6.2.3.типы деталей и конструкция

6.2.3.типы деталей и конструкция

Типы используемых микросхем приведены в табл. 3. Вместо микросхем серии К561 возможно использование микросхем серии К1561. Можно попытаться применить некоторые микросхемы серии К176 и зарубежные аналоги.

Сдвоенные операционные усилители (ОУ) серии К157 можно заменить любыми сходными по параметрам одиночными ОУ общего назначения (с соответствующими изменениями в цоколевке и цепях коррекции), хотя применение сдвоенных ОУ удобнее (возрастает плотность монтажа).

Операционный усилитель синхронного детектора D6, как уже указывалось выше, по своим параметрам должен приближаться к прецизионным ОУ. Кроме типа, указанного в таблице, подойдут К140УД14, 140УД14. Возможно применение ОУ К140УД12, 140УД12, КР140УД1208 в соответствующей схеме включения.

Таблица 3. Типы используемых микросхем
Обозначение по рис. 5 и 6 Тип Функциональное назначение
D1
D2
D3, D5, D7, D8
D4, D11
D6
D9
D10
К561ЛА7
К561ТМ2
К157УД2
К561КП1
КР140УД1408
К561ИЕ10
К561ИЕ9
4 элементата 2И-НЕ
2 D-триггера
Сдвоенный ОУ
2 коммутатора 4 на 1
Точный ОУ
2 двоичных счетчика
Счетчик-дешифратор

К применяемым в схеме металлоискателя резисторам не предъявляется особых требований. Они лишь должны иметь прочную конструкцию и быть удобны для монтажа. Номинал рассеиваемой мощности 0,125. 0,25 Вт.

Потенциометр компенсации R6 желателен многооборотный типа СП5-44 или с нониусной подстройкой типа СП5-35. Можно обойтись и обычными потенциометрами любых типов. В этом случае желательно их использовать два. Один — для грубой подстройки, номиналом 10 кОм, включенный в соответствии со схемой. Другой — для точной подстройки, включенный по схеме реостата в разрыв одного из крайних выводов первого потенциометра, номиналом 0,5. 1 кОм.

Конденсаторы С15, С17 — электролитические. Рекомендуемые типы — К50-29, К50-35, К53-1, К53-4 и другие малогабаритные. Остальные конденсаторы, за исключением конденсаторов колебательных контуров приемной и излучающей катушек, — керамические типа К10-7 (до номинапа 68 нФ) и металлопленочные типа К73-17 (номиналы выше 68 нФ). Конденсаторы контуров — С2 и С5 — особые. К ним предъявляются высокие требования по точности и термостабильности. Каждый конденсатор состоит из нескольких (5. 10 шт.) конденсаторов, включенных в параллель. Настройка контуров в резонанс осуществляется подбором количества конденсаторов и их номинала. Рекомендуемый тип конденсаторов К10-43. Их группа по термостабильности — МПО (т.е. приблизительно нулевой ТКЕ). Возможно применение прецизионных конденсаторов и других типов, например К71-7. В конце концов, можно попытаться использовать старинные термостабильные слюдяные конденсаторы с серебряными обкладками типа КСО или полистирольные конденсаторы.

Диоды VD1-VD10 типа КД521, КД522 или аналогичные кремниевые маломощные.

Микроамперметр — любого типа, рассчитанный на ток 100 мкА с нулем посередине шкалы. Удобны малогабаритные микроамперметры, например, типа М4247.

Кварцевый резонатор Q — любой малогабаритный часовой кварц (аналогичные кварцевые резонаторы используются в портативных электронных играх).

Выключатель питания — любого типа малогабаритный. Батареи питания — типа 3R12 (по международному обозначению) и «квадратные» (по нашему).

Пьезоизлучатель Y1 — может быть типа ЗП1-ЗП18. Хорошие результаты получаются при использовании пье-зоизлучателей импортных телефонов (идут в огромных количествах «в отвал» при изготовлении телефонов с определителем номера).

Конструкция прибора может быть достаточно произвольной. При ее разработке желательно учесть рекомендации, изложенные ниже, а также в параграфах, посвященных датчикам и конструкции корпусов.

Рис. 7. Общий вид металлоискателя, выполненного по принципу «передача-прием»

Внешний вид прибора показан на рис. 7. По своему типу датчик предлагаемого металлоискателя относится к датчикам с перпендикулярными осями. Катушки датчика склеены из стеклотекстолита эпоксидным клеем. Этим же клеем залиты обмотки катушек вместе с арматурой их электрических экранов. Штанга металлоискателя изготовлена из трубы из алюминиевого сплава (АМГЗМ, АМГ6М или Д16Т) диаметром 48 мм и с толщиной стенки 2. 3 мм. Катушки приклеены к штанге эпоксидным клеем: соосная (излучающая) — с помощью переходной усиливающей втулки; перпендикулярная к оси штанги (приемная) — с помощью подходящей формы переходника.

