2. Установочные элементы приспособлений, регулируемые, подводимые опоры.

Самоцентрирующие устройства.

Приспособлениями называют вспомогательные сменные устройства, устанавливаемые на станках и предназначенные для повышения производительности и точности обработки, расширения технологических возможностей станка и облегчения условий работы станочника.

Приспособления для токарных станков по назначению можно разделить на три группы:  1) приспособления для закрепления обрабатываемых заготовок;  2) вспомогательный инструмент для закрепления режущего инструмента;  3) приспособления, расширяющие технологические возможности станков, т. е. позволяющие производить не свойственные этим станкам работы (фрезерование, одновременное сверление нескольких отверстий и т. д.).

Приспособления и режущие инструменты составляют технологическую оснастку станка. По степени специализации приспособления подразделяются на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные приспособления применяют для закрепления заготовок, размеры которых в значительной степени различаются между собой (например, универсальный трехкулачковый патрон).

Специализированные приспособления (цанговые и мембранные патроны, оправки и др.) применяются при обработке группы деталей, сходных по размерам, конфигурации и технологии изготовления.

Специальные приспособления применяются при обработке определенных деталей или при выполнении определенной операции.

Универсальные приспособления используют в единичном и мелкосерийном производстве, а специализированные и специальные - в крупносерийном и массовом.

Деталь, закрепленная в приспособлении, должна быть лишена такого числа степеней свободы, которое обеспечивает неподвижность детали от начала до конца обработки. Требуемое положение обрабатываемой детали в приспособлении и стабильность этого положения в процессе обработки обеспечиваются установочными и зажимными элементами, между которыми деталь устанавливается и закрепляется.

Установочные элементы называют опорами, которые делятся на основные и вспомогательные. Основными называют неподвижные опоры, координирующие обрабатываемую деталь в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, благодаря чему деталь лишена шести степеней свободы относительно приспособления. Основные опоры бывают постоянные, регулируемые и плавающие. В качестве постоянных опор при установке заготовок применяют опорные штыри, рисунок справа: плоский - а), сферический - б), рифленый - в), сменный - г), а также пластины.

Регулируемые, рисунок слева - а) и плавающие - б) опоры применяют при установке заготовок на грубо обработанные или необработанные поверхности. В тех случаях, когда заготовку устанавливают по необработанным поверхностям и она занимает неустойчивое положение, применяют вспомогательные (подвижные) опоры, которые подводят к детали в точках приложения сил резания или сил зажима после того, как заготовка займет определенное положение на основных опорах.

Зажимные элементы, закрепляя заготовку в приспособлении, обеспечивают прилегание ее базовых поверхностей к основным и вспомогательным опорам и создают силы зажима, противодействующие силам резания. Заготовки с наружной цилиндрической поверхностью закрепляют в призмах, втулках и кольцах, а заготовки с внутренней цилиндрической поверхностью - с помощью оправок и установочных пальцев.

Рис. 149. Ориентирующие и самоцентрирующие устройства:

а - с неподвижной и подвижной призмами, б - с регулируемой призмой, в - с самоцентрирующими рычагами

Ориентирующие и самоцентрирующие устройства. Некоторые обрабатываемые детали при установке в приспособлении необходимо ориентировать по их плоскостям симметрии. Применяемые в этих случаях приспособления имеют не только центрирующие, но и зажимные устройства.

На рис. 149, а показан ориентирующий механизм с неподвижной 1 и подвижной 2 призмами. При обработке литых и кованых заготовок с неточными размерами неподвижный трафарет 9 делают регулируемым (рис. 149, б), что позволяет окончательно устанавливать его по размерам партии заготовок.

На рис. 149, в показано ориентирующее устройство с самоцентрирующими рычагами. Деталь опирается на рычаги 5 и при перемещении плунжера 4 ориентируется ими в продольной плоскости симметрии. При отводе плунжера рычаги, установленные на осях 6 и оттягиваемые пружиной 7, освобождают деталь.

