Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт icon

Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт




НазваГородского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт
Сторінка1/5
Дата28.07.2012
Розмір0.84 Mb.
ТипРеферат
  1   2   3   4   5


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ


ХАРЬКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА


ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ГЭТ


(Конспект лекций для студентов 5 курса

специальности 7.092.202 «Электрический транспорт»)


Харьков - 2003


Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования ГЭТ: Конспект лекций для студентов 5 курса специальности 7.092.202. «Электрический транспорт». Сост. - Мовчан Н.М., Бабичева О.Ф., Закурдай С.А. – Харьков: ХГАГХ, 2003. – 68 с.


Составители: Н.М. Мовчан, О.Ф. Бабичева, С.А. Закурдай


Рецензент: А.В. Рябов


Рекомендовано кафедрой «Городской электрический транспорт», протокол №7 от 25. 02. 2003 г.


СОДЕРЖАНИЕ


Стр.

Введение…………………………………………………………………….…….....4



1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ………………………….…....5

1.1 Назначение приспособлений…………………………………..……………...5

1.2 Роль технологической оснастки………………………………..……………..7

1.3 Классификация приспособлений……………………………..……………….7

1.4 Проектирование технологической оснастки...................…….......................10

2 БАЗИРОВАНИЕ И БАЗОВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ………………………….…..13


2.1 Установка заготовок в приспособлениях…………………………………...13

2.2 Расчет действительных погрешностей базирования при установке

деталей в приспособлении плоской поверхностью…………………….…..17

2.3 Расчет приспособлений на точность…………………………………….…..18

2.4 Правила выбора баз……………………………………………………….….20


^ 3 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ.

ВИДЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ…………………………………………………...21




4 ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ……………….…………...24


4.1 Установочные элементы приспособлений………………………….………24

4.1.1 Основные правила установки заготовок……………………………….24

4.1.2 Виды установочных элементов приспособлений……………...……...26

4.2 Зажимные элементы приспособлений……………………………….……...34

4.2.1 Назначение зажимных элементов……………………………………...34

4.2.2 Виды зажимных элементов……………………………………………..35

4.3 Направляющие элементы приспособлений…………………………….…...44

4.4 Делительные и поворотные элементы приспособлений…………………...46

4.5 Корпуса приспособлений……………………………………………….……48

4.6 Механизированные приводы приспособлений………………………….….50

4.6.1 Назначение механизированного привода………………………….…..50

4.6.2 Пневматические приводы………………………………………….…...51

4.6.3 Пневмогидравлические и гидравлические приводы…………….……55

4.7 Универсально-сборные и наладочные приспособления……………….…..59


5 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ………….……..……63


5.1 Проектирование станочных приспособлений

с применением САПР …………………………………………..……………66


ВВЕДЕНИЕ


Основную группу технологической оснастки составляют приспособления механосборочного производства. Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства к технологическому оборудованию, используемые при выполнении операций обработки, сборки и контроля.

Применение приспособлений позволяет: устранить разметку заготовок перед обработкой, повысить ее точность, увеличить производительность труда на операции, снизить себестоимость продукции, облегчить условия работы и обеспечить ее безопасность, расширить технологические возможности оборудования, организовать многостаночное обслуживание, применить технически обоснованные нормы времени, сократить число рабочих, необходимых для выпуска продукции.

Частая смена объектов производства, связанная с нарастанием темпов технологического прогресса в эпоху научно-технической революции, требует от технологической науки и практики создания конструкций и систем приспособлений, методов их расчета, проектирования и изготовления, обеспечивающих сокращение сроков подготовки производства. В серийном производстве необходимо использовать специализированные быстропереналаживаемые и обратимые системы приспособлений. В мелкосерийном и единичном производствах все более широко применяют систему универсально-сборных (УСП) приспособлений.

Новые требования, предъявляемые к приспособлениям, определены расширением парка станков с ЧПУ, переналадка которых на обработку новой заготовки сводится к замене программы (что занимает очень мало времени) и к замене или переналадке приспособления для базирования и закрепления заготовки (что также должно занимать мало времени).

Изучение закономерностей влияния приспособления на точность и производительность выполняемых операций позволит проектировать приспособления, интенсифицирующие производство и повышающие его точность. Работа по унификации и стандартизации элементов приспособлений создает основу для автоматизированного проектирования приспособлений с использованием электронно-вычислительной техники и автоматов для графического изображения. Это ускоряет технологическую подготовку производства.


