Состав и структура библиотеки элементов
В базе данных имеются основные каталоги элементов, конструктивных узлов и механизмов сборочно-сварочных приспособлений (табл. 6.1). В зависимости от требований производства конкретная структура и состав базы формируются пользователем системы. Каталоги базы данных открыты не только для их пополнения, но и для изменения их состава самим пользователем. Однако на первом этапе работы рекомендуется принять структуру базы данных, предложенную разработчиком. Состав элементов базы данных на примере заводов ГАЗ и ВАЗ показан на рис. 6.2.
Таблица 6.1. Основные каталоги элементов, конструктивных узлов и механизмов сборочно-сварочных приспособлений
|
Элементы, используемые в процессе формирования блоков (узлы фиксации, узлы пробивки, узлы контроля и т. п.), можно разделить на стандартизованные (например, блочок, платик, прижим, силовая головка, упор, фиксатор), образы которых сформированы ранее, помещены в базу данных и не подлежат изменению в процессе работы над проектом, и переходные, формируемые в процессе разработки конкретного приспособления (например, рычаг, пластина и т. п.). Изготовление контактных элементов (сухарей) из блочков унифицированных типоразмеров — промежуточный случай, когда дорабатывается элемент из базы данных.
Узлы фиксации и силовые головки устанавливаются на кондукторную плиту с помощью стоек и в зависимости от направления усилия могут занимать относительно нее разное пространственное положение. Каждый
узел фиксации может иметь несколько контактных элементов, воздействующих на кромки собираемых деталей в разных направлениях (рис. 6.3): со стороны кондукторной плиты — опора 1;
в противоположном направлении — прижим 2;
в торец кромки детали вдоль ее плоскости — упор 3.
Рис. 6.4. Сухарь, выполненный обрезкой блочка |
Блочок — это стандартизованный элемент, имеющий ряд типоразмеров. Он изготовляется серийно из качественного материала (металла, полиуретана и других материалов), обладает большой точностью (имеет шлифованные грани) и хранится на складе. Размеры блочка унифицированы (т. е. число типоразмеров ограничено, с изменением размеров по размерному ряду). Желательно, чтобы габаритные размеры блочка и межосевые расстояния были целые числа. Блочок определяется габаритными размерами А х В х S и параметрами коннектора (совокупностью размеров крепежных поверхностей).
Коннектор — присоединительный элемент, его форма предлагается симметричной или кососимметричной и определяется размерами межосевых расстояний А у. В и диаметром D крепежного отверстия. Ответная часть коннектора всегда соответствует его основной части (равна или зеркальна). Толщина S пластины под коннектор может быть меньше габаритной толщины пластины. При этом исполнение может быть как «правое», так и «левое» (рис. 6.4).
Блочок выбирается и располагается следующим образом:
• по ширине — симметрично относительно линии контакта;
• по высоте — ось коннектора блочка совмещается с осью коннектора сухаря и излишек высоты блочка срезается при обработке торца сухаря;
• положение оси коннектора от линии контакта Y определяется суммой половины ширины коннектора, свободной высотой X и малой фаски (рис. 6.4).
В отличие от блочка сухарь является элементом оригинальным, изготовляемым специально каждый раз. Часто может изготовляться из блочка путем механообработки контактной поверхности, причем блочок из базы данных для конкретного сухаря выбирается как ближайший подходящий по ширине и по длине. Если такого нет, то сухарь изображается как нестандартный.
Платик — стандартизованный элемент базы данных, служит основанием конструктивного элемента (стойки), несущего сухари и зажимы через соединительный элемент — пластину. Нижняя плоскость платика контактирует с кондукторной плитой, верхняя — с пластиной.
Стандарт на блочки и платики утверждают заводы. Желательно, чтобы их габаритные размеры и межосевые расстояния были целые круглые числа.
Платик и пластина стойки условно рассматриваются отдельно друг от друга. Это необходимо для построения системы, хотя они вместе составля-
б
Рис. 6.6. Схемы пневматического (о) и ручного (б) прижимов
ют сборочную единицу стойка (соединяют их чаще всего сваркой). Крепление к плите производится через коннектор, расположенный по всей плоскости платика. В состав коннектора входят отверстия под винты и штифты, количество которых может быть разным. Основные варианты — это 2 + 2 и 2 + 4 (рис. 6.5).
Толщина s платика под пластину может быть меньше габаритной толщины S при ширине паза, равной толщине пластины (он является направляющим при сборке под сварку пластины и платика).
Определение конкретных размеров платиков, в том числе ширины к и положения к торца пластины-трубы под сварку, осуществляется при подготовке элемента в базе данных или при выборе элементов из базы данных. Количество типоразмеров платиков может быть ограничено (например: основной, удлиненный под широкую стойку, расширенный под головку), что позволяет упростить простановку крепежных отверстий на кондукторной плите.
