Проектування технологічного оснащення для оброблення деталі "Кронштейн 6464.4700.015" (стр. 2 из 9)
Під час оброблення деталь повинна бути нерухомою відносно пристрою, тобто позбавлена всіх шести ступенів волі (повне базування).
В залежності від технічних вимог на деталь і умов оброблення здійснюють повну чи неповну орієнтацію заготовки в пристрої.
Повна орієнтація забезпечується установленням заготовки на шістьох опорних точках (правило шести точок). У цьому випадку для базування в загальному випадку необхідний комплект із трьох технологічних баз. Більше шести опорних точок використовувати неприпустимо, оскільки в противному випадку при закріпленні порушується положення деталі.
Якщо за умовами оброблення не потрібно точного встановлення заготовки у визначених напрямках чи допускається її поворот щодо якої-небудь осі, то немає необхідності в повному орієнтуванні заготовки в пристрої з використанням усього комплекту з трьох баз, що несуть шість опорних точок. При цьому використовують п’ять, чотири і навіть три опорні точки. Кількість опорних точок визначається числом установних баз і їхньою формою, а також умовами виконання операції.
Тому що під час оброблення деталь повинна бути нерухомою в пристрої, тобто позбавлена всіх ступенів волі, то при її неповній орієнтації ступені вільності, що залишилися, ліквідуються закріпленням (повне базування при неповній орієнтації).
Схему базування розробляють з урахуванням технічних вимог на оброблення деталі, а також можливості її реалізації в пристрої.
Правильно обрана схема базування забезпечує необхідну стійкість деталі при обробленні та найменшій похибці базування, тобто найменшому відхиленні фактично досягнутому положенні заготовки чи виробу під час базування від необхідного.
Розроблення схеми базування деталі в пристрої виконуємо згідно методики, запропонованої д.т.н., професора Кукляком М.Л. [8].
Виходячи з операційного креслення деталі й умов виконання операції, необхідно вибрати технологічні бази деталі. Вибір технологічних баз необхідно робити таким чином, щоб забезпечити необхідну орієнтацію та достатню стійкість деталі в пристрої. При цьому необхідно намагатися, щоб технологічні бази збігалися з вимірними, а вимірні з конструкторськими. Кількість баз визначається вимогами креслення й умовами виконання операцій.
З усіх баз виділити головну та вибрати спосіб її встановлення в пристрої. За головну базу приймається база, що забезпечує найбільш стійке положення деталі у пристрої та від якої задані найбільш точні розміри. Деталь, розміщена головною базою у пристрої, одержує майже повну орієнтацію, позбавляючись трьох чи чотирьох ступенів волі.
Визначивши, яких ступенів волі буде позбавлена заготовка за допомогою елемента, що встановлює головну базу, і які ступені вільності в неї залишаться, вибрати метод установлення інших баз. При цьому необхідно користатися таким правилом: жоден установний елемент не повинен позбавляти деталь трьох ступенів вільності, яких вона вже позбавлена за допомогою інших елементів.
Використовуючи операційне креслення чи ескіз, на базах заготовки умовними позначками проставити опорні точки і пронумерувати їх, починаючи з головної бази.
Виходячи зі схеми базування, а також форми, розмірів і шорсткості базових поверхонь, вибрати конструкції установних елементів і затискних деталей пристрою і зобразити можливу реалізацію даної схеми в пристрої.
Схема базування деталі на даній технологічній операції подана на рис. 1.
За технологічні бази на цій операції прийнята площини 1, 7 (установна база), отвір 6 в розмір Æ32js7 мм (напрямна база ) та площина 9 (опорна база) (рис. 2.1).
За головну базу прийняті площини 1, 2 , оскільки при встановленні цими поверхнями заготовка набуде стійкого положення. Цією базою позбавляється трьох ступенів вільності (3 точки - 1, 2, 3: установна база).
