Методические указания. Проектирование приспособлений должно начинаться с подробного изучения данных, нормативных и справочных материалов

Проектирование приспособлений должно начинаться с подробного изучения данных, нормативных и справочных материалов, станка, на котором приспособление должно быть использовано, и с разработки принципиальной схемы приспособления. При этом необходимо ознакомиться с ГОСТами и другими стандартами на детали и сборочные единицы приспособлений, альбомами типовых конструкций и прочими справочными материалами, чтобы в максимальной степени использовать существующие конструкции деталей и сборочных единиц с целью сокращения времени на проектирование и изготовление приспособлений, а следовательно, на сокращение сроков подготовки производства и освоения новых машин.

Следует подробно изучить требования, предъявляемые к элементам, отдельным сборочным единицам и в целом к приспособлениям при их изготовлении, сборке и эксплуатации.

Во всех случаях нужно стремиться создавать высокопроизводительные приспособления и учитывать экономическую целесообразность их применения ещё на стадии проектирования.

Необходимо научиться разрабатывать расчётные схемы приспособления и производить их расчёты.

При проектировании приспособлений необходимо особое внимание уделять учёту требований эксплуатации, охраны труда и технической эстетики.

Вопросы методики проектирования, расчёта точности изготовления и экономической целесообразности применения спроектированных приспособлений подробно освещены в работах [1, 2, 5].

Вопросы для самопроверки

1. Какие исходные данные необходимо иметь при проектировании приспособлений?

2. Изложите последовательность проектирования приспособлений.

3. Пути повышения производительности приспособлений.

4. Изложите методику расчёта целесообразности применения приспособлений.

5. Экономический расчёт целесообразности применения приспособлений.

6. Какие основные данные указываются в технических условиях и технической характеристике проектируемого приспособления?

7. В какой последовательности разрабатывается чертёж общего вида приспособления.

Литература: [2], с. 637-650; [5], с. 195-206;

Раздел 2. Проектирование станочных приспособлений для базирования и закрепления объектов изготовления

Тема 2.1. Особенности проектирования приспособлений для агрегатных станков и автоматических линий

Методические указания

При изучении темы необходимо обратить внимание на особенности проектирования приспособлений при обработке деталей на агрегатных станках и автоматических линиях.

В условиях крупносерийного и массового производства используются автоматические линии. Применяемые на них приспособления имеют свои конструктивные и другие особенности. Наибольшее применение на автоматических линиях находят приспособления- спутники. При их проектировании необходимо обратить внимание на правильное базирование детали в спутнике, а также на ориентацию обработки, обеспечение точности размера обрабатываемой детали.

Широко внедряются в серийном и мелкосерийном производствах переналаживаемые приспособления, допускающие установку в них всех деталей, закреплённых за поточной линией, при переменно - поточных и групповых методах обработки.

Приспособления для переменно - поточной и групповой обработки обеспечивают быструю замену и несложную регулировку установочных и зажимных устройств. Применение также конструкции многопозиционных приспособлений, на которых используют отдельные позиции для установки различных деталей без переналадки.

Последовательность и методика проектирования групповых приспособлений те же, что и при конструировании специальных. Но при этом следует учесть, что проектирование приспособления производится для групп деталей, близких по способам их установки и закрепления. Обработка разных деталей в одном групповом приспособлении обеспечивается наличием сменных и регулируемых элементов, позволяющих производить необходимые переналадки. Поэтому при разработке группового приспособления следует рассмотреть конструкции установочно-зажимных элементов с тем, чтобы создать наиболее рациональную и наиболее пригодную для всей группы обрабатываемых деталей конструкцию.

В зависимости от сложности конструкции установочно-зажимных элементов и объёма конструкторских работ, которые необходимо выполнить при этом, разработка их может быть выделена в самостоятельный этап проектирования. При проектировании групповых приспособлений расчёт погрешности базирования допускается вести по наиболее точной из заданной группы деталей. При малом количестве деталей в группах целесообразно применять различные сборно-разборные приспособления (СРП) и прежде всего универсально-сборные (УСП), состоящие из стандартизированных деталей и сборочных единиц. Расчёт экономической эффективности переналаживаемых приспособлений приведён в работах [2], [14].

Литература: [2], с. 637-650; [5], с. 195-206;

Тема 2.2. Особенности проектирования приспособлений для станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, ГПС

Методические указания

При изучении темы важно изучить конструкции и особенности каждого из видов стандартизированных переналаживаемых приспособлений (УСП - универсально-сборные, СРП- сборно-разборные, УНП- универсально-наладочные, СНП- специализированно-наладочные, УСПО- универсально-сборную переналаживаемую оснастку), а также области их возможного применения.