Указанные вспомогательные детали выполнены также из стеклотекстолита. Корпус электронного блока изготовлен из фольгированного стеклотекстолита путем пайки. Соединения катушек датчика с электронным блоком выполнены экранированным проводом с внешней изоляцией и проложены внутри штанги. Экраны этого провода подключены только к шине общего провода на плате электронной части прибора, куда также подключаются экран корпуса в виде фольги и штанга. Снаружи прибор покрашен нитроэмалью.

Печатная плата электронной части металлоискателя может быть изготовлена любым из традиционных способов, удобно также использовать готовые макетные печатные платы под DIP корпуса микросхем (шаг 2,5 мм).

Налаживание прибора

Налаживать прибор рекомендуется в следующей последовательности.

1. Проверить правильность монтажа по принципиальной схеме. Убедиться в отсутствии коротких замыканий между соседними проводниками печатной платы, соседними ножками микросхем и т.п.

2. Подключить батареи или двуполярный источник питания, строго соблюдая полярность. Включить прибор и измерить потребляемый ток. Он должен составлять около 20 мА по каждой шине питания. Резкое отклонение измеренных значений от указанной величины свидетельствует о неправильности монтажа или неисправности микросхем.

3. Убедиться в наличии на выходе генератора чистого меандра с частотой около 32 кГц.

4. Убедиться в наличии на выходах триггеров D2 меандра с частотой около 8 кГц.

5. Подбором конденсатора С2 настроить выходной контур L1C2 в резонанс. В простейшем случае — по максимуму амплитуды напряжения на нем (около 10 В), а более точно — по нулевому фазовому сдвигу напряжения контура относительно меандра на выходе 12 триггера D2.

6. Убедиться в работоспособности приемного усилителя. Настроить его входной колебательный контур L2C5 в резонанс. В качестве входного сигнала вполне достаточно паразитного сигнала, проникающего из излучающей катушки. Настройка в резонанс, как и для выходного контура, осуществляется подпайкой или удалением необходимого количества конденсаторов подходящих номиналов.

7. Убедиться в возможности компенсации паразитного сигнала потенциометром R6. Для этого сначала осциллографом контролируют выход ОУ D5.2. При вращении оси потенциометра R6 амплитуда сигнала с частотой 8 кГц на выходе ОУ D5.2 должна меняться и в одном из средних положений движка R6 эта амплитуда будет минимальна. Далее следует проконтролировать выход синхронного детектора — выход ОУ D6. При вращении оси потенциометра R6 уровень постоянного сигнала на выходе ОУ D6 должен меняться от максимального значения +3,5 В до минимального -3,5 В или наоборот. Переход этот достаточно резкий и, чтобы его «поймать», как раз и удобно воспользоваться точной подстройкой, упомянутой выше. Настройка заключается в установлении с помощью потенциометра R6 напряжения на выходе ОУ D6, равного нулю.

Настройку потенциометром R6 необходимо проводить при отсутствии вблизи катушек датчика металлоискателя крупных металлических предметов, включая измерительные приборы! В противном случае, при перемещении этих предметов или при перемещении датчика относительно них прибор расстроится, а при наличии крупных металлических предметов вблизи датчика установить выходное напряжение синхронного детектора в ноль не удастся. О компенсации см. также в параграфе, посвященном возможным модификациям.

8. Убедиться в работе нелинейного усилителя. Простейший способ — визуально. Микроамперметр должен реагировать на процесс настройки, производимой потенциометром R6. При некотором положении движка R6 стрелка микроамперметра должна установиться в ноль. Чем дальше стрелка микроамперметра находится от нуля, тем слабее должен реагировать микроамперметр на вращение движка R6.

Может так оказаться, что неблагоприятная электромагнитная обстановка затруднит наладку прибора. В этом случае стрелка микроам-? перметра будет совершать хаотические или пе-I риодические колебания при приближении движка потенциометра R6 к тому положению, в котором должна иметь место компенсация сигнала. Описанное нежелательное явление объясняется наводками высших гармоник сети 50 Гц на приемную катушку. На значительном удалении от проводов с электричеством колебания стрелки при настройке должны отсутствовать.

9. Убедиться в работоспособности узлов, формирующих звуковой сигнал. Обратить внимание на наличие небольшой зоны нечувствительности по звуковому сигналу вблизи нуля по шкале микроамперметра.

При наличии неполадок и отклонений в поведении отдельных узлов схемы металлоискателя следует действовать по общепринятой методике:

— проверить отсутствие самовозбуждения ОУ;

— проверить режимы ОУ по постоянному току;

— сигналы и логические уровни входов/выходов цифровых микросхем, и т.д. и т.п.

