Тема 2.2 Конструкция приспособлений.

Приспособления для сверлильных станков.

Для обработки деталей на сверлильных станках применяются кондукторы, поворотные столы и стойки, многошпиндельные и револьверные головки и различные вспомогательные инструменты.

На сверлильных станках, оснащённых приспособлениями, можно выполнять работы, котор. без приспособлений производятся на расточных , токарных и др. станках.

Кондукторы применяются стационарные, перекладные, накладные и скальчатые.

Стационарные кондукторы закрепляют на столе станка. Эти кондукторы применяют при обработке одного отверстия в детали на вертикально-сверлильных станков и для обработки отверстий в одной плоскости на многошпиндельных и радиально- сверлильных станках.

Скальчатые кондукторы консольного и портального типов с ручным или пневматическим зажимом выполняется стационарными и передвижными.

Скальчатые кондукторы состоят из постоянных и сменных узлов. Постоянные узлы скальчатых кондукторов нормализованы и состоят из корпуса, двух или трёх скалок, несущих кондукторную плиту, механизма для перемещения скалок и зажима обрабатываемых деталей. Сменные узлы ( наладки) состоят из установочно-зажимных узлов, размещённых на основании, и кондукторных плит с втулками , устанавливаемых на скалках. Для установки и фиксации сменных наладок в корпусе и на кондукторной плите имеются Т- образные пазы или установочные пальцы. Такие кондукторы со сменными накладками относятся к УНП.

Скальчатые кондукторы имеют реечно-рычажный или пневматический зажим. Для сохранения усилия зажима после снятия руки рабочего с рукоятки речно-рычажный механизм кондуктора оснащают замками. Они могут быть роликовыми, коническими и эксцентриковыми.

Накладные кондукторы представляют собой плиты с кондукторными втулками , устанавливаемые ( накладываемые) и закрепляемые на отдельные плоскости деталей. Накладные кондукторы применяют также при обработке крупных деталей.

Перекладные ( опрокидывающиеся) кондукторы предназначены для обработки отверстий в нескольких плоскостях. Их применяют а случае обработки небольших деталей . Корпусы перекладных кондукторов имеют коробчатую форму. Для увеличения сроков службы установочных пов-тей на гранях корпусов имеются стальные закалённые ножки или планки.

Перекладные кондукторы переворачивают вручную ; на это затрачивается много труда и времени. При сверлении отверстий значительного диаметра необходимо закреплять кондуктор для безопасности работы. Поэтому при обработке деталей , имеющих отверстия, расположенные по окружности или в разных плоскостях, применяются наладки на поворотные приспособления, позволяющие использовать метод позиционной обработки. Это повышает производительность и облегчает труд рабочих.

Универсальные, переналаживаемые и групповые кондукторы применяются при групповых технологических процессах. Их можно отнести к группе УНП. В качестве групповых переналаживаемых кондукторов, кроме скальчатых, широко применяют кондукторы для сверления отверстий, расположенных по окружности. У этих кондукторов, плиту со сменными втулками можно переставлять по высоте и в радиальном направлении относит. Трёхкулачкового самоцентрирующегося патрона, в котор. закрепляют обрабатываемые детали. Патрон установлен на поворотном столе с делительным диском или штриховыми делениями по окружности. Кроме того, могут быть использованы кондукторы, в котор. при переналадке для обработки др. детали заменяют отдельные сменные узлы.

Поворотные приспособления могут быть с вертикальной осью вращения ( столы) и с горизонтальной осью вращения ( стойки), одноопорные и двухопорные.

Поворотные столы используют при обработке отверстий, расположенных по окружности. Для напряжения инструмента на неподвижную часть поворотного стола устанавливают кронштейн с кондукторной плитой или на деталь ставят накладной кондуктор . При работе на многошпиндельном станке поворотный стол и используют для многопозиционной обработки.

Поворотные стойки применяются для позиционной обработки, отверстий, расположенных в разных плоскостях детали , и радиальных отверстий . При одноопорных стойках сменные наладки с установочными, зажимными и направляющими элементами закрепляют на планшайбе, а при двухопорных стойках – на планшайбе основной стойки и шпинделе вспомогательной стойки. Одноопорные стойки применяют при обработке деталей небольшой длины. При обработке деталей значительной длины для закрепления наладки используют двухопорные стойки. Поворотные столы и стойки с установочными на них наладками поворачивают вручную или при помощи пневматических , гидравлических и электрических приводов.

Многошпиндельные сверлильные головки служат для одновременной обработки нескольких отверстий в детали одинаковыми или разными инструментами, или для обработки отверстий в нескольких деталях, установленных на круглом поворотном столе.

Многошпиндельные сверлильные головки делятся на специальные и универсальные . У специальных сверлильных головок положение шпинделей неизменно и соответств. Расположению отверстий в обрабатываемой детали. В универсальных переналаживаемых сверлильных головках шпиндели переставляют в определённых пределах и налаживают в соответствии с расположением отверстий в обрабатываемой детали.

