Глава V.

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ НАЛАДОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Универсальные наладочные приспособления (УНП) и спе­циализированные наладочные приспособления (СНП), как и универсально-сборные, а также сборно-разборные приспособле­ния, являются разновидностью'станочной оснастки многократ­ного применения, однако значительно отличаются от УСП и СРП как конструктивно, так и областью применения. По состоянию готовности к работе, габаритным размерам, весовым показателям и степени механизации зажима обрабатываемой детали, специа­лизированные и универсальные наладочные приспособления близ­ки к лучшим образцам специальной станочной оснастки. Соче­тание этих положительных качеств с достаточно высокой степенью переналаживаемости обеспечивает высокую эффективность при­менения наладочных приспособлений.

Конструкция СНП и УНП состоит из двух частей; базисного агрегата и специальной сменной наладки. Базисный агрегат составляет основу УНП и СНП/Он состоит из одной или несколь­ких сборочных единиц и представляет собой на 80—95% готовое к работе станочное приспособление. После установки специальной сменной наладки базисный агрегат преобразуется в законченное приспособление для выполнения конкретной операции. Спе­циальную сменную наладку проектируют и изготовляют исходя из специфики конкретной заготовки, при этом учитывают опти­мальные условия ее базирования в приспособлении. Базисный агрегат обычно имеет одну основную базовую поверхность, на которую устанавливают специальные сменные наладки под обра­батываемые детали. Во многих случаях базисный агрегат имеет также одну или несколько вспомогательных базовых поверхно­стей для установки на них специальных сменных наладок, пред­назначенных для направления режущего инструмента, механизма зажима обрабатываемой детали и других деталей и сборочных единиц.

В некоторых конструкциях наладочных приспособлений пере­наладку осуществляют не только путем замены специальных смен­ных наладок, но и путем плавной или ступенчатой регулировки подвижных частей базисного агрегата. 142

Область применения УНП и СНП охватывает все тины произ­водства от мелкосерийного до крупносерийного в условиях груп­повой технологии обработки деталей. В мелкосерийном произ­водстве применяют, как правило, немеханизированные наладоч­ные приспособления, а в серийном и крупносерийном — с пнев­матическим или гидравлическим приводом зажима обрабатывае­мой детали.

УНП предназначены для обработки деталей, сходных по ус­ловиям базирования и закрепления. При этом они могут иметь разнообразную геометрическую форму. СНП предназначены для обработки деталей, сходных не только по условиям базирования и закрепления, но и подобных по геометрической форме.

Как следствие развития технологии групповой обработки и ускорения процесса создания новой техники, на многих передо­вых заводах различных отраслей машиностроения и приборо­строения были разработаны и внедрены заводские системы спе­циализированных и универсальных наладочных приспособлений. Передовой опыт создания СНП и УНП нашел свое отражение в ряде отраслевых стандартов; были разработаны и утверждены государственные стандарты ГОСТ 22114—76 — ГОСТ 22128—76 на типы и основные размеры СНП для фрезерных и сверлильных работ, а также ГОСТ 22097—76—ГОСТ 22113—76 на типы и ос­новные размеры УНП для фрезерных и сверлильных станков.

Конструкции наладочных приспособлений

На рис. 68, а показан базисный агрегат универсального нала­дочного делительного приспособления. Обрабатываемую деталь устанавливают и закрепляют на специальной сменной наладке, в качестве которой служит планшайба, одновременно являющаяся и длительным диском. Планшайбу (на рис. 68, а не показана) устанавливают на шпиндель 5 и крепят болтами 4. Положение планшайбы относительно корпуса 2 фиксируют цилиндрическим концом фиксатора 6, который вводят в специальные отверстия, расположенные на плоскости планшайбы. Число отверстий и углы между ними зависят от специфики обрабатываемой детали. На планшайбе не рекомендуется выполнять лишних отверстий под фиксатор с целью использования ее для обработки деталей нескольких типов или типоразмеров. В условиях серийного про­изводства это приведет к снижению производительности труда рабочего, так как ему будет необходимо дополнительное время Для контроля положения обрабатываемой детали относительно режущего инструмента.