Крепежные фланцы прочих переходных элементов (кронштейнов и переходников) формируются аналогичным образом.
Прижимы. Прижим пневматический (рис. 6.6, а) — стандартизованный элемент базы данных, в данном случае он имеет два механических коннектора — для крепления рычага и для крепления к стойке, а также штуцеры для подводки воздуха. Коннекторы должны быть по возможности унифицированными, но окончательно они определяются как атрибуты типоразмеров. В отличие от пневмоприжимов ручные прижимы представлены в сборе с рычагом и верхним сухарём (шпинделем) и имеют чаще всего точечный контакт (рис. 6.6, б). Основные параметры — длина рычага L
и расстояние / (независимо от исполнения) — определяются расстоянием прижима от кромки узла. Типоразмеры подразделяются по усилию фиксации (нормальное и облегченное исполнение).
Силовая головка (рис. 6.7), так же как прижим, имеет два механических коннектора: со стойкой и с штамповой группой. Задание коннекторов головок аналогично заданию коннекторов пневмоприжимов.
Фиксатор имеет, как правило, небольшие размеры (рис. 6.8), относительно просту ю форму и способы крепления, введен в систему ввиду своей функциональной значимости. Располагается по центру элемента (пластины, сухаря) и привязывается к базовому отверстию штампованного узла.
Пластина стойки — нестандартный переходной элемент, формируемый в процессе работы системы (рис. 6.9). Является частью стойки (куда входит также платик) и в сборе с сухарем составляет опору. Геометрия пластины формируется заданием коннекторов сухарей, платика, фиксатора и фланцев прижима. Фланец прижима обычно располагается центрально относительно пластины и имеет правое или левое исполнение.
Варианты исполнения пластины могут быть различными в зависимости от количества поддерживаемых ею элементов. Это могут быть сухарь, прижим, фиксатор, силовая головка и их комбинации (например, сухарь и два прижима; прижим и два сухаря и т. п.). Контур пластины формируется как огибающая поддерживаемых элементов, или она может быть составной (например, используется переходной кронштейн от стойки к пневмоцилиндру).
Если прижим имеет нестандартное крепление на кондукторной плите (например, крепление пневмоцилиндра в осях на двух стойках, крепление на стойке без верхнего платика с расположением пластины по центру и т. п.), то он изображается без стойки с последующей ручной дорисовкой переходных элементов.
Рычаг является нестандартным переходным элементом, формируемым в процессе работы системы (рис. 6.10). Задание геометрии рычага определяется взаиморасположением коннекторов, высотой Н осевой линии рычага и шириной полосы А1 (она равна нижней стороне коннектора). Наложение рычага на коннекторы сухаря и прижима с той или иной стороны производится автоматически в зависимости от исполнения прижима (правый или левый). Однако, если требуется, возможна ручная установка с противоположной стороны.
При проектировании выбор конструктивных элементов сборочносварочного приспособления из базы данных предоставлен инженеру - конструктору в соответствии с техническим заданием и схемой базирования в зависимости от вида, назначения и конфигурации фиксируемого сечения собираемой детали.
Если проектная ситуация не накладывает серьезных ограничений на габаритные размеры приспособления, предпочтительнее использование прижимов с горизонтальными платиками и креплением на стойках. Прижимы с вертикальными платиками рационально размещать по наружному контуру узла с креплением в торец кондукторной плиты.
Примеры типоразмеров ручных и пневматических прижимов и силовых головок базы данных приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2. Примеры баз данных типоразмеров ручных и пневматических прижимов и силовых головок
|
Продолжение табл. 6.2
|
|
|||||||||||
|
|||||||||||
|
|||||||||||
|
|||||||||||
|
|||||||||||
|
|||||||||||
|
Окончание табл. 6.2
|
Пример формирования 3D-образа ручного прижима для занесения его в базу данных системы рассмотрен в § 1.5. Примеры 3D-o6pa30B пневматических и ручных прижимов из базы данных элементов сборочно-свароч-
Рис. 6.11. Примеры ЗП-образов базы данных пневматических и ручных прижимов: а — пневматические прижимы; б — ручные прижимы |
Рис. 6.12. Состав типового пневматического прижима |
рочных приспособлений приведены на рис. 6.11. Состав деталей одного из типовых пневматических прижимов базы данных показан на рис. 6.12.
Каждый из прижимных элементов сборочно-сварочных приспособлений имеет множество конструктивных параметров, которые в определенных пределах обеспечивают его адаптацию к фиксируемому изделию. Часть параметров, определяющих подстройку под высоту прижимаемой поверхности относительно кондукторной плиты, рассчитывается системой автоматически, прочие могут быть заданы пользователем.