Ромашкин, В.Г. Расчет механизмов-усилителей приспособлений на ЭВМ: методические указания / В.Г. Ромашкин. − Ульяновск: УлПИ, 1987. – 35 с.
16 Схиртладзе, А.Г. Станочные приспособления: учебное пособие для вузов / А.Г. Схиртладзе, В.Ю. Новиков. − М.: Высшая школа, 2001. − 110 с.
17 Схиртладзе, А.Г. Технологическая оснастка для машиностроительных производств: альбом в 2 т. / А.Г. Схиртладзе. − М.: "СТАНКИН", 1999.
18 Станочные приспособления. Справочник: в 2 т. / Под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. − М.: Машиностроение, 1984.
19 Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и инструментов / Под. общ. ред. С.Н. Корчака. − М.:
Машиностроение, 1988. − 352 с.
20 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986.
21 Терликова, Т.Ф. Основы конструирования приспособлений: учебное пособие для машиностроительных вузов / Т.Ф. Терликова и др. – М.: Машиностроение, 1980. − 119 с.
22 Технологическая оснастка многократного применения / Под ред. Д.И.
Полякова. − М.: Машиностроение, 1981. − 401 с.
23 Фрумин, Ю.Л. Вспомогательный инструмент к агрегатным станкам и автоматическим линиям / Ю.Л. Фрумин. − М.: Машиностроение, 1970. − 136 с.
Приложение 1
Варианты заданий к расчетно-графической работе
| Номер варианта | Номер рисунка | Наименование и материал детали | Спроектировать приспособление для: |
| Кронштейн, сталь 40Х | фрезерования плоскости в размер 65 | ||
| Сверления отверстия Ø 30 на р-ре 60±0,2 | |||
| Обработки отверстия Ø 54 | |||
| Сверления отверстия под резьбу М10 | |||
| Фрезерования плоскости в размер 60 | |||
| Сверления 4-х отверстий Ø 9 | |||
| Вал, сталь 45 | Сверления отверстия Ø 605 | ||
| Фрезерования 2-х лысок в размер 17-0,07 | |||
| Вал, сталь 45 | Сверления отверстия Ø 10 | ||
| Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 28 | |||
| Фрезерования 2-х пазов на диаметре Ø24 | |||
| Вилка, сталь 45 | Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 24 | ||
| Сверления 2-х отверстий Ø6 | |||
| Фрезерования паза в размер 8 | |||
| Вал, сталь 45 | Сверления отверстия Ø 8 | ||
| Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 30 | |||
| Сверления отверстия Ø6 | |||
| Корпус, СЧ 15 | Сверления 3-х отверстий Ø 12 | ||
| Сверления отверстия Ø25 | |||
| Фрезерования торца в размер 72 | |||
| Сверления отверстия Ø 14 | |||
| Фрезерования плоскости в размер 75 | |||
| Сверления отверстия под резьбу М14 | |||
| Фрезерования плоскости в размер 85 | |||
| Сверления отверстия Ø 30 | |||
| Вал, сталь 45 | Фрезерования 2-х шпоночных пазов на диаметре Ø 35 | ||
| Сверления 2-х отверстий под резьбу М6 | |||
| Фрезерования шпоночного паза на диаметре Ø 26 | |||
| Сверления отверстия Ø 5 |
Рисунок 1 - Кронштейн
Рисунок 2 – Вал
Рисунок 3 – Вал
Рисунок 4 – Вилка
Рисунок 5 – Вал
Рисунок 6 – Корпус
Рисунок 7 – Вал
Приложение 2
Пример составления расчетной схемы приспособления
Методику составления расчетной схемы приспособления и определения усилий зажима рассмотрим на примере расчетного (сверлильного) приспособления.
Рисунок 8 – Расчетная схема приспособления для растачивания (сверления)
При растачивании отверстия Ø 35 Н8 необходимо выдержать размер 40 ± 0,17 и отклонение от параллельности оси отверстия Ø 35 Н8 относительно
основания не более 0,1 / 100 мм.
Расчетную схему составляют после выполнения пп. 1 – 4 расчетной части
методики проектирования приспособлений.
При установке заготовки на плоскость и два пальца (см. рисунок 8), один из которых срезан, пальцы должны быть полностью разгружены от действия
сил резания Рx, Рy, Рz. Возможны два случая:
1 Смещение заготовки от сил Рx и Рy предотвращается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с установочными элементами (при-
хватами) – Т4, Т5.
