2.2. Роль и значение приспособлений в машиностроении

Применение приспособлений при обработке заготовок позволяет:

а) Повысить точность обработки деталей.

Применение приспособлений для установки заготовок упраздняет разметку и выверку их на станке перед началом обработки, обеспечивает возможность автоматического получения точности размеров. Этим исключаются ошибки и неточности, зависящие от квалификации и внимательности рабочего, обеспечивается единство положения всех заготовок партии, проходящих обработку. В результате значительно повышается точность обработки, сокращается брак.

б) Повысить производительность труда.

Производительность труда при обработке на металлорежущем станке определяется количеством деталей, обработанных за нормируемую единицу времени (час, смену и т.п.). Следовательно, чтобы повысить производительность труда надо сократить норму времени, затрачиваемого на обработку заготовок.

При применении станочных приспособлений сокращение времени на обработку достигается за счет: упразднения выверки заготовок на станке перед началом обработки; уменьшения времени на их установку; применения быстродействующих зажимных устройств, сокращающих время закрепления и раскрепления обрабатываемых заготовок; повышения режимов резания, благодаря повышению жесткости и надежности закрепления обрабатываемых заготовок; возможности одновременной обработки нескольких заготовок, закрепленных в общем многоместном приспособлении.

в) Снизить себестоимость обработки деталей, в основном за счет сокращения трудоемкости (упразднения разметки, выверки, снижения основного и вспомогательного времени на обработку), а также возможности выполнения работы менее квалифицированными станочниками (уменьшение тарифного разряда работы).

г) Расширить технологические возможности оборудования. Оснащение станков приспособлениями и вспомогательным инструментом позволяет во многих случаях производить на них такие операции, которые без оснащения делать нельзя.

д) Автоматизировать универсальное технологическое оборудование, способствуя внедрению многостаночного обслуживания и высвобождению рабочих.

е) Облегчить труд рабочих вследствие механизации и создания удобных условий для установки (базирования и закрепления) обрабатываемых заготовок.

ж) Повысить безопасность работы и снизить аварийность.

2.3. Основные элементы и устройства приспособлений

Основными элементами и устройствами станочных приспособлений являются:

а) Установочные элементы и устройства. Они подразделяются на основные и вспомогательные.

Основные служат для базирования заготовки, т.е. придания ей требуемого положения в приспособлении. Вспомогательные - для придания заготовке дополнительной жесткости и устойчивости при обработке.

Конструкция установочных элементов определяется формой и размерами технологических баз заготовки, т.е. поверхностей, используемых для ее базирования в приспособлении. Некоторые установочные элементы стандартизированы или нормализованы. Часто применяются специальные установочные элементы;

б) Зажимные устройства, служащие для надежного закрепления заготовки в приспособлении. По степени механизации зажимные устройства делят на:

- ручные, требующие применения мускульной силы и утомляющие рабочего;

- механизированные, работающие от силового узла (привода). Используют энергию сжатого воздуха (пневматические), жидкости, находящейся под давлением (гидравлические) и др.;

- автоматизированные, приводящиеся в действие перемещающимися частями станков, силами резания или центробежными силами вращающихся масс. Отличительной особенностью автоматизированного зажимного устройства является осуществление зажима и раскрепления заготовки без участия рабочего и освобождение рабочего от приемов по управлению им.

Существуют также устройства, обеспечивавшие базирование и зажим обрабатываемой заготовки одновременно. Такие устройства выполняют одновременно функции установочных и зажимных элементов и называются установочно-зажимными устройствами. Они могут быть: ориентирующие - определяющие одну плоскость симметрии заготовки, самоцентрирующие - определяющие две взаимно перпендикулярные плоскости. К ним относятся самоцентрирующие кулачковые, цанговые патроны и др;

в) Силовые узлы (приводы) и устройства. Основным назначением силового узла (привода) в приспособлении является создание исходной силы тяги, необходимой для приведения зажимного устройства в действие при закреплении заготовки с потребной силой в приспособлении.

Силовой узел представляет собой преобразователь, какого либо вида энергии в механическую, необходимую для работы зажимных устройств. По виду потребляемой энергии в приспособлениях используют следующие силовые узлы (приводы) и устройства: пневматические; гидравлические; пневмогидравлические; электромеханические; электро-магнитные; магнитные; вакуумные; центробежно-инерционные, работающие от сил резания (энергия привода главного движения станка); работающие от движущихся частей станка;

г) Настроечные элементы, обеспечивающие правильное положение режущего инструмента при наладке (настройке) станка для получения заданных размеров. Такими элементами являются высотные и угловые установы фрезерных приспособлений, применяемые для контроля положения фрезы при наладке и подналадке станка. Их применение облегчает и ускоряет наладку станка при обработке заготовок методом автоматического получения заданных размеров;

д) Направляющие элементы – для определения положения и направления инструмента при обработке заготовки. К ним относятся кондукторные втулки и копиры.

Кондукторные (направляющие) втулки применяют в сверлильных и расточных приспособлениях. В сверлильных приспособлениях они служат для определения положения и направления разнообразных осевых инструментов при обработке отверстий (сверл, зенкеров, разверток), в расточных приспособлениях – для направления расточных скалок (борштанг). Применение таких втулок позволяет устранить разметку и повысить точность обработки.

Копиры в приспособлениях применяют при обработке фасонных и сложнопрофилированных поверхностей. Назначение копиров – обеспечить перемещение режущего инструмента относительно заготовки для получения заданного фасонного профиля обрабатываемой поверхности.

Приспособления, оснащенные копирами, применяют при обработке фасонных поверхностей на универсальных токарных, фрезерных, шлифовальных и других станках. При этом пропадает необходимость в разметке и в ручной подаче инструмента при обходе криволинейного контура. В результате повышается точность обработки контура и производительность труда на операции;

е) Поворотные и делительные устройства, служащие для придания обрабатываемой заготовке в течение операции различных положений относительно режущего инструмента при неизменной их установке.

Приспособления с поворотными и делительными устройствами применяют, когда заготовку нужно при одном закреплении обработать в нескольких положениях относительно режущего инструмента, обеспечив заданное взаимное расположение обработанных поверхностей.

Включение в конструкцию станочного приспособления поворотного или делительного устройств дает возможность устранить многократные переустановки заготовки при обработке ее с разных сторон, т.е. существенно сократить вспомогательное время;

ж) Крепежные элементы, служащие для соединения отдельных элементов и устройств приспособления между собой;

з) Вспомогательные элементы и устройства. К ним относятся элементы и устройства приспособлений, выполняющие второстепенные или дополнительные функции: рукоятки, опорные ножки корпусов, выталкиватели, используемые для ускорения удаления небольших заготовок из приспособления. В приспособлениях, имеющих откидные крышки, плиты или планки, применяют быстродействующие защелки и откидные винты для крепления этих деталей в рабочем положении. Вспомогательные устройства повышают производительность и создают удобства в работе.

и) Корпусы. Корпусом называется базовая деталь приспособления, на которой монтируют все его составные элементы и устройства. Корпусы являются основой приспособления, объединяющей отдельные его элементы и устройства в единую конструкцию.

Не всегда конструкция приспособления должна иметь в составе одновременно все перечисленные элементы и устройства. Это зависит от его целевого назначения и функций, выполнение которых приспособление должно обеспечить.