Основные элементы приспособлений
В основе любого технологического приспособления лежат корпусные (опорные) детали и сборочные единицы. Они выполняют роль несущей конструкции, на которую монтируются все остальные функциональные элементы. К этой категории относятся разнообразные опоры, подкладки, установочные угольники, кондукторные планки, державки и призмы.
Функциональные группы деталей
Установочные элементы обеспечивают точное позиционирование (базирование) заготовки в приспособлении, а также самого приспособления на станке. В эту группу входят установы, пальцы, штыри, опоры, диски и центры различных конструкций.
Направляющие элементы отвечают за взаимную ориентацию и фиксацию подвижных частей приспособления. К ним относятся валики, колонки, планки, шпонки, пальцы и втулки.
Зажимные устройства предназначены для надежной фиксации заготовки в процессе обработки. Для этого применяются прихваты, хомутики, а также механизированные зажимы: тисочные, клиновые, эксцентриковые, а также гидро- и пневмоцилиндры с различным усилием на штоке.
Механизация и автоматизация
Для повышения производительности приспособления оснащаются элементами пневмо- и гидропривода. К ним относятся пневмопреобразователи (повышающие давление сжатого воздуха до давления масла), пневмогидроусилители, аккумуляторы и дроссели. Например, в системе УСП-ЧПУ используется базовая плита с пневмозажимом на 13 штоков, создающая общее усилие до 60 кН.
Системы переналаживаемой оснастки
Гибкие производственные системы (ГПС) часто используют переналаживаемую оснастку, которая позволяет быстро адаптировать оборудование под новые детали. Для точной фиксации элементов относительно друг друга применяются два основных метода: соединение «шпонка — точный паз» и «палец — отверстие». Конструкции таких деталей универсальны и сложны, что обеспечивает обработку широкой номенклатуры заготовок. Комплекты выпускаются с различными размерами шпоночных пазов или диаметрами фиксирующих пальцев. Время сборки приспособления варьируется от 30 минут до 2 часов в зависимости от сложности.
Для многооперационных станков исполнительные элементы можно монтировать не только на плитах, но и на базовых секционных угольниках. Эти угольники имеют форму куба с сеткой координатно-фиксирующих отверстий на гранях. Установив такой угольник на поворотный стол, можно обрабатывать до четырех деталей за одну установку.
Базирование и нулевая точка
Ключевым этапом подготовки является точное выставление детали и приспособления относительно нулевой точки (начала координат) станка. Для облегчения этой задачи столы станков часто имеют центральное отверстие или систему пазов. Если такая возможность не предусмотрена, базирование производится относительно предварительно выверенного упора. Положение нулевой точки определяется с помощью специальных инструментов: уставов, центроискателей или щупов.
Палетная система загрузки
Установка заготовок непосредственно на столе станка имеет существенные недостатки: неудобство, снижение безопасности и невозможность создания запаса предварительно закрепленных заготовок. Решением этих проблем является применение палетных систем, которые механизируют и автоматизируют процесс загрузки.
Конструкция палеты: представляет собой жесткую плиту с точно обработанными базовыми и крепежными поверхностями для установки заготовок, а также направляющими для перемещений.
Принцип работы автоматической линии
Работа автоматизированной линии с палетами организована по «маятниковому» принципу. На поворотном столе и загрузочной позиции А находятся палеты. Палета с заготовкой обрабатывается на станке со всех сторон. Пока идет обработка первой детали, на палету в позиции А устанавливается вторая заготовка. По завершении цикла обработанная палета автоматически перемещается в разгрузочную позицию В, а на ее место поступает новая. Далее цикл повторяется.
Перемещение палет между позициями обеспечивается гидроцилиндром, шток которого связан с кареткой, оснащенной захватами. Фиксация палеты на столе станка осуществляется с помощью гидропривода или механических прихватов с тарельчатыми пружинами. Компоновка загрузочных устройств проектируется таким образом, чтобы совместить операции загрузки и разгрузки, минимизируя простои оборудования.