Технологическая оснастка

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оснастка технологическая — совокупность приспособлений для установки и закрепления заготовок и инструмента, выполнения сборочных операций, транспортирования заготовок, полуфабрикатов, деталей или изделий. Использование оснастки позволяет осуществлять дополнительную или специальную обработку и/или доработку выпускаемых изделий.

Типы технологической оснасткиизмерительная

• контрольная

• транспортная

• фиксационная

• обрабатывающая

• манипулирующая

Примеры технологической оснастки

• Инструмент

• Формы для отливки

• Приспособления для транспортировки

• Крепёжные изделия

Станочное (рабочее) приспособление — приспособление, предназначенное для установки и закрепления детали на станке в процессе обработки.

При изготовлении деталей в машиностроении большое значение имеет технологическая подготовка производства, основную долю затрат по стоимости и трудоемкости в которой вносит проектирование и изготовление технологической оснастки, в частности, затраты на создание станочных приспособлений. Одним из возможных решений этой задачи является применение унифицированных, стандартизированных функциональных элементов, позволяющих сократить комплект станочных приспособлений и увеличить срок их эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

Классификация станочных приспособлений

По целевому назначению различают пять групп приспособлений:

1. станочные приспособления для установки заготовок на станках, которые в зависимости от вида обработки делят на токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные, расточные, протяжные, строгальные и другие.

2. Станочные приспособления для установки обрабатывающих инструментов (вспомогательный инструмент), характеризующиеся большим числом нормализованных конструкций в силу применения нормализованных и стандартных рабочих инструментов. В состав этой группы входит 70...80 % от общего количества приспособлений.

3. Сборочные приспособления для обеспечения правильного взаимного положения деталей и сборочных единиц, предварительного деформирования собираемых упругих элементов (резиновых деталей, пружин, рессор), напрессовки, запрессовки, вальцовки, клепки, гибки по месту и других сборочных операций.

4. Контрольные приспособления, предназначенные для проверки точности заготовок, промежуточного и окончательного контроля изготавливаемых деталей, проверки сборочных операций, сборочных единиц и машин (к этой группе относятся также испытательные и контрольно-измерительные стенды).

5. Транспортно-кантовальные приспособления для захвата, перемещения и перевертывания обрабатываемых заготовок и собираемых изделий (обычно тяжелых), применяемые, в основном, в автоматизированном массовом и крупносерийном производствах.

По степени специализации подразделяют на три группы, в каждую из которых входят соответствующие системы станочных приспособлений, предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305—73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных предусмотренные ЕСТПП и ГОСТ 14.305—73 «Правила выбора технологической оснастки». В отдельную систему можно выделить средства механизации зажима станочных приспособлений (СМЗСП)[1].

1. Универсальные

1. УБП — универсально-безналадочные приспособления, для которых характерно применение универсальных регулируемых приспособлений, не требующих сменных установочных и зажимных элементов. Данная группа включает в себя комплексы универсальных приспособлений, входящих в комплекты оснастки, поставляемой машиностроительным предприятиям в качестве принадлежностей к станкам. 
   Рекомендуется для единичного и мелкосерийного производств.

2. УНП — универсально-наладочные приспособления. Предусматривает разделение элементов приспособлений на два основных вида: базовые и сменные. Базовые элементы — постоянная многократно используемая часть приспособления, изготавливаемая заранее по соответствующим стандартам. Сменные установочные и зажимные элементы-наладки могут быть универсальными (изготавливаемыми заранее) и специальными (изготавливаемыми по мере необходимости машиностроительным заводом). 
   Рекомендуется для мелкосерийного и серийного производств, особенно эффективна при групповой обработке заготовок.

3. УУС — универсальные устройства и средства.

2. Специализированные

1. СБП — специализированные безналадочные приспособления.

2. СНП — специализированные наладочные приспособления. Так же, как и система УНП, включает базовые элементы и комплексы элементов-наладок, но отличается более высокой степенью механизации приводов и применением многоместных приспособлений. 
   Рекомендуется для специализированного серийного и крупносерийного производств.