Возможные модификации

Схема прибора достаточно проста и поэтому речь может идти только о дальнейших усовершенствованиях. К ним можно отнести:

1. Добавление дополнительного потенциометра компенсации R6*, включенного параллельно R6 по крайним выводам. Движок этого потенциометра подключается через конденсатор емкостью 510 пФ (необходимо уточнить экспериментально) к инвертирующему входу 5 ОУ D5.2. В такой конфигурации будет две степени свободы при компенсации паразитного сигнала (по синусу и косинусу), что может помочь настройке прибора при эксплуатации со значительными температурными перепадами датчика, при высокой минерализации грунта и т.д.

Читайте также  Импульсный блок питания умзч

2. Добавление дополнительного канала визуальной индикации, содержащего синхронный детектор, нелинейный усилитель и микроамперметр. Опорный сигнал синхронного детектора дополнительного канала берется со сдвигом на четверть периода относительно опорного сигнала основного канала (с любого выхода другого триггера кольцевого счетчика). Обладая некоторым опытом поиска, можно по показаниям двух стрелочных приборов научиться оценивать характер обнаруженного объекта, т.е. работать не хуже электронного дискриминатора.

3. Добавление защитных диодов, включенных в обратной полярности параллельно источникам питания. При ошибке в полярности включения батарей в этом случае гарантируется, что схема металлоискателя не пострадает (хотя, если вовремя не среагировать, полностью разрядится неправильно включенная батарея). Включать диоды последовательно с шинами питания не рекомендуется, так как в этом случае на них пропадет впустую 0,3. 0,6 В драгоценного напряжения источников питания. Тип защитных диодов — КД243, КД247, КД226 и т.п.

Курсовая работа: Описание конструкции и назначения детали, анализ ее технологичности

1.1 Описание детали, анализ технологичности детали

1.4 Выбор схемы базирования детали

1.6. Расчет сил резания для операции

2.1 Определение погрешности базирования

3. Конструкторская часть

3.2 Выбор зажимных устройств

4. Конструкторская часть

Введение

Интенсификация производства в машиностроении неразрывно связана с техническим перевооружением и модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства неизбежно включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.

В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:

— надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее обработки;

— стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей

при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

— повысить производительность и облегчить условия труда рабочего в механизации приспособлений;

— расширить технологические возможности используемого оборудования.

В зависимости от вида производства технический уровень и структура станочных приспособлений различны. Для массового и крупносерийного производства в большинстве случаев применяют специальные станочные приспособления одноцелевого назначения для выполнения определенных операций механической обработки конкретной детали. Эти приспособления наиболее трудоемки и дороги при изготовлении. В условиях единичного и мелкосерийного производства широкое распространение получила система универсально-сборных приспособлений, основанная на использовании стандартных деталей и узлов. Этот вид приспособлений более мобилен в части подготовки производства и не требует значительных затрат.

деталь втулка станок приспособление

Создание любого вида станочных приспособлений, отвечающих требованием производства, неизбежно сопряжено с применением квалифицированного труда.

В последнее время в области проектирования станочных приспособлений достигнуты значительные спехи. Разработаны методики расчета точности обработки деталей в станочных приспособлениях, созданы прецизионные патроны и оправки, улучшены зажимные механизмы и усовершенствованна методика их расчетов, разработаны различные приводы с элементами, повысившими их эксплуатационную надежность.

В представленной пояснительной записке изложена информация необходимая для того, чтобы рассчитать, спроектировать и изготовить по возможности простое, надежное и удобное, в обращении, отвечающее стандартам и требованиям производства станочное приспособление для получения сквозного резьбового отверстия в детали «Втулка» в условиях среднесерийного производства.

1. Общая часть

1.1 Описание детали, анализ технологичности детали

Деталь «Втулка» относится к группе тел вращения с габаритными размерами 120мм×130мм. Деталь состоит из цилиндрического основания и двух расположенных симметрично цилиндрических бобышек. Цилиндрическое основание является черной базой и имеет диаметр 120мм и высотой 40мм. На цилиндрической поверхности бобышки диаметром 96h14 имеется сквозное резьбовое, отверстие диаметром 8мм и глубиной 20мм На цилиндрической поверхности бобышки диаметром 96h9 имеется технологическая канавка шириной 2.5мм. Деталь «Втулка» имеет центральное, гладкое, ступенчатое, сквозное отверстие диаметром 56мм на глубину 40мм, диаметром 35Н11мм, диаметром 56мм на глубину 40мм.

Деталь типа «Втулка» применяются в сверлильных приспособлениях (для центрирования и исключения возможности отвода сверла); для установки в шарикоподшипниковых соединениях, закрепления, ограничения износа и вылета сопрягаемых конструкций.

Рис.1 3D модель детали

В результате анализа чертежа детали «Втулка» определенно, что

чертеж содержит все необходимые сведенья о размерах, точности, качестве обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильной геометрической формы. Дано указания о материале Сталь 25 ГОСТ 1050-88

Конструкция детали технологична:

— допускается обработка поверхностей детали на проход;

— Для обработки используются стандартные режущие и измерительные инструменты.

