Многоместное (б) и кондукторное с поворотной планшайбой

3. Механизация и автоматизация зажимных приспособлений. Она связана со значительным повышением уровня автоматизации металлорежущих станков. Наличие роботизированных комплексов, станков-автоматов, станков типа обрабатывающих центров, гибких производственных систем и другого аналогичного оборудования обусловливает необходимость работы станочных приспособлений в автоматизированном режиме с ограниченным участием человека. Это может быть выполнено, например, за счет более широкого внедрения гидроблоков, гидроприставок, гидрозажимов, отдельно стоящих гидроцилиндров, а для вращающихся и поступательно-перемещающихся столов − бесшланговых пружинно-гидравлических зажимов. Для достижения большей компактности гидрооснастки будет расширяться применение гидросистем с более высоким давлением рабочей среды (25 МПа). Это обеспечит возможность создания необходимых усилий зажима при небольших диаметрах цилиндров, позволяет сократить применение механизмов-усилителей, а следовательно, упростить конструкции приспособлений и уменьшить их габаритные размеры и массу.

Высокое давление рабочей среды обеспечивает передачу усилия зажима непосредственно от гидравлических цилиндров к заготовкам. Путем несложной компоновки необходимого числа стандартных цилиндров с зажимными и другими элементами можно легко собирать приспособления для многоместной и многопозиционной обработки в условиях механизированного и автоматизи­рованного производства.

Одним из прогрессивных направлений в обеспечении крепления заготовок в приспособлениях становится использование постоянных магнитов. Приспособления на постоянных магнитах будут широко использоваться для закрепления деталей не только на шлифовальных и других финишных операциях, но и при фрезеровании и строгании.

Применение супермагнитов (на базе самарий-кобальтовых магнитов или других компонентов) позволит создавать приспособления с большим усилием зажима (0,7...0,8 МПа) при небольших габаритных размерах элементов. Это создает предпосылки для разработки универсально-переналаживаемых магнитных приспособлений для различных технологических операций.

Повышение коэффициента полезной загрузки станков должно достигаться путем применения быстродействующих средств механизации и автоматизации, использования приспособлений-спутников и многопозиционных приспособлений.

Приспособления для автоматизированного оборудования будут снабжаться блоками управления и другими элементами автоматизации для программирования делительных операций, перемещения на другую рабочую позицию, кантования или перемещения полуфабрикатов после обработки, для синхронизации работы приспособлений с работой транспортных устройств, манипуляторов, стружкоотводящих механизмов и др.

Встроенные в схему станка блоки управления позволят программировать работу приспособлений синхронно с работой оборудования. Переналадка автоматизированных станков и приспособлений должна производиться одновременно, а управление − по единой программе, например от одной системы ЧПУ. В ряде случаев приспособления не будут сниматься со станков, а будут переналаживаться автоматически для выполнения определенных операций обработки путем регулирования подвижных элементов.

Новые требования к механизации и автоматизации станочных приспособлений предъявляет модернизация станков. В этом случае зажимные элементы приспособлений будут механически, электрически, гидравлически, пневматически связаны с узлами станков, их системами управления. Такие решения эффективны, если будут разработаны типовые проекты модернизации станков, в т. ч. станочных приспособлений.

4. Совершенствование приспособлений типа УСП. Внедрение УСП как более универсальной, но менее механизированной системы оснастки предшествует созданию групповых механизированных приспособлений. Применение групповых компоновок из УСП − лишь этап на пути к более прогрессивным конструкциям групповых приспособлений.

Для определения возможности сборки универсальных групповых, в том числе механизированных приспособлений на базе УСП, нужно подбирать для каждой группы предприятий комплекты, состоящие из базовых механизированных оснований, средств механизации и наладочных элементов.

На рис. 5.5показан комплект сборочных единиц УСП. В состав комплекта входят гидравлические переналаживаемые тиски 1, гидравлическая губка 2, самоцентрирующие тиски 3, качающийся синусный стол 4, круглая переналаживаемая плита 5, переналаживаемый гидроблок 6, поворотный стол 7, кондукторная стойка 8, делительный диск 9, круглая плита 10, а также не показанные на рисунке элементы скальчатых кондукторов, отдельно стоящие гидроцилиндры нескольких типоразмеров с зажимными усилиями.

