Для установки заготовки в патрон включают пневмопривод, при этом шток (на рисунке не показан), упираясь в мембрану 2, вызывает поворот (разжим) рожков Б на некоторый угол.
Рис. 25.7. Винтовой мембранный патрон:
1 – планшайба станка; 2 – мембрана; 3 – упор; 4 – винт; 5 – заготовка; 6 –гайка; Б – рожок
Зажимные винты 4 при этом перемещаются в радиальном направлении, диаметр, образованный их вершинами, увеличивается, обрабатываемая заготовка свободно проходит между ними.
В каждом приспособлении имеются установочные, зажимные, направляющие, делительные и корпусные детали и элементы.
Установочные детали (опоры) служат для установки обрабатываемых заготовок. Их подразделяют на основные, предназначенные для базирования заготовок, и вспомогательные – для повышения жесткости обрабатываемой заготовки в приспособлении.
Основные опоры изготавливают в виде штырей, пластин, призм, установочных пальцев и т. п. Для установки заготовки обработанными плоскими поверхностями используют опорные штыри с плоской головкой (рис. 25.8, а), а необработанными – со сферической или насеченной головкой (рис. 25.8, б, в). Иногда штыри устанавливают в переходных втулках, запрессованных в корпусах приспособления (рис. 25.8, г).
Опорные пластины выполняют плоскими (рис. 25.8, д) и с наклонными пазами (рис. 25.8, е).
Рис. 25.8. Основные опоры:
а – опорный штырь с плоской головкой; б – опорный штырь со сферической головкой; в – опорный штырь с насеченной головкой; г – переходные втулки; д – плоская опорная пластина; е – опорная пластина с наклонными пазами
К вспомогательным относятся самоустанавливающиеся и регулируемые опоры, которые применяют вместе с основными опорами для повышения жесткости и устойчивости обрабатываемой в приспособлении заготовки.
Регулируемые винтовые опоры используют и как основные, и как вспомогательные.
Зажимные элементы предназначены для закрепления обрабатываемой детали в приспособлении и подразделяются на ручные и механизированные.
Ручные устройства, в свою очередь, подразделяют на простые (зажимы) и комбинированные (прихваты).
Наиболее простыми являются винтовые зажимы, используемые для непосредственного зажима детали или для надежного закрепления ее с помощью прижимной планки. Непосредственный зажим осуществляют винтом с неподвижной гайкой (рис. 25.9, а), винтом с рычагом и самоустанавливающейся пяткой (рис. 25.9, б) и винтом на неподвижной (рис. 25.9, в) или подвижной (рис. 25.9, г) шпильке.
Широко распространены клиновые зажимы. Они позволяют закреплять деталь непосредственно или через прижимные планки и рычаги. Для обеспечения самоторможения угол клина не должен превышать 6°. Клин в клиновых зажимах может быть плоским односкосным, двухскосным и цанговым.
Рис. 25.9. Винтовые зажимы:
а – винт с неподвижной гайкой; б – винт с самоустанавливающейся пяткой; в – винт на неподвижной шпильке; г – винт на подвижной шпильке
Эксцентриковые зажимы являются разновидностью клиновых и выполняются в виде секторов, дисков или цилиндров, рабочая поверхность которых может быть очерчена по окружности по логарифмической или архимедовой спирали. Наибольшее распространение получили круглые эксцентриковые зажимы.
Направляющие элементы служат для направления инструментов в процессе обработки и для установки инструмента в заданном положении относительно приспособления и закрепленной в нем заготовки. К ним относятся кондукторные втулки, габариты (установы) и копиры.
Кондукторные втулки (постоянные, сменные и быстросменные) предназначены для направления режущего инструмента при обработке отверстий на сверлильных и расточных станках.
Постоянные кондукторные втулки без буртика или с буртиком запрессовывают в отверстия корпуса кондуктора или в кондукторную плиту по посадке.
Сменные втулки, как и постоянные, используют при обработке отверстия одним инструментом и по мере износа заменяют новыми.
Быстросменные втулки применяют при обработке отверстия последовательно несколькими инструментами различного диаметра.
Специальные приспособления изготавливают в инструментальных цехах, и их производство носит индивидуальный характер. При широком использовании стандартных деталей и узлов изготовление приспособлений может быть организовано по принципу серийного производства.
Заготовки для деталей приспособлений получают литьем и ковкой. Мелкие детали изготавливают из проката. Заготовки средних и крупных размеров сложной конфигурации получают сваркой.
Изготовление корпусов и плит. Корпуса является основными частями приспособлений, на которых монтируют установочные, зажимные, направляющие и другие вспомогательные механизмы и детали, поэтому они должны быть прочными и жесткими; иметь минимальные массу и габаритные размеры.
Корпуса приспособлений делают литыми из чугуна, сварными из стали или сборными из отдельных элементов.