Зажимные элементы должны обеспечивать надежный контакт обрабатываемой детали с установочными элементами и препятствовать смещению обрабатываемой детали под действием возникающих при обработке усилий. Они не должны вызывать деформации и порчи поверхности закрепляемых деталей.

Зажимные элементы, основанные на использовании клина, винта, эксцентрика, рычага, шарнира и т. п., называют зажимами.

3. Типы машиностроительного производства. Характеристики различных типов, критерии оценки.

Различают три вида производства: единичное, серийное и массовое. Следует отметить, что на одном и том же предприятии и даже в одном и том .цехе могут быть различные виды производства. Так, например, на предприятиях тяжелого машиностроения, выпускающих изделия единичного производства, мелкие детали, требующиеся в большом количестве, могут изготовляться по принципу серийного или даже массового производства.

Единичным называют такое производство, при котором выпуск каждого наименования изделий производится в очень небольших количествах.

Для единичного производства характерны следующие основные технологические признаки:

применение универсального оборудования, применение универсальных приспособлений и стандартного режущего инструмента; разработка технологических процессов, как правило, по наиболее простым формам (маршрутные карты); расстановка станков группами по типам и размерам; применение пригоночных работ при сборке; высокая квалификация рабочих и др.

Серийным называется производство, при котором изготовление изделий данного наименования периодически повторяется.

В зависимости от величины партии или серии различают мелко-, средне- и крупносерийное производство.

Основные технологические признаки серийного производства: проведение на одном рабочем месте одной или нескольких операций; обработка заготовок по технологическому процессу, разделенному на отдельные операции; применение универсального оборудования, специальных и специализированных станков для изготовления основных деталей: расстановка оборудования соответственно технологическому процессу обработки деталей с учетом характерных направлений грузопотоков; широкое применение специальных приспособлений и инструментов: различная квалификация рабочих; взаимозаменяемость и в связи с этим небольшой объем пригоночных работ.

Массовым называется такое производство, при котором одинаковые изделия изготавливают в большом количестве в течение длительного времени. Производство, при котором операции обработки заготовок (или сборки машин) закреплены за рабочими местами, расположенными в порядке выполнения операций, а обрабатываемые заготовки или собираемые узлы машин последовательно перемещаются с одного рабочего места на другое, называется поточным. В основу массового производства положены следующие основные технологические признаки:

закрепление за каждым рабочим местом одной постоянно повторяющейся операции;

обработка заготовок и сборка машин по непрерывно поточному методу;

широкое применение агрегатных, автоматических и специальных станков, а также автоматических линий;

расстановка оборудования соответственно технологическому процессу обработки деталей; высокая степень оснащенности специальными приспособлениями, инструментами и автоматическими измерительными устройствами; полная взаимозаменяемость;

невысокая квалификация рабочих на операционных станках;

Технология механической обработки деталей в автоматизированном производстве.

В условиях автоматизированного производства от каждой операции зависит надежность работы всей линии, поэтому здесь нет главных и второстепенных операций. В автоматизированном производстве все элементы технологического процесса — подача заготовки, ее ориентирование и закрепление, обработка, снятие готовой детали, контроль, межоперационное транспортирование и т. п. — решаются комплексно. Как правило, почти все технологические процессы, изготовления деталей в неавтоматизированном производстве при переходе к автоматизированному требуют коренной переработки.

Основными отличительными особенностями технологии автоматизированного производства являются: применение экономической заготовки, высокая степень концентрации операций, применение высокопроизводительных режущих инструментов с высокой стойкостью, синхронизация технологических операций, высокая стабильность технологических процессов, меньшая трудоемкость и сокращенный цикл изготовления детали, высокое качество готовых деталей. Технологические процессы, разработанные для автоматических линий, дают значительный экономический эффект за счет увеличения производительности труда, повышения качества продукции, ее стабильности, сокращения длительности производственного цикла, облегчения условий труда и др.