Лекция 11 Особенности применения сборной оснастки для станков с чпу

Обработка деталей на станках с ЧПУ производится в различных организационно-технических условиях — в единичном и мелкосе­рийном, а также в серийном и крупносерийном производстве. Учи­тывая, что стоимость станко-часа работы станка с ЧПУ в несколько раз выше, чем универсального станка, крайне важно сократить под­готовительно-заключительное и вспомогательное время. Это дости­гается за счет механизации приспособлений для установки деталей. Для больших партий деталей (крупносерийное производство) целе­сообразно использовать специальные приспособления для каждой конкретной детали или группы деталей. Однако при малом объеме партии значительно увеличиваются затраты на проектирование и из­готовление приспособлений, отнесенные к одной детали, и ухудша­ются экономические показатели. В этом случае выгоднее использовать быстро собираемые переналаживаемые приспособления из унифи­цированных элементов.

Переналаживаемые приспособления делятся на два вида. При­способления первого вида состоят из унифицированной базовой час­ти и специальной сменной наладки; приспособления второго вида включают унифицированную базовую часть, снабженную элемента­ми, которые можно переналадить при изменении диапазона разме­ров обрабатываемых деталей одинаковых класса, группы и вида.

При компоновке приспособления можно использовать различные способы установки детали:

1. деталь своими технологическими базами соприкасается с уста­новочными базами, которыми являются готовые детали и сборочные единицы приспособления;

2. деталь своими технологическими базами соприкасается с устано­вочными базами, выполненными на специальной сменной наладке;

3. деталь соприкасается с установочными базами, выполненными на сменной наладке, которая закреплена на детали или сборочной единице универсального комплекта (комбинированный способ);

4. деталь контактирует одновременно с установочными сбороч­ными единицами и деталями и со специальными сменными наладка­ми (смешанный способ);

5. деталь своими технологическими базами соприкасается с регу­лируемыми элементами, размещенными в установочных деталях или сменных наладках.

Тот или иной способ используется в зависимости от необходимой

точности установки й объема партии деталей.

В настоящее время известно несколько систем быстропереналаживаемых приспособлений для станков с ЧПУ: универсально-сборные приспособления (УСП), сборно-разборные приспособления (СРП), уни­версально-сборная переналаживаемая оснастка (УСПО) и др. В ком­плект таких систем входит несколько групп деталей и сборочных единиц.

Базовые детали и сборочные единицы используются в качестве основания при монтаже приспособления. К ним относят механизированные и немеханизированные прямоугольные, квадратные и круглые плиты, губки, угольники и опоры, делительные стойки, гидрофицированные тянущие и тянуще-толкающие блоки с различными усилиями на штоке.

Корпусные (опорные) детали и сборочные единицы являются ос­новой приспособления. На них монтируются установочные и зажим­ные элементы. К корпусным деталям относятся опоры и подкладки различных типов, установочные угольники, кондукторные планки, державки, призмы и другие детали.

Установочные детали и сборочные единицы служат для базирова­ния заготовки в приспособлении и базирования приспособления на столе станка. В эту группу входят установы, пальцы, штыри, опоры, диски, центры различных форм, призмы и т.д.

Направляющие детали и сборочные единицы предназначены для ориентации и фиксации элементов относительно друг друга. К ним относятся валики, колонки, планки, шпонки, пальцы, втулки.

Зажимные детали и сборочные единицы служат для закрепления заготовок в приспособлении. Для этого используются прихваты различных форм, хомутики, тисочные, клиновые и эксцентриковые зажимы, гидро- и пневмоцилиндры тянущего и толкающего типа с различными усилиями на штоке.

Для механизации приспособлений применяются элементы пневмо-и гидропривода — пневмопреобразователи (давление сжатого воздуха 0,5 МПа преобразуется в давление масла 20 МПа), пневмогидроусилители, аккумуляторы, дроссели. Так, в частности, в комплект базо­вых плит системы УСП — ЧПУ входит плита с пневмозажимом, в которой имеется 13 штоков, а общее усилие достигает 60 кН. С по­мощью пневмогидропреобразователей давление сжатого воздуха можно трансформировать в давление масла 10 или 20 Мпа.

