Универсальные приспособления

Универсальные переналаживаемые приспособленияполучили наиболее широкое распространение для станков с ЧПУ. Они предназначены для установки и закрепления широкой номенклатуры деталей. Универсальные приспособления пригодны для многократного использования с минимальной подналадкой, но не всегда обеспечивает требуемую точность и производительность. Эти приспособления поставляются в комплекте со станком. Замена специальных приспособлений универсальными переналаживаемыми позволяет сократить затраты на оснастку на 75-80%, резко сокращаются сроки подготовки производства.

По конструктивным признакам делятся на универсально-регулируемые (безналадочные) УБП и универсально-наладочные УНП. Все универсальные приспособления можно использовать при обработке наиболее широко распространенных деталей простой формы.

Ø Универсальные регулируемые (безналадочные) приспособления (УБП)

Конструкция УБПпредставляет собой законченный механизм долговременного действия с постоянными (несъемными) регулируемыми элементами для закрепления различных заготовок. Они не требуют сменных элементов, при обработке различных по размерам и конфигурации деталей нужно только регулировать положение установочных элементов приспособления. УБП предназначены для многократного использования на станках с ЧПУ в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Наиболее широко УБП применяются для оснащения токарных станков. Это токарные патроны различных конструкций.

Поводковые патроны предназначены для передачи крутящего момента на заготовку от шпинделя станка с помощью хомутика, закреплённого на заготовке. Заготовка при этом должна иметь центровые отверстия на торцах вала.

Для закрепления прутковых заготовок используют кулачки прямой (цилиндрической) формы, для штампованных заготовок кулачки имеют прямой или обратный уклоны с углом не более 5⁰.

При базировании в центрах передний центр делают плавающим, т.е смещающимся вдоль оси под действием поджима заднего центра. Перемещение происходит до тех пор, пока заготовка левым торцом не упрется в торец крепежной оснастки, который определяет положение по оси Z всех деталей партии, независимо от глубины зацентровки.

Центробежные или инерционные поводковые патроны бывают двух- и трёхкулачковые. Кулачки устанавливаются на осях в корпусе патрона и представляют собой независимые эксцентрики, которые под действием центробежных сил приближаются к поверхности заготовки и зажимают её. Зажим происходит за счёт сил самоторможения, возникающих при воздействии на заготовку сил резания.

Рисунок 9 - Токарные патроны с торцовыми ножами

Патроны с торцовыми ножами позволяют полностью освободить наружную поверхность заготовки от зажимных элементов. Патрон имеет плавающий центр для первоначальной установки заготовки с центровым отверстием и ножи, изготовленные из инструментальной стали. При поджиме заготовки задней бабкой ножи врезаются в торец заготовки и передают крутящий момент. Постоянство поджимающего усилия и высокая жёсткость ножей обеспечивают стабильное положение левого торца обрабатываемой детали по отношению к координатам станка. Необходимым условием нормальной работы патрона с торцовыми ножами является перпендикулярность торца оси детали, так как нарушение этого требования может привести к смещению оси и деформированию заготовки.

Патроны с плавающими ножами позволяют обрабатывать заготовки с неперпендикулярными торцами у заготовки. Ножи выполнены в виде цилиндров, установленных в гнёздах корпуса оправки. Гнёзда соединены с кольцевой полостью, которая заполнена гидропластом.

При нажатии на один из ножей он начинает работать как плунжер, увеличивая давление в полости, заполненной гидропластом. Это давление передаётся на остальные ножи. Те из них, которые не находятся в контакте с торцовой поверхностью заготовки, начинают выдвигаться из корпуса до упора в торец до тех пор, пока силы нажима на все ножи не станут одинаковыми.

Такие патроны способны передавать крутящий момент до 120 Нм, что обеспечивает обработку заготовок на черновых режимах.

Рисунок 10 - Универсальные тиски

Быстропереналаживаемые пневматические тиски (рис.10) имеют основание / и поворотный корпус 2 с встроенным пневмоцилиндром 9. При повороте рукоятки 8 распределительного крана в положение зажима сжатый воздух поступает в штоковую полость пневмоцилиндра, в результате чего поршень 11 со штоком 10 опускается вниз, поворачивая по часовой стрелке рычаг 3, который перемещает подвижную губку 4 вправо, прижимая обрабатываемую заготовку к неподвижной губке 5. Ход зажимной губки 20 мм. Быстрая переналадка подвижной губки осуществляется поворотом последней рукояткой 7 против часовой стрелки; при этом выступ планки 6 выходит из паза корпуса тисков. После этого губку перемещают в требуемое положение до тех пор, пока выступ планки 6 не войдет в соответствующий паз корпуса.

Ø Универсально-наладочные приспособления (УНП)

Система УНПпредназначена для закрепления широкой номенклатуры деталей в сменных наладках. Конструкция УНП состоит из двух частей: базового агрегата и сменных наладок.

Базовая часть представляет собой самостоятельный законченный узел и используется многократно для установки различных сменных наладок при обработке различных деталей.

Сменные наладки представляют собой элементарные сборочные единицы, предназначенные для закрепления конкретной детали. Сменные части изготавливаются по мере необходимости и соответствуют форме и размерам конкретной детали. Проектированию и изготовлению при смене объекта производства подлежат только простые и недорогие сменные наладки. Их целесообразно применять в мелкосерийном производстве, особенно при использовании групповой технологии.

К этой группе приспособлений относятся токарные патроны со сменными кулачками. Патроны оснащают комплектом кулачков (сырых и закаленных, цельных или сборных). Сменные кулачки представляют собой наладки. Комплект состоит из основных кулачков, в крестообразных пазах которых закреплены винтами сырые или закаленные накладные кулачки, а также специальные насадные кулачки. Насадные кулачки заранее расточены на различные диаметры, что значительно сокращает время на переналадку. На торцевой поверхности корпуса патрона нанесены концентрические окружности для грубой визуальной настройки кулачков на размер.

Для закрепления прутковых заготовок используют кулачки прямой (цилиндрической) формы, для штампованных заготовок кулачки имеют прямой или обратный уклоны с углом не более 5⁰.

При базировании в центрах передний центр делают плавающим, т.е смещающимся вдоль оси под действием поджима заднего центра. Перемещение происходит до тех пор, пока заготовка левым торцом не упрется в торец крепежной оснастки, который определяет положение по оси Z всех деталей партии, независимо от глубины зацентровки.

Рисунок 11 - Токарный патрон с приводом

1 – корпус, 2 - тяга привода, 3 – гайка, 4 - плавающая муфта, 5 – рычаг, 6 – ось, 7 – ползун, 8 - сменный кулачок

В корпусе патрона выполнены радиальные пазы, в которых при помощи клинового или рычажного механизма перемещаются ползуны с рифлёной поверхностью. С этой поверхностью сопрягаются сменные кулачки, которые могут устанавливаться на нужном диаметре. Привод механизма осуществляется электродвигателем, пневматическим или гидравлическим цилиндром, которые соединяются с патроном при помощи тяги, проходящей через шпиндель. Крепится привод к заднему концу шпинделя через переходный фланец.

Для закрепления деталей на фрезерных станках используют пневматические быстродействующие тиски со сменными губками. Приспособление состоит из базового агрегата – корпуса тисков, и сменных наладок – губок.

Рисунок 12 -