ТМС

Саратовский государственный технический университет
Кафедра «Технология и оборудование электрофизических и
электрохимических методов обработки»
Рабочая программа
По дисциплине «Проектирование технологической оснастки»
Для специальности 120100 – Технология машиностроения» вечерней формы
обучения»
Курс – 5
Семестр – 10
Лекции – 34 час.
Практические занятия – 17 час.
Курсовая работа
- 10 семестр
Экзамен
- 10 семестр
Всего
- 51 час.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
«
2004г., протокол №
»
Зав. кафедрой, профессор
Барац Я.И.
Рабочая программа утверждена на заседании УМКС
«
2004г., протокол №
»
Председатель УМКС
Саратов – 2004г.
Барац Я.И.
1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.
1.1.
Цель преподавания дисциплины.
Дисциплина «Проектирование технологической оснастки» имеет своей целью
дать студентам необходимый объем знаний и привить навыки в области разработки и
проектирования установочно-зажимных, контрольных и сборочных приспособлений для
различных металлорежущих станков, автоматических линий и сборочных операций.
В дополнение к знаниям по технологии машиностроения, металлорежущим
станкам и другим дисциплинам, данная дисциплина расширяет кругозор современного
инженера, дает ему конкретное представление о реализации схем установки, закрепления и
контроля принятых на стадии проектирования технологических процессов механической
обработки деталей машин или технологического процесса сборки и изделия, позволяет
осмысленнее выбирать оборудование и решать различные технологические задачи,
1.2.
Задачи преподавания дисциплины.
В ходе изучения курса «Проектирование технологической оснастки» студент
должен овладеть методикой выбора, проектирования и расчета основных техникоэкономических показателей приспособлений для выполнения механических, контрольных
или сборочных операций, позволяющими эффективно решать постановление
технологические задачи; получить навыки использования стандартов в процессе
проектирования; получить необходимую подготовку для самостоятельного решения задач
в области проектирования технологической оснастки при выполнении курсового и
дипломного проектов и в практической инженерной деятельности.
1.3.
Структурно-логическая связь с другими дисциплинами.
Изучение курса «Проектирование технологической оснастки» базируется на
следующие фундаментальные, общетехнические и специальные дисциплины:
- высшая математика /дифференциальное и интегральное исчисление/;
- теоретическая механика;
- сопротивление материалов;
- взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения;
- резание металлов и металлорежущие инструменты;
- детали машин;
- металлорежущие станки;
- технология машиностроения;
- металлорежущий инструмент;
- проектирование и производство заготовок.
2. Требования к
дисциплине.
знаниям
и
умениям
студентов
Студент должен знать:
- теорию базирования и установки деталей в приспособлениях;
- постоянные, регулируемые и самоустанавливающие опоры, их конструкции;
- методику расчета потребных сил зажима;
- Разновидности зажимных устройств.
по
Студент должен уметь:
- определить погрешности базирования и установки детали в приспособлении;
- применять универсальные и универсально-сбор-приспособления для зажима
определенных деталей;
- определить требуемую силу зажима детали, установленную в спроектированное
приспособление.
3. Распределение трудоемкости (час.) дисциплины по темам
и видам занятий.
№
недели
1
2-5
№
темы
1
6-11
2
12-13
14-15
3
4
16-17
5
Наименование темы
Введение
Установка деталей в
приспособлениях
Закрепление заготовок и зажимные
устройства приспособлений.
Установочно-зажимные механизмы
Силовые элементы
приспособлений-приводы.
Устройства, координирующие
положение режущего инструмента.
Курсовая работа.
Итого:
Всего
4
14
Часы
Лекции
2
8
Прак.зан.
2
6
21
12
9
4
4
4
4
4
4
51
34
17
4. Содержание лекционного курса.
№
темы
1
Всего
2
№
лекции
1
2
2
3
3
3
4,5
Тема лекции
Вопросы, отрабатываемые на лекции
Введение.
Основные задачи экономической политики. Понятие о
приспособлениях . Разновидности приспособлений по
целевому назначению. Экономически целесообразная
область применения специальных, универсальных и
собранных из УСП приспособлений. Исходные данные,
необходимые для проектирования приспособлений.
Установка деталей в приспособлениях.
Базирование деталей. Принципы установки заготовок в
приспособлениях. Понятие о погрешностях, возникающих
при обработке деталей на настроенном станке в
приспособлении.
Определение и расчет погрешности базирования. Примеры
расчета погрешностей базирования и закрепления.
Элементы конструкций приспособлений и их классификация.
Краткая характеристика корпусов и установочных элементов
приспособлений. Основные рекомендации по выбору этих
элементов приспособлений и технические требования,
предъявляемые к ним.
2
2
6
2
7
2
8
2
9
2
10
2
11
3
4
12
13
4
4
14
15
4
16
5
Закрепление
заготовок
и
зажимные
устройства
приспособлений.
