4.7 Універсально-складальні й налагоджувальні пристрої

У зв'язку з інтенсивним розвитком конструкції машин і механізмів основними напрямками здійснення ефективної ТВП (технологія виробничих пристроїв) у сучасному машинобудуванні є скорочення термінів і підвищення коефіцієнта оснащеності. Вирішенню цих завдань у значною мірою сприяють стандартизація деталей і складальних одиниць пристроїв, а також застосування системи універсально-оборотних пристроїв: універсально-складальних (УСП) і універсально-налагоджувальних (УНП), які складаються з набору елементарних деталей, що дозволяють компонувати пристрої для різних робіт.

Стандартизація пристроїв передбачає уніфікацію їх загальних конструктивних і розмірних елементів (розмірних рядів, габаритних і приєднувальних розмірів, різьблення, кріпильних деталей, шпонкових з'єднань), посадок і допусків, установочних і затискних елементів, корпусів, допоміжних механізмів (ділильних, поворотних). Застосування стандартизованих деталей і складальних одиниць пристроїв скорочує їхню номенклатуру, знижує собівартість виготовлення і підвищує число повторних використаних при зборці нових пристроїв. У даний час при конструюванні й виготовленні пристроїв використовують понад 70% стандартизованих деталей.

Стандартизація деталей і вузлів привела до створення конструкцій складально-розбірних пристроїв. У даний час у СНД і за рубежем відомо кілька систем складально-розбірних пристроїв; усі вони характеризуються загальною озна­кою: комплект стандартизованих деталей і складальних одиниць дозволяє створювати без механічної дообробки і при малій кількості спеціально виготовлених деталей тимчасові, що легко піддаються зборці й розбиранню компонування пристроїв. У набір стандартизо­ваних деталей (рис.4.47) входять плити і планшайби, підставки, призми, косинці, планки, втулки, прихвати та ін.

С истему УСП застосовують на заводах одиничного і серійного виробництва. Комплектами УСП оснащують свердлильні, токарні, фрезерні, розточувальні, зубодовбальні, шліфувальні та інші види обробки, а також зварювальні роботи й операції контролю. При верстатних роботах за допомогою УСП обробляють деталі розмірами до 2500 2500 1000мм.

Промисловістю випускаються три види комплектів УСП, що мають наступні технічні характеристики:

	З пазами 8мм	З пазами 12мм	З пазами 16мм
	УСП-8	УСП-12	УСП-16
Кількість деталей і складальних одиниць у комплекті, шт............................................	4100	2400	4200
Середня кількість складань, які збираються з одного комплекту, шт.: одночасно...........................................	30	20	20
протягом року....................................	1800	1400	900
Середній час збирання одного комплекту, год.............................................	2	3	4
Максимальна маса оброблюваних деталей, кг....................................................	5	60	3000
Термін служби комплекту, роки................	12...15	12...15	12...15
Максимальні габарити оброблюваних деталей чи складальних одиниць, мм......	200 120 100	700 400 800	2500 2500 1000
Максимальний діаметр оброблюваних деталей, мм..................................................	12	38	70
Основні кріпильні болти............................	М8	М12	М16
Точність обробки в пристрою....................	7-й квалітет	7-й квалітет	7-й квалітет
Середньоекономічний ефект від експлуатації однієї збирання, грн..............	15	25	60

Стандартизовані взаємозамінні деталі й складальні одиниці УСП збирають за допомогою шпонок, шпильок і болтів з Т-подібними голівками. Основні деталі УСП (базові й опорні) мають на робочій поверхні прямокутну чи радіальну сітку шпонкових Т-подібних пазів з відхиленнями, що допускаються, від паралельності й перпендикулярності не більше 0,01мм на 200мм довжини. Пази і шпонки дозволяють точно зчленовувати різні деталі комплекту в будь-якому положенні один відносно одного. Найбільш відповідальні з'єднання виконують за допомогою чотирьох хрестоподібно розміщених у пазах шпонок. Деталі УСП мають велику зносостійкість. Виходять з ладу звичайно тільки кріпильні деталі, заміна яких викликає невеликі витрати.

