К установочным сборочным приспособлениям относятся: плиты, сборочные балки, призмы и т. д.
Плиты и сборочные балки (рис. 25.3, а, б) служат для установки и сборки машин или отдельных узлов. Они изготовляются из чугуна и имеют Т-образные пазы, которые служат для закрепления собираемых изделий. Установочные поверхности плит и балок должны быть чисто обработаны. Применение плит и балок обеспечивает правильное взаимное расположение поверхности собираемых деталей узлов или машин и дает возможность выполнять различные слесарно-пригоночные работы. Сборочные балки и плиты устанавливаются на полу или в специальных подставках. Угольники и призмы (рис. 25.3, в) служат для установки и закрепления собираемых деталей и узлов. Они обычно изготовляются из стали или чугуна и устанавливаются на сборочных верстаках, столах или плитах.
Специальные сборочные приспособления рассчитаны для закрепления одной детали или узла или же группы деталей и узлов определенной формы.
Применение специальных приспособлений является одним из основных путей повышения производительности труда в условиях серийного и массового производств. Крепление собираемых деталей, узлов и изделий в специальных приспособлениях позволяет не только сократить вспомогательное время на установку и выверку деталей, но и значительно сократить продолжительность самого процесса сборки.
Рис. 25.3. Установочные сборочные приспособления: а – плиты; б – сборочные балки; в – угольники и призмы
При конвейерной сборке приспособления для закрепления собираемых узлов размещают на тележках или пластинах конвейера. При сборке мелких узлов на ленточном или пластинчатом конвейере такие приспособления вместе с узлом нередко снимаются сборщиками с конвейера для выполнения операции на верстаке, а затем возвращаются на место.
К группе специальных приспособлений стационарного типа относятся также стенды и кантователи для сборки крупных узлов и изделий.
Станочными приспособлениями называют дополнительные устройства к металлорежущим станкам, предназначенные для установки и закрепления заготовок в требуемом положении относительно станка и режущих инструментов при механической обработке и сборке.
Станочные приспособления подразделяют на несколько групп: универсальные общего назначения (УП), специальные (СП), универсально-сборные (УСП), сборно-разборные (СРП) и др.
Универсальные приспособления применяют в единичном и серийном производствах для установки и закрепления заготовок. К ним относятся токарные патроны, станочные тиски, кондукторы, делительные устройства, столы и др.
Эти приспособления подразделяют на безналадочные и наладочные. Наладочные приспособления состоят из двух частей – универсальной и сменной. Универсальная часть является постоянной и изготавливается заранее. Сменная часть состоит из сменных наладок, изготавливаемых в соответствии с формой и габаритными размерами группы деталей, обрабатываемых в данном приспособлении. К таким приспособлениям относятся универсальные патроны со сменными кулачками, тиски со сменными губками, скальчатые кондукторы, столы и др.
Специальные приспособления предназначены для обработки определенной детали или группы однотипных деталей и обеспечивают высокую точность установки и быстрое закрепление.
Универсально-сборные приспособления используют в единичном и мелкосерийном производствах.
Кулачковые патроны применяют для установки и закрепления заготовок на токарных и шлифовальных станках. Они бывают двух-, трех- и четырехкулачковые, с ручным и механизированным приводом и самоцентрирующие с независимым перемещением кулачков.
Двухкулачковые патроны служат для закрепления небольших заготовок, имеющих сложную форму (арматуры, фасонного литья, штамповок, поковок и т. п). Их изготавливают с ручным приводом, со спирально-реечным, винтовым, клиновым центрирующим и клинорычажным механизмами.
Более широко применяют универсальные трехкулачковые спирально-реечные патроны с ручным зажимом (рис. 25.4, а). Диск 2 расположен в корпусе патрона 7 и имеет на одной торцовой поверхности коническое зубчатое колесо, а на другой – спиральные реечные пазы, которые находятся в зацеплении с рейками 3. Прямые или обратные кулачки 5 закреплены в крестообразном пазу реек 3 винтами 4. При вращении ключом одного из зубчатых колес 6 колесо диска 2 поворачивается и перемещает рейки 3 с кулачками 5 к оси патрона при закреплении детали и от оси – при ее раскреплении. Крышка 7 удерживает диск 2 в корпусе патрона от продольного смещения.
Рис. 25.4. Универсальные патроны:
а – трехкулачковый самоцентрирующий патрон: 1 – корпус; 2 – диск; 3 – рейка; 4 – винт; 5 – накладной кулачок; 6 – коническое зубчатое колесо; 7 – крышка; б – универсальный четырехкулачковый патрон: 1 – тяга; 2, 7 – втулки; 3 – стопор; 4 – муфта; 5, 11 – оси рычагов; 6, 10 – рычаги; 8 – плавающий шарик; 9 – кулачок; 12 – гайка
Четырехкулачковые патроны служат для закрепления тяжелых деталей и деталей сложной формы.
Четырехкулачковый самоцентрирующий клинорычажный механизированный патрон (рис. 25.4, б) закрепляют на шпинделе станка с помощью переходного фланца. От самоотвинчивания патрон предохраняет пружинный стопор, установленный во втулке 2, которая закреплена на тяге 7. Тяга 7, соединенная с тягой штока пневмопривода, служит для регулирования радиального перемещения кулачков. Кулачки 9 под действием рычагов 6 и 10 перемещаются к оси патрона. Рычаги 6 и 10 насажены на оси 5 и 11 и опираются на цилиндрические поверхности корпуса патрона. При перемещении поршня со штоком слева направо кулачки 9 расходятся и деталь разжимается. К кулачкам винтами крепятся сменные губки.