Специальные многошпиндельные головки имеют сборный корпус , в котор. на подшипниках качения смонтированы шпиндели и приводные валики, соединённые шестернями. Корпус при помощи фланца или втулки прикреплён к гильзе шпинделя сверлильного станка.

В универсальных многошпиндельных головках шпиндели расположены в переставных кронштейнах и соединены с приводом шестернями или шарнирными валиками. Применяются также головки с кривошипно- шатунным приводом шпинделей.

Приспособления для токарных , револьверных и круглошлифовальных станков.

Приспособления для обработки деталей на токарных, револьверных и круглошлифовальных станках делятся на следующие группы:

1. универсальные кулачковые патроны и наладки к ним;

2. планшайбы, угольники и др. приспособления, устанавливаемые на шпинделе станка;

3. приспособления для обработки деталей в центрах;

4. оправки.

Кулачковые патроны делятся по числу кулачков – на двух-, трёх- и четырёхкулачковые , по способу закрепления деталей – на самоцентрирующиеся и универсальные и по способу перемещения кулачков – на патроны с ручным и механизированным приводом.

Самоцентрирующие патроны обычно двух- и трёхкулачковые , реже четырёхкулачковые, применяют для зажима круглых деталей , а при оснащении патронов специальными кулачками – для зажима фасонных деталей. У самоцентрирующихся патронов все кулачки сводятся одновременно и приводятся в движение при ручном приводе диском с нарезанной на торце спиралью, реечным или винтовым механизмом, а при механизированном приводе- рычажным или клиновым мех-мом от пневматического или гидравлического цилиндра.

Универсальные патроны или планшайбы с кулачковыми , обычно четырёхкулачковые, используют для закрепления деталей сложной конфигурации. Каждый кулачок перемещается при помощи винта , установленного в корпусе патрона.

При зажиме одного или нескольких кулачков специальными угольниками на универсальном патроне удобно обрабатывать детали типа стоек, кронштейнов, подшипников и т.д, котор. устанавливают на угольник и прикрепляют к нему кулачками.

Для обработки эксцентриковых деталей ( валиков, фланцев, втулок) применяют планшайбы с закреплёнными эксцентрично или перемещающимися в радиальном направлении самоцентрирующимся патроном. На таком приспособлении можно обрабатывать с одной установки несколько эксцентричных поверхностей, изменяя последовательно положение патрона на планшайбе.

На планшайбе обрабатывают детали, зажим которых можно производить только в осевом направлении ( тонкостенные цилиндры, кольца, зубчатые венцы). При этом на планшайбе устанавливают центрирующий палец или кольцо, определяющее положение детали, и прижимные планки или кулачки с ручным или механизированным приводом. Приспособления этой группы относятся к системе УНП и широко применяется при групповой обработке.

Детали типа валов и труб при обработке устанавливаются в центрах. Вращение от шпинделя обрабатываемой детали передаётся поводковыми патронами, хомутиками и в некоторых случаях поводковыми центрами.

Задние центры могут быть неподвижными и вращающимися.

Неподвижные центры изготовляют из инструментальной стали; при скоростной обработке деталей они нагреваются и быстро изнашиваются. Для скоростной обработки деталей применяют центры, оснащённые вставками из твёрдых сплавов, или вращающиеся центры.

Передние центры делятся на неподвижные , плавающие и поводковые. Плавающие центры применяют на настроенных станках при выдерживании жёстких допусков на длины ступеней вала, в особенности на первую ступень.

Для снятия небольших припусков используют плавающие центры с рифлёным упором и поводком. При обработке различных деталей с большим сечением стружки и работе многорезцовыми наладками применяют поводковые патроны с самозажимающими кулачками,

Которые с увеличением нагрузки сильнее зажимают деталь.

Для предотвращения прогиба детали под воздействием усилий резания обработку деталей производят с неподвижными и подвижными люнетами. При скоростной обработке деталей кулачки люнетов оснащают роликами.

Для обработки деталей типа втулок, шестерни, шкивов и т.д, когда в качестве базовой пов-ти служит отверстие, используют оправки различных конструкций. Закрепление в них деталей производится под действием сил трения, возникающих при запрессовке оправки на деталь, или при помощи крепёжных элементов ( гаек, цанг, упругих шайб, упругих гильз и т.д).

Гладкие оправки применяют с цилиндрической и конической посадочной поверхностью. Размер ф посадочной части оправок должен обеспечивать неподвижную посадку детали. Оправку устанавливают в деталь под прессом.

Конические оправки используют при обтачивании и шлифовании коротких деталей.

На роликовых оправках деталь закрепляется в результате заклинивания ролика между поверхностью детали и скосом выемки на оправке. Роликовые оправки имеют один или три ролика. Эти оправки самозажимные; усилия зажима у них увеличиваются при возрастании нагрузки.