Рабочие поверхности корпусов после обработки должны иметь шероховатость Ra = 2–1 мкм, отклонения от параллельности и перпендикулярности рабочих поверхностей – 0,03–0,02 мм на длине 100 мм.
Механическую обработку корпусов начинают с базовых поверхностей, которую осуществляют строганием, фрезерованием, точением и шлифованием. Плоские базовые поверхности чугунных корпусов обрабатывают на плоскошлифовальных станках.
Обработка отверстий с высокой точностью их взаимного расположения – необходимое условие при изготовлении корпусов приспособлений, плит кондукторов, дисков делительных устройств и других ответственных деталей. В зависимости от оснащенности инструментального цеха обработку отверстий осуществляют различными способами.
Обработка отверстий по разметке. При допусках в сотые доли миллиметра разметка не может обеспечить требуемой точности расстояний между осями. Поэтому растачивание по разметке применяют как предварительную операцию в единичном и мелкосерийном производствах. Точность расстояния между осями при растачивании по разметке не превышает ±(0,2–0,5) мм и лишь в особых случаях может быть доведена до ±0,1 мм.
Обработка отверстий с помощью оправок и концевых мер используется в единичном и мелкосерийном производстве при обработке деталей со сравнительно небольшими расстояниями между осями.
Координатный метод обработки отверстий наиболее совершенный. В настоящее время получил широкое распространение как в единичном, так и в серийном производствах.
Координатное растачивание отверстий можно производить на токарных, горизонтально-расточных и других станках.
Обработка отверстий на универсальных станках. При изготовлении небольшого числа приспособлений применяют сверление и растачивание на вертикально-фрезерных станках, которые обеспечивают отсчет продольно-поперечного перемещения стола с точностью до 0,02 мм.
Обработка кондукторных втулок. Втулки небольших размеров изготавливают из стали У10А или У12А и подвергают термической обработке (твердость HRC 60–64), а втулки больших размеров – из стали 20 с последующей цементацией и закалкой до такой же твердости. После механической обработки они поступают на сборку.
Втулки изготавливают на токарно-револьверных станках из пруткового материала, а затем шлифуют на внутришлифовальном станке, вначале обрабатывая отверстие втулки, а затем – наружный диаметр. Для получения малой шероховатости поверхности отверстия используют медные притиры.
Технологический процесс сборки станочных приспособлений включает в себя операции слесарной и механической обработки со сложными точными измерениями. Детали, не требующие слесарной обработки (винты, прихваты, гайки, упоры и т. п.), поступают на сборку в готовом виде, а те, для которых необходима слесарная обработка, подаются на сборку после механической обработки с припуском под доводку, притирку и т. п.
Сборка приспособлений имеет примерно следующую схему:
Все поступающие на сборку детали должны быть очищены и промыты в керосине или бензине. Необработанные поверхности литых и кованых деталей очищают, грунтуют и окрашивают масляной краской.
В приспособлениях могут быть следующие поломки и повреждения:
Ремонт приспособления может быть сведен к простому его регулированию и смене деталей либо к замене деталей с их пригонкой и доводкой базовых размеров. По объему и сложности работ различают текущий и капитальный ремонты приспособлений.
Текущий ремонт сводится к замене или исправлению одной-двух изношенных или сломанных деталей без разборки и регулировки всего приспособления и занимает 15–30 мин.
При капитальном ремонте осуществляют частичную или полную разборку приспособления и его узлов, замену изношенных деталей, сборку, пригонку и регулирование приспособления.
Перед капитальным ремонтом составляют дефектовочную ведомость.
Ремонт начинают с разборки приспособления, при этом узлы, не подвергаемые ремонту, разбирать не следует. Особенно тщательно разбирают детали, соединенные контрольными штифтами. Сначала удаляют крепежные винты, затем осторожными ударами молотка по медному или латунному стержню выбивают штифты.
Кондукторные втулки выпрессовывают под прессом, а в труднодоступных местах – винтовым съемником.
Ремонт установочных элементов обычно заключается в замене изношенных или поврежденных штырей и пластинок при сохранении точных базовых размеров, что достигается их шлифованием. Направляющие пазы строгают с изношенной стороны и привинчивают или приваривают к планке, которую затем обрабатывают до восстановления первоначального размера.
Зажимные детали типа винтов при повреждении на них резьбы обычно приходится заменять; при изгибе их иногда удается выправить. При повреждении резьбы в корпусе отверстие рассверливают на больший диаметр и нарезают новую резьбу.
Изношенные эксцентрики обычно удается исправить наваркой или наплавкой с последующей обработкой наваренного участка до первоначальных размеров.
Поломанные корпуса можно восстановить сваркой, после чего их следует подвергнуть отжигу, чтобы устранить вредные напряжения в металле.
Сборочные работы при ремонте заключаются в пригонке частей приспособления спиливанием или шабрением и установке втулок.