Необходимость силового замыкания при установке заготовок
деталей
в приспособлениях. Назначение зажимных
устройств и предъявляемые к ним требования.
Методика расчета сил зажима. Основные расчетные схемы
сил зажима.
Классификация зажимных устройств. Винтовые зажимы.
Расчеты момента затяжки винта, диаметра винта.
Клиновые зажимы. Конструктивные варианты клиньев. Клин
как средство зажима и самоторможения.
Рычажные и рычажно-клиновые силовые механизмы.
Комбинированные
зажимы.
Типичные
конструкции
рычажно-шарнирных механизмов.
Эксцентриковые
зажимы;
классификация,
расчет
эксцентрика, материал, термообработка.
Установочно-зажимный механизм.
Центрирующие зажимные устройства их расчет. Жесткие и
разжимные оправки. Плунжерные, гидропластмассовые и
мембранные механизмы. Характеристика, разновидности.
Расчеты механизмов.
Силовые элементы приспособлений – приводы.
Классификация приводов. Пневматические приводы. Область
применения, расчет усилий на штоке.
Краткая
характеристика
гидравлических
приводов.
Электромагнитные и магнитные зажимные устройства.
Электромеханические приводы. Центробежно-инерционные
приводы.
Устройства,
координирующие
положение
режущего
инструмента. Кондукторные плиты и кондукторные втулки.
Материалы, термообработка допуски. Классификация
кондукторных плит и втулок. Применение.
Копиры и габариты, область применения, технические
условия к ним. Конструкция, материал, термообработка.
Установочные шпонки. Дополнительные устройства.
5. Практические занятия.
№
темы
1
Всего
часов
2
№
занятия
1
2
6
3
9
2
3
4
5
6
7
8
Тема практического занятия
Описание конструкции приспособления – По выданным
индивидуальным чертежам приспособлений необходимо дать
описание приспособления в статике и динамике.
Расчет погрешностей базирования при установке деталей в
различные приспособления.
Расчет сил зажима при установке детали в приспособлениях
сверлильных, фрезерных , токарных.
6. Лабораторные работы – учебным планом не предусмотрены.
7. Задания для самостоятельной работы студентов – для вечерней
формы обучения не предусмотрены.
8. Курсовой проект – учебным планом не предусмотрен.
9. Курсовая работа.
Состоит из трех частей, позволяющих завершить изучение материала в течение
семестра.
Первое задание состоит из двух задач по определению погрешности базирования
деталей при установке их в приспособлении.
Второе задание требует вывода формулы усилия зажима, развиваемого
определенным видом зажимного устройства, чтобы закрепить деталь с определенной силой.
Для выполнения третьего задания необходимо подобрать из имеющихся
универсальных приспособлений для выполнения определенной операции на деталь,
используемой в качестве практической работы по дисциплине «Технология
машиностроения», и вычертить его на миллиметровке в масштабе 1:1 [8].
10. Расчетно-графическая работа – учебным планом не предусмотрена.
11. Контрольные работы – учебным планом не предусмотрены.
12. Экзаменационные вопросы.
Классификации приспособлений.
Классификация станочных приспособлений.
Классификация элементов приспособлений и их назначение.
Схема
установки
прямоугольной
заготовки
с
тремя
взаимно
перпендикулярными базовыми поверхностями. Определение базирующих
поверхностей.
5. Схема установки валика в пространстве, ее практическое выполнение.
6. Схема базирования заготовки по торпу и отверстию с применением
установочных пальцев, степени свободы при этом.
7. Схема базирования по плоскости, торпу и отверстию с осью, параллельной
плоскости, степени свободы.
8. Схемы базирования по плоскости и двум перпендикулярным к ней
отверстиям, степени свободы при этом.
9. Основные неподвижные опоры, их определение, расположение в
приспособлении, материал изготовления.
10. Постоянные опоры в виде штырей, их виды, материал изготовления.
11. Опорные пластины, их виды, материал изготовления.
12. Регулируемые опоры.
13. Самоустанавливающие опоры.
14. Опорные призмы.
15. Установочные пальцы.
16. Типы жестких оправок.
17. Типы разжимных оправок.
18. Типы центров.
19. Вспомогательные опоры: винтовые, клиновые, самоустанавливающиеся.
20. Погрешность установки деталей в приспособлении.
21. Погрешность базирования при установке втулки на разжимной палец, /без
зазора/ и на жесткий палец /с зазором/.
22. Условия, при которых погрешность базирования равна нулю. Показать на
примере плоской детали.
1.
2.
3.
4.
23. Вывести формулу для определения величины погрешности базирования при
установке вала на призму для фрезерования лыски. Измерительной базой
является верхняя точка образующей окружности.
24. Вывести формулу для определения величины погрешности базирования при
установке вала на призму для фрезерования лыски. Измерительной базой
является центр вала.
25. Вывести формулу для определения величины погрешности базирования при
установке вала в призму для фрезерования лыски. Измерительной базой
является нижняя точка образующей окружности.