Раздвижные оправки обеспечивают закрепление детали вследствие увеличения размера упругой разрезной гильзы при затягивании в расточку конуса. Их применяют для зажима детали по отверстию

Оправки и патроны с тарельчатыми пружинами используют для обработки деталей со значительными нагрузками, они обеспечивают достаточно точное центрирование при небольших размерах зажимных устройств. Зажим деталей происходит в результате увеличения ф конических пружинных шайб при сжатии по торцам.

Оправки и патроны с гидропластом обеспечивают центрирование и крепление детали за счёт изменения размера тонкостенной гильзы, котор. Деформируется при увеличении давления в пластмассе , залитой в полость между гильзой и корпусом приспособления. Оправки и патроны с гидропластами применяют для зажима деталей, у которых базирующая пов-ть обработана с точностью не ниже 3-го класса .

При обработке посадочных отверстий зубчатых колёс с обработанными зубьями для сохранения концентричности используют приспособления, в котор. Детали базируются на пов-ти зубьев. Цилиндрические шестерни при этом зажимают в самоцентрирующие кулачковые или мембранные патроны при помощи роликов или шариков, уложенных во впадины между зубьями. Конические шестерни устанавливают впадинами зубьев на шарики, размещённые в цилиндрической выточке или в точно установленных шарикодержателях.

Приспособления для фрезерных станков.

Приспособления для фрезерных станков разделяют на специальные универсальные и групповые. Эти приспособления могут иметь стандартизованные или специальные наладки, ручные и механизированные зажимы.

Специальные приспособления делятся на одноместные и многоместные. Число закрепляемых деталей и их форма определяют конструкцию корпуса и зажимного механизма. В двухместных приспособлениях – многозвенные силовые механизмы.

Наиболее распространёнными типами универсальных приспособлений , применяемых на фрезерных станках, явл-ся машинные тиски с ручным, пневматическим и гидравлическим зажим ом, делительные головки с вертикальной и горизонтальной осью вращения, поворотные столы и столы для непрерывного фрезерования.

Машинные тиски оснащают комплектом сменных стандартных губок ( плоских или призматических), что позволяет обрабатывать в них детали различной формы, или специальными губками. Зажим детали осуществляется винтовыми, эксцентриковыми, пневмаьтическими или гидравлическими приводами.

Делительные головки оснащаются универсальными кулачковыми или цанговыми патронами или специальными наладками для закрепления деталей . Деление производится при помощи делительного диска и фиксатора или червячной пары.

При обработки длинных деталей делительные головки используют вместе с задней бабкой. При этом один конец детали закрепляется в патроне или цанге, а второй поддерживается центром задней бабки.

Тиски и делительные головки можно отнести к УНП. Поворотные столы, круглые, прямоугольные, применяются для установки приспособлений при фрезеровании пазов, граней и других поверхностей, расположенных в разных плоскостях при одном закреплении детали.

Столы для непрерывного фрезерования представляют собой круглые вращающиеся столы с горизонтальной или вертикальной осью вращения, приводимые в движение при помощи червячной пары. Детали закрепляют в приспособлениях на поверхности стола и непрерывно подают в зону обработки – к фрезам. С противоположной стороны стола в зоне загрузки производится установка и снятие деталей. Привод стола осуществляется от механизма станка или двигателя с редуктором.

Приспособления и вспомогательный инструмент для протяжных станков.

Приспособления, используемые на протяжных станках , служат для установки детали и направления протяжек. На столах для внутреннего протягивания наиболее распространены приспособления для протягивания отверстий разного профиля и шпоночных пазов.

Приспособления, применяемые на станках для наружного протягивания, по конструкции принципиально не отличается от приспособлений для фрезерных станков. При обратном ходе станка стол с приспособлением отходит от протяжки.

Приспособления для станков других типов в основном не отличаются от приспособлений, применяемых на сверлильных, токарных, фрезерных станках.

Система универсально-сборных приспособлений (УСП) представляет собой набор нормализованных деталей, из которых компонуют и собирают различные приспособления. В комплект УСП включают восемь основных групп деталей:

1.Базовые детали – прямоугольные и круглые плиты, угольники, кольца.

2.Корпусы и опорные детали – подкладки, призмы, угольники.

3.Установочные детали – пальцы, шпонки, штыри, переходные втулки.

4.Направляющие детали – кондукторные втулки, кондукторные планки, валики, колонки.

5.Прижимные детали – планки, прихваты.

6. Крепёжные детали –болты, гайки, винты , шпильки.

7.Разные детали – планки, детали шарнирных соединений, центры, эксцентрики, рукоятки пружины и т.д.

8. Неразборные узлы- базовые, опорные, установочные, делительные, зажимные и т.д.

В полном комплекте деталей УСП, позволяющем одновременно использовать 150-200 компоновок, насчитывается 15000-25000 деталей.

УСП целесообразно применять в мелкосерийном и опытном производстве, а также в период освоения новых изделий на заводах серийного производства. При использовании УСП значительно сокращается цикл и сроки проектирования и изготовления оснастки, резко снижаются затраты на подготовку производства и обеспечивается значительная экономия металла. Однако УСП обычно получаются более тяжёлыми и менее жёсткими, чем обычные приспособления.