Машинные тиски состоят из постоянных деталей: корпуса, салазок, механизма закрепления – и сменных губок для обработки различных по форме и габаритным размерам заготовок. Их изготавливают с одной или двумя подвижными и плавающими губками. Зажимы в тисках бывают ручными, винтовыми, эксцентриковыми, пневматическими, механизированными, гидравлическими и пневмогидравлическими.
Скальчатые кондукторы относятся к универсально-наладочным приспособлениям и широко используются при обработке различных заготовок на сверлильных станках. Они бывают консольные с пневматическим закреплением, портальные с пневматическим закреплением и портальные с конусным зажимом.
В конструкцию любого скальчатого кондуктора входят постоянные и сменные узлы (наладки). Постоянными узлами и деталями являются корпус, две или три скалки, несущие кондукторную плиту, и механизм для перемещения скалок и закрепления обрабатываемых заготовок.
Сменные наладки состоят из установочно-зажимных узлов и сменной кондукторной плиты с комплектом кондукторных втулок. Для базирования и фиксации сменных наладок в корпусе и кондукторной плите предусмотрены установочные поверхности в виде центрирующих отверстий, установочных пальцев, Т-образных пазов и т. п.
Сменную наладку 5, на которую устанавливают обрабатываемую заготовку, закрепляют на основании 4 (рис. 25.5, а). В отверстия стоек 6 входят скалки 3, присоединенные к сменной кондукторной плите 2. При повороте рукоятки 7, на оси которой находится зубчатое колесо, сцепляющееся с зубчатой рейкой на скалке 3, кондукторная плита опускается и прижимает деталь.
Рис. 25.5. Скальчатые кондукторы:
а – скальчатый кондуктор: 1 – рукоятка; 2 – кондукторная плита; 3 – скалка; 4 – основание; 5 – сменная наладка; 6 – стойка; б – кондуктор консольного типа; в – портальный скальчатый кондуктор: 1 – рукоятка; 2, 3, 4 – основания
Скальчатые кондукторы консольного типа применяют для заготовок, закрепляемых в направлении, перпендикулярном сверлению (рис. 25.5, б).
Портальный скальчатый кондуктор (рис. 25.5, в) имеет две отдельные стойки, расстояние между которыми можно изменить выдвижным основанием 4, закрепляемым в нужном положении поворотом рукоятки 1.
Система универсально-сборных приспособлений (УСП) базируется на создании набора разнообразных деталей и узлов, из которых можно компоновать различные станочные приспособления. В набор таких деталей и узлов входят плиты, опоры, кондукторные втулки и планки, прихваты, фиксаторы и др.
Основанием УСП для сверления двух отверстий (рис. 25.6) служит плита 1, на которой болтами 6 крепят две опоры 2 и устанавливают направляющие планки 3 для кондукторных планок 4 и 5, несущих кондукторные втулки 7. К боковой поверхности опор 2 болтами 8 и гайками 10 присоединяют планку 9, в центральное отверстие которой входит втулка 11, наружную цилиндрическую поверхность которой используют для центрирования обрабатываемой заготовки, надеваемой на втулку посадочным отверстием. Втулку закрепляют в рабочем положении гайкой 14, а заготовку на втулке 11 – шайбой 12 и гайкой 13.
Специальные приспособления используют для механической обработки однотипных заготовок в крупносерийном и массовом производствах.
Рис. 25.6. Схема универсально-сборного приспособления:
1 – плита; 2 – опора; 3 – направляющая планка; 4, 5 – кондукторные планки; 6, 8 – болты; 7– кондукторная втулка; 9 – планка; 10, 13, 14 – гайки; 11 – втулка; 12 – шайба
Токарные приспособления в зависимости от способа установки обрабатываемой заготовки могут быть выполнены в виде оправки или патрона.
Оправки применяются при обработке наружных поверхностей. Они бывают жесткими, самозажимающими, разжимными и пружинящими, а по форме установочной поверхности – цилиндрическими, коническими, резьбовыми или шлицевыми.
В крупносерийном и массовом производствах широко распространены специальные самоцентрирующие двух- и трехкулачковые патроны с механическим приводом (пневматическим, гидравлическим или от электродвигателя). По конструкции они имеют несущественные отличия от универсальных патронов.
Сверлильные приспособления для обработки отверстий на вертикальных одношпиндельных, радиально-сверлильных и многошпиндельных станках выполняют в виде кондукторов, которые бывают накладными, стационарными, поворотными, ящичными и др.
Наиболее простыми по конструкции и дешевыми являются накладные кондукторы, которые надевают (накладывают) на обрабатываемую заготовку, а после обработки отверстий снимают.
Фрезерные приспособления обеспечивают правильное базирование и жесткое закрепление заготовки, что важно при фрезеровании, так как усилия резания обычно бывают весьма значительными и направленными иначе, чем при сверлении. Эти приспособления устанавливают на станках в строго определенном положении по отношению к режущему инструменту с помощью направляющих шпонок, установов (габаритов) и установочных шаблонов.
Мембранные патроны просты в изготовлении и обеспечивают высокую точность (0,004–0,005 мм) фиксации заготовки относительно оси вращения шпинделя.
Мембрана 2 (рис. 25.7), изготовленная из пружинной стали 65Г как единое целое с рожками Б, с помощью винтов прикреплена к планшайбе 7 станка. В рожки ввернуты винты 4, которые фиксируются в нужном положении гайками 6. В осевом направлении положение заготовки 5 определяют упоры 3. Когда мембрана собрана, винты 4 и упоры шлифуют на такой размер, который должен быть меньше окончательного размера наружного диаметра обрабатываемой заготовки для обеспечения ее закрепления.