Файл: Митрофанов, С. П. Автоматизация технологической подготовки серийного производства.pdf

установочных поверхностей и их взаимного расположения суще­ ствуют различные схемы базирования деталей при установке в приспособлении. При этом нужно учитывать, что в отдельных случаях в конструкции детали предусматриваются дополнитель­ ные базы — отверстия, плоскости, пазы и т. п. Правильный выбор схем базирования позволяет создать переналаживаемые приспособления для закрепления деталей самой сложной конфи­ гурации. В зависимости от конструкции изделия, обрабатываемой поверхности и требуемых условий жесткости при одной схеме базирования могут быть применены различные способы закреп­ ления.

По степени универсальности приспособления можно разделить на следующие группы: 1) специальные (СП), используемые для выполнения одной детале-операции или группы конструктивно и технологически однородных деталей (эти приспособления непереналаживаемые); 2) универсальные (УП), применяемые для обработки различных изделий при помощи подналадки, допу­ скаемой конструкцией приспособления; 3) переналаживаемые многопредметные. Последние, в свою очередь, делятся на при­ способления: а) универсально-наладочные (УНП) со сменными наладками, позволяющими обрабатывать различные детали; б) групповые (ГП), предназначенные для определенной группы изделий (эти приспособления могут быть со сменными наладками (ГПН) для конкретных деталей и с постоянными установочными базами (ГПП), обеспечивающими закрепление нескольких раз­ личных деталей в одном комплектном приспособлении для одно­ временной ихобработки без переналадки); в) универсальные сборно-разборные (УСП — универсально-сборные, СРП — сборно­ разборные и АГП — агрегатированные).

УСП и СРП состоят из стандартизованных и унифицирован­ ных элементов и несложных сборочных единиц. Собранные из них* приспособления после окончания обработки разбирают и их составные части возвращают в комплект. Таким образом, элементы и узлы УСП и СРП используют многократно. Система УСП по сравнению с СРП имеет более высокую степень стандарти­ зации и взаимозаменяемости. В системе СРП допускается дора­ ботка элементов применительно к конфигурации заготовок, поэтому такие приспособления сохраняют до тех пор, пока изде­ лие не будет снято с производства. Следует заметить, что собран­ ные в системе УСП или СРП приспособления являются одноце­ левыми.

Агрегатированные приспособления (АГП) выполняются в виде отдельных самостоятельных узлов, предназначенных для осу­ ществления определенных функций: установочно-зажимных и силовых. Их можно устанавливать на различных участках стола станка, под разными углами на одной и на разных плоскостях. Эти узлы снабжены гидравлическими цилиндрами, которые соединяются с отдельным силовым приводом при помощи тру-

37

бопроводов. Давление, создаваемое приводом, одновременно пере­ дается на несколько узлов. АГП применяют прежде всего при обработке крупногабаритных деталей. Надо сказать, что внедре­ ние таких прогрессивных приспособлений осуществляется бы­ стрее на производствах, где технологическая подготовка строится на базе групповой и типовой технологии.

Рассмотрим принципы конструирования переналаживаемых многопредметных приспособлений, создаваемых при групповой обработке. Одним из важнейших этапов создания таких приспо­ соблений является классификация и группирование обрабаты­ ваемых изделий и заготовок. Групповые и универсально-нала­ дочные приспособления проектируют для группы деталей, близ­ ких по способам установки и закрепления. Так как их конфигу­ рация может быть различной; используют сменные или регули­ руемые элементы. Высокая производительность труда и точность обработки при этом достигаются благодаря быстрой и стабильной установке (базирования) любой заготовки данной группы, а также наличию быстродействующего ручного, механизированного или автоматизированного зажима. Выполнение этих и других требо­ ваний может привести к усложнению и удорожанию приспо­ соблений, однако и в этом случае они экономически себя оправды­ вают, так как затраты на их проектирование и изготовление рас­ пределяются на большое количество обрабатываемых де­ талей.

При проектировании групповых приспособлений конструктор должен учитывать производственные бозможности предприятия, характеристику оборудования, схему группового процесса, осо­ бенности изделий, входящих в группу, и размеры партий. Мето­ дика проектирования групповых приспособлений в основном та же, что и для обычных конструкций: изучение исходных дан­ ных, разработка схемы или эскиза приспособления, расчеты точ­ ности установки, прочности, усилий зажима, определение эко­ номической целесообразности выбранного варианта конструкции, собственно конструирование. Техническое задание на проектиро­ вание групповых приспособлений составляют на основе анализа конструктивных и технологических особенностей деталей данной группы, выявления характера установочных баз и способа креп­ ления. Исходные данные для проектирования: чертежи группы изделий, для которых разрабатывается приспособление; техно­ логический процесс обработки; данные о станке, на котором наме­ чено использовать групповое приспособление; чертежи индиви­ дуальных приспособлений, которые заменяются групповым; дан­ ные о применяемом инструменте. Разработка группового техно­ логического процесса и конструирование приспособлений тесно взаимосвязаны. Иногда нельзя проектировать групповые опера­ ции, не представляя конструкцию приспособления. Поэтому технолог и конструктор часто должны работать совместно, так как в процессе проектирования может выявиться необходимость

38

внесения поправок в группировку деталей и технологический процесс.

