Технологическое оснащение и станочные приспособления

 

Средства технологического оснащения - это совокупность орудийпроизводства, необходимых для осуществления технологическогопроцесса. Технологический процесс оснащается с целью обеспечениятребуемой точности обрабатываемых деталей и повышенияпроизводительности труда.

Под оптимальной оснащенностью понимается такая оснащенность,при которой достигается максимальная эффективность производстваизделия при обязательном получении требуемого количествапродукции и заданного качества за установленный промежутоквремени с учетом комплекса условий, связанных с технологическимии организационными возможностями производственных фондов ирабочей силы.

Средства технологического оснащения подразделяются на:

- технологическое оборудование;

- средства механизации и автоматизации технологическихпроцессов (вспомогательных операций и переходов);

- технологическую оснастку.

Технологическое оборудование - это средства технологическогооснащения, в которых для выполнения определенной частитехнологического процесса размещаются материалы или заготовки,средства воздействия на них, а также технологическая оснастка.

Технологическое оборудование выбирается в зависимости отконструкции детали и требованиями по обеспечению качестваповерхности. В отдельных случаях технологи разрабатываюттехническое задание на проектирование специальных станков.

Вопросы механизации и автоматизации технологических процессов,как одного из важнейшего направления для достижения высокойпроизводительности труда и стабилизации качества продукции,будут рассмотрены далее.

Технологическая оснастка - это средства технологическогооснащения, дополняющие технологическое оборудование длявыполнения определенной части технологического процесса иустанавливаемые на технологическом оборудовании (или применяемыерабочим) для выполнения данной конкретной операции или группыопераций. К оснастке при получении заготовок относятся: штампы,литейные формы, модели, прессформы и др. 

К оснастке примеханической обработке относятся: приспособления, режущий,вспомогательный и мерительный инструмент.

Приспособление - это технологическая оснастка, предназначеннаядля установки или направления предмета труда или инструмента привыполнении технологической операции. Станочное приспособлениеэто не имеющее формообразующих средств вспомогательное орудиепроизводства, предназначенное для установки в нем заготовок оцелью изготовления изделий на механообрабатывающем оборудовании.

Приспособления (рис. 15) подразделяются по виду оснащаемых работ на:фрезерные, сверлильные, токарные, шлифовальные и т.д. 70%трудозатрат на постановку в производство изделий связано спроектированием и изготовлением технологической оснастки иинструмента.

 

 

а)                                          б)

 

 

в)                                                г)

 

Рис. 15. Виды станочных приспособлений

 

а) фрезерные; б) сверлильные; в) токарные; г) шлифовальные

Единственный путь успешного внедрения прогрессивнейоснастки это:

1. Переход от разработки отдельных конструкций кстандартизации целевых комплексов и систем оснастки.

2. Совершенствование и стандартизация методов планирования ивнедрения технологической подготовки и освоения производстваизделий на предприятиях.

З. Организация специализированного серийного производствастандартной оснастки.

4. Введение оценки качества и уровня оснащения технологиипроизводства изделий.

В зависимости от правил проектирования и эксплуатацииприспособлений существует шесть систем станочных приспособлений.

 1. Универсально-безналадочные приспособления (УБП). Например:3-х и 4-х кулачковые патроны, поводковый патрон, машинные тиски.

Изготавливаются централизованно. Рекомендуются к применению привсех типах производства.

 2. Универсально-наладочные приспособления (УНП). Например: 3-хкулачковые патроны со сменными кулачками, машинные тиски сосменными губками, планшайбы со сменными прихватами, делительныеголовки к фрезерным станкам. Изготовляются централизованно илина заводе-потребителе. Применяются в серийном и массовом типепроизводства.

 3. Универсально-сборные приспособления (УСП), собираемые изкомплекта стандартных деталей, изготовляемых централизованно.

Сборка приспособления ведется без чертежа, непосредственно дляданной операции, после чего приспособление разбирается.

Рекомендуется к применению в единичном и мелкосерийномпроизводстве.

 4. Сборно-разборные приспособления /СРП/. Собираются изкомплекта стандартизованных и не стандартизованных деталей самимрабочим на рабочем месте для каждой операции, после чего -разбираются. По мере необходимости нестандартные деталипроектируются и изготовляются для новых деталей. Рекомендуются кприменению в серийном типе производства для групп деталей/унифицированная технология/.

 5. Специализированные наладочные приспособления /СНП/. Их такженазывают  групповыми  или быстропереналаживаемымиприспособлениями. Проектируются на заводе - потребителе дляопределенных групп деталей / унифицированная технология/ вусловиях единичного и серийного производства.

 6. Не разборные специальные приспособления /НСП/.Проектируются на заводе - потребителе и применяются только дляодной детали-операции /единичная технология/. Рекомендуются кприменению в массовом и крупносерийном производстве, реже всредне и мелкосерийном, но при отсутствии возможностииспользования приспособлений других систем.

 Как видно из представленных систем, вытекает правило приоснащении технологической оснастки - от минимума затрат дляподготовки производства к вынужденному максимуму.

Необходимо учитывать время на проектирование и изготовлениеприспособлений. Это не относится к УБП, т.к. такиеприспособления поставляются вместе с оборудованием и всегдаимеются на рабочем месте.

Способы достижения заданной точности обработки в приспособлениях различных систем показаны в таблице №1.

 

Таблица 1

 Зоны рентабельности применения станочных приспособлений различных систем показаны на рис. 16.

