Полная версия

Главная arrow Техника arrow Вопросы автоматизации в машиностроении

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

К станочным приспособлениям, используемым в автоматизированном производстве предъявляются такие же требования, как и к обычным. Но условия их эксплуатации, функциональное назначение предъявляют ряд дополнительных требований [18]:

  • - автоматизация и стабилизация усилий закрепления обрабатываемой детали;
  • - автоматизация и контроль базирования обрабатываемой детали;
  • - точное базирование и контроль закрепления в условиях многоинструментальной обработки, отличающейся большими силами резания;
  • - выбор схемы закрепления обрабатываемой детали, обеспечивающей одновременную обработку как можно большего числа сторон;
  • - компактность конструкций, обеспечивающая настройку и ограниченное пространство технологической позиции (в стационарное либо позиционирующее приспособление);
  • - значительная степень унификации и стандартизации элементов конструкции приспособлений (при значительном многообразии схем компоновок);
  • - взаимозаменяемость быстроизнашивающихся элементов приспособлений;
  • - обеспечение требуемой последовательности работы механизмов и элементов приспособления в соответствии с циклограммой работы автоматической линии;
  • - высокая степень быстродействия;
  • - максимальная (как можно более полная) автоматизация загрузки-разгрузки обрабатываемой детали;
  • - возможность ввода обрабатываемой детали в приспособление и ее удаление одним и тем же прямолинейным движением или сочетанием двух прямолинейных движений;
  • - гарантированное обеспечение отвода стружки с поверхностей базирования обрабатываемой детали;
  • - высокая надежность функционирования;
  • - надежная смазка и защита пар трения от попадания металлической пыли и стружки;

доступность изнашиваемых элементов приспособлений для осмотра и контроля, возможность их монтажа и демонтажа при эксплуатации и ремонте.

Приспособления классифицируются в зависимости от компоновки их на агрегатных станках и автоматических линиях, схемы

транспортирования обрабатываемой детали между технологическими позициями, наличия и типа устройства для направления инструмента. Схема классификации приведена на рис. 5.1.

Классификация приспособлений агрегатных станков и

Рис. 5.1. Классификация приспособлений агрегатных станков и

автоматических линий

Приспособления-спутники, сопровождающие обрабатываемую деталь на всех технологических операциях, применяются для обработки заготовок, имеющих подготовленные базовые поверхности для непосредственного транспортирования между технологическими позициями, а также ориентации или зажима. К подобным деталям относятся детали сложной конфигурации или выполненные из быстроизнашивающихся материалов, транспортирование, ориентация и закрепление которых вызывает определенные трудности.

В агрегатных станках и автоматических линиях применяются многопозиционные приспособления поворотного либо прямолинейного

перемещения. Приспособления, смонтированные в поворотных делительных столах либо барабанах, используются в основном для обработки деталей малых и средних размеров.

Позиционные приспособления, смонтированные на подкатных станках прямолинейного перемещения, могут использоваться для последовательной обработки групп отверстий, близкое взаимное расположение которых не позволяет размещать для одновременной обработки шпиндели с инструментальными наладками и т.п.

Приспособления, перемещающиеся со скоростью рабочей подачи, могут применяться в станках, работающих по схеме продольного фрезерования.

На агрегатных станках в зависимости от компоновки и потребности перемещения приспособления в двух направлениях могут использоваться для их монтирования «крестовые» столы, на которых оба перемещения могут быть установочными или одно из них рабочим.

Одним из наиболее характерных признаков, определяющих конструкцию приспособления, является схема базирования и закрепления детали. В соответствии с рекомендациями [17] выделяют шесть типовых схем базирования и закрепления деталей. В табл. 5.1 приведены схемы базирования и закрепления деталей в приспособлениях для агрегатных станков и автоматических линий и' соответствующие принципиальные схемы приспособлений.

Таблица 5.1

Схемы закрепления и базирования деталей в приспособлениях

Принципиальная схема приспособления

Номер схемы базирования и закрепления

Базирование и закрепление

Подвижные базовые выступы (отверстия) приспособления.

Неподвижные базовые выступы (отверстия приспособ-ления)

к

Прижим к опорной и установочной базовым поверхностям.

Прижим к опорной базовой поверхности

Прижим к опорной и установочным базам.

Прижим к опорной базовой поверхности.

Прижим к установочной базовой поверхности

С одним подвижным центрирующим элементом и прижимом к опорной базовой поверхности.

С одним подвижным центрирующим элементом и прижимом к опорной базовой и установочной базовой поверхностям.

С одним подвижным центрирующим элементом и прижимом к установочной базовой поверхности.

С двумя подвижными центрирующими элементами и прижимом к опорной и усгановочной базовой поверхностям.