^ 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ


1.1 Назначение приспособлений


Среди задач, решение которых достигается применением приспособлений, можно выделить три основных.

1. Установка заготовок на станках без выверки. Применение приспособлений для установки заготовок ликвидирует дорогостоящую и трудоемкую операцию разметки, устраняет выверку обрабатываемой детали на станке, обеспечивает возможность автоматического получения точности размеров, а следовательно, повышает точность обработки за счет устранения погрешностей, связанных с разметкой и выверкой.

2. Повышение производительности труда. Малая трудоемкость (высокая производительность) в равной мере зависит как от высокопроизводительного оборудования, так и от высокопроизводительного приспособления. Повысить производительность труда - значит сократить норму штучного времени на операцию. Норму штучно-калькуляционного времени определяют по формуле:

.

Основное время можно сократить несколькими способами:

1) увеличением числа одновременно работающих инструментов (при одновременной работе нескольких инструментов операция из многопереходной и время на обработку детали резко сокращается), для этого проектируют многошпиндельные сверлильные и фрезерные головки, многорезцовые державки для револьверных станков на несколько инструментов и др.;

2)одновременной обработкой нескольких деталей, для этого проектируются многоместные приспособления и приспособления для установки деталей пакетами;

3) повышением режимов резания. Проектирование приспособлений, повышающих жесткость технологической системы СПИД, позволяет повысить режимы резания и применить многоинструментальную обработку.

Вспомогательное время можно сократить, уменьшив время на установку и закрепление деталей или совместив вспомогательное и основное время. При использовании приспособлений рабочий может не проверять положение деталей при установке. Для сокращения времени закрепления детали конструкторы проектируют быстродействующие, ручные, механизированные, автоматизированные и многократные устройства, поворотные приспособления, автоматические погрузочные устройства, выталкиватели и др. Проектируя поворотные многопозиционные многоместные или непрерывно действующие приспособления, учитывают, что установка и снятие, закрепление и открепление деталей будут выполняться во время работы станка, таким образом, время, затрачиваемое на эти приемы, совмещается с основным временем.

Следовательно, оперативное время можно уменьшить, применив приспособления, повышающие степень концентрации операций механической обработки. Приспособления расширяют возможность интенсификации технологических процессов, используя параллельные и параллельно-последовательные схемы обработки поверхностей.

Время технического обслуживания рабочего места сокращаются, используя быстросменные патроны, многорезцовые державки, в которых наладка осуществляется вне станка на специальных приспособлениях, шаблоны для установки инструментов на размер и др.

Время организованного обслуживания можно уменьшить при создании в приспособлениях окон и лотков для отвода стружки, устройств для автоматической очистки от стружки и ее транспортирования и др.

Время регламентированных перерывов сокращается за счет применения приспособлений, облегчающих труд рабочих.

Подготовительно-заключительное время уменьшается за счет создания приспособлений: обеспечивающих точную и быструю установку их на станке без выверки; допускающих быструю переналадку приспособлений на обработку разных деталей.

Задачей конструктора по обеспечению повышения производительности труда является анализ нормы времени для уменьшения ее составляющих.

3. Расширение технологических возможностей оборудования. Заводы серийного производства оснащены в основном универсальными металлорежущими станками. Каждый станок предназначен для выполнения какой-то определенной работы с заданной точностью. Для таких станков применяют специальные приспособления, расширяющие технологические возможности оборудования. С помощью такого приспособления на станке выполняют работу, для осуществления которой необходим станок совершенно иного типа.

Приспособления, расширяющие технологические возможности станков, позволяют осуществить: крепление инструментов, редко используемых при работе на станке; дополнительные взаимные перемещения инструмента и обрабатываемой детали; крепление инструментов и обрабатываемых деталей на не предназначенных для этой цели поверхностях станка; точное направление инструмента.

Станочным приспособлением (СП) называется приспособление, применяемое на металлорежущем и (или) деревообрабатывающем станке. СП являются наиболее обширной группой, которые составляют 80% общего парка приспособлений. Затраты на изготовления и приобретение СП составляют до 20% себестоимости изготовления изделия. СП применяют для установки заготовок и инструментов на металлорежущие станки. Приспособления, связывающие со станком обрабатывающую заготовку, относят к приспособлениям для изготовления детали, а приспособления, связывающие со станком режущий инструмент, - к приспособлениям для инструмента.

