13.2 Классификация систем приспособлений для станков с чпу и область их рационального применения

В соответствии со ЕСТПП под системой приспособлений понимается совокупность приспособлений, конструкции которых компонуются на базе единых характерных правил, для обеспечения единства выполнения их и использования в определенных организационных условиях технологического процесса изготовления различных деталей методом механической обработки.

Приспособления каждой из систем имеют различные способы агрегатирования составляющих элементов, параметры и другие конструктивные различия, обеспечивающие их эффективность в различных производственных условиях, характеризуемых сочетанием организационных, конструктивных и технологических факторов, присущих оснащаемым операциям. Отличительными признаками различных систем приспособлений являются способы их переналадки или перекомпоновки, характеризующие степень их универсальности.

Системы переналаживаемых приспособлений наиболее эффективно применять на станках с ЧПУ. Специальные приспособления целесообразно применять лишь как исключение при невозможности применения переналаживаемых.

По степени универсальности и способу переналадки системы переналаживаемых приспособлений подразделяются на:

- универсально-безналадочные (УБП);

- универсально-наладочные (УНП);

-специализированные наладочные (СНП);

- специализированные безналадочные (СБП);

- универсально-сборные (УСП);

- сборно-разборные (СРП).

Конструкции приспособлений системы УБП представляют собой законченные механизмы долговременного действия с постоянными (несъемными) элементами для установки различных заготовок. Переналадка УБП осуществляется регулированием положения установочно-зажимных элементов. Приспособления этой системы целесообразно применять на токарных, фрезерных, сверлильных станках с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства.

Приспособления системы УНП обеспечивают установку заготовок широкой номенклатуры посредством сменных наладок. УНП состоят из конструкций универсального базового агрегата и сменных наладок. Под сменной наладкой понимается элементарная сборочная единица, т.е. самостоятельная специальная часть компоновки, предназначенная для установки конкретных заготовок на базовом приспособлении. Базовая часть приспособлений – неизменяемая, она предназначена для установки наладок в процессе компоновки конструкций универсально-наладочных приспособлений. Такие приспособления позволяют использовать групповые методы обработки.

В системе УНП для станков с ЧПУ широко применяют также наладки, компонуемые из комплекта заранее изготовленных универсальных установочных и зажимных элементов. Такие элементы компонуют на базовой части приспособлений – плитах или уголках.

Приспособления системы СНП обеспечивают базирование и закрепление родственных по конфигурации заготовок различных габаритов с идентичными схемами базирования. Компоновка СНП состоит из конструкции специализированного (по схеме базирования и виду обработки типовых групп обрабатываемых деталей) базового агрегата и сменных наладок. Система СНП отличается применением многоместных приспособлений, следовательно, эффективной областью применения СНП является серийное производство. Такие приспособления применяют также при групповой обработке в серийном производстве. Цикл оснащения операции специализированным наладочным приспособлением состоит из проектирования, изготовления и установки наладки на базовом агрегате.

УСП компонуют из стандартных универсальных элементов – деталей и узлов, изготовленных из легированных сталей с высокой степенью точности. Из элементов УСП собирают без последующей механической обработки специальные приспособления кратковременного применения. После обработки партии заготовок их разбирают на составные части, которые вновь многократно используют в различных сочетаниях в новых компоновках. Элементы УСП постоянно находятся в обращении в течение срока их службы. В отличие от обычных специальных приспособлений специальные приспособления, компонуемые из элементов УСП, исключают стадию конструирования и изготовления приспособлений. УСП целесообразно применять на станках с ЧПУ в условиях мелкосерийного производства.

Применение УСП на станках с ЧПУ имеет ряд недостатков. К ним относятся:

1) наличие значительного числа стыков в приспособлении, снижающих его жесткость, что обусловливает снижение режимов резания, а следовательно, снижает производительность обработки;

2) высокая начальная стоимость, т.е. начальные капитальные затраты;

3) ограничение размеров обрабатываемых заготовок;

4) плохая доступность к закреплению заготовок. Обработка заготовок с нескольких сторон на многоцелевых станках ограничена затруднением подхода инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям;

5) точность компоновок УСП определяется суммой допусков составляющих элементов;

6) комплекты УСП не имеют гидравлических приводов зажимных устройств, что обусловливает значительные затраты времени на закрепление-раскрепление заготовок;

7) УСП не предусматривает возможность полного базирования приспособлений на станке;

8) При жестком закреплении плит УСП на столе станка при их стыковке для обработки заготовки больших размеров перекомпоновка приспособлений занимает длительное время, что обусловливает значительные простои станков.

Новые УСП – механизированные универсально-сборные приспособления для станков с ЧПУ – системы УСПМ-ЧПУ. Они предназначены для установки заготовок на станках фрезерной и сверлильной групп в единичном и мелкосерийном производстве.

Основой комплекта системы УСПМ-ЧПУ являются базовые сборочные единицы – гидроблоки, т.е. плиты с Т-образными пазами и встроенными гидроцилиндрами, на которых компонуются установочные и зажимные устройства и элементы. В комплект входят также различные гидроцилиндры. В качестве источника давления гидроцилиндров или гидроблоков применяют пневмогидравлические преобразователи давления.

Гидроблоки выполнены в виде плит 1 прямоугольной формы со встроенными гидроцилиндрами 2 двухстороннего действия, штуцерами 3 и заглушками (рис. 13.1).

Рис. 13.1. Схема гидроблока системы УСПМ-ЧПУ.

Верхние и нижние полости цилиндров гидроблока сообщаются между собой каналами. При подаче масла от источника давления под рабочим давлением в полость А на штоке поршня создается сила, которая через шпильку, установленную в резьбовое отверстие штока поршня, передается на зажимной элемент. При подаче масла в штоковую полость Б поршень возвращается в исходное положение, при этом заготовка разжимается.

Верхняя и торцовые поверхности гидроблоков имеют Т-образные шпоночные пазы и резьбовые отверстия.

Гидроблоки могут использоваться как самостоятельные основания приспособлений. Базовое основание может быть собрано из нескольких гидроблоков, соединенных между собой с плитами УСП.

Сборно-разборные приспособления (СРП) собирают из готовых деталей и узлов как специальные приспособления долгосрочного применения. Возможно частичное использование в компоновке специальных деталей. Обрабатываемые заготовки могут контактировать с базами приспособлений через частично доработанные базовые поверхности. СРП собирают на весь период производства изделия (1,5 – 2 часа). Применение СРП эффективно при оснащении станков с ЧПУ в серийном и крупносерийном производстве. Цикл оснащения операции СРП состоит из проектирования и изготовления специальных деталей и сборки приспособления.