В некоторых конструкциях базисных агрегатов универсальных наладочных делительных приспособлений применяют универсаль­ные сменные делительные диски. В этом случае базисные агрегаты Должны быть снабжены механизмами, обеспечивающими фикса­цию обрабатываемой детали только в заданных положениях и

143

11

2 3 4-567

12 11

Рис. 68. Базисный агрегат универсаль­ного наладочного делительного приспо­собления

блокирующими остальные гнезда (отверстия, пазы и т. п.) дели­тельного диска, предусмотренные для ввода фиксатора. Фикса­тор устанавливается в рабочее положение валиком-шестерней 10, крутящий момент на который передается от рукоятки 7 через штифт 8, расположенный в шпильке 9. При вращении шпильки 9 нажимной конец ее сжимает разрезную шайбу 13 с коническим отверстием, которая действует на коническую шайбу 12, уста­новленную на хвостовике шпинделя и закрепленную гайкой 11. Возникающая при этом осевая сила перемещает шпиндель с план­шайбой и прижимает последнюю к корпусу. Винтом 14 регули­руется зазор между двумя шайбами. Часть торцовой поверхности валика-шестерни срезана. Оставшаяся часть образует шип, в ко­торый упирается штифт 8.

На верхней горизонтальной плоскости корпуса предусмотрено два точных отверстия 1 для фиксации специальных сменных наладок и четыре резьбовых отверстия для их закрепления. На вертикальной плоскости установлен щиток 3, предохраняющий попадание стружки между корпусом и планшайбой. Базисный агрегат универсального наладочного делительного приспособ­ления имеет два положения оси вращения: горизонтальную — при установке его на плоскость А и вертикальную — при уста­новке на плоскость Б.

На рис. 68, б показан пример компоновки делительного при­способления, собранного на основе базисного агрегата универ-

144

сального наладочного делительного приспособления. Компоновка приспособления предназначена для обработки отверстий в обе­чайке 11 на сверлильном станке. Обрабатываемая деталь уста­новлена в специальной сменной наладке, состоящей из планшай­бы 4 и центровика 6, скрепленных болтами 12. Обрабатываемую деталь закрепляют гайкой 10 через быстросменную шайбу 9 и фланец 8. Режущий инструмент направляется кондукторной втул­кой 7, установленной в планке 5. Планка зафиксирована отно­сительно корпуса 3 пальцами 2 и закреплена болтами /.

На рис. 68, в показана компоновка делительного приспособ­ления для фрезерования двух взаимно перпендикулярных па­зов а в обрабатываемой детали 2. Обрабатываемая деталь уста­новлена в специальной сменной наладке, состоящей из план­шайбы / и цилиндрического пальца 3. Обрабатываемую деталь крепят прижимом 4.

Базисный агрегат универсального наладочного приспособле­ния с «плавающей» планкой (рис. 69, а) предназначен для сборки компоновок приспособлений для сверлильных и фрезерных работ при обработке деталей разнообразной формы. Для фиксации спе­циальных сменных наладок выполнены точные отверстия в. От­верстия выполнены не непосредственно в корпусе 3 базисного агрегата, а в термообработанных до высокой твердости втулках 6. Такое конструктивное решение обеспечивает возможность изго­товления корпуса из чугунного литья при сохранении высокой точности фиксации специальной сменной наладки в течение десяти и более лет. Сменные наладки крепятся болтами, устанавливаемыми в резьбовые отверстия б. Закрепление обрабатываемой детали осуществляют «плавающей» планкой /, которая размещена в пазу корпуса и перемещается в нем в вертикальной плоскости. На ра­бочей поверхности планки имеются два Т-образных паза а, пред­назначенных для установки прихватов или других элементов крепления обрабатываемой детали. Приводом перемещения планки

Рис. 69. Наладочное приспособле­ние с «плавающей» планкой

145

Рис. 70. Специализированное на­ладочное приспособление для свер­ления отверстий в деталях типа «тела вращения»

Рис. 71. Приспособление для сверления отверстий в осях, валах и других деталях небольших раз­меров

~ служит эксцентрик вала 2, крутящий момент на котором создается; рукояткой 7. Планка возвращается в исходное положение двумяГ пружинами 4, смещение которых ограничено штифтами 5.