^ 1.2 Роль технологической оснастки


В повышении качества изготовления деталей машин, их сборки и контроля важное значение имеет совершенствование технологических процессов, которые обусловливают большое разнообразие конструкций, приспособлений и высокий уровень предъявляемых к ним требований.

Одной из первостепенных задач в этом вопросе является: создание высокопроизводительных конструкций СП, сокращение сроков их проектирования и изготовления, сокращение количества и снижение необходимой квалификации рабочих, расширение технологических возможностей оборудования, обеспечение условий труда, повышение безопасности рабочих и др.

Решение этих задач должно быть направлено на повышение производительности труда станочников, слесарей - сборщиков, наладчиков и контролеров. Применение приспособлений снижает трудоемкость и себестоимость приспособления деталей и сборки машин.


^ 1.3 Классификация приспособлений


Станочные приспособления классифицируются по различным признакам (рис. 1). По целевому назначению приспособления делят на пять групп:

1) СП для установки и закрепления обрабатываемых заготовок в зависимости от вида механической обработки подразделяют на приспособления для токарных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных, многоцелевых и других станков.

2) СП для установки и закрепления рабочего инструмента осуществляют связь между инструментом и станком. К ним относятся патроны для сверл, разверток; многоинструментальные сверлильные, фрезерные, револьверные головки; державки, блоки и т.п.

С помощью приспособлений указанных выше групп осуществляют наладку системы станок-заготовка-инструмент.

3) Сборочные приспособления СП используют для соединения сопрягаемых деталей изделия, применяют для крепления базовых деталей, обеспечения правильной установки соединяемых элементов изделия, предварительной сборки упругих элементов (пружин, разрезных колец) и др.

4) Контрольные приспособления применяют для проверки отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, сопряжений сборочных единиц и изделий, а также для конструктивных параметров, получающихся в процессе сборки.

5) Приспособления для захвата, перемещения и переворота тяжелых, а в автоматизированном производстве и ГПС и легких обрабатываемых заготовок и собираемых изделий. Приспособления являются рабочими органами промышленных роботов.

Все описанные группы приспособлений в зависимости от типа производства могут быть ручными, механическими, полуавтоматическими и автоматическими, а в зависимости от степени специализации - универсальными, специализированными и специальными.

В зависимости от степени унификации и стандартизации в машиностроении и приборостроении в соответствии с требованиями Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП) утверждено семь стандартных систем станочных приспособлений.

^ Универсальные безналадочные приспособления (УБП) предназначены для установки различных заготовок на постоянные, регулируемые, несъемные установочные элементы. К ним относятся: различные центры, поводковые устройства, зажимы, патроны различных типов, оправки, магнитные и электромагнитные плиты.

^ Универсально-наладочные приспособления (УНП) состоят из универсального базового агрегата и сменных наладочных элементов. Базовыми агрегатами служат стандартизированные на различных уровнях (ГОСТ, стандарт отрасли, стандарт предприятия), самоцентрирующиеся патроны с различными приводами и другие приспособления. Базовая часть этих приспособлений представляет собой сборочную единицу долговременного действия в различных компоновках.

Наладку УНП для различных деталей осуществляют путем смены установочных и зажимных элементов, монтируемых на базовом агрегате.

^ Универсально-сборные приспособления (УСП). Компонуют на стандартизированных плитах различных размеров. В элементах УСП предусмотрены взаимно перпендикулярные Т-образные пазы, фиксация элементов и узлов, изготовленных с высокой степенью точности, осуществляется с помощью шпонки, входящей в шпоночный лаз.

С помощью УСП многократно сокращают время изготовления приспособлений, т.е. время технологической подготовки производства (ТПП).

^ Сборно-разборные приспособления (СРП). Оснащение операций СРП состоит из проектирования и изготовления сменных специальных наладок. Компоновки собирают из стандартных деталей и сборочных единиц, как специальные приспособления долгосрочного применения. Эти приспособления находят широкое применение на различных токарных, фрезерных, станках, в том числе и с ЧПУ, в среднесерийном и крупносерийном производстве. Точность обработки по 1-12-му квалитету. Время сборки - 1-2 часа.

^ Неразборные специальные приспособления (НСП) служат для оснащения конкретных операций индивидуального и группового технологических процессов.

Они обеспечивают установку и закрепление однотипных по форме и конфигурации заготовок с идентичными схемами базирования.

НСП применяют для обработки штучных заготовок, а также при параллельных, последовательных и параллельно-последовательных схемах обработки. НСП применяют в серийном и крупносерийном производстве.