— Выполнения всех поверхностей обеспечивает удобный подвод стандартного режущего инструмента

— Деталь имеет хорошие базовые поверхности.

— Имеется возможность соблюдения принципа и совмещения базовых поверхностей.

— При выборе установочных технологических базовых поверхностей соблюдается принцип совмещения конструкторской и технологической баз.

Элементов увеличивающих трудоёмкость детали не имеется. В конструкции детали имеется центральное гладкое ступенчатое отверстие, которое усложняет визуальное наблюдение за процессом резания и отводом стружки.

1.2 Характеристика материала

Материал детали сталь 25 ГОСТ 1050-88 — конструкционная углеродистая качественная сталь

Таблица 1 Химический состав

Химический элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.25
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr), не более 0.25
Сера (S), не более 0.04

Таблица 2 Механические свойства

Предел прочности 280
Предел текучести МПа
Относительное удлинение % 25
Относительное сужение % 45
Твердость по Бриннелю 207

Таблица 3 Физические свойства

T E 10-5 A106 I R C R 109
Град МПа 1/град Вт/ (м град) Кг/м3 Дж/ (кг град) Ом м
20 1.98 7820 169
100 1.96 12.2 51 470 219
200 1.91 13.0 49 483 292
300 1.86 13.7 46 381
400 1.63 14.3 43 521 488
500 14.7 40 571 601
600 15.0 36 758
700 15.2 32 925
800 26

Физические свойства стали 25 (СТ 25, СТ25):

T — Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E — Модуль упругости первого рода, [МПа]

a — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T), [1/Град]

l — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость стали), [Вт/ (м·град)]

r — Плотность стали, [кг/м3]

C — Удельная теплоемкость стали (диапазон 20o — T), [Дж/ (кг·град)]

R — Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Оси, валы, соединительные муфты, собачки, рычаги, вилки, шайбы, валики, болты, фланцы, тройники, крепежные детали и другие неответственные детали;

После ХТО — винты, втулки, собачки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.

Основные понятия деталей машин

1. Основные понятия и определения.

2. Классификация деталей машин.

3. Основные требования к деталям машин.

4. Модели нагружения деталей машин.

5. Основные критерии работоспособности деталей машин.

1. Основные понятия и определения

Детали машин – раздел по теории расчета и конструиро­ванию деталей и узлов машин общемашиностроительного применения. Дета­ли общего назначения применяют в машиностроении в очень больших количествах, поэтому любое усовершенствование расчета и конструкций этих деталей, позволяющее уменьшить затраты материала, снизить стои­мость производства, повысить долговечность, приносит большой экономиче­ский эффект.

Под деталью понимают элемент конструкции (изделие), изготовлен­ный из однородною материала (одной марки) без применения сборочных опе­раций.

Совокупность деталей, соединенных посредством сборочных операций и предназначенных для совместной работы или выполняющих определенные функции, называют сборочной единицей или узлом.

Механизмом называют систему твердых тел, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел (редуктор, коробка передач и др.).

Машиной называют механизм или устройство, выполняющие механи­ческие движения и служащие для преобразования энергии, материалов или информации с целью облегчения или замены физического или умственного груда человека и повышения ею производительности.

Структурно любая машина состоит из шести блоков, приведенных на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Схема машины

2. Классификация деталей машин

Все детали машин можно разделить на две большие группы: общего назначения и специального назначения.

В курсе «Детали машин» рассматриваются только вопросы расчета и конструирования деталей машин общего назначения. Вопросы, связанные с конструированием деталей специального назначения, изучаются в специаль­ных курсах.

Классифицировать детали машин можно по различным признакам. С точки зрения конструктора наиболее пригодной является классификация деталей по эксплуатационному признаку — по их назначению и характеру выполняемых функций.

По функциональному признаку детали машин общего назначения под­разделяются на следующие группы:

1. Детали соединения.

1.1. Разъемные соединения: резьбовые, клиновые, штифтовые, шпо­ночные, шлицевые (зубчатые), профильные, клемовые.

1.2. Неразъемные соединения: свариваемые, клепаные, паяные, склеиваемые.

1.3. Промежуточные соединения: цилиндрические с натягом, соеди­нения стяжными кольцами и планками.

2. Детали передач.

2.1. Управляющие передачи: двигательные передачи, передачи ис­полнительным механизмом.

2.2. По физическому эффекту.

2.2.4.1. Зацеплением: зубчатые, винт — гайка, червячные, ценные, волновые.

2.2.4.2. Трением: фрикционные, ременные.

3. Детали, обслуживающие вращательное движение.

3.2. Подшипники: качения, скольжения.

4. Шарнирно-рычажные механизмы: направляющие кулисы и ползуны, кривошипно-ползунный механизм, кривошипы, шатуны, коромысла, кулач­ки, эксцентрики, ролики.