3. Специальные

1. УСП — универсально-сборные приспособления. УСП является одноцелевым по назначению, но универсальными по изготовлению. Собирают из заранее изготовленных деталей и сборочных единиц без последующей доработки. В комплект УСП входят: базовые и корпусные детали (плиты прямоугольные, плиты круглые, угольники); установочные детали (пальцы, призмы, штыри и др.); направляющие детали (кондукторные втулки, колонки); крепежные детали (болты, винты, шпильки, гайки, шайбы); разные детали (вилки, хомутики, оси, рукоятки, опоры); сборочные единицы (поворотные головки, кронштейны, фиксаторы, подвижные призмы, кулачковые и тисковые зажимы). 
   Из комплекта УСП можно собирать токарные, сверлильные, фрезерные и другие приспособления. Предусматривает комплекс стандартных заранее изготовленных из высококачественных легированных и инструментальных закаленных сталей (12ХНЗА, У8А, У10А и др.) элементов — деталей и сборочных единиц высокой точности, из которых компонуют различные конструкции специальных приспособлений. После применения приспособления разбирают на составные элементы. Элементы УСП находятся в обращении в течение 18-20 лет. 
   Базовые детали по ГОСТ 15636-70 — ГОСТ 15646-70; Корпусные детали по ГОСТ 15647-70 — ГОСТ 15706-70; Установочные детали по ГОСТ 15707-70 — ГОСТ 15718-70; Направляющие детали по ГОСТ 15361-70 — ГОСТ 15366-70; Прижимные детали по ГОСТ 15719-70 — ГОСТ 15723-70; Крепежные детали по ГОСТ 15724-70 — ГОСТ 15733-70; Разные детали по ГОСТ 15734-70 — ГОСТ 15743-70; Сборочные единицы по ГОСТ 15744-70 — ГОСТ 15761-70. 
   Точность обработки на УСП не превышает 9-го квалитета вследствие их невысокой жёсткости (наличие большого количества стыков). Главным достоинством УСП является быстрота сборки. За 2-5 часов можно скомпоновать приспособление средней сложности (с учетом квалификации слесаря-сборщика). 
   Рекомендуется для единичного, мелкосерийного, серийного и различных опытных производств в период освоения новых видов изделий. 
   Универсально-сборные переналаживаемые приспособления (УСПП) – система станочных приспособлений, в основу которой положен агрегатно-модульный принцип создания компоновок и возможность переналадки элементов, в том числе автоматизированная. 
   Предназначены для базирования и закрепления деталей при обработке на сверлильно-фрезерно-расточных станках с ЧПУ в условиях многономенклатурного производства.

2. СРП — сборно-разборные приспособления. Содержит комплексы стандартных сборочных единиц с базовыми поверхностями для сборки различных приспособлений. По окончании эксплуатации (при смене объекта производства) компоновки разбирают на сборочные единицы и используют их в новых приспособлениях. Представляет собой компоновку, состоящую из готовой базовой части (плиты, угольника, планшайбы), сборочных единиц (зажимных, установочных и т. д.) и наладочного элемента, чаще всего специального, с помощью которого заготовку «связывают» с установочными элементами приспособления. СРП, несмотря на определенное сходство с УСП, имеют существенное различие: они содержат, помимо стандартных деталей и узлов, специальную наладку. 
   Точность обработки на СРП (8, 9-й квалитеты) обеспечивается точностью изготовления и установки составляющих базовых элементов. 
   Рекомендуется для серийного и крупносерийного производств в условиях частой смены выпускаемых изделий с большим количеством модификаций.

3. НСП — неразборные специальные приспособления. Содержат комплексы преимущественно стандартных сборочных единиц, деталей и заготовок, а также нестандартных элементов для изготовления высокопроизводительных специальных приспособлений и сменных специальных наладок. 
   Рекомендуется для стабильного крупносерийного и массового производств.