Все приспособления по целевому назначению и своим характеристикам подразделяются на 14 групп сложности в зависимости от числа наименований деталей в приспособлениях.


^ 1.4 Проектирование технологической оснастки


Проектирование технологических процессов механической обработки начинается с тщательного изучения исходных данных проектирования: сборочного и рабочего чертежей изделий с соответствующими техническими условиями изготовления детали, чертежа исходной заготовки и размеров программного задания. Изучаются и такие дополнительные условия проектирования, как наличие или отсутствие оборудования, на котором предполагается осуществить изготовление проектируемого изделия; возможности модернизации оборудования; наличие производственных площадей для расширения производства; возможности применения совершенных видов исходных заготовок, прогрессивного инструмента и приспособлений и т. п. По величине программного задания и размерам производственной партии определяются коэффициент закрепления операций, тип и серийность производства и необходимые такт и ритм обработки заготовок.

После этого (в условиях серийного и единичного производств) по технологическим классификаторам заготовок, обрабатываемых на данном предприятии (в цехе), анализируется возможность изготовления данной заготовки по существующим на предприятии типовым или групповым технологическим процессам или на действующих групповых переменно-поточных или автоматических линиях.

При отсутствии возможности использования существующих на предприятии унифицированных технологических процессов после проведения указанной подготовительной работы технолог приступает к непосредственному проектированию технологических процессов.

Проектирование технологических процессов представляет собой сложную многовариантную задачу, правильное решение которой требует проведения ряда расчетов. При проектировании процессов обработки сложных и ответственных заготовок составляется несколько возможных вариантов обработки, окончательный выбор которых производится на основании расчетов и сопоставления достигаемых точности, трудоемкости, выражаемой нормой штучно-калькуляционного времени технологической себестоимости и срока окупаемости капитальных затрат.

Такое сопоставление производится как по важнейшим технологическим операциям, так и по всему технологическому процессу в целом.

В начале проектирования технолог предварительно устанавливает виды обработки отдельных поверхностей заготовки и методы достижения их точности, соответствующие требованиям чертежа и серийности производства и существующего на предприятии оборудования. После этого производится назначение технологических баз на все предполагаемые операции обработки.

Одновременно с этим разрабатывается последовательность операций, т. е. технологический маршрут обработки заготовки. При низкой точности исходных заготовок технологический процесс начинается с черновой обработки поверхностей, имеющих наибольшие припуски. При этом в самую первую очередь снимается припуск с тех поверхностей, на которых возможны литейные раковины, трещины и другие дефекты, с целью скорейшего отсеивания возможного брака или устранения обнаруженных дефектов заваркой, наплавлением металла и т. п. Дальнейший маршрут строится по принципу обработки сначала более грубых и затем более точных поверхностей. Наиболее точные поверхности обрабатываются последними. В конце маршрута выполняются второстепенные операции (сверление мелких отверстий, нарезание крепежных резьб, прорезка пазов, снятие фасок и заусенцев). Наиболее легко повреждаемые поверхности (наружные резьбы, особо точные шлифованные и доведенные поверхности) обрабатываются в заключительной стадии технологического процесса.

Ответственные и сложные корпусные заготовки часто обрабатываются с разделением технологического процесса на стадии черновой и чистовой обработки. На первой стадии снимаются основные припуски на обработку, в результате этого возникают погрешности заготовки, связанные с перераспределением внутренних напряжений исходных заготовок и влиянием остаточных напряжений, вызванных черновой механической обработкой. В наиболее ответственных случаях после черновых операций проводится дополнительная термическая обработка заготовок (отжиг или нормализация), способствующая более полному протеканию деформаций и релаксации (снятию) остаточных напряжений.

На второй стадии обработки (при чистовых операциях) устраняются погрешности, возникшие при черновой обработке, и обеспечивается достижение требуемых точности обработки, шероховатости и предписанного чертежом состояния поверхностного слоя.

При обработке сравнительно небольших поверхностей достаточно жестких заготовок удается избежать дифференциации операций на черновые и чистовые и технологический процесс строится по принципу концентрации операций. В этом случае первые операции стремятся построить наиболее концентрированными.

При проектировании заготовок, подвергающихся термической обработке, в составе технологического процесса предусматриваются дополнительные операции, связанные с особенностями термической обработки (операция меднения или снятия дополнительного припуска для устранения цементованного слоя на поверхностях, не подлежащих закалке после цементации; снятии дополнительного припуска для устранения коробления длинных и тонких заготовок после их закалки и т. п.).