Читайте также  Простой тестер униполярных шаговых двигателей на attiny2313 и uln2004

5. Упругие элементы: пружины, рессоры.

6. Уравновешивающие равномерность движения: маховики, маятники, бабы, шаботы, грузы.

7. Детали, обеспечивающие смазывание и защиту от загрязнения: ман­жеты, уплотнения и т. д.

8. Детали и механизмы управления: рукоятки, тяги.

3. Основные требования к деталям машин

Вновь разрабатываемая машина (механизм) должна иметь более высо­кие технико-экономические показатели по сравнению с существующим (ба­зовым) образцом: более высокую скорость и производительность при меньших затратах на производство и эксплуатацию, меньшую массу, метал­лоемкость и энергоемкость.

Машина (деталь) должна быть работоспособной. Работоспособностью называют состояние деталей, при котором они способны выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативно-технической докумен­тацией, и сохранением прочности, жесткости, неизменяемости формы и размеров, износостойкости, виброустойчивости и теплостойкости.

Машина (деталь) должна обеспечивать заданную надежность. Под на­дежностью понимают свойство изделия выполнять заданные функции, со­храняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение определенного промежутка времени или требуемой наработки.

Деталь должна быть технологичной, т. е. изготовленной из недефицит­ных материалов, и требовать минимальных затрат средств, времени и труда в производстве, эксплуатации и ремонте.

Машина (деталь) должна отвечать требованиям безопасности для пер­сонала, находящихся рядом людей, машин, зданий и сооружений.

Кроме того, необходимо учитывать требования экономичности, эколо­гической безопасности и эстетичности.

4. Модели нагружения деталей машин

Для расчета и проектирования деталей и узлов машин необходимо знать нагрузки, которые могут воздействовать на деталь в процессе ее экс­плуатации. При проектировании обычно оперируют расчетными схемами де­талей, а все нагрузки, воздействующие на детали, рассматривают как режимы нагружений. Для более точного учета нагрузок в расчетах деталей машин ис­пользуют общепринятые типичные модели нагружения.

По характеру нагружения внешние силы разделяются на поверхност­ные и объемные. Поверхностные силы действуют на поверхность деталей и являются результатом взаимодействия деталей, объемные силы — силы тяже­сти и инерции — приложены к каждой частице детали.

Силы вызывают в деталях деформации и напряжения. По характеру изменения во времени напряжения подразделяют на статические и цикличе­ские. Статическими называют нагрузки (напряжения), медленно изменяю­щиеся во времени. Циклические нагрузки характеризуются параметром цикла и непрерывно изменяются с течением времени. Параметрами цикла нагружения являются амплитуда напряжений, среднее, максимальное и минимальное напряжение.

Типы деталей

ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ КОНСТРУКЦИЙ

ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЦИКЛЫ

При оценке трудоемкости изготовления металлоконструкций следует учитывать, что трудоемкость обработки полуфабриката составляет 45%, а трудоемкость сборосварки — 55% полной трудоемкости изготовления данной металлоконструкции (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Соотношение трудоемкости обработки полуфабриката и сборо-сварки

Конструктивный элемент Доля трудоемкости, %
обработка по- луфабриката (включая под — готовку металла) сборосварка (включая ма – ляропогрузоч — ные работы)
Опорные плиты колонн Решетчатые колонны среднего ряда Решетчатые колонны крайнего ряда Стропильные фермы 1=24 м Стропильные фермы 1=36 м Подстропильные фермы 1= 12 м Блоки подкрановых балок 1= 12 м Подкрановые балки 1= 12 м 56-66* 53-49 48-42 44-30 53-49 51-41 43-40 50-45 44-34 48-51 52-58 56-70 47-51 49-59 57-60 50-55

Примечание: *Первые цифры соответствуют серийности n=1 (серийность — число одновременно изготовляемых отправочных марок); вторые цифры — при серийности n=50.

На каждые 1000 т металлоконструкций приходятся 60-80 чертежей КМД, 80-120 диспетчерских и 400-600 сопроводительных листов, 2000-3000 нарядов на отдельные операции. Па этим документам изготовляют 2000-3500 наименований деталей (118-25 тыс. шт.).

Из всего многообразия деталей можно выделить конечное число их типов, характеризуемых общими конструктивно-технологическими особенностями (табл. 3 .2).

Для каждого конструктивного элемента характерен определенный набор тех или иных деталей (табл. 3.3).

