Системы приспособлений применяемых на станках с ЧПУ

На станках с ЧПУ применяются универсально-безнокладочные приспособления (УБП), универсально-наладочные (УНП), специализированные наладочные (СНП), универсально-сборные (УСП), механизированные универсально-сборочные для станков с ЧПУ (УСПМ), сборно-разборные (СРП), универсально-сборной переналаживаемой оснастки (УСПО).

Универсалъно-безналадочные приспособления (УБП) — это приспособления общего назначения, обеспечивающие установку заготовки широкой номенклатуры. УБП представляет собой механизм долговременного действия с постоянным (несъемными) элементами для установки различных заготовок.

К УБП относятся токарные патроны, машинные тиски, поворотные столы, стойки и т. д.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) обеспечивают установку и фиксацию заготовок при помощи специальных сменных накладок.

Базовая часть у них постоянная - это накладные координатные плиты, на которые устанавливаются сменные наладки.

Сменными наладками являются базирующие и зажимные элементы. Базовые плиты выполняют с пазами, сеткой пазов, сеткой отверстий, сеткой пазов и отверстий. К УНП относятся тиски, патроны со сменными кулачками и т.д.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) предназначены для установки и закрепления родственных по конфигурации заготовок различных типоразмеров. Состоит из специализированного (по схеме базирования и виду обработки типовых групп изготовляемых деталей) базового агрегата и сменных наладок.

Базисный агрегат предназначен для многократного использования. Сменная наладка - это специальная сборочная единица, обеспечивающая установку определенной заготовки на базовом агрегате. Система СНП отличается более высокой степенью механизации, а также возможностью применения многоместных приспособлений, обеспечивающих более высокую производительность.

Базовая плита имеет сетку отверстий и пазов для базирования и закрепления установочных и зажимных элементов.

Универсально-сборные приспособления (УСП - ЧПУ)

Собираются из окончательно обработанных стандартных деталей и узлов. После использования компоновок УСП разбираются на составные части, которые используются в других компоновках. Срок службы 18 - 20 лет. УСП -ЧПУ предназначена для установки деталей с размерами до 600x400x300 на вертикально-фрезерных станках, горизонтально-расточных и ОЦ.

В состав компоновки входят детали и сборочные единицы: базовые, корпусные, опорные и установочные, крепежные и прижимные.

Базовые плиты, пневматический стол, магнитная плита, самоцентрирующий и плавающий зажимы.

Корпусные, опорные и установочные детали предназначены для ориентации заготовок на базовых деталях.

Крепежные и прижимные шпонки, прихваты, болты, шпильки, гайки, механизированные зажимы и т. д.

Недостатки УСП.

• наличие большого количества стыков, что снижает их жесткость;

• отсутствие быстродействующих зажимов.

Система механизированных универсально-сборных приспособлений УСПМ-ЧПУ эти приспособления предназначены для установки заготовок на станках с ЧПУ фрезерной и сверлильной групп в единичном и мелкосерийном производствах. Выпускается два комплекта УСПМ-12 ЧПУ и УСПМ-1Б~ЧПУ с пазами соответственно 12 и 16 мм. Базовыми узлами являются гидроблоки -плиты с Т-образными пазами и встроенными гидроцилиндрами (рис. 15.2).

Рис. 15.2. Конструкция гидроблока УСПМ-ЧПУ

Гидроблок состоит из корпуса 1, цилиндра 2, штуцеров 3, заглушек 4. при подаче масла от источника в полость А создается усилие, которое через шпильки передается на зажимной элемент. Полость Б служит для возврата поршня в исходное положение при отжатии заготовки.

Гидроблоки могут использоваться как отдельно, так и в сборе.

Зажимное усилие в УСПМ-12 ЧПУ составляет 12600 - 38500 Н, а УСПМ-16 ЧПУ - 14650 - 56 000 Н при давлении масла в системе 10 МПа. Стоимость компонентов 20000 руб. Срок службы -10(15 лет).

УСПМ-12 ЧПУ предназначены для обработки деталей с габаритными размерами до 400x400x260 мм. УСПМ-16 ЧПУ для деталей с размерами более 400x400x260 мм.

УСПМ-ЧПУ состоит из следующих групп: базовые гидроблоки, опорные, прижимные элементы, гидропривод, арматура.

Система СРП-ЧПУ состоит из элементов деталей и сборочных единиц, которые путем агрегатирования могут компоноваться в различные сборно-разборные приспособления для серийного производства. Элементы СРП фиксируются посредством соединения палец-отверстие. Для этого в базовых сборочных единицах имеются сетки координатно-фиксирующих отверстии.

Элементы СРП крепятся на базовых плитах и угольника^ посредством Т-образных пазов (СРП-14 и СРП-18 ЧПУ). Срок службы 12-15 лет. Здесь применяются гидроплиты. Размеры до 900x600x360 мм.

В соответствии с назначением детали и сборочной единицы комплекта СРП образуют 6 групп: базовые сборочные единицы (рис. 15.3), прижимные детали и сборочные единицы (рис. 15.4), опорные детали и сборочные единицы (рис. 15.5), установочные детали и сборочные единицы (рис. 15.6), крепежные детали, разные детали.

а, б - прямоугольные и круглые плиты; в, г - неподвижные губки и подвижные губки; д - угольники; е - делительные стойки.