После решения перечисленных вопросов определяют структуру операции и выполняется предварительное оформление операционно-технологических карт с вычерчиванием соответствующих операционных эскизов. При оформлении технологических операций и отдельных переходов производится анализ технической возможности и экономической целесообразности их концентрации путем применения наборов нормального режущего инструмента или проектирования и изготовления специальных комплектов инструментов (в том числе фасонных), а также использования специальных инструментальных державок, параллельной и последовательной обработки заготовок и затем окончательно уточняется принятая структура операции.

В случае разработки нескольких вариантов технологических процессов обработки одной заготовки окончательно выбирается наиболее рациональный вариант после их аналитического сопоставления.

После определения структуры операций проектируются схемы наладки (настройки) станков для основных технологических операций. При этом выполняются необходимые расчеты точности настройки, определяются рабочие циклы станка, взаимного расположения инструментов, режимы их работы и производительность операции. Проектирование наладок обычно осуществляется в такой последовательности.

1. Расчеты точности настройки станка на настроечные размеры (определение среднего настроечного размера и допуска на настройку или расчет предельных настроечных размеров с учетом рассеяния размеров и переменных систематических погрешностей обработки).

2. Составление предварительного плана размещения инструментов в суппортах и инструментальных головках по отдельным переходам и предварительный расчет режимов резания. При этом следует стремиться к одновременной работе инструментов, размещенных в разных суппортах, закрепленных в многорезцовых державках.

Размещение одновременно работающих резцов должно по возможности предусматривать взаимное уравновешивание возникающих сил резания. Обтачивание ступенчатых заготовок следует начинать с меньшего диаметра; снятие фасок и подрезание торцов должны производиться одновременно с обтачиванием.

3. Окончательная компоновка инструментов в наладке станка и корректирование режимов резания.

4. Оформление схемы наладки станка с указанием размещения инструментов, их шифров, рабочих и холостых движений; с подбором необходимых копиров и шестерен; с расчетами циклов работы станка и производительности обработки по данной наладке.

5. Конструирование необходимой оснастки для наладки станка (приспособление, специальный режущий и вспомогательный инструмент, шаблоны для установки режущего инструмента и т. п.).

После проектирования наладки станка окончательно оформляют операционно-технологические карты и производят техническое нормирование всех операций технологического процесса с установлением необходимого разряда работы и соответствующих норм выработки.

  1   2   3   4   5

Схожі:

Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconХарьковская национальная академия городского хозяйства
Практикум по технической эксплуатации городского электрического транспорта: Учебное пособие. – Харьков: хнагх, 2012. – 222 с
Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconГородского хозяйства методические указания к выполнению курсового проекта по технической эксплуатации городского электрического транспорта
Методические указания к выполнению курсового проекта по технической эксплуатации городского электрического транспорта. Подвижной...
Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconГородского хозяйства методические указания к выполнению курсового проекта по технической эксплуатации городского электрического транспорта
Методические указания к выполнению курсового проекта по технической эксплуатации городского электрического транспорта. Подвижной...
Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconОсновы надежности ла обеспечение надежности воздушных судов и авиационных двигателей
Формирование надежности изделий ат зависит от технических и организационных факторов, охватывающих этапы проектирования, производства...
Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconМинистерство образования и науки Украины Харьковская национальная академия городского хозяйства
Харьковская национальная академия городского хозяйства по учебной дисциплине «водоотведение»
Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconДокументи
1. /5 курс/Методика профес_йного навчання.doc
2. /5...

Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconХарьковская национальная академия городского хозяйства методические указания
«Экология» (для студентов 1-3 курсов дневной и заочной форм обучения специальностей 050100 – «Экономика строительного предприятия»,...
Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconДокументи
1. /4 курс/Mенеджмент.doc
2. /4 курс/_стор_я...

Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconКонспект лекций по курсу «технология производства в отраслях городского хозяйства»
Карлова Е. А. Технология производства в отраслях городского хозяйства: Конспект лекций. Харьков: хнагх, 2006. 84 с
Городского хозяйства основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования гэт iconХарьковская национальная академия городского хозяйства методические указания
«Основы экологии» (для студентов 1-3 курсов дневной и заочной форм обучения специальностей 090600 – «Электротехника»; 050200 – «Менеджмент...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи