полняемой с одной установки в центрах на токарных станках и в патронах. Ес­ли нельзя полностью применить принцип единства баз при обработке той или иной конкретной детали, то надо так построить процесс, чтобы этот принцип был использован максимально. Например, когда требуется наиболее высокая точность взаимного расположения поверхностей данной детали, необходимо обеспечить обработку хотя бы этих поверхностей с одной установки.

2. Общие сведения о приспособлениях

Приспособлениями называются вспомогательные устройства, используе­мые для установки и зажима заготовки при механической обработке или сбор­ке, для осуществления контроля, транспортирования и других операций в ходе производственного процесса. По своему назначению приспособления можно подразделить на станочные для установки и закрепления рабочего инструмента, сборочные, контрольные, для захвата и перемещения обрабатываемых деталей и узлов при сборке. Приспособления по своей специализации подразделяются на универсальные, специализированные и специальные.

Станочные приспособления позволяют осуществить связь заготовки со станком, определить положение заготовки во время механической обработки. Применение станочных приспособлений позволяет повысить производитель­ность труда и сократить время на установку и закрепление детали, исключить разметочные работы, совместить технологические переходы, перейти на более высокие режимы резания с соблюдением правил техники безопасности. Ис­пользование станочных приспособлений позволяет снизить себестоимость про­дукции. Целесообразность применения станочных приспособлений должна определяться с помощью технико-экономических расчетов.

Приспособления для установки и закрепления рабочего инструмента осуществляют связь между инструментом и станком. С помощью приспособле­ний, осуществляющих связи станок - заготовка и инструмент - станок, выпол­няют наладку технологической системы СПИД.

Сборочные приспособления применяют для крепления базовых деталей собираемого изделия, обеспечения правильной установки его отдельных дета­

92

лей, выполнения соединений с натягом, предварительной сборки упругих эле­ментов (разрезных колец, пружин) и др.

Контрольные приспособления применяют для промежуточного и окончательного контроля параметров детали в процессе механической обра­ботки, а также для контроля узлов изделия.

Приспособления для захвата, перемещения и кантовки обрабатываемых заготовок используют при установке на станок и снятии с него деталей боль­шой массы, а также при транспортировании и сборке турбин.

Универсальные приспособления предназначены для закрепления различ­ных заготовок при механической обработке (патроны, тиски, делительные го­ловки, поворотные столы и др.).

Специализированные приспособления предназначены для закрепления определенного вида заготовок при использовании дополнительных или смен­ных устройств в универсальных приспособлениях (фасонные кулачки к патро­нам, губки к тискам, подставки и др.).

Специальные приспособления предназначены для выполнения операций на определенных заготовках.

Станочные приспособления в общей массе технологической оснастки со­ставляют 80-90%. Использование станочных приспособлений позволяет повы­сить производительность труда и сократить вспомогательное время при уста­новке и закреплении заготовки, совместить технологические переходы, повысить режимы резания и точность обработки, расширить технологические возможности оборудования, облегчить условия труда станочников и обеспе­чить безопасные приемы работы.

Полная механизация и автоматизация приспособлений в условиях серий­ного производства возможны лишь на базе применения новых конструкций приспособлений.

Создание переналаживаемых (групповых, универсальных) приспособле­ний с индивидуальным механизированным приводом (пневматическим, гид­равлическим, электромеханическим) и универсальных силовых приводов для последовательного обслуживания различных специальных приспособлений значительно сокращает вспомогательное время при выполнении технологиче­ских операций и повышает производительность труда.

93

В единичном и серийном производстве широкое применение получает система универсально-сборных приспособлений, основанная на многократном использовании определенной совокупности нормализованных деталей и узлов, из которых можно компоновать самые различные приспособления.

Выбор конструкции приспособления зависит от характера производства. Универсальные приспособления применяются в условиях единичного и серий­ного производства. Однако не исключена возможность применения специаль­ных приспособлений в тех случаях, когда обработку без такого приспособления выполнить невозможно. Специальные и специализированные приспособления применяют в условиях серийного и массового производства.

