Основы конструирования приспособлений

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ЗАДАЧИ КОНСТРУИРОВАНИЯ. ТИПЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Конструирование приспособления тесно связано с разработкой технологического процесса изготовления данной детали. В задачй технолога входят: выбор заготовки и технологических баз; уста­новление маршрута обработки; уточнение содержания технологи­ческих операций с разработкой эскизов обработки, дающих пред­ставление об установке и закреплении заготовки; определение промежуточных размеров по всем операциям и допусков на них; установление режимов резания; определение штучного времени на операцию по элементам; выбор типа и модели станка. В задачи конструктора входят: конкретизация принятой технологом схемы установки; выбор конструкции и размеров установочных элементов приспособления; определение величины необходимой силы закреп­ления; уточнение схемы и размеров зажимного устройства; опре­деление размеров направляющих деталей приспособления; общая компоновка приспособления с установлением допусков на изготов­ление деталей и сборку приспособления. Несмотря на четкое разделение функций, между технологом и конструктором должны существовать тесное взаимодействие и творческое содружество.

В качестве исходных данных конструктор должен иметь чер­тежи заготовки и детали с техническими требованиями их при­емки; операционный чертеж на предшествующую и выполняемую операции; операционные карты технологического процесса обра­ботки данной детали. Из них выявляют п<}следовательность и содержание операций, принятое базирование, используемое обору­дование и инструменты, режимы резания, а также запроектирован­ную производительность с учетом времени на установку, закреп­ление и снятие обрабатываемой детали. Конструктору необходимы стандарты на детали и узлы станочных приспособлений, а также альбомы нормализованных конструкций. Полезно ознакомиться с аналогичными приспособлениями по литературным источникам и патентным материалам.

Из чертежей заготовки и готовой детали выявляют размеры, допуски, шероховатость поверхностей, а также марку и вид терми­ческой обработки материала. Из технологического процесса полу­чают сведения о станке, на котором ведут обработку: его размерах, связанных с установкой приспособления (размеры стола, размеры и расположение Т-образных пазов, наименьшее расстояние от стола до шпинделя, размеры конуса шпинделя и т. д.), и общем 178
Состоянии. Необходимо также ознакомление со станком в цехе для выявления особенностей приспособления и наиболее выгодного расположения органов его управления.

Все эти сведения нужно иметь при конструировании каждого специального приспособления. При конструировании переналажи­ваемых и групповых приспособлений нужно, кроме того, опре­делить детали, обрабатываемые с использованием данного приспо­собления и иметь по каждой детали перечисленные выше сведения.

Конструктору необходимо учитывать технологические возмож­ности изготовления приспособления в условиях данного завода и программу выпуска изделий, чтобы выбрать наиболее рентабель­ную конструкцию и обосновать решение о применении в конструи­руемом приспособлении сменных быстроизнашивающихся деталей.

Полезно изучение опыта эксплуатации аналогичных приспо­соблений. Проработка исходных данных может привести к более рациональному построению технологических операций и иной схеме приспособления. Такие изменения после согласования с технологом вносят в карту технологического процесса.

Схема конструируемого станочного приспособления в основном определяется принятым построением данной операции обработки. По числу устанавливаемых для обработки заготовок схемы станоч­ных операций делят на одно - и многоместные, а по числу инстру­ментов — на одно - и многоинструментные. В зависимости от порядка работы инструментов и расположения заготовок в при­способлении эти схемы могут быть последовательного, параллель­ного и параллельно-последовательного выполнения. При сочета­нии указанных признаков образуется несколько различных схем. Варианты схем оценивают по производительности и себестоимости с безусловным обеспечением заданного качества обработки.

Выбирая схему, стремятся к уменьшению штучного времени: при поточном производстве это время должно быть равно темпу выпуска изделий для обеспечения заданной производительности линии. Уменьшение штучного времени достигается технологи­ческими мероприятиями и мерами по совершенствованию кон­струкции приспособления. Повышая, например, жесткость при­способления, обеспечивают обработку с более производительными режимами резания и совмещение различных переходов обработки во времени. Вспомогательное время уменьшают, применяя быстро­действующие зажимные устройства и совмещая вспомогательное время с основным путем использования поворотных приспособле­ний с отдельной позицией загрузки и снятия заготовки.