 

 

Рис. 16. Зоны рентабельности применения станочных приспособлений

 

Приспособления классифицируются: - по количеству одновременнозакрепляемых заготовок (одноместные и многоместные); - поспособу закрепления (ручные, механизированные    иавтоматизированные); - по способу закрепления.  

Способымеханизации закрепления могут быть весьма разнообразные.

Все детали, из которых состоят приспособления, можнорассматривать как элементы этих приспособлений. По типовомуназначению установлены следующие элементы: установочные,зажимные, установочно-зажимные, направляющие, делительныемеханизмы, корпусные детали, крепеж и прочие деталивспомогательного назначения.

Установочные элементы служат для установки на них заготовок иточного их базирования. Иногда в качестве установочныхповерхностей используют непосредственно корпус приспособления.

Однако, поскольку корпус всегда изготовляется сырым, термическине обрабатывается, это допустимо лишь для специальных упрощенныхприспособлений, проектируемых для изготовления очень малыхпартий деталей. Установочные элементы изготовляются изинструментальных сталей и термически обрабатываются, а затемшлифуются. Разновидности установочных стандартизованныхэлементов: штыри, пальцы, призмы и т.п. 

Опоры могут бытьжесткими, регулируемыми, самоустанавливающимися.

Зажимные элементы. Их назначение: обеспечить соприкосновениебазовых поверхностей заготовок с установочными поверхностями инадежно закрепить заготовки, гарантируя невозможность смещенияих при приложенном усилии резания. Зажимные элементы следуетразмещать: над опорными точками установочных элементов, недопуская смещения заготовок во время закрепления, а такжедеформации их и создавать усилие зажима в направлении усилиярезания. 

Зажимные элементы должны размещать в удобных длярабочего местах, соблюдая правила техники безопасности. Основныетипы зажимных устройств: прижимные  болты с пятой, прихватырычажного типа и др.

Направляющие служат для направления движения режущегоинструмента, например сверла, или для направления перемещенияэлементов приспособления.

Делительные механизмы применяются для более сложныхприспособлений, когда необходимо в одном приспособлении провестиобработку детали на нескольких позициях, без раскрепленияприспособлений. Например - токарные приспособления для нарезаниямногоходовых резьб, фрезерные приспособления, иногда сверлильныеприспособления. Делительные приспособления имеют диск снеобходимым для деления количеством отверстий или пазов ификсатор, Такое устройство значительно усложняет конструкциюприспособлений.

Корпусадля сложных и рассчитанных на долгое употребление приспособлений делаются чугунными или литыми. Для серийного жепроизводства желательно подбирать фасонные профили или делать ихсоставными иди сварными с последующим отжигом.

Способы механизации закрепления заготовок.

1. Пневматический. Преимущества: дешевый вид энергии, имеющийсяна заводах; обеспечивает быстроту зажима; прост в управлении.Недостатки: относительно небольшая сила зажима, большие габаритыустройства при больших усилиях, создает удар при зажиме. Подводсжатого воздуха осуществляется с применением арматуры,обеспечивающей фильтрацию воздуха, подачу распыленной смазки,возможность наблюдения за давлением в сети и невозможностьпадения давления в системе.

 2. Гидравлический. Гидравлический привод представляет собойнасосную станцию со своим электродвигателем, маслянымрезервуаром и аппаратурой. Преимущества: компактность,значительно более высокие усилия зажима, плавность хода.Недостатки: сложнее конструкция, дороже ремонт, сложнееустранять протечки в гидросистемах.

 3. Пневмогидропривод. Это устройства позволяющее преобразоватьпневматическое давление в гидравлическое. Применениепневмогидравлического привода позволяет при тех же габаритахувеличивать усилие на штоке, причем усилие зажима получаетсяплавным. Такие усилители давления позволяют осуществлятьнадежный и плавный зажим, иногда с применением последовательногодействия малого и большого усилий зажима.

 4. Магнитный. Электромагнитные приспособления применяются ввиде электромагнитных столов, главным образом при шлифовании.

Имеются разработки по применению магнитных приспособлений прифрезеровании и на других станках. Естественно, с такимиприспособлениями можно обрабатывать только детали с магнитнымисвойствами.

 5. Вакуумные. Применяются для зажима легких, плоских заготовок.

6. Приспособления с гидропластом. Гидропласт -полихлорвиниловая смола с соответствующими наполнителями,обеспечивающими ее резинообразное состояние. Окраска -светло-коричневая. Плавится при температуре 120° С. Равномерно,как жидкость, распределяет гидростатическое давление, оказанноена массу давление, во все стороны. Объем массы уменьшается на0,5% на каждые 100 кг/см² давления. При давлении до 300 кг/см²не просачивается через зазоры резьбы (0,03 мм). Сохраняет своисвойства в течение многих лет. Применяется для точногоцентрирования.

 7. Электроприводные. В последнее время все шире применяютсястаночные приспособления с электроприводом. Это стало возможнымввиду создания конструкций выдерживающих тяжелые условияэксплуатации на столе механообрабатывающего оборудования.

Вопросы для самоподготовки:

 

1. Для осуществления каких технологических процессов в автоматизированном производстве применяются роботизированные решения?

2. Что собой представляет автоматизированный робототехнический комплекс (РТК)?

3. Какие к настоящему времени сложились типовые компоновки РТК?

4. Какие технологические и станочные приспособления применяются в РТК?

5. Охарактеризуйте зоны рентабельности применения станочных приспособлений в автоматизированном производстве?