Следует обратить внимание на конструктивные особенности переналаживаемых (обратимых) приспособлений, как наиболее целесообразных для станков с ЧПУ, обеспечивающих повышение качества обработки и производительности труда на предприятиях мелкосерийного и единичного производства, сокращение себестоимости и сроков подготовки производства и изготовления деталей. К приспособлениям для станков с ЧПУ предъявляют специфические требования по установке и ориентации заготовки и самого приспособления относительно системы координат станка. Они должны обладать более высокой жёсткостью и точностью, не иметь кондукторных и направляющих втулок для ориентации и направления вращающегося инструмента (его ориентация выполняется автоматически- согласно заданной программе); их установочные и зажимные устройства должны обеспечивать инструментальную доступность, т.е. не препятствовать подходу режущего инструмента ко всем обрабатывающим поверхностям.

При проектировании переналаживаемых приспособлений для станков с ЧПУ стремятся применять упрощённые установочно-зажимные приспособления с быстродействующими ручными или механизированными приводами, а для таких вспомогательных операций, как транспортирование, установка, закрепление, раскрепление и съём заготовок - применять приспособления, обеспечивающие выполнение этих приёмов вне рабочей зоны станка, что является одним из основных направлений в дальнейшем совершенствовании приспособлений данного вида. Основные требования предъявляются к технологичности конструкции обрабатываемых деталей ещё на стадии их разработки и конструирования. Жёсткая конструкция детали, технологичная по форме и размерам обрабатываемых поверхностей, обеспечит возможность обработки максимального количества поверхностей простым высокопроизводительным инструментом с одной установки.

Необходимо помнить, что элементы автоматизации следует вносить в конструкцию приспособления только после выполненного обоснования её технико - экономической целесообразности.

Конструкции приспособлений, применяемых в ГПС, зависят от типа ГПС. В ГПС для обработки деталей большими партиями целесообразно использовать быстропереналаживаемые вручную приспособления, которые применяются для станков с ЧПУ. Для ГПС в мелкосерийном и единичном производстве, где заготовки обрабатываются минимальными партиями (вплоть до поштучной обработки), потребуется частая переналадка приспособлений. Переналадка приспособлений вручную обуславливает значительные простои дорогостоящих станков ГПС и частое присутствие рабочего у станка. В этом случае целесообразно проектировать приспособления, автоматически переналаживаемые или заменяемые по команде ЧПУ без оператора.

При проектировании таких приспособлений необходимо учитывать ряд особых требований:

• автоматический зажим- разжим заготовок посредством пневмо, -гидро - или электро - приводов по команде ЧПУ (с возможностью регулирования силы закрепления);
• надёжный зажим заготовок даже в случае аварийного падения давления рабочей среды;
• полное базирование заготовок и жёсткую связь установочных элементов приспособления с началом координат станка;
• надёжное базирование заготовок путём создания плотного контакта заготовки с установочными элементами приспособления благодаря дополнительным прижимным элементам (досылателям), обеспечивающим автоматический прижим заготовки к установочным элементам;
• автоматический контроль наличия заготовки и контроль её положения в приспособлении;
• станочные приспособления должны обеспечивать быструю переналадку.

Важно изучить конструкции приспособлений ГПС на базе многоцелевых станков для обработки заготовок корпусных деталей: приспособления- спутники, модульные (агрегатируемые) приспособления, бесспутниковые (свободно позиционируемые приспособления, автоматически переналаживаемые с ЧПУ) как наиболее перспективные.

При изучении приспособлений следует рассмотреть:

-схему базирования заготовки;

-способ установки, ориентации и закрепления приспособления на станке;

-конструкции применяемых установочных элементов, зажимных устройств, приводов и других частей приспособлений;

- уровень автоматизации приспособлений;

- выполнение требований техники безопасности.

Вопросы для самопроверки

1. Переналаживаемые приспособления, их виды, области применения.
2. Назовите особенности проектирования групповых приспособлений. Особенности проектирования приспособлений для станков с ЧПУ и автоматических линий, предъявляемые к ним требования.
3. В чём заключается отличие в проектировании установочных и зажимных элементов для переналаживаемых приспособлений?
4. Приспособления - спутники, их назначение, применение, преимущества и недостатки.
5. Особенности базирования заготовок в приспособлениях для станков с ЧПУ.
6. Что такое исходная точка обработки при использовании приспособлений для станков с ЧПУ?
7. Способы базирования, установки приспособлений на станках с ЧПУ.
8. Виды приспособлений для станков с ЧПУ и многоцелевых станков.
9. Приведите классификацию элементов комплекса УСПО по функциональному назначению.
10. Какие требования предъявляются к приспособлениям для ГПС.
11. Сделайте рекомендации по применению перспективных конструкций приспособлений для ГПС.
12. Какие конструкции опор обеспечивают закрепление заготовки, имеющей исходную погрешность формы при её установке по черновым базам без деформаций?

Литература: [1], [5], с. 216-217, 264-270, [6], [9], [11].

Раздел 3. Особенности проектирования