2 Отрыв (опрокидывание) заготовки под действием силы резания Рz или момента резания МР предупреждается силой зажима Q равномерно распределенной на два прихвата.
Рассчитав для обоих случаев значение силы Q, выбирают большее и принимают его за расчетную величину необходимой зажимной силы.
Произведем расчет силы зажима для первого случая.
Допустим Рy < Рx, а масса заготовки незначительна.
Этому условию можно записать (см. рисунок 8):
Px < T1 + T2 + T3 + T4 + T5.
Введя коэффициент запаса К и подставив значения сил трения, после преобразований получим:
K⋅ Px < Q⋅ f1 +Q⋅ f2 ,
откуда
Коэффициент запаса К рассчитывают по формуле:
K = K0 ⋅K1 ⋅K2 ⋅K3 ⋅K4 ⋅K5 ⋅K6 ,
где К0 – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев обработки,
К0 = 1,5; К1 – коэффициент, учитывающий наличие случайных неровностей на заготовке (при предварительной обработке К1 = 1,2; при окончательной, в том числе отделочной обработке К1 = 1,0; К2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента в зависимости от метода обработки (таблица 1); К3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистой обработке, К3 = 1,2; К4 – коэффициент, учитывающий изменение зажимного усилия, для ручных зажимных устройств К4 = 1,3, для механизированного привода, обеспечивающего постоянство развиваемых сил К4 = 1; К5 – коэффициент, характеризующий эргономику ручных зажимных устройств; при неудобном расположении рукояток управления К5 = 1,2, при удобном (угол поворота менее 90 º) К5 = 1; К6 – коэффициент, учитывающий наличие момента, стремящегося повернуть заготовку на опорах; при установке заготовки на штыри К6 = 1, при установке на опорные пластины К6 = 1,5.
Если в результате расчета значение коэффициента запаса оказывается меньше 2,5, принимают К = 2,5. Коэффициенты трения f1и f2 принимают по таблице 2.
При расчете для второго случая необходимую силу зажима можно найти из уравнения моментов сил относительно опорной точки 2 или 3 (см. рисунок 8):
где L1 – расстояние между опорами 1 и 2, 3 (см. рисунок 8);
Таблица 1 – Значения коэффициента К2
| Метод обработки | Компоненты сил резания | Значения для | |
| чугуна | стали | ||
| Сверление | МКР | 1,15 | |
| РХ | 1,0 | ||
| Зенкерование предварительное (по корке) | МКР | 1,3 | |
| РХ | 1,2 | ||
| Зенкерование чистовое | МКР | 1,2 | |
| РХ | 1,2 | ||
| Предварительное точение и растачивание | РZ | 1,0 | 1,0 |
| РY | 1,2 | 1,4 | |
| РX | 1,25 | 1,6 | |
| Окончательное точение и растачивание | РZ | 1,05 | 1,0 |
| РY | 1,4 | 1,05 | |
| РX | 1,3 | 1,0 | |
| Фрезерование цилиндрической фрезой | РZ | 1,2 - 1,4 | 1,6 – 1,8 |
| Фрезерование торцовой фрезой | РZ | 1,2 - 1,4 | 1,6 – 1,8 |
| Шлифование | РZ | 1,15 – 1,2 | |
| Протягивание | РХ | 1,5 |
Таблица 2 – Значения коэффициента трения f
| Условия трения | f |
| Заготовка контактирует с опорами и зажимными устройствами (ЗУ) приспособления поверхностями: - обработанными - необработанными | 0,16 0,2 – 0,25 |
| При контакте заготовки с ЗУ и опорами, имеющими рифления | 0,7 |
| При закреплении в патроне с кулачками (губками): | |
| - гладкими | 0,16 – 0,18 |
| - с кольцевыми канавками | 0,3 – 0,4 |
| - с взаимно перпендикулярными канавками | 0,4 – 0,5 |
| - острыми | 0,7 – 1,0 |
По найденному максимальному значению силы зажима Q, в соответствии с расчетной схемой, определяют усилие Р на штоке привода, по которому, задаваясь значением давления воздуха в пневмосети, равным (0,4 – 0,6) МПа, рассчитывают его основные характеристики (диаметр цилиндра D, ход штока и др.) и окончательно выбирают по стандарту.