В системах переналаживаемой оснастки используют два способа фиксации элементов относительно друг друга: шпонка — точный паз и палец — отверстие. Конструкции деталей и сборочных единиц дос­таточно сложны и универсальны, что обеспечивает возможность об­работки самых разных заготовок.

Комплекты переналаживаемых приспособлений выпускаются с различными шириной шпоночного паза (8, 12 и 16 мм для УСП и 11, 18, 22 мм для СРП) или диаметром фиксирующего пальца (8, 10, 12мм). Время сборки приспособления в зависимости от его сложности колеблется от 0,5 до 2 ч.

При обработке деталей на многооперационных станках исполни­тельные элементы приспособления можно монтировать не только на базовых плитах, но и на базовых секционных угольниках (рис. 11.2). Они имеют форму куба, на гранях которого выполнена сетка координатно-фиксирующих отверстий. Смонтировав такой угольник на по­воротном столе станка, за одну установку можно обрабатывать до четырех одинаковых или различных деталей.

Деталь и приспособление должны быть выставлены относительно начала координат станка, его нулевой точки. Для облегчения ори­ентации столы станков имеют центральное отверстие или систему продольных и поперечных пазов. Если это не предусмотрено, то при­способление базируется относительно упора, положение которого предварительно выверено. Положение нулевой точки можно найти с помощью специального установа, центроискателя, щупов и т.д.

Установка заготовок непосредственно на столе станка имеет ряд существенных недостатков. Базирование и закрепление заготовки, раскрепление и снятие обработанной детали выполняются в непосред­ственной близости от рабочей зоны. Это не всегда удобно и безопасно, а кроме того, не позволяет организовать запас заготовок, заранее за­крепленных в приспособлениях вне станка. Поэтому для механиза­ции и автоматизации загрузки широко применяются палеты. Они имеют очень жесткую плиту с точно обработанными поверхностями для базовых и крепежных элементов, предназначенных для установ­ки заготовок. На плите предусмотрены направляющие для прямоли­нейных перемещений.

Рисунок 11.3. Загрузка заготовок на станок с применением палет

П алета с закрепленной заготовкой подается на основной стол стан­ка и удаляется с него в разгрузочную позицию автоматически. Происходит это следующим образом (рис. 11.3). На поворотном столе 8 и расположенной слева от него загрузочно-разгрузочной позиции А находятся палеты 4 и 5. Они имеют горизонтальную базовую плоскость и планки 2 и 3, позволяющие точно ориентировать заготовку в пространстве. Сетка резьбовых отверстий служит для расстановки базовых и крепежных элементов. Справа от стола станка находится вторая загрузочно-разгрузочная позиция Б. Если на палете 5 закреп­лена заготовка, станок выполняет ее обработку сначала с одной, а за­тем (после поворота стола вместе с палетой) с других сторон. За это время на палету, находящуюся в позиции А, устанавливают вторую заготовку. Когда обработка первой заготовки закончится, палета 5 автоматически передвинется в позицию В для разгрузки, а на ее ме­сто поступит палета 4 со второй заготовкой. В дальнейшем «маятни­ковое» движение палет будет повторяться. Для перемещения палет с позиций А и В имеются поддерживающие 6 и направляющие 1 ролики. Поворотный стол установлен на жесткой станине 7. Движение палет обеспечивается гидроцилиндром 14, шток которого связан с кареткой 11. На ее концах имеются захваты 10 и 13, ко­торые входят в зацепление с замками 9 и 12 палет. После этого каретка и палета, установленная в рабочей позиции, поворачивают­ся относительно горизонтальной оси.

Палеты закрепляются на столе станка с помощью специального гидропривода или Г-образных прихватов и комплекта тарельчатых пружин. Устройства автоматической загрузки компонуются таким образом, чтобы совместить загрузочную и разгрузочную позиции.

Контрольные задания.

Задание 11.1.

Какие материалы необходимы конструктору для проектирования приспособления?

Задание 11.2.

Последовательность проектирования приспособления.

Задание 11.3.

На какие группы по точности исполнения делятся размеры приспособления?