Таблица 3.2. Характеристики основных типов деталей

Тип деталей Лист Уголок Двутавр и швеллер Труба диаметром Круг, квадрат
Æ≤150 Æ>150
м кр м кр м кр м кр м кр м кр м кр м кр м
Средняя масса деталей, изготовляемых по 1 сопроводительному листу, т Среднее число сборочных деталей, изготовляемых по 1 сопроводительному листу Средняя масса 1 сборочной марки, кг Среднее число наименований сборочных марок на 1 сопроводительном листе Средняя удельная трудоемкость обработки деталей (без транспортных операций), чел. — ч/т Средняя длительность цикла обработки деталей по 1 сопроводительному листу, ч 0,72 10,2 7,92 27,4 4,00 115,9 2,09 39,5 1,31 40,7 6,05 43,2 5,15 180,0 1,62 53,9 1,03 15,9 3,48 31,3 2,90 64,3 1,98 18,4 Встречается редко Встречается редко 1,36 33,7 4,05 29,7 2,90 77,2 1,79 44,8 0,30 43,2 3,53 26,2 3,70 172,8 2,55 38,9 Встречается редко 1,61 68,3 1,91 48,2 Встречается редко 0,45 109,0 1,15 37,7 Встречается редко

Таблица 3.3. Распределение металла по типам деталей в конструкциях промздания (в % к общей массе конструкции на одном чертеже КМД)

Наименование конструктивных элементов Число на 1 чертеж Среднее число деталей Детали из листа Детали из уголков Детали из швеллеров и двутавров
наименование отправочных марок наименование сборочных марок Сопроводитель-ных листов на одну отправочную марку На чертеж мас-сой 20-25 т мелкие крупные мелкие крупные мелкие крупные мелкие крупные мелкие крупные мелкие крупные
Надопорные стойки Стойки фахверка массой до 1 т Колонны сплошностенчатые массой: до 3 т от 3 до 5 т от 5 до 10 т более 10 т Колонны решетчатые массой: до 5 т от 5 до 10 т от 10 до 25 т более 25 т Опорные плиты колонн Связи по колоннам Стропильные фермы пролетом 24 -30 м То же, более 30 м 19 19 18 21 10,7 8,3 17,5 8,6 6,2 2,3 10,5 6,0 6,5 2,5 5,9 17,6 11,6 8,4 13,714,2 54,5 29,4 18,7 40,3 53,9 65,0 20,6 7,4 — 2,1 3,0 1,8 9,2 2,0 2,5 2,1 4,2 1,1 4,8 0,9 3,2 5,5 10,1 — 3.0 4,9 37,5 14,7 21,1 15,369,2 55,5 12,8 19,8 61,0 79,1 84,0 — 1,8 2,5 3,6 1,4 0,80,61,60,7 10,2 5,7 4,1 0,7 — 10,1 3,0 2,7 2,8 1,3 0,10,1 — — 2,0 1,3 3,3 4,5 — 57,0 71,0 73,3 0,9 — — — — — — — — — — — 1,8 0,4 7,5 — 3,1- — — — — — — — — 2,25,8 0,2 1,0 0,3 0,1 0,1 – 0,1 0,3 0,1 0.3 — 0,3 2,6 — 5,7 57,0 0,1 — — — — 0,5 1,0 — — 12,9 — — — 0,1 — 0,4 — — 2,4 — 0,1 — — — — 0,2 8,2 — — 43,4 — — 3,3 0,5 0,1 — — — — —

Продолжение таблицы 3.3

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

6.2.1 Анализ технологичности конструкции корпусных деталей

При разработке ТП изготовления корпусной детали необходимо проанализировать её конструкцию с точки зрения технологичности и особенностей обработки в ГАП.

Отработка конструкции детали на технологичность – комплекс мероприятий, направленный на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на изготовление детали при обеспечении необходимого её качества.

Наиболее технологичной считают конструкцию корпусной детали, отвечающую следующим требованиям:

создание конфигураций деталей и подбор материалов, позволяющих применить наиболее совершенные исходные заготовки, что объём механической обработки;

наличие удобных технологических баз, обеспечивающих требуемую ориентацию и надёжное закрепление заготовки на станке при возможности обработки её с нескольких сторон и свободного подвода инструмента к обрабатываемым поверхностям;

наружные поверхности детали должны иметь открытую форму, обеспечивающую возможность обработки на проход в направлении подачи;

обрабатываемые поверхности платиков и приливов на соответствующих наружных поверхностях желательно располагать в одной плоскости;

в конструкции детали рекомендуется избегать наклонного расположения обрабатываемых поверхностей, участков фасонного профиля, сложных уступов и пазов, прерывающих плоские поверхности и отверстия;

главные отверстия, требующие высокой точности, следует делать сквозными с минимальным числом ступеней, что позволяет выполнять обработку на проход меньшим числом инструментов;

отверстия, расположенные на одной оси в противоположных стенках, желательно выполнять одного диаметра;

при наличии на одной оси нескольких отверстий их диаметральные размеры должны уменьшаться от внешней стенки к середине детали; наиболее точные отверстия желательно располагать на внешних стенках;

отверстия следует располагать перпендикулярно плоским поверхностям; наклонные отверстия должны быть доступны для обработки при повороте стола с закрепленной заготовкой;

в конструкции детали необходимо избегать обрабатываемых внутренних торцевых поверхностей и бобышек, требующих прерывания цикла и установки инструмента внутри при отсутствии специальных механизмов радиальной подачи;

обрабатываемые поверхности заготовки необходимо располагать в доступных для обработки плоскостях, которые могут быть обращены к шпинделю при последовательном повороте стола на определённый угол;

крепежные отверстия желательно иметь одинаковых размеров с возможностью нарезания в них резьбы с помощью метчиков, что позволяет использовать стандартные циклы обработки;

Читайте также  Литий-ион своими руками

заготовка должна иметь достаточную жесткость и прочность, при которых исключается возможность вибрации в процессе обработки и деформаций от сил резания и закрепления.