26. Установка деталей в жестких центрах. Погрешность базирования.
27. Погрешность базирования для основных размеров при установке валов на два
центровых отверстий.
28. При установке детали на два отверстия с параллельными осями и плоскость,
перпендикулярную к ним. Обосновать необходимость одного пальца
ромбического.
29. Определить погрешность базирования и наибольший угол поворота заготовки
от ее среднего положения при установке детали на два отверстия и
перпендикулярную к ним плоскость.
30. Назначение зажимных устройств и предъявляемые к ним требования.
31. Методика расчета потребных сил зажима.
32. Определение требуемого усилия зажима, если усилие резания направлено так,
что его можно разложить на две составляющие, одну – направленную на
зажимное устройство и вторую – сдвигающую заготовку по опорам.
33. Определение требуемого усилия зажима при фрезеровании шпоночного паза.
34. Определение требуемого усилия зажима, если усилие резания направлено на
плоскую заготовку так, что его можно разложить на две составляющие: одну
– направленную в противоположную от зажимного усилия сторону и вторую
– сдвигающую заготовку по опорам.
35. Определение требуемого усилия зажима при установке заготовок в
трехкулачковом патроне. На заготовку действуют момент резания и осевая
сила.
36. Определение требуемого усилия зажима при установке заготовки по выточке
и торцу / прижимается прихватами/. На заготовку действует осевая сила и
момент резания.
37. Определение требуемого усилия зажима при установке заготовки на призму.
На заготовку действует момент резания.
38. Винтовые зажимные устройства, конструкции наконечников, сила,
развиваемая идеальным винтовым механизмом.
39. Разновидности клиновых зажимов, угол трения.
40. Условия торможения клина, схема сил, действующих на зажатый односкосый
клин по двум поверхностям.
41. Клиноплунжерные механизмы. Конструкции плунжеров.
Примеры
применения.
42. Эксцентриковые зажимы. Виды эксцентриков.
43. Рычажные механизмы. Три схемы прихватов, силы зажима.
44. Пружинные механизмы.
45. Однорычажные шарнирные механизмы.
46. Двухрычажный шарнирный механизм одностороннего действия.
47. Двухрычажный шарнирный механизм двухстороннего действия.
48. УЗМ. Установка детали на цельную конусную оправку. Погрешность
базирования.
49. УЗМ. Установка детали на цилиндрическую оправку с натягом. Погрешность
базирования.
50. Плунжерные механизмы, их применение, погрешность базирования.
51. Цанговые механизмы, их применение, погрешность базирования.
52. Гидропластмассовые механизмы.
53. Самоцентрирующие зажимные устройства. Призматические зажимные
устройства.
54. Мембранные патроны.
55. Кулачковые патроны.
56. Пневматические патроны. Классификация.
57. Пневматические поршневые приводы одностороннего действия. Схема,
область применения.
58. Пневматические поршневые приводы двустороннего действия. Схема,
область применения.
59. Уплотнения для пневматических и гидравлических приводов.
60. Пневматические диафрагменные приводы. Область применения, достоинства
и недостатки.
61. Гидравлические силовые приводы, схема, преимущества и недостатки.
62. Кондукторные втулки, конструкция, применение.
63. Делительные устройства кондукторов и других приспособлений.
64. Установы. Копиры.
13. Список основной и дополнительной литературы по
дисциплине.
1. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Л:
Машиностроение, 1975, 654с.
2. Болотин Х.А. Костомин Ф.П. Станочное приспособления. М:
Машиностроение. 1973, 344с.
3.
Корсаков
В.С.
Основы
конструирования
приспособлений.
М:
Машиностроение. 1983, 288с.
Дополнительная.
4. Станочное приспособление. Справочник в 2-х томах /Под. ред. Вардашкина и
А.А.Шатилова. М: Машиностроение. 1984.1т – 589с.; 2т – 655с.
5. Кузнецов Ю.И. и др. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник.- М:
Машиностроение. 1983.- 359с.
6. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник.
М.: Машиностроение. 1979.- 303с.
7. Шапошник Р.К. Расчет и проектирование приспособлений. Учебное пособие.
Саратов, 1993-71с.
8. Шапошник Р.К., Стекольников М.В. Проектирование технологической
оснастки. МУ, Саратов, 2001, 31с.
14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной
техники.
На лекциях и практических занятиях используются плакаты, слайды и
диафильмы:
1. Установочные элементы приспособлений и базирования деталей.
2. Зажимные элементы приспособлений и методы закрепления деталей.
Составила к.т.н., доцент Шапошник Р.К.
15. Дополнения и изменения в рабочей программе.
Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры ТЭМ
«
»
Зав. кафедрой, профессор
200
г., протокол №
Барац Я.И.
Внесены изменения , утверждены на заседании УМКС
«
»
Председатель УМКС
200 г., протокол №
Барац Я.И.