Приведенные признаки классификации станочных операций могут быть использованы для построения схем приспособлений. Рассмотрим их характеристики применительно к задачам кон­струирования приспособлений на примере обработки отверстий в корпусной детали (рис. 117, а).

Признак 1 —по числу устанавливаемых заготовок: одно - и многоместные приспособления (соответственно на рис. 117,6 и

117, з, и). Признак влияет на компоновку и конструкцию приспо­собления.

Признак 2 — по числу используемых инструментов: (одно- и миогоинструментные приспособления (соответственно на рис. 117, в и на рис. 117, г). Вид, размеры и расположение инструментов влияют на конструкцию приспособления. При одновременном использовании нескольких инструментов требуется усиленное закрепление заготовки и расширение рабочей зоны для их разме­щения. По единовременному использованию нескольких инстру­ментов приспособления можно разделить на одно - и многосторон­ние (соответственно на рис. 117, г и 117, ё). 180

Признак 3 — по порядку Применения инструментов и располо­жения заготовок: приспособления для последовательной (рис. 117, в), параллельной (рис. 117, г) и параллельно-последователь­ной (рис. 117, д) обработок. Этот признак может оказать влияние на компоновочные и конструкционное решения в части размещения установочных, зажимных и поворотных элементов приспособления.

Кроме приведенных, рассмотрим дополнительные признаки классификации станочных приспособлений.

Признак 4 — по числу позиций, занимаемых заготовкой по отношению к инструменту: одно - и многопозиционные (соответ­ственно на рис. 117, г и 117, в). Многопозиционные приспособле­ния, в свою очередь, могут быть использованы для последователь­ного выполнения технологических переходов обработки (рис. 117, в) и для параллельной обработки, когда на различных пози­циях совмещаются Go времени обработка с установкой и снятием заготовки (рис. 117, и).

Признак 5 — по степени непрерывности обработки: приспо­собления для дискретной и для непрерывной обработки. В послед­них установка и снятие заготовок происходит без остановки станка, а затраченное на это время перекрывается основным време­нем. Схема работы такого приспособления показана на рис. 117, ж.

Признак 6 — по участию человека в обслуживании приспо­соблений: ручные, полуавтоматические и автоматические.

Можно иметь большое количество различных схем приспособле­ний, сочетая рассмотренные признаки. Переходя от одноместных, одноинструментных приспособлений последовательного действия к многоместным, многоинструментным приспособлениям с парал­лельным выполнением - переходов обработки и приспособлениям многопозиционного типа, можно на одном, и том же станке много­кратно повысить производительность обработки заготовок неболь­ших размеров. Концентрируя обработку на приспособлениях последнего типа, можно сократить число операций, уменьшить число станков и производственные площади. Применяя приспособ­ления автоматического типа, высвобождают рабочую силу в резуль­тате более широкого внедрения многостаночного обслуживания. Использование этих приспособлений во многих случаях позволяет автоматизировать производство на базе дешевых универсальных станков, что дает соответствующий экономический эффект.

В предложенной технологом схеме приспособления должен быть четко указан принцип его действия. Выбор типа и степени автоматизации приспособления обосновываются заданной произво­дительностью, точностью обработки и условиями многостаночного обслуживания. Производительность оценивают в первом прибли­жении по величине оперативного времени обработки. В табл. 17 приведены формулы для расчета оперативного времени при различ­ных компоновочных схемах приспособлений для сверления п одинаковых отверстий в каждой из K сторон (K = 3) небольшой корпусной детали (см. рис. 117, а).

SJ 17. Формулы «ля расчета оперативного времени

К> . ________________

П римечаиие. гс - число отверстий с каждой стороны; к — число сторон обработки; т -—'число заготовок в многоместном приспособлении; основное время; tв — вспомогательное время; гинд — время поворота и индексации приспособления (стола)