Специфика обработки корпусных деталей на многоцелевых станках с ЧПУ и в условиях ГАП накладывает особые требования расширяющие комплекс критериев технологичности, к которым, кроме вышеперечисленных, относятся:

предельно возможное расширение допусков на изготовление и снижение требований к шероховатости с целью уменьшения объёма и облегчения механической обработки;

проведение нормализации и унификации элементов деталей, что является предпосылками унификации режущего и мерительного инструмента;

возможность создания элементов, удобных для закрепления заготовки в приспособлении при сокращении до минимума числа установов;

обеспечение возможности обработки максимального числа поверхностей с одного установа с использованием в основном консольно закреплённого инструмента;

задание размеров обрабатываемых элементов с учётом возможностей устройства ЧПУ.

В качестве примера рассмотрим отработку на технологичность конструкции корпусных деталей (Приложение 16 ).

Построение на рис. а (Приложение 16) идет в следующем порядке — от корпусной детали к длинному валу (L/D>1,5). Приливы под подшипники у корпуса редуктора представляют собой полуцилиндрические поверхности . Их выделение и объединение приводят к реализации ДНБ при установке корпусной детали в приспособлении , показанном в Приложении 23 . На данном рисунке видно, что плоскость самоцентрирования блоков призм приспособления совпадает с плоскостью симметрии заготовки , которая в свою очередь является конструкторской и измерительной базой.

Другая деталь – крышка редуктора , представленная на рис. в (Приложение 16), была отработана на технологичность изменением формы корпуса для реализации двойной опорной скрытой базы с помощью самосходящихся призм . Для этого использовано скругление одинаковым радиусом углов корпуса для формирования полуцилиндрических поверхностей , разнесенных вдоль продольной оси ( плоскости ) симметрии детали .

Еще одним примером доработки конструкции детали для однооперационной обработки может служить корпус пневмо-гидроусилителя, показанный на рис. б (Приложение 16) . В данном случае проушины под крепеж были скруглены одним радиусом , чем образованы участки полуцилиндрической поверхности . Их контакт с подпружиненной призмой сориентировали деталь строго по плоскости симметрии корпуса и лишили возможности его поворота вокруг основной оси – ДНБ , реализованной жесткими самоцентрирующими блоками призм .

6.2.3.типы деталей и конструкция

Всё о станочных приспособлениях — «Студентам»

ТЕМА 6. ЗАЖИМНЫЕ УСТРОЙСТВА СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

6.1. Правила закрепления заготовок
При обработке заготовки на нее действуют силы резания и моменты, создаваемые ими, которые стремятся переместить и повернуть заготовку. Несмотря на это, заготовка должна сохранять в процессе обработки неизменное положение относительно опорных элементов. Для этого ее необходимо надежно закрепить.
При закреплении заготовки в приспособлении должны соблюдаться следующие правила:
-не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое при ее базировании;
-закрепление должно быть надежным, чтобы во время обработки положение заготовки сохранялось неизменным;
-возникающие при закреплении смятие поверхностей заготовки, а также ее деформации должны быть минимальными и находится в допустимых пределах.
Несоблюдение любого из этих правил может привести к возникновению погрешностей обработки, а изменение положения заготовки в процессе резания – и к поломке режущего инструмента.
Выполнение указанных правил закрепления достигается благодаря рациональному выбору схемы закрепления и величины зажимного усилия Q. При этом необходимо руководствоваться следующими соображениями:
-точки приложения сил выбирают с таким расчетом, чтобы исключалась возможность появления опрокидывающих моментов, отрывающих деталь от опорных элементов приспособления, или сил, сдвигающих заготовку относительно опорных элементов;
-точки приложения сил зажима следует направлять перпендикулярно к поверхности опорного элемента, что устранит возможность ее сдвига при закреплении и появление опрокидывающих моментов;
-точки приложения сил зажима надо выбирать так, чтобы линия его действия пересекала опорную поверхность опорного элемента, что устранит деформации при закреплении заготовки;
-для уменьшения вибраций и деформаций заготовки под действием силы резания следует повышать жесткость системы заготовка-приспособление путем увеличения числа мест зажатия заготовки и приближения их к обрабатываемой поверхности;
-для уменьшения смятия поверхностей заготовки при закреплении необходимо уменьшить удельное давление в местах контакта зажимного устройства с заготовкой путем рассредоточения зажимного усилия.

