Направления развития станочных приспособлений

Совершенствование современных машин, повышение требований к их точности и долговечности обусловливают непрерывное возрастание уровня оснащения машиностроительного производства станочными приспособлениями.

Затраты на изготовление приспособлений составляют по трудоемкости до 80 % и по длительности до 90 % общей трудоемкости и длительности подготовки производства. На оснастку расходуются многие тысячи тонн металла.

Затраты на специальные приспособления составляют до 20 % себестоимости изделия. Срок же службы таких приспособлений, определяемый периодом нахождения данного изделия в производстве, составляет два-три года.

Ниже рассмотрены основные перспективы технического развития станочных приспособлений на ближайшие 5... 10 лет.

1. Совершенствование конструкций специальных приспособлений. В настоящее время до 75 % применяемых в промышленности приспособлений выполняются как специальные (необратимые, т.е. не подлежащие повторному использованию): они предназначены для одной операции при изготовлении определенного изделия и в процессе эксплуатации не переналаживаются.

Эти приспособления могут выполняться многоместными и многопозиционными, что значительно повышает производительность обработки с их использованием, а также увеличивает концентрацию переходов и операций на станке.

Для сокращения времени изготовления специальных приспособлений переходят на их централизованное проектирование и организацию единого производства типовых элементов, в основном по стандартам.

При проектировании специальных приспособлений для сокращения сроков подготовки производства ориентируются на использование стандартизованных деталей и узлов приспособлений. Государственный комитет по стандартизации и метрологии выпускает сборники стандартов, охватывающие значительное число таких деталей и узлов, в т.ч. узлов механизированных приводов.

Конструкции специальных приспособлений создаются для типовых технологических процессов, что позволяет сократить сроки проектирования приспособлений и повысить их качество.

Рядом специализированных организаций разработаны и разрабатываются типовые конструкции специальных приспособлений для обработки распространенных заготовок деталей типа: планок, клиньев, втулок, стаканов, фланцев, рычагов, вилок, кронштейнов, валиков, зубчатых колес. Номенклатура обрабатываемых деталей, для которых ведется типовое проектирование приспособлений, постоянно расширяется.

Стандартизация отдельных деталей и типизация конструкций специальных приспособлений являются одной из основных предпосылок применения ЭВМ для автоматизации их конструирования, а также для создания станочных приспособлений других типов.

2. Расширение использования приспособлений многократного применения. Быстрым, экономичным и реально достижимым путем увеличения производительности станков является повышение их оснащенности не специальными приспособлениями, а приспособлениями многократного применения (обратимыми).

Наиболее эффективный метод создания обратимых приспособлений − их универсализация и агрегатирование, т. е. расчленение конструкции на отдельные агрегаты (узлы и элементы). Этой цели служит общемашиностроительный комплект оснастки многократного применения, включающий в себя ряды унифицированных деталей и сборочных единиц, из которых можно в разных конструктивных вариантах собирать обратимые приспособления как для универсальных станков, так и станков с ЧПУ, для специальных, многоинструментных и других видов автоматизированного оборудования для единичного, мелкосерийного и крупносерийного производства.

Принцип переналадки и перекомпоновки приспособлений, собранных из стандартных элементов, реализуется путем создания:

базовых конструкций специализированных многоместных быстродействующих приспособлений многократного применения, смена наладок в которых обеспечивает обработку деталей различных групп;

· универсальных наладок к УНП и СНП, обеспечивающих установку и закрепление различных заготовок в одной наладке. На рис. 5.2 показана перспективная конструкция базового приспособления со сменными наладками для обработки заготовок широкой номенклатуры. Причем обработке подлежат заготовки как известных конструкций, так и новых неизвестных на стадии проектирования приспособления, что необходимо для гибкого производства. Это достигается благодаря введению в базовое приспособление новых наладок;

Рис. 5.2. Базовое механизированное приспособление со сменными наладками:

1 − базовый корпус; 2 − сменные наладки; 3 − заготовки

· специализированных и стандартизованных конструкций сменных губок к тискам различных типов;

· переналаживаемых регулируемых наладок, обеспечивающих установку и закрепление различных групп заготовок, обеспечивающих получение комплекта деталей определенного изделия;

· сменных наладок, собираемых из нормализованных крепежных, базовых и установочных узлов.

На основе агрегатирования элементов, сборочных единиц и автономно вынесенных приводов собирают базовые конструкции приспособлений многократного применения с унифицированными присоединительными местами для монтажа сменных наладок, устройств фиксации и зажима заготовок; расширяют номенклатуру стандартных деталей и сборочных единиц, в том числе крепежных элементов и деталей общемашиностроительного применения (рукояток, пружин, крышек, рым-болтов, колец и др.) и проводят широкую унификацию оригинальных деталей (корпусов, стоек, угольников и др.).

С целью использования преимуществ групповой обработки для определенных конструктивных и технологических групп и размерных диапазонов заготовок создают базовые основания со встроенными средствами механизации, имеющие возможность переналадки путем смены или регулирования переналаживаемых элементов. Для обработки заготовок с одного установа в комплект оснастки включают групповые поворотно-делительные и многопозиционные неразборные приспособления с программным управлением, позволяющие выводить заготовки и полуфабрикаты на рабочие позиции.

На рис. 5.3 показана перспективная конструкция механизированного группового скальчатого кондуктора со сменной наладкой, собранной из элементов универсально-сборных прямоугольных накладных кондукторов, конструкция которого отвечает указанным выше требованиям.

Рис. 5.3. Механизированный групповой скальчатый кондуктор