На рис. 69, б показан пример наладочного приспособления;' для обработки выступов в детали 3. Обрабатываемая деталь за­фиксирована относительно корпуса 7 приспособления с помощью цилиндрического 2- и ромбического 5 пальцев, запрессованных в специальную сменную наладку 4. Закрепление обрабатывае­мой детали осуществляется двумя прихватами /, соединительные колодки 6 которых размещены в Т-образных пазах «плавающей» планки.

На рис. 70 показано специализированное наладочное при­способление для сверления отверстий в деталях типа «тела вра­щения» ("например, шестерня), собранное на основе базисного агрегата скальчатого кондуктора. Обрабатываемая деталь 17 центральным отверстием установлена на специальную сменную наладку 13, прикрепленную к фланцу 3 болтом 2. Крепление обрабатываемой детали осуществляют гайкой 15 через быстро-съемную шайбу 14. Деталь 17 в процессе обработки можно пово­рачивать на определенный угол вокруг своей оси. Поворот детали осуществляют рукоятками 5, установленными на фланце 3, кото­рый, поворачиваясь, увлекает за собой специальную сменную наладку с обрабатываемой деталью и втулкой 19. Втулка 19 совместно с фиксатором 7 выполняет функцию делительного механизма. Цилиндрический конец фиксатора расположен в кор­пусе 18, а резьбовой закреплен в плите 12.

Положение фиксатора относительно плиты можно регулиро­вать и стопорить после регулировки гайкой 8. Перед поворотом обрабатываемой детали на необходимый угол цилиндрический 146

конец фиксатора выводится из втулки 19 при перемещении вверх скалок 4 с закрепленной на них гайками 6 плитой. Приводом перемещения служит рукоятка 16, передающая крутящий момент валу / и установленным на нем шестерням, зубья которых нахо­дятся в зацеплении с зубьями, выполненными на скалках. Кон­струкция верхней плиты имеет подковообразную форму, что позволяет размещать внутри нее специальные сменные наладки И, имеющие кондукторные втулки 10 для направления режущего инструмента. Специальные сменные наладки закрепляют бол­тами 9, установленными в резьбовые отверстия, выполненные на верхней плоскости плиты.

На рис. 71 показано специализированное наладочное приспо­собление для сверления отверстий в осях, валах н других дета­лях небольших размеров. Обрабатываемую деталь 5 устанавли­вают на специальную сменную наладку 7, расположенную на горизонтальной базовой поверхности корпуса 8. Специальная сменная наладка прижата к вертикальной базовой поверхности корпуса винтом 6. Обрабатываемую деталь закрепляют планкой 2, один конец которой размещен в пазу корпуса и зафиксирован осью 4. Второй конец планки выполнен со скосом, имеющим специальный профиль, обеспечивающий необходимый зажим обра­батываемой детали при перемещении по нему рычага 1. Для свер­ления отверстия в обрабатываемой детали в планке 2 установ­лена кондукторная втулка 3.

Особенности проектирования, внедрения в производство и эксплуатации

Проектированию наладочных приспособлений предшествует группирование деталей в партию, обработка которой должна производиться по единому технологическому маршруту. При этом учитывают особенности базирования и обработки деталей, а также их размерные параметры. Из группы отбирают наиболее слож­ную деталь в качестве представителя группы или разрабатывают «комплексную деталь», представляющую основные характерные особенности всех деталей, входящих в группу. Формирование групп производится на базе классификаторов деталей изделий основного производства. Классификаторы должны быть состав­лены на основе следующих руководящих технических материа­лов: высших классификационных групп общесоюзного классифи­катора промышленной и сельскохозяйственной продукции; тех­нологического классификатора деталей машиностроения и при­боростроения, утвержденного Госстандартом СССР; отраслевых стандартов или отраслевых руководящих технических мате­риалов.

