ГЛАВА 29. МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ
Приступая к проектированию средств технологического оснащения операций, необходимо установить цель проектирования, которая определяется производственной необходимостью предприятия. Проектирование новой оснастки может осуществляться для технологических операций, на которые она не была разработана, или может быть проведена модернизация применяемой технологической оснастки для повышения ее производительности, сокращения числа ручных операций и улучшения условий работы рабочих. Для этого необходимо:
обосновывать применение каждой детали, элемента и механизма приспособления;
обеспечивать удобство сборки, разборки и регулировки приспособления. Исключать по возможности подбор и подгонку деталей, а также операции выверки и регулировки деталей и узлов при сборке;
экономично расходовать материал, необходимый для изготовления приспособления;
обеспечивать необходимую прочность деталей способами, не требующими увеличения массы (придание деталям рациональных форм с наилучшим использованием материала, применение материалов повышенной прочности, введение упрочняющей обработки);
отработать конструкцию приспособления на технологичность;
упростить процесс эксплуатации приспособления (предусмотреть автоматизацию смазки трущихся поверхностей, удобную очистку установочных поверхностей от стружки и т.д.) и управление, сосредоточивая органы управления и контроля по возможности в одном месте;
предупреждать возможность достижения аварийного состояния приспособления, вводя предохранительные и предельные устройства, коррозию деталей;
предусматривать защиту трущихся поверхностей от проникновения грязи, пыли и влаги и обеспечивать надежную страховку резьбовых соединений от самоотворачивания;
максимально использовать нормализованные и унифицированные детали и узлы; заменять, если это возможно, оригинальные детали стандартными, нормализованными, унифицированными, заимствованными или покупными узлами и деталями;
обеспечивать удобство загрузки и выгрузки обрабатываемых деталей из рабочей зоны, предусматривать применение выталкивающих устройств для выгрузки деталей.
В процессе проектирования средств технологической оснастки участвует технолог и конструктор, которые в своей работе должны осуществлять тесное взаимодействие и творческое сотрудничество. Каждый из них имеет свои задачи проектирования. Технолог должен осуществлять выбор заготовок и технологических баз; разрабатывать технологические процессы изготовления элементов технологической оснастки (формирование маршрутов обработки и содержания технологических операций, разработка эскизов механической обработки деталей, определение режимов обработки и т.д.) и процесс сборки приспособления. К задачам конструктора можно отнести: уточнение принятой технологом схемы приспособления и установки детали; выбор конструкции и размеров элементов приспособления; определение величины усилия зажима, схемы базирования детали и т. д.; определение общей компоновки приспособления с установлением необходимых допусков на изготовление деталей и сборку приспособления.
Исходными данными для проектирования приспособления являются: чертежи заготовок и детали с техническими требованиями, технологические процессы изготовления деталей, заданная производительность, альбомы нормалей и стандартов деталей и сборочных единиц приспособлений.
Из технологических процессов изготовления деталей конструктор получает сведения о станках, методе базирования заготовок, режущем инструменте, режимах обработки и технологических нормах времени на обработку. Эти сведения необходимы для выявления размеров, допусков, шероховатости поверхностей, марки материалов и термической обработки, размеров, связанных с установкой приспособления и расположения органов его управления.
Процесс проектирования приспособлений осуществляют в такой последовательности:
изучение чертежа изделия, содержания и структуры технологической операции, схем и поверхностей базирования, закрепления и наладки, характеристик и конструктивных особенностей станка, на котором планируется обработка;
анализ условий эксплуатации, обслуживания и ремонта проектируемого приспособления с учетом типа производства;
анализ существующих конструкций, используемых для аналогичных работ. Уточнение схемы базирования и закрепления. Расчет сил резания и зажима. Выбор места приложения зажима, определение и выбор типа и размеров установочных элементов, их числа и взаимного положения. Выбор типа зажимного механизма и его привода и определение его основных параметров с учетом заданного времени на установку, закрепление и снятие изделия после его обработки;
установление и выбор: типа и размеров элементов для направления и контроля положения режущего инструмента; конструкции и размеров вспомогательных элементов и устройств, корпуса приспособления;
эскизная разработка вариантов общего вида приспособления путем последовательного нанесения элементов приспособления (установочных, зажимных, направляющих для инструмента, вспомогательных) вокруг контура детали, нанесенного в трех проекциях посередине листа соответствующего формата. Вычерчивание корпуса приспособления, объединяющего все элементы конструкции. Выбор оптимального варианта конструкции;
уточнение и отработка выбранного варианта конструкции. Составление кинематической, пневматической, гидравлической и других схем. Произвести расчет элементов приспособления — силового и прочностного, оценить жесткость элементов, точности обработки детали на данном приспособлении и др. Графическое оформление приспособления по ЕСКД;
выполнение технико-экономических расчетов целесообразности и эффективности применения (модернизации, замены) приспособлений.
После окончания проектирования необходимо уточнить: стыковку, привязку и другие кинематические связи; достаточность числа размеров, указаний, проекций, разрезов; использования нормализованных, стандартных и покупных изделий; степень учета фактических нагрузок, возникающих при работе приспособления; отработку приспособления на производственную, эксплуатационную и ремонтную технологичность; соблюдение правил техники безопасности и производственной санитарии при сборке и эксплуатации.