Збирання пристроїв з деталей і складальних одиниць УСП тільки в рідких випадках (при особливо складних компонуваннях) роблять по кресленню загального вигляду пристрою з вказівкою основних базових розмірів між опорними площинами. Як правило, компонування УСП створюються слюсарями-монтажниками на основі даних карти технологічного процесу чи еталона деталі. Збирання пристрою середньої складності займає 1...3 год. Практикою встановлено, що один складальник за зміну може розібрати і зібрати 4...5 пристроїв. На рис. 4.48 показана монтажна схема УСП для свердлильних робіт.

Рис.4.48 - Монтажна схема УСП для свердлильних робіт

1 - базова плита; 2 - опорні елементи; 8 - направляюча опора; 4 - кондукторні планки; 5 - гайки; 6 - змінні кондукторні втулки; 7 - знімні шпонки; 8 - болти; 9 - опорна планка; 10 - настановний палець; 11 - швидкозйомна шайба

Раціональне впровадження системи УСП значно скорочує терміни і знижує трудомісткість проектування і виготовлення оснащення, зменшує обсяг креслярсько-конструкторських робіт із проектування оснащення, дає економію металу.

В основу системи УСП покладена ідея постійного кругообігу стандартизованих деталей і складальних одиниць. Тривале «омертвіння» деталей у зібраних і тимчасово не використовуваних компонуваннях неприпустимо, тому що викликає необхідність збільшення обсягу дорогого комплекту деталей УСП. Компонування після закінчення обробки партії виробів потрібно розбирати, а деталі й складальні одиниці використовувати для збирання інших пристроїв.

До недоліків УСП слід віднести низьку твердість через велику кількість стиків.

Система універсально-налагоджувальних пристроїв (УНП) заснована на агрегатуванні складальних одиниць чи на заміні й налагодженні (регулюванню) окремих елементів базового пристрою. В обох випадках здійснюється принцип оборотності, тобто можливість використання того самого пристрою для виконання різних операцій і обробки різних деталей. При обробці дрібних деталей застосовують змінні касети, що призначаються для установки деталей певного типорозміру. Перезарядження УНП здійснюють заміною касети.

Швидке переналагодження пристрої без зняття його з верстата проводять також заміною установочних і затискних пристроїв. Так, машинні лещата можуть бути переналагоджені для закріплення різних заготовок зміною губок, а патрони — зміною кулачків і т.д. Як приклад на рис.4.49 показаний універсально-переналагоджувальний кондуктор портального типу з пневматичним затиском.

П одальшим розвитком УНП є комбіновані універсально-налагоджу­вальні пристрої для одночасної установки декількох заготовок при обробці за груповим методом. Застосування комбінованих УНП забезпечує краще використання часу роботи устаткування і зниження собівартості обробки. У системі УНП базові пристрої стандартизовані, а змінні елементи (налагодження) виготовляють відпо­відно до конфігурації оброблюваних деталей.

Для кожного виду механічної обробки є кілька стандартизованих конструкцій корпусних агрегатів базових пристроїв. Усі вони мають посадкові місця для установки змінних налагоджень. Кожне базове пристрої разом з послідовно змінюваними налагодженнями, що служать для установки заготовок, утворюють групу модифікацій одного УНП. Більшість базових пристроїв має кілька типорозмірів, що складають конструктивний ряд. Кожен типорозмір призначений для обробки придатних за своїми розмірними параметрами заготовок. Конструктивний ряд даного типорозміру дозволяє закріплювати й обробляти заготовки різної конфігурації, класифіковані в одну технологічну групу. Таким чином, застосування УНП організаційно погоджується з типізацією оброблюваних деталей і впровадженням типових технологічних процесів.

Якщо за одним верстатом закріплено кілька базових пристроїв, їх агрегатують із силовим приводом, який установлюють на верстаті окремо. Агрегатування одного базового пристрою із силовим приводом не має сенсу. У цьому разі більш доцільно вбудовувати стандартизовані силові складальні одиниці в корпус разового пристрою; агрегатованими тоді залишаються тільки дорогі налагодження.