Например, на одном из предприятий всю номенклатуру обра­батываемых деталей разбили на 21 класс; каждый класс состоит

147

из нескольких технологических групп. При формировании тех­нологических групп учитывалась общность оборудования, ос­настки. Группы разбиты по типам, имеющим общий характер обработки основных поверхностей. Классификационный номер обрабатываемых деталей выбран из десяти знаков. Первые два знака шифра определяют класс деталей, вторые два знака — тех­нологическую группу, третьи два знака — тип. Цифровая вели­чина шифра назначается в порядке возрастания номеров от 01 до 99. Следующие три знака шифра (от 01 до 999) определяют габаритные размеры обрабатываемой детали. Для корпусных и плоскостных деталей используются все три знака шифра, а для деталей типа «тел вращения» — только два последних, которыми шифруют их диаметр и длину. Последним знаком (от 1 до 9) в клас­сификационном номере шифруют заготовку обрабатываемой де­тали. Деталям, изготовляемым по индивидуальным технологи­ческим процессам, шифр группы и типа не присваивается. В клас­сификационном номере группа и тип обозначаются нулями. На основе классификации деталей разрабатывают групповые тех­нологические процессы, которым присваивается шифр, где за основу принят шифр класса и группы.

При формировании группы деталей в партию, обработка кото­рой будет выполняться на одном и том же переналаживаемом при­способлении, не рекомендуется в одну партию включать обраба­тываемые детали, резко различающиеся по габаритным разме­рам, так как это приведет к созданию тяжелых и неудобных в экс­плуатации наладочных приспособлений. В этом случае целе­сообразно разбивать группы на две или большее число подгрупп: и разрабатывать для каждой из них свое наладочное приспособ* ление.

Значительное влияние на номенклатурный состав группы, а следовательно, и на конструкцию наладочных приспособлений оказывает серийность производства. При больших размерах партии обрабатываемых деталей необходимо формировать их в более мелкие по номенклатуре группы. Это создает условия для проектирования оптимальных конструкций наладочных при­способлений. В этих приспособлениях должна быть предусмо-| трена максимальная механизация и автоматизация установки,^ закрепления и съема обрабатываемых деталей. J

При формировании номенклатурного и численного состава | партии из групп технологически однородных деталей особое вни­мание необходимо обращать на технологическую и организацион­ную устойчивость партии. Технологическая устойчивость партии деталей определяется временем, необходимым для подналадки приспособления при переходе с обработки одной детали партии на другую. Организационная устойчивость партии деталей опре­деляется величиной коэффициента загрузки наладочных приспо­соблений, используемых для обработки технологически устой­чивой партии на каждом рабочем месте. 148

При формировании технологически и организационно устой­чивых партий обрабатываемых деталей необходимо учитывать следующие основные требования.

Должно быть обеспечено геометрическое подобие формы заго­товок и единство схемы их базирования и закрепления, подобие расположения в пространстве зон обработки, например, осей обрабатываемых отверстий. Выполнение этих условий обеспечит возможность сокращения номенклатуры и упрощения конструк­ции наладочных приспособлений.

Обрабатываемые детали между собой должны иметь близкие технические требования по точности и чистоте обработки и при­мерно одинаковую величину припуска, снимаемого режущим инструментом за один рабочий ход. Это позволит обрабатывать детали на оптимальных режимах резания, ограничит номенкла­туру режущего, измерительного и вспомогательного инструмента, применяемого на каждом рабочем месте.

Конструкции обрабатываемых деталей должны иметь близкие друг другу жесткостные параметры, обеспечивающие постоян­ство величины и места приложения зажимной силы, что позво­лит упростить переналадку приспособления при переходе на обработку деталей следующего типа или типоразмера и сокра­тить необходимое для этой цели вспомогательное время. При­мерно равные характер и число технологических операций, а также их трудоемкость позволят применять специализирован­ные станки упрощенной конструкции и повышенной производи­тельности. Включение в одну партию заготовок обрабатываемых деталей, имеющих общность механических свойств материала, из которого они выполнены, позволит уменьшить номенклатуру режущего инструмента на каждом рабочем месте, а также будет способствовать механизации уборки стружки и сортировки ее по маркам материала.

