Богуцкий В.Б. Проектирование приспособления для станка с ЧПУ

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический

университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СТАНКА

С ЧПУ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическому занятию по дисциплине:

«Оснастка автоматизированного производства»

для студентов специальности 7.0902.02

«Технология машиностроения» дневной и

заочной форм обучения

Севастополь

2010

УДК621.002.54

Проектирование приспособления для станка с ЧПУ. Методические

указания к практическому занятию по дисциплине «Оснастка авто-

матизированного производства» для студентов специальностей

7.0902.02, «Технология машиностроения», 7.0902.03 дневной и заоч-

ной форм обучения / Сост. В.Б. Богуцкий – Севастополь: Изд–во

СевНТУ, 2010 – 16 с.

Целью настоящих методических указаний является закрепление на

практике знаний полученных при изучении курса «Оснастка автома-

тизированного производства».

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании

кафедры Технологии машиностроения

_____________г. протокол № __

Рецензент: канд.техн.наук, доц. Троценко А.В.

Допущено учебно-методическим центром и научно-

методическим советом СевНТУ в качестве методических указаний.

Содержание

1. Цель работы…………………….………………………………. 4

2. Теоретический раздел…………………….……………………. 4

3. Порядок выполнения работы………………………………….. 13

4. Содержание отчета…………………….……………………….. 13

5. Контрольные вопросы…………………….……………………. 13

Библиографический список

………………………………………… 14

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………...

Цель работы. Теоретический раздел. Порядок выполнения работы.

Содержание отчета. Контрольные вопросы. Библиографический спи-

сок.

ПРИЛОЖЕНИЕ А.

Практическое занятие

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СТАНКА С ЧПУ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Закрепление теоретических знаний и приобретение навыков рас-

чета приспособлений для станков с ЧПУ.

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

К станочным приспособлениям, применяемых на станках с

ЧПУ, предъявляются следующие требования:

а) высокая точность и жесткость, обеспечивающая требуемую

точность обработки и максимальное использование мощности станка;

б) полное базирование как заготовки, так и приспособления отно-

сительно начала координат станка;

в) возможность подхода инструмента ко всем обрабатываемым по-

верхностям;

г) возможность смены заготовки

вне рабочей зоны станка или

станка вообще;

д) возможность быстрой смены или быстрой переналадки приспо-

собления на станке;

е) возможность смены приспособления вне рабочей зоны станка

или вне станка;

ж) наличие быстродействующих механизированных зажимных

устройств;

з) возможность размещения нескольких заготовок на одном при-

способлении.

2.1. Особенность установки и базирования приспособления на

станках с ЧПУ

Особенностью установки является необходимость полного бази-

рования и быстрого закрепления приспособления на столе станка,

обеспечивающего жесткую связь с началом координат станка и при-

вязка к исходной точке обработки (точке, в которой находится инст-

румент перед началом работы станка).

При наличии на столе станка продольных пазов и центрального

поперечного

паза приспособление базируется с помощью установоч-

ных шпонок или штырей по продольному 1 и поперечному 2 пазам

(рисунок 1,а), и при наличии продольных пазов и центрального от-

верстия – цилиндрическим штырем по отверстию 1 и штырями по

продольному пазу 2 (рисунок 1,б). Приспособление можно базиро-

вать по двум плоскостям в координатный угол посредством точно из-

готовленного и выверенного угольника, устанавливаемого и закреп-

ляемого в продольных пазах стола станка (рисунок 1,в).

Возможно также базирование приспособлений только по про-

дольному пазу. В этом случае жесткая связь траектории обработки с

началом координат станка по продольной оси стола отсутствует и

ус-

тановка инструмента в исходную точку обработки должна осуществ-

ляться по щупу и установу , закрепленному на корпусе приспособле-

ния, либо по установочному отверстию или штырю.

Часто с целью рационального размещения приспособлений на

столе станка и сохранения точности базовых поверхностей стола, на

нем жестко закрепляют накладные плиты с пазами и сеткой

отвер-

стий, с сеткой пазов, и с сеткой пазов и отверстий, которые могут ис-

пользоваться для установки приспособления.

На накладных плитах 1, к торцам которых прикреплены попереч-

ная 3 и продольная 4 планки с Т-образными пазами (рисунок 1,д),

приспособления 2 базируют по пазу плиты шпонками и по шпонке 5,

устанавливаемой на планках. На рисунке 1,е

показано базирование

приспособления 2 на накладной плите 1 с Т-образными пазами по па-

зу посредством шпонок и в продольном направлении посредством

мерной планки 3, упирающейся в планку 4.