С двумя подвижными центрирующими элементами и прижимом к опорной базовой поверхности.

С двумя подвижными центрирующими элементами и прижимом к установочной базовой поверхности.

С тремя и более подвижными центрирующими элементами и прижимом к установочной базовой поверхности.

С тремя и более подвижными центрирующими элементами

ЛЛЛг

Прижим к

опорной базовой по- ; верхности и установочной базовой призме.

Прижим к

опорной базовой поверхности .

Прижим к установочной базовой

I

призме

I ? .......

&

У

У//////?,

4

У//////А

Прижим к опорной базовой поверхности. Зажим в центрах или оправке

Прижим к опорной базовой поверхности

Зажим в центрах или оправке__________;

Приспособления для агрегатных станков и автоматических линий в зависимости от расположения базирующей установочной поверхности в пространстве делятся на следующие группы:

  • 1) установочная поверхность приспособления находится под обрабатываемой деталью и расположена горизонтально или под углом 45° к горизонту;
  • 2) установочная поверхность приспособления находится над обрабатываемой деталью под углом до - 45° к горизонту;
  • 3) установочная поверхность приспособления расположена под углом 45...900.

Для многопозиционных приспособлений барабанного типа при анализе расположения установочной поверхности в пространстве за основу берется позиция загрузки детали.

Для надежного закрепления обрабатываемой детали в приспособлениях агрегатных станков и автоматических линий применяются специальные механизмы с самотормозящимися парами «винт-гайка» и с электро- либо гидромеханическим приводом специального зажимного устройства электро- или гидромеханического ключа (рис. 5.2), а также самотормозящимися клиновыми передачами с приводом от гидро- или пневмоцилиндров (рис. 5.3).

Схемы зажимных устройств с приводом от электро- или гидромеханического ключа

Рис. 5.2. Схемы зажимных устройств с приводом от электро- или гидромеханического ключа: а - зажим с рычажной передачей; б - зажим с зубчато-реечной передачей; в - прихват поворотный с приводом посередине; г - прихват Г- образный ; д - тиски; е - тиски

самоцентрирующиеся

Схемы гидравлических и пневматических зажимных устройств с усиливающей или самотормозящейся передачей

Рис. 5.3. Схемы гидравлических и пневматических зажимных устройств с усиливающей или самотормозящейся передачей: а - зажим Г- образный; б - прихват поворотный с односторонним приводом; в - прихват поворотный с приводом посередине; г - зажим с увеличенным ходом исполнительного органа; д - ползун центрирующий; е - тиски самоцентрирующиеся; ж - опора подводимая; з -

зажим самоцентрирующийся трехкулачковый; м- зажим с поворотным убирающимся прихватом;

к - зажим плунжерно-клиновой

В автоматизированном производстве широкое распространение получили приспособления-спутники, используемые главным образом для обработки деталей сложной конфигурации, не имеющих базовых поверхностей для их ориентации и транспортирования непосредственно по направляющим транспортера либо выполненных из непрочного материала, когда в процессе перемещения возможен значительный износ базовых поверхностей.

Приспособление-спутник - узел, в котором скомпонованы элементы базирования, фиксации и зажима как обрабатываемых деталей, так и самого спутника в АЛ. Конструкция приспособления-спутника должна обеспечивать точность и жесткость базирования детали, ее надежный прижим, исключающий упругие деформации, хорошие условия отвода стружки. Спутники должны иметь форму, удобную для транспортирования вдоль АЛ, надежной фиксации и закрепления на технологических позициях.

Приспособления-спутники подразделяются на следующие основные группы:

  • 1) для базирования деталей (закрепление детали вместе со спутниками производится на рабочих позициях АЛ) - применяют для деталей, имеющих устойчивую базу (например, станин электродвигателей, корпусов гидропанелей и т.п.);
  • 2) для установки деталей (на рабочих позициях АЛ закрепляются только спутники) - используют для деталей, имеющих неустойчивые или необработанные базовые поверхности ( шатуны, рычаги и т.п.);
  • 3) для базирования с помощью специальных фиксирующих устройств, расположенных вне спутника на отдельной позиции, и крепления заготовок устройством, установленным непосредственно на спутнике;
  • 4) для транспортирования - транспортные плиты для переноса деталей между технологическими позициями. Базирование и закрепление деталей при обработке выполняются в приспособлениях станков, встроенных в автоматические линии.