На передовых заводах отдельные виды наладочных приспо­соблений, например для токарных станков, достигают 95—97% от всей применяемой токарной оснастки. Близка к этим показа­телям и оснащенность фрезерных и сверлильных станков, в том числе и станков с программным управлением. Хотя на заводах с серийным и мелкосерийным типами производства с часто обнов­ляющейся продукцией наблюдается явно выраженная тенденция замены специальной оснастки на наладочную оснастку много­кратного применения, процесс этот нелегок и осложняется рядом ■причин.

На заводах с налаженным процессом создания и внедрения наладочных приспособлений разработаны и внедрены стандарты предприятий, устанавливающие права и обязанности должност­ных лиц в области разработки, изготовления и эксплуатации наладочных приспособлений. Решение о применении специаль­ного или наладочного приспособления принимает технолог цеха или

149

отдела главного технолога. При этом он должен, пользуясь аль­бомами базисных агрегатов, максимально применять наладоч­ные приспособления. Оформленный заказ на проектирование специального или применение наладочного приспособления про­ходит через специальное технологическое подразделение отдела главного технолога (бюро групповой обработки), которое несет ответственность за внедрение технологии групповой обработки на предприятии. Технолог бюро групповой обработки проверяет правильность принятого в заказе решения и делает специальную пометку, например ставит штамп «Проектировать специальную сменную наладку к базисному агрегату». Если возникает необ­ходимость в дополнительной разработке базисного агрегата, то ставится штамп «Проектировать базисный агрегат». В случае отсутствия необходимого базисного агрегата или высокой стои­мости специальной сменной наладки применительно к обраба­тываемой детали (если деталь разового исполнения или малой серийности) в заказе делается отметка о целесообразности сборки компоновки приспособления из элементов УСП. Заказы со штам­пом «Проектировать специальную сменную наладку к базисному агрегату» направляются в конструкторское бюро отдела глав­ного технолога для проектирования специальных сменных нала­док. Заказ со штампом «Проектировать базисный агрегат» ос­тается в бюро групповой обработки для проектирования базис­ного агрегата.

Бюро групповой обработки проводит анализ и учет заказов, переведенных на проектирование специальных сменных наладок к базисным агрегатам вместо проектирования специальных при­способлений, а также спроектированных специальных сменных наладок. Последние вписываются в картотеку применяемости базисных агрегатов. В картотеке также указываются наимено­вание изделия, номера обрабатываемой детали и цеха, в котором изготовляется данная деталь, и другие дополнительные данные.

Заказы на изготовление дублирующей, морально или физи­чески устаревшей специальной оснастки также проходят через бюро групповой обработки, где они проверяются с целью заме­ны их базисными агрегатами. Если такая замена возможна и целесообразна, то заказ на изготовление специального "приспо­собления заменяется заказом либо на проектирование и изго­товление нового базисного агрегата и специальной сменной на­ладки, либо на проектирование и изготовление только специаль­ной сменной наладки, если базисный агрегат имеется в цехе или на центральном инструментальном складе. В этом случае на ко­пии чертежа и в подлиннике (кальке) специального приспособ­ления ставится штамп «Заменено базисным агрегатом» с указа­нием его шифра. Одновременно бюро групповой обработки из­вещает инструментальный отдел и технологаческое бюро цеха-заказчика о замене специального приспособления специальной сменной наладкой.

150

В чертеже специальной сменной наладки указывается шифр базисного агрегата и перечень унифицированных прижимных, установочных и других элементов компоновки приспособления. В технологических операционных картах и картах оснащенности технологического процесса указывается шифр специальной смен­ной наладки и шифр базисного агрегата. Все выпускаемые чер­тежи базисных агрегатов, специальных сменных наладок и уни­фицированных элементов регистрируются работниками бюро груп­повой обработки в картотеке применяемости и передаются соот­ветствующим подразделениям завода для изготовления.