Рис. 5.5. Комплект сборочных единиц УСП для компоновки

групповых приспособлений:

1 − гидравлические переналаживаемые тиски; 2 − гидравлическая губка;

3 − самоцентрирующие тиски; 4 − качающийся синусный стол;

5 − круглая переналаживаемая плита; 6 − переналаживаемый гидроблок;

7 − поворотный стол; 8 − кондукторная стойка; 9 − делительный диск;

10 − круглая плита

Общей тенденцией в развитии УСП является замена отдельных деталей сборочными единицами, что позволяет сократить число стыков и время сборки приспособлений. Например, введение в комплект быстрорегулируемой кондукторной стойки 8 дало возможность заменить сборный блок, состоящий из нескольких опор и прокладок, направляющей опоры и кондукторной планки. На сборку такого приспособления из обычных деталей УСП затрачивается 8...10 мин. Перемещаемая кондукторная стойка обеспечивает плавное регулирование кондукторной планки по высоте и диаметру расположения центров отверстий, что позволяет осуществлять переналадку приспособления непосредственно на столе станка. Делительное базовое устройство компонуется из поворотного стола 7, делительного диска 9, фиксатора и круглой плиты 10. При сверлении инструментом с направлением к поворотному столу присоединяется кондукторная стойка 8.

Из элементов групповых УСП можно собирать скальчатые механизированные кондукторы для сверления отверстий во фланцах определенного диапазона размеров. Для этого в состав комплекта введены элементы, позволяющие присоединять кондукторные диски или плиты к направляющим и тянущим скалкам. Кондукторные плиты и диски собирают из элементов прямоугольных и круглых кондукторов. Тянущие скалки перемещаются под действием гидравлических цилиндров. При этом кондукторная плита не только задает направление инструменту, выполняя роль наладки, но и прижимает заготовку. Механизация зажима облегчает труд сверловщика и делает приспособление более производительным.

Входящий в комплект УСП переналаживаемый гидроблок 6 представляет собой базовую плиту, в которую встроены гидроцилиндры и трубопроводы. Снаружи расположены только подводящие гибкие шланги. При перемещении поршня и штока с помощью специальной шпильки заготовки зажимаются.

Кроме гидроцилиндров, в комплект УСП входят быстродействующие универсальные поворотные, кулачковые и эксцентриковые зажимы с широким пределом регулирования положения при переналадке. В качестве наладочных элементов используют стандартные детали УСП, а в ряде случаев проектируют и изготовляют специальные наладки.

5. Дальнейшее совершенствование и разработка конструкций переналаживаемых приспособлений новых видов: электромеханических, магнитных, вакуумных, диффузионно-вакуумных, электростатических и др. Особенно перспективными представляются электромеханические приводы приспособлений. В последние годы разработаны опытные образцы электроимпульсных магнитных плит, позволяющих закреплять заготовки различных размеров без применения переходных накладных плит.

Интерес представляют также конструкции переналаживаемых диффузионно-вакуумных плит для закрепления заготовок, не имеющих сплошной установочной поверхности.

Повышение производительности сборки и переналадки приспособлений должно достигаться наличием полной (без подгонки) взаимособираемостью всех элементов оснастки, применением быстродействующих крепежных элементов и быстросменных наладок.

5. Применение новых материалов в конструкциях приспособлений: армированных пластмасс для накладных кондукторов, корпусов, полученных методами порошковой металлургии и др.

Станочные приспособления должны также отвечать требованиям современной технической эстетики.

При проектировании станочных приспособлений необходимо учитывать два принципа: эффективность (точность и производительность) и рентабельность (экономичность).

Оптимальный тип приспособления выбирают с учетом основных факторов, влияющих на точность, эффективность и рентабельность приспособления, и результатов взаимосвязи между ними.