Приспособление 2 может базироваться на накладной плите 1 с

сеткой отверстий либо посредством трех штырей 3, установленных в

отверстиях плиты (рисунок 1, г), либо посредством мерных планок 5,

упирающихся в

торцовые планки 3 и 4 (рисунок 1,ж).

Рисунок 1 – Схемы базирования приспособлений на станках с ЧПУ

2.2. Системы приспособлений применяемых на станках с ЧПУ

На станках с ЧПУ применяются универсально-безналадочные при-

способления (УБП), универсально-наладочные (УНП), специализиро-

ванные наладочные (СНП), универсально-сборные (УСП), механизи-

рованные универсально-сборочные для станков с ЧПУ (УСПМ),

сборно-разборные (СРП), универсально-сборной переналаживаемой

оснастки (УСПО).

Универсально-безналадочные приспособления (УБП) – это при-

способления общего назначения, обеспечивающие установку заго-

товки широкой номенклатуры. УБП представляет собой механизм

долговременного действия с постоянным (несъемными) элементами

для установки различных заготовок. К УБП относятся токарные па-

троны, машинные тиски, поворотные столы, стойки и т. д. Универ-

сально-наладочные приспособления (УНП) обеспечивают установку

и фиксацию заготовок при помощи специальных сменных

накладок.

Базовая часто у них постоянная – это накладные координатные пли-

ты, на которые устанавливаются сменные накладки. Сменными на-

кладками являются базирующие и зажимные элементы. Базовые пли-

ты выполняют с пазами, сеткой пазов, сеткой отверстий, сеткой пазов

и отверстий. К УНП относятся тиски, патроны со сменными кулачка-

ми и т. д.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) пред-

назначены для установки и закрепления родственных по конфигура-

ции заготовок различных габаритов. Состоит из специализированного

(по схеме базирования и виду обработки типовых групп изготовляе-

мых деталей) базового агрегата и сменных накладок. Базисный агре-

гат предназначен для многократного использования. Сменная на-

кладка – это специальная сборочная единица,

обеспечивающая уста-

новку определенной заготовки на базовом агрегате. Система СНП от-

личается более высокой степенью механизации, а также возможно-

стью применения многоместных приспособлений, обеспечивающих

более высокую производительность. Базовая плита имеет сетку от-

верстий и пазов для базирования и закрепления установочных и за-

жимных элементов.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) обеспечива-

ют установку

и фиксацию заготовок при помощи специальных смен-

ных накладок. Базовая поверхность часто у них постоянная – это на-

кладные координатные плиты, на которые устанавливаются сменные

накладки. Сменными накладками являются базирующие и зажимные

элементы. Базовые плиты выполняют с пазами, сеткой пазов, сеткой

отверстий, сеткой пазов и отверстий. К УНП относятся тиски, патро-

ны со сменными кулачками и т. д.

Специализированные накладочные приспособления (СНП) пред-

назначены для установки и закрепления родственных по конфигу-

рации заготовок различных габаритов. Состоит из специализиро-

ванного (по схеме базирования и виду обработки типовых групп из-

готовляемых деталей) базового агрегата и сменных накладок. Ба-

зисный агрегат предназначен для многократного использования.

Сменная накладка – это специальная сборочная единица, обеспечи-

вающая установку определенной заготовки на базовом агрегате.

Система СНП отличается более высокой степенью механизации, а

также возможностью применения многоместных приспособлений,

обеспечивающих более высокую производительность. Базовая плита

имеет сетку отверстий и пазов для базирования и закрепления уста-

новочных и зажимных элементов.

Механизированные универсально-сборные приспособления

УСПМ-ЧПУ предназначены для установки заготовок на станках с

ЧПУ фрезерной и сверлильной групп в единичном и мелкосерийном

производствах. Выпускается два комплекта УСПМ-12 ЧПУ и УСПМ-

16 ЧПУ с пазами соответственно 12 и 16 мм. Базовыми узлами явля-

ются гидроблоки – плиты с Т-образными пазами

и встроенными гид-

роцилиндрами (рисунок 2).

Рисунок 2 – Конструкция

гидроблока УСПМ-ЧПУ.

Гидроблоки могут использоваться как отдельно, так и в сборе. За-

жимное усилие в УСПМ-12 ЧПУ составляет 12600 – 38500 Н, а

УСПМ-16 ЧПУ – 14650 – 56 000 Н при давлении масла в системе 10

МПа. УСПМ-12 ЧПУ предназначены для обработки деталей с габа-

ритными размерами до 400х400х260 мм. УСПМ-16 ЧПУ для деталей

с размерами более 400х400х260 мм. УСПМ-ЧПУ состоит из следую-

щих групп: базовые гидроблоки, опорные, прижимные элементы,

гидропривод, арматура.

Система СРП-ЧПУ состоит из элементов деталей и сборочных

единиц, которые путем агрегатирования могут компоноваться в раз-

личные сборно-разборные приспособления

для серийного производ-

ства. Элементы СРП фиксируются посредством соединения палец-

отверстие. Для этого в базовых сборочных единицах имеются сетки

координатно-фиксирующих отверстий. Элементы СРП крепятся на

базовых плитах и угольника посредством Т-образных пазов (СРП-14

и СРП-18 ЧПУ). В соответствии с назначением детали, сборочные

единицы комплекта СРП образуют 6 групп: базовые

сборочные еди-

ницы (рисунок 3); прижимные детали и сборочные единица (рисунок

4); опорные детали и сборочные единицы (рисунок 5); установочные

детали и сборочные единицы (рисунок 6); крепежные детали; разные

детали.

Рисунок 3 – Основные базовые сбо-

рочные единицы системы СРП: а, б

– прямоугольные и круглые плиты;

в, г – неподвижные губки и под-

вижные губки; д – угольники; е –

делительные стойки.

Рисунок 4. Основные прижимные

сборочные единицы системы СРП:

а, б, в, г – качающийся, отводимый,

гидравлический V – образный

прижимы; д – прижим с переме-

щаемым гидроцилиндром.

Рисунок 5 – Основные

(опорные единицы систе-

мы СРП): а, б, в - регули-

руемые, подводимые регу-

лируемые и самоуствнав-

ливающие опоры, г –

планки с Т-образными па-

зами, д – с гладкими и

резьбовыми отверстиями.

Рисунок 6 – Основные установочные детали для базирования заготовок в при-

способлениях, фиксации опорных планок на плитах и угольниках взаимного ба-

зирования плит и базирования приспособлений на столах станков: а - шпонки; б

– пальцы цилиндрические, в – ромбические, г, е – цилиндрические переходные,

д, ж – ромбические переходные.

Система сборно-разборных приспособлений (СРП) состоит из

элементов деталей и сборочных единиц, которые путем агрегатиро-

вания могут компоноваться в различные сборно-разборные приспо-

собления для серийного производства. Элементы фиксируются по-

средством соединения палец-отверстие. Для этого в базовых сбо-

рочных единицах имеются сетки координатно-фиксирующих отвер-

стий. Элементы СРП крепятся на базовых плитах, гидроплитах и

угольниках посредством Т-образных пазов.

Рисунок 7 – Базовые сборочные единицы системы СРП

Система универсально сборной и переналаживаемой оснастки

(УСПО). Эти приспособления отбираются без пригонки. В отличии

от системы УСП вместо шпоночного соединения элементов приняты

штифтовой и шариковый. При штифтовом способе два элемента,

имеющие глухие цилиндрические отверстия фиксируются на двух

сборных штифтах. Каждый штифт состоит из пальца 1 с двумя кони-

ческими поверхностями, двух

разрезных втулок 2 и двух эластичных

шайб. При сборке соединения под действием силы, создаваемой бол-

том или шпилькой, опора 3 прижимается к плите 4. При этом шайбы

давят на втулки, которые перемещаясь по пальцу увеличиваются в

диаметре, выбирая зазор и создавая натяг в соединении. При шарико-

вом способе любая пара элементов, имеющая специальные кониче

ские отверстия (лунки), фиксируются двумя шариками 2, каждый из

которых имеет центральное отверстие и прорезь. Элемент 1 под дей-

ствием зажимного элемента (болта или шпильки) прижимается к пли-

те 3. При этом шарики сжимаются до полного контакта соединяемых

элементов. УСПО применяются в мелкосерийном и серийном произ-

водствах.

Рисунок 8 – Штифтовый

и шариковый способы

базирования элементов

системы УСПО.

Комплекс УСПО подразделяется на три серии, отличающихся

друг от друга диаметрами крепежных элементов 8, 12 и 16 мм, а так-

же габаритными и установочными размерами. Сетка расположения

установочных (8, 12, 16 мм) и резьбовых (М8, М12х1,5 и М16) отвер-

стий в сериях имеет соответственно шаг 20, 30 и 40 мм. Расстояние

между установочными и резьбовыми отверстиями равно половине

шага

: 10, 15 и 20 мм.

По функциональному назначению элементы комплекса УСПО

подразделяются на следующие группы: базовые, корпусные, устано-

вочные, направляющие, зажимные, крепежные, средства механизации

зажима заготовок, разные.

К группе базовых деталей относятся квадратные, прямоугольные

и круглые плиты, угольники и тумбы, к группе корпусных — элемен-