Рис. 15.3. Основные базовые сборочные единицы системы СРП

Рис. 15.4. Основные прижимные сборочные единицы системы СРП: а, б, в, г -качающийся, отводимый, гидравлический V - образный прижимы; д - прижим с перемещаемым гидроцилиндром

Рис. 15.5. Основные (опорные единицы системы СРП): а, б, в - регулируемые, подводимые регулируемые и самоуствнавливающие опоры, г - планки с Т-образными пазами, д - с гладкими и резьбовыми отверстиями

Рис. 15.6. Основные установочные детали для базирования заготовок в приспособлениях, фиксации опорных планок на плитах и угольниках взаимного базирования плит и базирования приспособлений на столах станков: а - шпонки; б -пальцы цилиндрические, в - ромбические, г, е - цилиндрические переходные, д, ж -

ромбические переходные

Система универсально сборной и переналаживаемой оснастки(УСПО). Эти приспособления (отбираются без пригонки. В отличии от системы У СП вместо шпоночного соединения элементов приняты штифтовой и шариковый.

Рис. 15.7. Штифтовый и шариковый способы базирования элементов системы УСПО

При штифтовом способе два элемента, имеющие глухие цилиндрические отверстия фиксируются на двух сборных штифтах. Каждый штифт состоит из пальца 1 с двумя коническими поверхностями, двух разрезных втулок 2 и двух эластичных шайб. При сборке соединения под действием силы, создаваемой болтом или шпилькой, опора 3 прижимается к плите 4. При этом шайбы давят на втулки, которые перемещаясь по пальцу увеличиваются в диаметре, выбирая зазор и создавая натяг в соединении.

При шариковом способе любая пара элементов, имеющая специальные конические отверстия (лунки), фиксируются двумя шариками 2, каждый из которых имеет центральное отверстие и прорезь. Элемент 1 под действием зажимного элемента (болта или шпильки) прижимается к плите 3. При этом шарики сжимаются до полного контакта соединяемых элементов.

УСПО применяются в мелкосерийном и серийном производствах.

Комплекс УСПО подразделяется на три серии, отличающихся друг от друга диаметрами крепежных элементов 8, 12 и 16 мм, а также габаритными и установочными размерами. Сетка расположения установочных (8, 12, 16 мм) и резьбовых (М8, Ml2x1,5 и Ml6) отверстий в сериях имеет соответственно шаг 20, 30 и 40 мм. Расстояние между установочными и резьбовыми отверстиями равно половине шага: 10, 15 и 20 мм. Расстояние между осями любой пары установочных отверстий выполняется с допуском ± 0,02 мм, а расстояние между осями любой пары резьбовых отверстий - ±0,2 мм. К группе базовых немеханизированных деталей комплекса относятся элементы, используемые в компоновках приспособлений в качестве их оснований.

По функциональному назначению элементы комплекса УСПО подразделяются на следующие группы: базовые, корпусные, установочные, направляющие, зажимные, крепежные, средства механизации зажима заготовок, разные.

К группе базовых деталей относятся квадратные, прямоугольные и круглые плиты, угольники и тумбы, к группе корпусных — элементы комплекса, предназначенные для создания корпусов приспособлений. В этой группе имеются опоры квадратного и прямоугольного сечения, приставки, установочные угольники, соединительные планки, опоры различных форм с отверстиями и т. д. Все корпусные детали почти на всех своих плоскостях имеют установочные и крепежные отверстия, расположенные в соответствии со схемой, характерной для каждой серии элементов. Основой построения конструкций всех элементов группы корпусных деталей является модуль, т. е. квадрат, размер которого зависит от номера серии. Для серии 8, 12 и 16 сторона квадрата соответственно равна 30, 45 и 60 мм. В углах квадратов расположены четыре отверстия диаметром соответственно 8, 10 и 12 мм с межцентровым расстоянием 20, 30 и 40 мм и центральным отверстием с зенковкой 10/16; 14/23 и 18/28.

Установочные детали (колпачковые опоры, диски, пальцы, упоры, штыри т. д.) используются в компоновках приспособлений в качестве баз. Конструкции элементов этой группы аналогичны конструкциям таких же элементов системы У СП.

К направляющим деталям относятся шпонки, штифты, втулки, валики, колонки и другие детали, используемые при компоновке приспособлений для взаимной ориентации относительно друг друга, а также для ориентации инструмента относительно базовых элементов приспособлений.

К зажимным и крепежным деталям относятся прихваты различных конструкций, прижимы, зажимы, планки, качалки, быстросъемные шайбы, предназначенные для закрепления обрабатываемых заготовок.

Базовые механизированные сборочные единицы используются при сборке механизированных приспособлений для станков с ЧПУ в условиях мелкосерийного и серийного производств. К ним относятся базисные агрегаты, например, самоцентрирующие агрегаты тисочного типа, а также базовые механизированные сборочные единицы, предназначенные для сборки базисных агрегатов, например, тисочные подвижные губки с одним или двумя боковыми, прижимами.

Для компоновки механизированных приспособлений может использоваться гидроплита, на верхней плоскости которой выполнена сетка координатно-фиксирующих и резьбовых отверстий, предназначенных для установки и закрепления сменных насадок или установочных и зажимных единиц комплекта УСПО. В центре плиты имеется отверстие, с которым связана сетка координатно-фиксирующих отверстий. В корпус плиты встроены гидроцилиндры. По конструкции и назначению гидроплиты УСПО близки к гидроплитам системы СРП. Отличием является отсутствие Т-образных пазов, функцию которых выполняет сетка резьбовых отверстий.

К средствам механизации (рис. 15.8) относятся пневмо-гидропреобразователь (рис. 15.8, а), гидроплиты (рис. 15.8, б), гидроблоки (рис. 15.8, в), гидроцилиндры одностороннего и двухстороннего действия (рис. 15.8, г), гидроприхваты различных видов (рис. 15.8, д), трубопроводы, пневмогидравлические источники давления (рис. 15.8, е).

 

Рис. 15.8. Средства механизации УСПО