5.8. Общие сведения о приспособлениях

Станочные приспособления относятся к технологической оснастке.

Под технологической оснасткой понимают средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование. Примеры технологической оснастки: режущий инструмент, штампы, модели, пресс-формы, литейные формы, приспособления, мерительные инструменты и калибры и т. д.

Станочные приспособления применяют для закрепления заготовок при обработке на металлорежущих станках. В каждом конкретном случае целесообразность приспособлений следует обосновать экономически.

По целевому назначению приспособления делят на пять групп.

1. Станочные приспособления для установки и закрепления обрабатываемых заготовок.

2. Вспомогательные инструменты служат для закрепления рабочего инструмента, осуществляют связь между инструментом и станком. К ним относятся патроны для сверл, разверток, метчиков; многошпиндельные сверлильные, фрезерные, револьверные головки; инструментальные державки, блоки и т. п.

3. Сборочные приспособления.

4. Контрольные приспособления.

5. Приспособления для захвата, перемещения и переворота обрабатываемых заготовок и собираемых изделий.

Различают шесть систем станочных приспособлений.

Универсально-сборные приспособления (УСП) широко распространены в единичном и мелкосерийном производстве. Эта система состоит из набора стандартных деталей и узлов с пазами (рис. 5.69), из которых компонуют различные приспособления (рис. 5.70) с помощью Т-образных болтов, винтов и шпонок.

После использования собранных приспособлений их разбирают, а детали возвращают на склад и применяют при сборке других приспособлений.

Рис. 5.69. Детали УСП

Практика эксплуатации системы УСП на заводах показала, что износ основных деталей за 10 лет составляет менее 0,01 мм.

Рис. 5.70. УСП-кондуктор

При высоких требованиях к точности и большой себестоимости элементов УСП показали сравнительно быструю (два-три года) окупаемость комплекта деталей УСП, при общем сроке службы их 15–20 лет.

Преимущества системы УСП:

• значительное сокращение цикла и сроков проектирования и изготовления оснастки (сборка приспособления средней сложности занимает всего 2,5–5 ч);

• резкое снижение трудоемкости и себестоимости изготовления оснащения для осваиваемого нового изделия;

• быстрая окупаемость (за 2–3 года) при сроке службы большинства деталей в комплекте до 15 лет.

Недостатки системы:

• пониженная жесткость из-за наличия большого количества стыков;

• отсутствие в комплекте быстродействующих (пневматических, гидравлических и др.) универсальных приводов; в системе УСП используют пневмо- и гидросиловые узлы для закрепления заготовок;

• высокие требования к точности и шероховатости поверхностей деталей системы и значительная начальная себестоимость комплекта.

Универсальные безналадочные приспособления (УБП) наиболее распространены в условиях серийного и единичного производства. В этой системе применяют универсальные регулируемые приспособления, которые обеспечивают установку и фиксацию обрабатываемых заготовок в широком диапазоне габаритных размеров (центры, универсальные патроны, универсальные тиски и т. д.). Эти приспособления по возможности конструируют с механизированными приводами.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) предназначены для обработки не только однотипных или близких по форме и конструктивно-технологическим параметрам деталей, но и деталей, входящих в другие классы. Эта система находит наибольшее применение в серийном и мелкосерийном производстве в условиях группового метода обработки деталей.

Здесь приспособления компонуют из базовых и сменных элементов. К УНП относятся универсальные патроны со сменными кулачками, универсально-наладочные тиски, скальчатые кондукторы, различные групповые приспособления. Эта система является одной из основ внедрения группового метода обработки деталей.

Система специализированных наладочных приспособлений (СНП) применяется в серийном и крупносерийном производстве для закрепления деталей, близких по конструкторско-технологическим признакам, характеризующихся общностью базовых поверхностей и характера обработки. Так же как и в системе УНП эти приспособления состоят из базовой части (корпусного агрегата) и комплекса наладок, но отличаются более высокой степенью механизации. У изображенного на рис. 5.71 СНП-кондуктора, предназначенного для сверления радиальных отверстий во втулках, оправку 10 меняют в соответствии с размером отверстия в детали 9, а кондукторную втулку 8 винтом 5 устанавливают на необходимый размер. Устройство 11 позволяет поворачивать детали на нужный угол.

Рис. 5.71. СНП-кондуктор

Сборно-разборные приспособления (СРП) применяют в крупносерийном и массовом производстве и также компонуют из стандартных элементов, которые при использовании подвергаются механической дообработке. После окончания эксплуатации приспособления разбирают, а из их элементов собирают новые приспособления. В комплект СРП входят силовые элементы, механизирующие и автоматизирующие закрепление заготовок в приспособлении.

Неразборные специальные приспособления (НСП) предназначены для условий стабильного крупносерийного и массового производства. Эта система состоит преимущественно из стандартных деталей и узлов общего назначения и специальных элементов конструкции.

Кроме того, имеется система агрегатных средств механизации зажима (АСМЗ) для любых производственных условий (от единичного до массового). Система состоит из комплекса универсальных силовых устройств, выполненных в виде обособленных агрегатов, с помощью которых механизируется и автоматизируется, закрепление заготовок в приспособлениях.

Рис. 5.72. Агрегатное средство механизации зажима

На рис. 5.72, б показано агрегатное средство механизации зажима в виде пневмокамеры с усиливающим рычагом и его соединение с приспособлением "а". Здесь 9 — деталь.

Применение станочных приспособлений способствует решению двух основных задач: 1) обеспечению заданной точности обработки; 2) повышению производительности и облегчению труда рабочих.

Для выполнения операции технологического процесса можно использовать приспособления, равноценные по точности, но различные по сложности, себестоимости и производительности.

Сложные специальные приспособления, например многоместные или автоматизированные с пневматическим или гидравлическим приводом, повышают производительность труда, но при малом годовом выпуске деталей могут оказаться неэкономичными, т. к. от их внедрения себестоимость операции не снижается, а наоборот повышается. Поэтому при оснащении операции приспособлением, при модернизации уже существующего приспособления или замене его новым более совершенным необходимы экономические расчеты.

Рис. 5.73. Многоместное приспособление для фрезерования

Многоместные приспособления (рис. 5.73) позволяют уменьшить длину рабочего хода в расчете на одну деталь, увеличивая производительность. Как следует из схемы длина врезания и перебег в расчете на одну деталь уменьшаются в n (число деталей в наладке) раз.