Последовательность проектирования

Проектирование любого изделия включает разработку технической документации, содержащей чертежи, расчеты, технико-экономические обоснования, пояснительную записку и другие материалы, необходимые для производства изделий.

ГОСТ 2.103-68 (Ст. СВЭ 208-75) устанавливает следующие стадии разработки конструкторской документации: техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочую документацию.

На практике при проектировании приспособлений, как правило, ограничиваются разработкой технического проекта и конструкторской рабочей документации.

Непосредственно процессу проектирования предшествуют:

1 выбор системы, типа и степени автоматизации приспособления в зависимости от типа производства, производительности и точности обработки, условий многостаночного обслуживания и других факторов.

Например, в условиях массового и крупносерийного производства используются специальные приспособления, в средне, мелкосерийном и индивидуальном (единичном) - переналаживаемые (СРП, СНП, УНП, УСП). Переналаживаемым приспособлениям отдается предпочтение и в гибком автоматизированном производстве Применение многоместных, многопозиционных типов приспособлений позволяет многократно повысить производительность обработки на одном и том же станке.

Выбор наиболее экономически целесообразного типа приспособления должен производиться на основе соответствующих экономических расчетов;

2 выбор способа установки приспособления на станке, от которого зависит общая компоновка приспособления, а также схемы закрепления заготовки, конструкция зажимных устройств и привода.

Последовательность проектирования и содержание отдельных этапов при разработке технического проекта приспособления следующие.

На первом этапе уточняют принятую в технологическом процессе схему базирования и закрепления заготовки, а в случае ее отсутствия конструктор выбирает схему базирования сам. Далее, исходя из принятой схемы базирования, зная форму, шероховатость и точность базовых поверхностей, а также требуемую точность обработки на данной операции, определяют тип, конструкцию, количество и место расположения установочных элементов.

При недостатке опыта работы на первом этапе следует проводить в определенной последовательности.

1 Вычертить контуры заготовки, желательно в трех проекциях на достаточном расстоянии для последующего конструирования элементов компоновки (рис. I).

2 Выбрать на заготовке базовые поверхности (рис. 2).

3 Разработать теоретическую схему базирования заготовки с учетом выбранных баз (см.рис.2).

4 Выбрать типы и конструкции установочных элементов и нанести их на поле чертежа вокруг заготовки (рис. 3,4).

5 Определить величину возможных погрешностей базирова­ния и сделать выводы о целесообразности принятой схемы и конст­рукций установочных элементов.

На втором этапе составляют общую схему сил, действующих на заготовку в процессе обработки, и определяют величину сил зажима.

Работа на втором этапе выполняется в такой последовательности.

1 Выбрать место и направления действия составляющих силы резания, исходя из работ, выполненных на первом этапе, метода обработки, используемого режущего инструмента, размеров обрабатываемой поверхности, и определить их величину (в случае, ес­ли их значения отсутствуют в исходных данных).

2 Уточнить направления действия и места приложения сил зажима. Направления действия сил зажима целесообразно выбирать перпендикулярно к плоскостям установочных элементов, в случае, когда плоскостей несколько - к установочному элементу с наиболь­шей площадью. Желательно, чтобы направление силы зажима совпало с силой тяжести заготовки и направлением силы резания.

Место приложения силы зажима выбирается как можно ближе к месту обработки. При выборе места приложения силы зажима, последняя не должна приводить к опрокидыванию или сдвигу устано­вочных элементов, а также изгибу заготовки.

3 Выбрать начало координат. Это целесообразно сделать в точке контакта заготовки с установочным элементом, наиболее уда­ленной от места обработки. Одной из осей координат обычно явля­ется ось симметрии детали.

4 Составить общую схему сил, действующих на заготовку в процессе обработки, исходя из условий обеспечения ее равновесия под действием пространственной системы сил.

5 Составить уравнения статики для расчета сил зажима и с учетом коэффициента запаса определить ее величину.

На третьем этапе выбирают тип и конструкцию зажимного устройства и его привода, учитывая величину сил зажима; время, регламентированное в технологическом процессе на закрепление и раскрепление заготовки; тип приспособления. Разрабатывают компоновку, определяют основные размеры зажимного устройства и параметры привода (рис. 5).

На четвертом этапе, в случае необходимости:

1 Выбирают тип, конструкцию и определяют размеры элементов для направления и контроля положения инструмента.

2 Выбирают и обосновывают конструкцию поворотных и делительных устройств в многопозиционных приспособлениях, исходя из условий и точности обработки.

3 Выбирают конструкции и определяют размеры вспомогательных устройств, исходя из массы заготовки, выполняемой операции и требуемой точности обработки (рис. 6).

При выборе конструкций и размеров элементов и устройств максимально используют стандартные разработки.

На пятом этапе разрабатывают общий вид компоновки приспособления. Разработку общего вида приспособления начинают с нанесения на лист контура заготовки, выполняемой тонкими штрих пунктирными линиями или красным карандашом. В зависимости от сложности приспособления вычерчивают несколько проекций заготовки на расстоянии друг от друга достаточном для вычерчивания ком­поновки приспособления.

Разработку общего вида ведут методом нанесения отдельных элементов приспособления вокруг контура заготовки в последовательности рассмотренной в первом-четвертом этапах. После этого вычерчивают корпус приспособления, который объединяет все перечисленные элементы в общую компоновку. Основные этапы проектирования приспособления показаны на примере разработки компоновки для фрезерования шпоночного паза (рис.7).

На шестом этапе оценивают точность конструкции приспособления, сравнивают ее с требуемой точностью обработки заготовки на данной операции и делают заключение о правильности принятых конструкторских решений.

На седьмом этапе выполняют кинематические и прочностные расчеты элементов и узлов приспособлений. Эти расчеты необходимы при обработке заготовок со значительными усилиями резания (5000 Н и более), при разработке механизированных и автоматизированных быстродействующих приспособлений и в других случаях.

Все они выполняются по методикам, изложенным в учебниках по обще­инженерным дисциплинам.

На восьмом этапе рассчитывают экономическую целесообразность применения сконструированного приспособления. Этими расчетами заканчивается разработка технического проекта приспособления. Если расчеты подтвердили правильность принятых конструкторских решений, то приступают к разработке рабочей документации, в частности, оформлению сборочного чертежа.