Приложение 3
Примеры выполнения расчета точности приспособления
Расчет точности изготовления приспособления по вышеприведенной методике выполнен на примере приспособления для растачивания (сверления) отверстия в корпусной заготовке при различных схемах ее базирования (рисунки 9 и 10). Схема действия сил зажима принята согласно рисунку 8.
Рисунок 9 – Конструктивная схема приспособления для растачивания (сверления)
Рисунок 10 – Конструктивная схема приспособления для растачивания (сверления)
Растачивание отверстия Ø 35 Н8 производят с применением жесткой борштанги, т.е. без применения направляющей втулки; точность размера растачиваемого отверстия во всех случаях зависит от точности режущего инструмента, а точности размеров Б и β, выдерживаемых от оси отверстия Ø 35 Н8 до какойлибо оси или поверхности, будет зависеть от принимаемой схемы базирования и точности изготовления приспособления.
Пример 1.
Определим точность приспособления, необходимую для обеспечения размера 50 ± 0,17 (см. рисунок 9):
1 Погрешность базирования 
2 Погрешность закрепления 
, так как сила зажима (см. рисунок 9) направлена перпендикулярно выдерживаемому размеру.
3 Расчетная погрешность установки:
4 Погрешность обработки при 
[20, т. 1, таблица 1 ]
5 Допустимая погрешность установки:
Следовательно, предлагаемая схема базирования допустима.
6 Суммарная погрешность приспособления:
7 Погрешность собранного приспособления:
Погрешность установки приспособления εУП на станке определяют исходя из конструктивной схемы (см. рисунок 9).
где L – длина обрабатываемой заготовки, мм; S1 – максимальный зазор между направляющей шпонкой приспособления и пазом стола станка, мм (S1 = 0,07 мм
для посадки H8 / h9); ℓ – расстояние между шпонками, мм;
, так как установка заготовки производится без зазоров; 
, так как отсутствуют направляющие элементы для режущего инструмента.
На чертеже общего вида приспособления должен быть поставлен расчетный размер Б = 50 ± 0,092 (см. рисунок 9).
При растачивании отверстия Ø 35 Н8 в корпусе (см. рисунок 9) требуется обеспечить отклонение β от параллельности оси от растачиваемого отверстия относительно основания корпуса.
Для выполнения этого условия необходимо рассчитать, с какой точностью должна быть выдержана при сборке приспособления поверхностей установочных пластин относительно основания корпуса приспособления, т.е. с каким допуском должен быть выполнен параметр γ (см. рисунок 9).
Определяем необходимую точность приспособления по параметру γ.
1 Погрешность базирования 
2 Погрешность закрепления 
[20, т. 1, таблица 16]
5 Допустимая погрешность установки:
Так как 
< 
, предлагаемая схема базирования (рисунок 9) и конструктивная схема приспособления приемлемы.
6 Суммарная погрешность приспособления:
7 Погрешность собранного приспособления:
На эскизе общего вида приспособления (рисунок 9) должно быть поставлено значение параметра γ = 0,03/100 мм.
Пример 2.
Определим необходимую точность приспособления для выдерживаемого размера 40 ± 0,17 мм (рисунок 10).
1 Погрешность базирования 
:
где Smax – максимальный зазор при посадке на палец; Т1, Т2 – соответственно допуск на диаметр пальца и отверстия; Smin – минимальный зазор при посадке
на палец.
2 Погрешность закрепления 
.
3 Погрешность установки фактическая:
4 Погрешность обработки при 
[20, т. 1, таблица 2 ]:
5 Допустимая погрешность установки:
Следовательно, 
и предложенная схема базирования допустима.
6 Суммарная погрешность приспособления:
7 Погрешность собранного приспособления:
На чертеже общего вида приспособления должен быть проставлен расчетный размер Г = 40 ± 0,066 (рисунок 10).
Определим необходимую точность приспособления для выдерживаемого углового размера β (рисунок 10).
Так как установка заготовки для обеспечения точности углового размера β не отличается от установки заготовки в первом примере (рисунок 9), то точность приспособления 
по параметру β не изменится и будет равна 0,029 мм.
Погрешность собранного приспособления:
На чертеже общего вида приспособления (см. рис. П 3.2) должен быть проставлен размер γ = 0,03/100 мм.
Приложение 4
Погрешности установки приспособлений εУП на станке
Продолжение приложения 4
Приложение 5
Примеры типовых технических требований к чертежам общего вида приспособлений
Продолжение приложения 5
