Универсальная зажимная оснастка

1.

Квалификация: «Автоматизация производственных процессов механообработки»
Чапышев А.П.

2.

Основные понятия, определения, классификация

3.

Вспомогательное устройство для
выполнения операций механической
обработки, сборки, испытания и контроля

4.

По целевому назначению
По степени специализации
По степени механизации и автоматизации

5.

Станочные
Фиксации инструмента
Сборочные
Контрольные
Манипуляции с заготовками (деталями) в
процессе загрузки (выгрузки) в (из)
технологического оборудования

6.

Станочные
УСП
Столы
Тиски
Патроны

7.

Фиксации инструмента
Фиксация
матриц/пуансонов
Зажим режущего
инструмента
Типы цанговых зажимов
Цанговые зажимы
инструмента

8.

Сборочные
Секция приспособления для сборки
с ручными блоками зажима
Автоматизированный комплекс
зажимных механизмов, используемых
при сборке кузова автомобиля

9.

Контрольные
Набор установочных струбцин
Вспомогательный модуль контроля геометрии инструмента

10.

Контрольные
4
2
3
1
5
Модульная оснастка для контроля геометрии на КИМ

11.

Манипуляции с заготовками (деталями) в
процессе загрузки (выгрузки) в (из)
технологического оборудования
Деталь после завершения
полировки в схвате
манипулятора
Модуль хранения
заготовок/готовых деталей
поворотный
Финишная обработка заготовки
коленчатого вала

12.

Универсальные
Специализированные
Специальные

13.

-
Универсальные приспособления:
Индивидуальный и мелкосерийный тип
производства;
Изготавливаются на специализированных
предприятиях;
Патроны, тиски, поворотные столы и.т.д.
Струбцины
Наклоняемые столы
Наклоняемые тиски
Наклоняемые
основания
Зажимы
Прихваты
Поворотные столы/стойки
Тиски

14.

-
-
Специализированные приспособления:
Мелкосерийный и среднесерийный тип
производства;
Используются для групповой обработки
Для заготовок, сходных по технологическим
признакам;
Специализированное
многоместное приспособление
для деталей типа “Рычаг”
Специализированное
многоместное приспособление
для деталей типа “Кронштейн”

15.

Специализированные приспособления
(безналадочные):
1
3
2
4

16.

Специализированные приспособления
(наладочные):
Базовый модуль+сменный модуль (модули)
4
1
2
3
5
6

17.

Специализированные приспособления
(наладочные):
2
1
3
4
5

18.

Специальные приспособления:
-
Для выполнения только одной
технологической операции;
-
Используются для крупносерийного и
массового производства.
Приспособление для комплексной обработки (расточка
отверстий) фланца несущего винта за один установ
Приспособление для расточки отверстий редуктора
Приспособление для хонингования
блока цилиндров дизеля

19.

Специальные приспособления:
3
1
2
4

20.

Ручные
Механизированные
Автоматизированные
Автоматические

21.

Установочные блоки
Зажимные блоки
Блоки стабилизации положения режущего
инструмента
Приводы зажимных элементов
Корпуса (основания) для установки блоков
Вспомогательные модули

22.

1
Установочные блоки:
2
3

23.

Установочные блоки:
Плиты
1
2
3
Установочный штифт
Плита
Стол станка
4
5
Монтаж плит в плоскости стола с Тобразными пазами
Прямоугольные блоки

24.

Установочные блоки:
Тумбы
1
2
Примеры фиксации деталей типа “Корпус” и “Кронштейн”на установочных блоках вертикального типа (“Тумба”)

25.

Зажимные блоки:
Требования
-
-
не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое при
базировании;
Отсутствие деформации закрепляемых заготовок;
Минимально необходимая сила зажима;
Минимальные затраты времени на закрепление;
Зажимные блоки не должны воспринимать силы резания;

26.

Зажимные блоки:
Факторы, подлежащие учёту при расчёте
сил зажима

27.

Схемы зажима:
Схема 1
Заготовка
Опора
Сила зажима W и сила резания P
направлены в одном направлении;
На заготовку действует
минимальная сила зажима W_min

28.

Схемы зажима:
Схема 2
Заготовка
Опора
Сила зажима W и сила резания
P направлены в
противоположном
направлении;
Требуемая сила зажима W=KP

29.

Схемы зажима:
Схема 3
Заготовка
Опора
Сила зажима W и сила резания
P направлены в взаимно
перпендикулярном
направлении;

30.

Схемы зажима:
Схема 4
Заготовка
Опора
Сила зажима W прижимает
заготовку к опорам;
Первая компонента силы резания
P1 прижимает заготовку к
нижним опорам;
Вторая компонента силы резания
P2 перпендикулярна силе
зажима.

31.

Схемы зажима:
Схема 5
Сила зажима W действует
горизонтально;

32.

Зажимные блоки:
Учёт влияния факторов резбовых соединений
Трение головки болта
Сила
закрепления
Момент
Трение в резьбовом соединении

33.

1
Зажимные блоки:
2
5
3
4

34.

1
Зажимные блоки:
2
3
4

35.

Зажимные блоки:
4
1
2
3
5

36.

Зажимные блоки:
2
1
A
B
3

37.

Зажимные блоки:
1
3
2
4

38.

Зажимные блоки:
1
2

39.

Зажимные блоки:

40.

Зажимные блоки:
1
2
3

41.

Зажимные блоки:
1
2
7
4
3
8
5
6

42.

Зажимные блоки:

43.

Комбинированные зажимные/установочные блоки:
2
1
4
3

44.

Комбинированные зажимные/установочные блоки:
1
3
4
2

45.

Комбинированные зажимные/установочные блоки:
1
3
2
4

46.

Вспомогательные модули:
2
1
3

47.

Вспомогательные модули:
A
C
2
B
1
3

48.

Преимущества:
+ Высокое быстродействие;
+ Простая аппаратура для управления;
+ Надёжность и стабильность;
+ Отсутствие влияния изменений температуры
окружающей среды;
Недостатки:
- Большие габариты;
- Невысокий КПД;
- Трудность обеспечения плавности хода зажимных
элементов при работе

49.

Преимущества:
+ Меньше масса и габариты исполнительного
механизма;
+ Смазка трущихся частей гидроаппаратуры
гидравлической жидкостью;
Недостатки:
- Сложность и большие габариты гидроустановки;
- Высокая стоимость;

50.

Вспомогательные модули:

51.

Базирование в приспособлениях

52.

53.

54.

Исполнения угловых рифлёных опор
Гладкие
цилиндрические
Рифлёные
Плавающие
Эластичные
Винтовые
С абразивным
покрытием
Угловые
рифлёные
Угловые
Регулируемые
Исполнения круглых
(цилиндрических) рифлёных опор

55.

Конструктивные варианты установки рабочих
элементов рифлёных опор в узлы оснастки
1
3
5
2
4
6

56.

Конструктивные варианты сборных плавающих опор
1
3
2

57.

Конструктивные варианты сборных опор
4
1
2
3

58.

Использование сборных плавающих опор
Опора 1
Заготовка
Опора 2

59.

1
2
3
Упор с возможностью тонкой регулировки положения с испоьзованием эксцентрика
4
5
Упор с функцией зажима
6

60.

1
2
4
5
3
6
7
Примеры специализированных многоместных приспособлений для повышения
производительности операций фрезерования или обработки отверстий

61.

2
1
4
3
5
6
Примеры специализированных многоместных приспособлений для повышения
производительности операций фрезерования или обработки отверстий

62.

1
2
3
4
5
6

63.

1
3
2

64.

Промышленные рабочие
станции
Интерфейсы
1
Датчики
2
3

65.

1
2
3

66.

1
2
Примеры использования системы Ball-lock

67.

1.
Стол станка
2.
Винт фиксации
переходной плиты
3.
Втулка системы
Ball-Lock
4.
Спутник
5.
Фиксатор Ball-Lock
6.
Переходная плита
7.
Штифт
8.
Сухарь
5
2
4
3
6
7
1
8
Типовая структура системы Ball-lock

68.

Зажимной
сухарь
Штифт
Поршень
Структура модуля
Предельные установочные
параметры

69.

3
2
Полость подачи масла
Поршень
Пружины
1
Структура гидравлического
модуля
4

70.

Цанга
Пружины
Поршень
Полость подачи масла

71.

Пружины
Поршень

72.

1
2
Стадия фиксации

73.

1
2
Стадия очистки

74.

Центрирование + зажим
1
Зажим в двух плоскостях
(люфт до 0,1мм)
2
Зажим с компенсацией
термических деформаций
Типы используемых сухарей в зависимости от
числа мест в паллете

75.

1
2
5
3
6
7
4
8
Примеры технических решений применения модулей быстрого базирования в
приспособлениях различного назначения
9

76.

Способы фиксации
законцовочных сухарей
Моно-, дуо- и
квадропаллеты
Типы законцовочных
сухарей
Пример использования квадро- и дуопаллеты с
двойным и четверным настольным зажимом

77.

Внешний вид
автоматического фиксатора
Фиксация
Разжим
Принцип работы автоматического фиксатора

78.

3
4
2
5
1
Примеры применения модулей быстрого базирования с автоматическими фиксаторами

79.

1
2
4
5
3
6
Примеры специализированных многоместных приспособлений для повышения
производительности операций фрезерования или обработки отверстий

80.

1
2
3
Примеры специализированных многоместных приспособлений для повышения
производительности операций фрезерования или обработки отверстий
4

81.

Томбстоун
1
3
2
4

82.

Томбстоун
Универсальный базовый модуль
Установка переходных втулок для последующего
монтажа базовых/зажимных элементов

83.

Томбстоун
Универсальные базовые модули
(двухпозиционные)
Универсальные базовые модули
(четырёхпозиционные)

84.

Томбстоун
Приспособление для деталей
призматического типа на базе четырёх
многоместных тисочных модулей с
регулируемыми упорами для
позиционирования деталей
Многоместный тисочный модуль для
деталей призматического типа и
томбстоун на его базе

85.

Томбстоун
Процесс обработки деталей типа
“Корпус” на приспособлении Томбстоун
с гидроприводом зажима
Тисочные модули, отдельно
установленные на столе станка
Снятие деталей с приспособления
на базе тисочных модулей для
заготовок призматического типа
после завершения обработки

86.

Томбстоун

87.

Томбстоун

88.

2
1