При проектировании специального приспособления обычно начинают разработку его схемы с вычерчивания контура обраба­ тываемой детали в необходимом количестве проекций. Затем составляют эскизный проект конструкции.

Создавая групповые приспособления, приходится решать за­ дачу установки и зажима не одной, а группы деталей. Поэтому одновременно с постоянной (базовой) частью проектируют необ­ ходимые сменные узлы и детали. Для этого проводят дополни­ тельную классификацию изделий по характеру их базирования на каждой операции, т. е. объектом группирования становятся детале-операции. Диктуется это следующими соображениями. В условиях применения групповых наладок на каждом рабочем месте выполняется комплекс сходных (по оборудованию и ос­ настке) детале-операций. Основными признаками любой из них являются: комплекс обрабатываемых поверхностей, станок, приспособление, инструмент. Если обрабатываемые поверхности по форме, точности и чистоте одинаковы, то и методы получения таких поверхностей будут неизменными. Использование при­ знака «характер базирования» определяется тем, что все изделия и заготовки независимо от их конструктивного типа имеют опре­ деленную общность в характере базирования в приспособлениях. В любом приспособлении есть элементы, обеспечивающие задан­ ное ориентирование заготовок. Характерная особенность груп­ повых приспособлений состоит в том, что ориентирующие эле­ менты проектируют, как правило, отдельно на каждую деталеоперацию, т. е. они являются сменными. Основа группового приспособления — его базовая часть, обеспечивающая закрепле­ ние сменного элемента для зажима детали. Она общая для всей группы детале-операций, закрепленной за групповым приспособ­ лением.

На рис. 9, а показана группа деталей, у которых необходимо фрезеровать пазы. Все они обрабатываются на горизонтально­ фрезерном станке в одном базовом приспособлении (рис. 9, б). При переходе от фрезерования одного паза к другому меняют вкладыш и фрезу. Вкладыш помещают в силовом узле приспособ­ ления, а обрабатываемые заготовки устанавливают по высоте при помощи сменных фиксаторов. В качестве силового узла при­ менен пневматический привод.

Использование вычислительной техники для выбора стандар­ тизованной оснастки. Стандартизация и унификация оснастки на базе классификационных групп деталей создает благоприятные возможности для решения ряда задач, связанных с выбором оптимальной конструкции приспособлений на основе применения вычислительной техники. При помощи вычислительных машин решают вопросы проектирования оснастки (определяют исходные данные, выполняют расчеты на точность и прочность, надеж-

39

факторами. Именно унификация технологических процессов (ти­ пизация и групповой метод, стандартизация технологических операций) дает возможность получить наиболее полные исходные данные.

В настоящее время рядом организаций ведутся работы, свя­ занные с проектированием оснастки при помощи ЭВМ. Начальной стадией разработки методики является определение исходных данных и ограничений, в пределах которых решается задача. Так как номенклатура деталей крайне велика, в каждом отдель­ ном случае определяется классификационное подразделение (класс, группа, тип), для которого и разрабатывается частный алгоритм при проектировании приспособления, обеспечивающего необходимое качество обработки на данной детале-операции. В качестве примера подготовки задачи к решению на ЭВМ при­ ведена схема 2, которая показывает последовательность разра­ ботки и содержание методики выбора рациональной конструк­ ции приспособления для установки и закрепления заготовок

ввиде тел вращения.

Всвязи с тем, что номенклатура деталей типа тел вращения очень велика, для решения задачи необходимо (на базе прове­ денной классификации) разработать принципиальную схему вы­ бора конструкции применительно к определенной классифика­ ционной группе. Составление таких схем (а в дальнейшем част­ ных алгоритмов) позволяет полнее учесть особенности оснастки, предназначенной для обработки деталей данной классификацион­

ной группы. Кроме того, частные алгоритмы дают возможность оперативно использовать разработанные программы и вносить в них коррективы в соответствии со специфическими особенно­ стями производства.

При разработке алгоритмов решения частных задач опреде­ ляются граничные условия: материал, вид заготовок, соотноше­ ние размеров изготовляемых деталей, требования к точности и чистоте обработки, взаимное расположение обрабатываемых и базовых поверхностей, тип производства, перечень оборудования, операций и переходов. Унифицированные технологические про­ цессы позволяют проще установить характер операций, размеры и форму установочных баз, применяемое оборудование, тип при­ способлений для данной детале-операции (с характеристикой точности установки заготовки и требованиями к точности устано­ вочных баз).

При помощи ЭВМ подбирают конструкцию приспособления, которое обеспечивает выполнение заданной операции. Выбор производят постепенным сужением круга анализируемых кон­ струкций в следующей последовательности: сначала определяют тип приспособления, затем устанавливают соответствие точности базовой поверхности заготовки рекомендациям по точности при­ менительно к приспособлениям рассматриваемого для данной детале-операции типа. Из общего перечня конструкций находят

41