При проектировании приспособлений закрепляемую в них деталь рас­сматривают как свободное абсолютное твердое тело. Такое тело в пространстве имеет шесть степеней свободы: три возможных перемещения вдоль трех произ­вольно выбранных координат X, У, 2 и три возможных вращательных движения относительно тех же осей (рис. 13). Следовательно, для определения положения детали в пространстве необходимо иметь шесть опорных точек. Под воздей­ствием силы Р\ деталь лишается трех степеней свободы (с тремя опорными точками 1, 2, 3), а плоскость ХОТ, называется главной установочной базой. Обычно в качестве главной установочной базы выбирают поверхность, имею­щую наибольшие размеры. Под действием силы Р₂ деталь лишается еще двух степеней свободы (с двумя точками 4, 5), плоскость У02 называется направля­ющей установочной базой. Направляющей установочной базой служит поверх­ность, имеющая наибольшую протяженность. При приложении силы Р₃ деталь лишается последней степени свободы (точка 6), плоскость ХОУ называется опорной установочной базой. Такой порядок установки заготовок называется правилом шести точек и распространяется на все виды базируемых заготовок по наружным поверхностям.

Превышение числа опорных точек свыше шести создает худшие условия для установки заготовок. Любые опорные поверхности имеют отклонения от правильной геометрической формы и местные неровности, что обусловливает самопроизвольное положение заготовки в приспособлении.

Силы Р\,Р2,Рз, создают так называемое силовое замыкание.

94

Рис. 13. Схема базирования и крепления обрабатываемой детали в приспособлении:

Р\, Рг, Рг - сипы, действующие на деталь и создающие силовое замыкание

Силовое замыкание необходимо для того, чтобы деталь сохранила неиз­менным требуемое положение в процессе обработки. Для зтого к детали при­кладываются силы с целью ее закрепления. Естественно, что силы и их момен­ты, создающие силовое замыкание и обеспечивающие непрерывность контакта обрабатываемых деталей и элементов крепления, должны быть больше сил и их моментов, стремящихся нарушить этот контакт в процессе обработки.

При положении сил, обеспечивающих силовое замыкание, могут возник­нуть деформации закрепляемой детали. Эти деформации могут быть: контакт­ными — за счет смятия микронеровностей опорных поверхностей; изгиба за счет изгибания детали силами прижима при расположении этих сил вне опор­ных точек или между ними. Для исключения деформации необходимы:

• надлежащий выбор и подготовка базирующих поверхностей;

95

• создание правильного силового замыкания с расположением точек при­ложения сил по возможности против опорных точек;

• уменьшение контактных деформаций;

• расчет на прочность корпусов приспособлений и элементов крепления.

Исходной для проектирования приспособлений является следующая до­кументация: рабочий чертеж заготовки и готовой детали, карта технологиче­ского процесса с указанием последовательности и содержания операций, схема базирования и закрепления оборудования и инструмента, проектная норма штучного времени; операционный эскиз заготовки на предшествующую и вы­полняемую операции, стандарты на детали и узлы станочных приспособлений, альбомы на конструкции стандартных приспособлений.

Конструирование приспособления должно быть увязано с технологиче­ским процессом изготовления изделия, так как при разработке процесса уста­навливают маршрут обработки, технологические, установочные базы; выпол­няют эскизы обработки, дающие представление об установке и закреплении заготовки, промежуточных размерах с допусками на них; определяют режимы резания, штучное время; выбирают режущий и измерительный инструмент, тип и модель станка. В зависимости от производственных возможностей и про­граммы выпуска выбирают конструкцию приспособления (одноместное, мно­гоместное), тип и размеры установочных и быстроизнашивающихся элементов приспособлений. Кроме того, учитывают габаритные размеры станка, связан­ные с установкой приспособления, и техническое состояние станка. Только по­сле получения всех данных приступают к проектированию приспособления. Разработку приспособления начинают с нанесения контура заготовки. В зави­симости от сложности схемы вычерчивают несколько проекций заготовки тон­кими или штрихпунктирными линиями. Затем вычерчивают установочные эле­менты, зажимные устройства, направляющие элементы и вспомогательные устройства. На общем виде приспособления наносят габаритные размеры и размеры, которые необходимы при сборке, технические требования к его сбор­ке и механической обработке.

Эффективность приспособления можно установить только на основе калькуляции, проведенной после составления рабочих чертежей и разработки технологических процессов изготовления приспособления. В связи с длитель-

96