Система приспособления, применяемых на станках чпу: усп, срп, снп, унп, успо.

Универсально – сборочные приспособления (УСП) нашли широкое применение в единичном и мелкосерийном производстве. Эта система состоит из набора стандартных деталей и узлов, из которых компонуются различные приспособления одноцелевого назначения. После использования собранных приспособлений они разбираются, а детали возвращаются на склад и применяются при сборке других приспособлений. Установлено три серии элементов УСП, различных габаритных размеров. Однотипных конструкций, крепежной резьбой, шагами и размерами Т –образных и шпоночных пазов (малая серия – ширины паза 8А и крепежная резьба М8; средняя серия - 12А, М12; крупная серия – 16А, М16). Срок службы УСП составляет 15…20 лет. Детали полноценного заводского комплекта разбивают на восемь групп:

1) базовые – плиты квадратные, прямоугольные, круглые, базовые угольники и кольца;

2) корпусные и опорные (угольники, призмы и пр.);

3) установочные (шпонки, пальцы установочные и пр.);

4) направляющие (валики, втулки быстросменные и пр.);

5) прижимные (всевозможные прихваты);

6) крепежные (шпильки резьбовые, гайки и пр.);

7) разные детали (пружины, центры и пр.);

8) готовые неразборные узлы (базовые, опорные, установочные и пр.).

Преимущество систем УСП:

1) значительно сокращается цикл и сроки проектирования и изготовления оснастки; сборка приспособлений средней сложности занимает всего лишь 2,5 – 5 ч; в большинстве случаев она выполняется по чертежу обрабатываемых деталей;

2) резко снижается трудоемкость и себестоимость изготовления осваиваемого нового изделия;

3) обеспечивает значительную экономичность метода; быстрая окупаемость (за 2-3 года).

Недостатки:

1) пониженная жесткость из-за наличия большого количества стыков;

2) отсутствие в комплекте быстродействующих (пневматических и др.) универсальных приводов;

3) высокие требования к точности и шероховатости поверхностей деталей системы и высокая начальная себестоимость комплекта.

Сборно – разборное приспособление (СРП) применяется в крупносерийном и массовом производстве, компонуется из стандартных элементов, которые при использовании подвергаются механической дообработке. После окончания эксплуатации приспособления разбирают, а их элементы используются при сборке новых приспособлений. В комплект СРП входят силовые элементы, механизированное и автоматизированное закрепление заготовок в приспособлении.

Система специально наладочных приспособлений (СНП) применяется в серийном и крупносерийном производстве для закрепления деталей, близких по конструкторско-технологическим признакам, характеризуется общностью базовых поверхностей и характера обработки. Эти системы состоят из базовой части (корпусного агрегата) и комплекта наладок. Отличаются высокой степенью механизации.

Универсально-наладочные приспособления (УНП) предназначены для обработки не только однотипных или близких по форме и конструктивно-технологическим параметрам деталей, но и деталей, входящих в другие классы. Эти системы применяются в серийном и мелкосерийном производстве в условиях группового метода обработки деталей. Приспособление компонуется из базовых и сменных элементов. Первые являются постоянными и выпускаются заблаговременно по соответствию стандартам. Вторые сменные – изготавливают по мере надобности. К УНП относятся универсальные патроны со сменными кулачками, универсально-наладочные тиски, скальчатые кондукторы, различные групповые приспособления.

К специализированно переналаживаемым приспособлениям относятся, приспособления предназначенные для закрепления и обработки различных групп деталей на металлорежущих станках при их серийном производстве и частой смене объектов производства. В этих случаях проектирования и изготовления специальных приспособлений, рассчитаны на обработку различных типов и типоразмеров деталей в некотором диапазоне размеров. Настройка таких приспособлений для закрепления и обработки конкретных деталей может производится за счет замены специальной наладки, приспособленных к конфигурации обрабатываемых деталей и тогда приспособления называют специализированно наладочными.

30. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Р₃

Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. Для этого необходимо составить расчетную схему, то есть изобразить на схеме базирования заготовки все действующие на нее силы: силы и моменты резания, зажимные усилия, реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с опорными и зажимными элементами.

Расчетную схему следует составлять для наиболее неблагоприятного местоположения режущего инструмента по длине обрабатываемой поверхности.

По расчетной схеме необходимо установить направления возможного перемещения или поворота заготовки под действием сил и моментов резания, определить величину проекций всех сил на направление перемещения и составить уравнения сил и моментов:

Примеры расчета зажимного усилия Р₃

Пример 1. Фрезерование плоскости при данном способе базирования и закрепления заготовки (рис. 5.2)

Рис. 5.2. Фрезерование плоскости.

Из уравнения равновесия:

Введем коэффициент надежности закрепления К:

Пример 2. Сверление отверстия в заготовке, закрепленной в 3-х кулачковом патроне (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Сверление отверстия.

 

При перемещении заготовки в кулачках вдоль оси имеем коэффициент трения f₁, а при поворачивании f₂.

Тогда

 

Определим величину зажимного усилия при условии недопустимости перемещения заготовки в кулачках. Предположим, что в патроне 3 кулачка. Тогда 3 Т₁=Р₀. Введем К:

откуда

При условии недопустимости провертывания заготовки в кулачках

или

откуда

Окончательно имеем

 

 

31. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Р_и

Силовые механизмы обычно выполняют роль усилителя. Его основной характеристикой является коэффициент усиления i (передаточное отношение сил)

Наряду с изменением величины исходного усилия силовой механизм может также изменять его направление, разлагать на составляющие и совместно с контактными элементами обеспечивать приложение зажимного усилия к заданной точке. Иногда силовые механизмы выполняют роль самотормозящего элемента, препятствуя раскреплению заготовки при внезапном выходе из строя привода.

Силовые механизмы делятся на простые и комбинированные. Простые состоят из одного элементарного механизма - винтового, эксцентрикового, клинового, рычажного.

Комбинированные представляют собой комбинацию нескольких простых: рычажного и винтового, рычажного и эксцентрикового, рычажного и клинового и т.д.

Силовые механизмы используются в приспособлениях с зажимными устройствами как первой, так и второй групп. Для приспособлений с зажимными устройствами первой группы силовой механизм следует выбирать совместно с приводом, чтобы можно было рационально согласовать силовые возможности механизма (коэффициент усиления i) с силовыми данными привода.

Выбор конструктивной схемы силового механизма производится также с учетом конкретных условий компоновки приспособления.

Для выбранного силового механизма необходимо определить коэффициент усиления i и исходное усилие Р_и, которое должно быть приложено к силовому механизму приводом или рабочим.

Расчетная формула для нахождения Р_и может быть получена на основе решения задачи статики - рассмотрения равновесия силового механизма под действием приложенных к нему сил.