6.2. Классификация зажимных устройств
Закрепление заготовки производится с помощью зажимных устройств различной конструкции. Принцип действия и конструкция зажимного устройства выбирается исходя из конкретных условий выполнения операции: тип производства; тип станка; величин сил резания, действующих на заготовку и др. Надежность закрепления проверяется расчетами, выполняемыми на стадии проектирования приспособления. Методика расчетов в некоторой степени определяется применяемым зажимным устройством. В связи с этим зажимные устройства целесообразно разделить на три группы:

Рис.6.1. Схемы зажимных устройств

1.ЗУ (рис. 2.1,а), имеющее в своем составе силовой механизм (СМ) и привод (П), который обеспечивает перемещение контактного элемента (К) и создает исходное усилие Ри, преобразуемое силовым механизмом в зажимное усилие Q. Используемые в этих условиях приводы достаточно разнообразны: пневматические, гидравлические, пневмогидравлические и т.д.
2.ЗУ (рис. 2.1,б), состоящее лишь из силового механизма, который приводится в действие непосредственно рабочим, прилагающим исходное усилие Ри на плече l. Эти ЗУ иногда называют ЗУ с ручным приводом.
3.ЗУ (рис. 2.1,в), которое в своем составе не имеют силового механизма, а используемые приводы лишь условно можно назвать приводами, т.к. они не вызывают перемещений элементов ЗУ а только создают зажимное усилие Q, которое является равнодействующей равномерно распределенной нагрузки q (вакуумные, магнитные и др. устройства).

6.3. Методика расчета зажимных устройств
Методика расчета зажимных устройств включает в себя следующие этапы:
1.Определяют силы и моменты резания.
2.Составляют расчетную схему и исходное уравнение для расчета зажимного усилия Q.
3.Определяют коэффициент трения f.
4.Рассчитывают коэффициент надежности закрепления заготовки К.
5. Исходя из требуемого зажимного усилия Q, типа производства выбирают тип зажимного устройства, при этом:
5.1. Если ЗУ 1 группы, то выбирают тип силового механизма и тип привода. Основной характеристикой силового механизма является коэффициент его усиления i = Q / Pи. По величине коэффициента усиления i, определенной исходя из конструкции силового механизма, вычисляют исходное зажимаемое усилие Ри и по нему выбирают и рассчитывают привод;
5.2. Если ЗУ 2 группы, то по зажимному усилию Q выбирают тип силового механизма, имея в виду что рабочий может приложить лишь вполне определенное усилие Ри;
5.3. Если ЗУ 3 группы, то по зажимному усилию Q и площади заготовки S, определяют удельное усилие q привода, по которому подбирают или проектируют магнитное, вакуумное или т.п. зажимное устройство.

6.3.1.Определение сил и моментов резания
Действующие на заготовку силы и моменты резания можно рассчитать по формулам, приводимым в справочниках и нормативах по режимам резания применительно к определенному виду обработки.

6.3.2. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия
Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. Для этого необходимо составить расчетную схему, т.е. изобразить на схеме базирования заготовки все действующие на нее силы: силы и моменты резания, зажимные усилия, реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с опорными элементами и зажимными устройствами. Расчетную схему следует составлять для наиболее неблагоприятного местоположения режущего инструмента по длине обрабатываемой поверхности.
По расчетной схеме необходимо установить направления возможного перемещения или поворота заготовки под действием сил и моментов резания, определить величину проекции всех сил на направление перемещения и составить уравнения сил и моментов.
Т.к. в производственных условиях могут иметь место отступления от тех условий, применительно к которым рассчитывались по нормативам силы и моменты резания, возможное увеличение их следует учесть путем введения коэффициента надежности закрепления К и умножения на него сил и моментов резания, входящих в составленное уравнение статики.
На основании решения уравнений статики получают формулы для расчета зажимного усилия Q, обеспечивающего надежное закрепление заготовки.
6.3.3. Выбор величины коэффициента трения f
В приспособлениях силы трения возникают на поверхностях контакта заготовки с опорными элементами, а также в местах контакта зажимных устройств с поверхностью заготовки. В ряде случаев в приспособлениях преднамеренно выполняется насечка различной формы и направления. При закреплении зубцы насечки вдавливаются в тело обрабатываемой заготовки. Возникающие на таких поверхностях силы, препятствуют повороту или перемещению заготовки. Значение коэффициента трения приведены в табл.6.1
Таблица 6.1 Значения коэффициентов трения f

Обработанная поверхность заготовки контактирует с опорным элементом или контактным элементом зажимного устройства по плоскости

Обработанная поверхность заготовки контактирует с опорным элементом или контактным элементом зажимного устройства по линии или сфере

Необработанная поверхность заготовки контактирует с закаленными насеченными опорным элементом