Базирование деталей в приспособлениях-спутниках выполняется по следующим элементам:

  • - по плоскости и двум отверстиям (детали типа крышек, фланцев, корпусов и т.п.);
  • - по плоскости и центральному отверстию либо по наружной цилиндрической поверхности с фиксацией (при необходимости) углового положения детали (диски, станины электродвигателей, ступицы колес и т.п.);
  • - в самоцентрирующихся патронах (тормозные барабаны, звездочки и т.п.);
  • - в призмах (валы, крестовины кардана, опорные ролики и т.п.);
  • - по необработанной плоскости и двум конусным отверстиям (картер рулевого управления, блок цилиндров и т.п.);
  • - комбинированная схема с использованием подводимых опор, са-моцентрирующихся устройств (рычаги, корпуса гидромоторов и т.п.);
  • - по плоскости и трем отверстиям. В этом случае все три пальца должны иметь ромбическую форму.

Базирование по плоскости и двум отверстиям наиболее рационально при необходимости последующей обработки (после АЛ), может применяться в случае базирования при финишных операциях, выполняемых вне автоматической линии. Установка деталей производится преимущественно на неподвижные фиксирующие пальцы. Последние должны быть легко демонтируемы для удобства замены при ремонте, для чего отверстия под фиксаторы в корпусе спутника выполняют сквозными либо в торце фиксатора предусматривают резьбовые демонтажные отверстия.

Приспособление-спутник с кондукторной плитой, фиксируемой стационарно в спутнике

Рис. 5.4. Приспособление-спутник с кондукторной плитой, фиксируемой стационарно в спутнике

Крепление деталей в приспособлениях-спутниках выполняют преимущественно различными прихватами через винтовые самотормозящиеся пары. Прихваты отличаются простотой, надежностью конструкции, а также компактностью. Фиксация спутников в рабочих позициях АЛ осуществляется в основном по двум точным отверстиям двумя пальцами - цилиндрическим и срезанным либо двумя цилиндрическими (в последнем случае одна из фиксирующих втулок спутника по внутреннему диаметру имеет овал). Применение овальной втулки в сочетании с цилиндрическим фиксатором позволяет повысить жесткость системы и снизить интенсивность износа элементов фиксации. Кроме того, при утапливании срезанного пальца возможно попадание стружки и металлической пыли внутрь направляющей втулки, в которой перемещается палец, поэтому применение схемы с двумя цилиндрическими пальцами

предпочтительнее. При этом следует учесть, что приемная фаска выполняется на фик- сирующей втулке спутника, а не на пальце, что предотвращает затягивание

стружки при отпускании

фиксатора. Закрепление приспособлений-спутников на рабочих позициях осуществляется от гидроцилиндров либо через клиновую передачу.

Конструкции приспособлений-спутников должны обеспечивать при необходимости возможность автоматической загрузки-выгрузки.

Приспособления-спутники могут оснащаться кондукторными втулками 1, направляющими режущий инструмент (рис. 5.4).

Это в определенной степени

обеспечивает точность взаимного расположения обработанных и базовых поверхностей детали. Влияние погрешности позиционирования спутника 2 на станке проявляется в смещении осей кондукторных втулок относительно шпинделей, несущих инструмент, в деформациях и повышенном износе инструмента и втулок. Подобные приспособления-спутники целесообразно применять в серийном и крупносерийном производстве для обработки неответственных изделий, предъявляющих малые требования к точности и качеству обработанной поверхности.

Приспособление-спутник с кондукторной плитой, фиксируемой на спутнике при обработке детали

Рис. 5.5. Приспособление-спутник с кондукторной плитой, фиксируемой на спутнике при обработке детали

Приспособление-спутник с кондукторной плитой, фиксируемой стационарно на станине

Рис. 5.6. Приспособление-спутник с кондукторной плитой, фиксируемой стационарно на станине

В конструкциях с подвижной кондукторной плитой 1, фиксируемой на приспособлении-спутнике (рис. 5.5), дополнительные погрешности

обработки обусловлены взаимным расположением кондукторных втулок 2 и фиксаторов 3, а также зазорами между ними и втулками фиксации 4.

При использовании стационарных кондукторных плит 1 (стоек, кронштейнов) на рабочих позициях АЛ (рис. 5.6) погрешности позиционирования спутника 2 оказывают непосредственное влияние на точность обработки.

Механизм центрирования детали в приспособлении-спутнике

Рис. 5.7. Механизм центрирования детали в приспособлении-спутнике:

  • 1 - каретка; 2 - пружина; 3 - прижимной фланец; 4 - поворотный диск;
  • 5 - кулачки; 6 - ролики; 7 - гидроцилиндр поворота; 8 - зубчато-реечная

передача; 9 - приспособление-спутник

Для центрирования деталей в приспособлениях-спутниках могут применяться специальные механизмы (рис. 5.7), установленные вне спутника. Центрирование детали осуществляется кулачками 5, связанными с роликами 6. Ролики перемещаются в пазах поворотного диска 4, приводимого в действие от гидромотора 7 через зубчаго-реечную передачу 8.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>