Інші опорні точки розміщуються в отворі 6 (оскільки задається допуск перпендикулярності поверхні 3 відносно отвору 6 в межах 0,04 мм) - база Б - (Æ32js7 мм) –(2 точки – 4, 5: напрямна база) та на необроблюваній площині 14 - (1 точка – 6: опорна база).
Практична реалізація теоретичної схеми базування може бути здійснена наступним чином: установча база – за рахунок використання опорних пластин або опор, напрямна база – повнопрофільного пальця, опорна база – пластини або опори.
Оскільки ми маємо серійне виробництво (N=5000 штук), тому необхідно передбачити в конструкції пристрою автоматизований затиск – пневматичний (гідравлічний).
5) Конструкція пристрою повинна бути узгоджена із установчими елементами столів верстатів.
6) При можливості необхідно спроектувати конструкцію пристрою таким чином, щоб сила різання була силою закріплення заготовки у пристрої.
 |
Рис. 1.2.1. Схема базування кронштейна при обробленні поверхні 3 в розмір 15h14-0,43 мм
1.3 Службове призначення верстатного пристрою
Верстатний пристрій розробляється для технологічної операції:
Вертикально-фрезерна
Встановити заготовку у пристрої, вивірити та закріпити.
Фрезерувати поверхню 3 начорно напрохід.
Фрезерувати поверхню 3 начисто напрохід, витримуючи розмір 15h14-0,43 мм.
Розкріпити заготовку у пристрої, зняти та покласти в тару.
Верстатний пристрій призначений для двократного фрезерування площини на вертикально-фрезерному верстаті в розмір 15h14-0,43 мм за допомогою торцевої фрези Æ 100 мм. Заготовка базується на опорних пластинах або опорах (установча база) та повнопрофільному пальці. Затиск здійснюється по поверхнях бобишки Æ 44 мм.
1.4 Розрахунок сумарної похибки, вибір раціональної схеми встановлення і установних елементів пристрою
На точність оброблення впливає цілий ряд технологічних факторів, які спричиняють сумарну похибку, що для плоских поверхонь визначається згідно формули :
де
– похибка встановлення заготовки у пристрій; 
- похибка оброблення, яка виникає внаслідок зміщення елементів технологічної системи під дією сил різання та інерційних сил; 
- похибка налагодження технологічної системи; 
- похибка зношування різального інструменту; 
- похибка верстата внаслідок зношування за період експлуатації; 
- температурна похибка оброблення;k – коефіцієнт ризику; приймаємо k=1;
kI – коефіцієнти, що враховують відповідні закони розподілу похибок.
Похибка встановлення:
визначається за формулою: 
, (1.4.1)де
– похибка базування; 
- похибка закріплення; 
- похибка розташування заготовки у пристрої.Похибка базування при даній схемі базування дорівнює нулю, оскільки конструкторська, технологічна та вимірні бази співпадають.
Отже,
.Похибку закріплення визначають із залежності:
, (1.4.2)де ymax, ymin– відповідно максимальне та мінімальне зміщення заготовки при її закріпленні;
a- кут, під яким знаходиться оброблювана площина.
З огляду на досвід виконання фрезерних робіт приймаємо
мкм.Похибка положення заготовки є наслідком неточності виготовлення верстатного спорядження, зношування його установчих елементів, а також похибки встановлення спорядження на верстаті:
(1.4.3)Похибка виготовлення пристрою
залежить в основному від точності виготовлення деталей верстатного пристрою. Технологічні можливості виготовлення верстатного спорядження забезпечують в межах 3¸100 мкм.Вважаючи, що використовуване обладнання – нове, приймаємо
=20 мкм.Складова
характеризує зношування установчих елементів: 
, (1.4.4)де N– число контактів заготовки з опорою (приймаємо рівним програмі випуску виробів: N=5000 штук);
b - поправочний коефіцієнт; для циліндричних пальців і опор b=0,01.
мкм.Складова
виражає похибку встановлення пристрою на верстаті. Величина 
складає 10¸20 мкм.