4. Система СМЗСП включает комплекс универсальных силовых устройств, выполненных в виде обособленных агрегатов и позволяющих в сочетании с другими приспособлениями механизировать и автоматизировать процесс закрепления заготовок. 
   Предназначена для использования в условиях любого производства.

По способам обеспечения степени гибкости станочные приспособления подразделяют на[2][3]:

• сборные приспособления (УСП, УСПМ, СРП, УСПО);

• переналаживаемые приспособления (УБП, УНП, СБП, СНП, АПП).

Дальнейшее развитие существующие системы станочных приспособлений получили в системе универсально-сборных переналаживаемых приспособлений (УСПП)[4][5][6].

Состав

Несмотря на большие различия в конструктивном оформлении, обусловленные многообразием технологических процессов, конструктивных форм и размеров изготавливаемых деталей, типов станков и других факторов, приспособления имеют практически одинаковую структуру, куда входят различные элементы, механизмы и детали.

Опоры

Установочные элементы (опоры) служат для ориентации заготовки в пространстве, базирования заготовок и деталей при обработке, сборке и контроле.

Опоры могут быть неподвижными, подвижными, плавающими и регулируемыми.

Неподвижные опоры жестко соединяются с корпусом приспособления, подвижные могут перемещаться по базе в процессе обработки заготовки или при установке ее в приспособление. В качестве примера подвижных опор могут служить опоры подвижного люнета токарного станка, плавающих — подвижный (утопающий) палец или центр. Регулируемые (подводимые и самоустанавливающиеся) элементы играют роль дополнительных опор для повышения жесткости обрабатываемых в приспособлениях нежестких заготовок.

В качестве установочных элементов при базировании заготовок по плоскостям используют точечные неподвижные опоры со сферической, плоской и рифленой рабочими поверхностями (при использовании черных базовых поверхностей) и опорные пластины (при использовании обработанных базовых поверхностей). Выбор постоянных точечных опор осуществляют по ГОСТ 13440—68 — ГОСТ 13442—68, регулируемых — по ГОСТ 4084—68 — ГОСТ 4085—68, самоустанавливающихся — по ГОСТ 13159—67. Опорные пластины выбирают по ГОСТ 4743—68.

По внешним цилиндрическим поверхностям заготовки устанавливают в призмы (ГОСТ 12195—66 — ГОСТ 12197—66), втулки и полувтулки, цанги, кулачки самоцентрирующих патронов (ГОСТ 2675—80, ГОСТ 3890—82 и др.) и подобные установочные и установочно-зажимные элементы; по внутренним — на рабочую поверхность различных оправок (ГОСТ 16211—70 и др.), на пальцы (ГОСТ 12209—66 — ГОСТ 12212—66),сухари, кулачки разжимных устройств и другие установочные элементы.

Для установки заготовок по центровым гнездам и фаскам отверстий используют различные по конструкции центры (ГОСТ 2576—79, ГОСТ 8742—75), для установки зубчатых колес по эвольвентным профилям — ролики, шары, витые пружины и другие элементы. Чаще всего в конкретном приспособлении используют несколько видов установочных элементов, так как базирование заготовок обычно осуществляется не по одной базе, а по их комплекту. Количество этих элементов и их расположение в приспособлении выбирают в зависимости от требуемой точности ориентации и устойчивости заготовки согласно принятой в технологическом процессе схеме базирования.

Установочные элементы должны обладать повышенной износостойкостью, длительное время сохранять свои размеры и относительное положение. Поэтому их изготавливают из углеродистых и легированных сталей (У7, У8, У10А, 65Г и др.) с закалкой до твердости 56…...61 HRC8 или из конструкционных сталей (15ХН, 20, 20Х и др.) с цементацией на глубину 0,8…1,2 мм и последующей закалкой до той же твердости. В ряде случаев их армируют твердым сплавом и другими материалами. Шероховатость рабочих поверхностей установочных элементов соответствует чаще всего параметру Ra = 2,5…0,32 мкм. Кроме того, установочные элементы не должны ухудшать качество поверхностей деталей, стыки их должны быть достаточно жесткими.