Базисные агрегаты, которые не выпускает промышленность централизованно, и специальные сменные наладки к ним изготов­ляются инструментальным цехом. Простые специальные сменные наладки можно изготовлять в ремонтно-инструментальных ма­стерских цехов-потребителей. Установка и закрепление таких специальных сменных наладок на базисные агрегаты производится рабочим-станочником. Установка базисных агрегатов и сменных наладок, требующих трудоемкого или сложного процесса мон­тажа, производится наладчиками участка или работниками ма­стерской по ремонту приспособлений и инструмента. При уста­новке специальных сменных наладок не допускается применение каких-либо прокладок, наклеек и прочих элементов, не преду­смотренных рабочими чертежами или технологическим процес­сом. Оснастка считается настроенной для обработки партии дета­лей, если первая обработанная на ней деталь годная. Заключение о годности обработанной детали дает мастер или контролер участка.

Для уменьшения времени на переналадку приспособления обработку определенных групп деталей необходимо выполнять на одном рабочем месте, с тем чтобы производить замену спе­циальных сменных наладок без снятия базисного агрегата со стола станка. После завершения работы базисные агрегаты и специальные сменные наладки тщательно очищают от грязи и стружки, осматривают для выявления неисправностей. Исправ­ную оснастку смазывают и сдают в цеховую кладовую для хра­нения, а неисправную направляют в ремонт. Базисные агрегаты, унифицированные сборочные единицы и другие элементы оснастки, не нашедшие дальнейшего применения в цехе, сдают на хранение в центральный инструментальный склад для использования их в других цехах завода.

Капитальный ремонт базисных агрегатов, а также средний ремонт наиболее сложных специальных сменных наладок произ­водят в инструментальном цехе. Необходимый объем ремонтных работ устанавливается по ведомостям дефектации, оформленным контролером контрольно-измерительного пункта цеха, с переч­нем обнаруженных отклонений от технических требований чер­тежей и технических условий. Забракованную и списанную ос­настку разбирают в цехе. Стандартные и нормализованные сбо­рочные единицы и детали, годные к дальнейшей эксплуатации,

151

очищают, смазывают и направляют в центральный инструмен­тальный склад для хранения с целью повторного использования при изготовлении или ремонте базисных агрегатов.

Транспортировка базисных агрегатов к месту хранения или к станкам, на которых они будут установлены, может выпол­няться всеми видами заводского транспорта, оборудованного деревянными прокладками, резиновыми матами или другими сред­ствами, исключающими повреждение или удары оснастки. При наличии атмосферных осадков перевозка допускается в закрытых кузовах или под брезентом.

Для облегчения поиска базисных агрегатов и специальных сменных наладок к ним должна быть создана система учета. Учет спроектированных и внедренных в производство базисных агре­гатов и специальных сменных наладок ведется в бюро групповой обработки в виде картотеки применяемости. Учет изготовленной и выданной цехам-потребителям продукции, а также хранящихся на центральном инструментальном складе базисных агрегатов, стандартных и унифицированных элементов к ним производится отделом инструментальной подготовки производства. Для уско­рения поиска наладочных приспособлений каждому месту или ячейке стеллажа присваивается порядковый номер и прикреп­ляется трафаретка с обозначением хранимой оснастки. Запре­щается хранение специальных сменных наладок и съемных ча­стей наладочных приспособлений на рабочих местах. Они должны своевременно сдаваться в кладовую для складирования по своим местам. Ответственность за общее состояние базисных агрегатов, унифицированных сборочных единиц и специальных сменных наладок в цехе возлагается на заместителя начальника цеха по подготовке производства.

Описанные выше основные положения, как правило, вклю­чаются всеми заводами в свои стандарты предприятий и обеспе­чивают нормальное функционирование заводских подразделений, занимающихся созданием и эксплуатацией наладочных приспо­соблений. Они могут быть приняты другими заводами за основу своих стандартов предприятий. При этом должны быть учтены существующие на данном заводе конкретные производственные условия, организационные формы производства и т. п.

Недостатком большинства действующих стандартов предприя­тий является разделение заводских служб, отвечающих за экс­плуатацию наладочных и универсально-сборных приспособлений, тогда как и тот и другой вид оснастки являются переналаживаемой оснасткой многократного применения. Следует отметить, что отечественной практикой уже накоплен опыт совместной эксплуата­ции наладочных и универсально-сборных приспособлений под руководством единой заводской службы. Этот опыт показал, что в ряде случаев УСП могут заменять специальные сменные наладки, устанавливаемые на базисные агрегаты наладочных приспособ­лений.