Продолжение таблицы 2.3

<6 7 8910 11 12 >


Св. 36 до 37	35,8										0,0133	0,280
Св. 37 до 38	36,8										0,0144	0,302
Св. 38 до 39	37,8										0,0155	0,321
Св. 39 до 40	38,8										0,0167	0,343
Св. 40 до 41	39,8		0,6								0,0178	0,354
Св.41 до 42	40,8								0,0082	0,122
Св. 42 до 43 Св. 43 до 44	41,8 42,8	33,2		38 39				9,5		5,5	0,0088 0,0097	0,134 0,148
Св. 44 до 45	43,8										0,0105	0,160
Св. 45 до 46	44,8									0,0059	0,081
Св. 46 до 47	45,8	35,5	0,75			29,5					0,0067	0,090
Св. 47 до 48	46,8				4,5		0,0075	0,100
Св. 48 до 49	47,8							9,5			0,0083	0,109
Св. 49 до 50	48,8						0,0092	0,117
Св. 50 до 51	49,3	39,5	0,77								0,0090	0,115
Св. 51 до 52	50,8						10,5				0,0098	0,124
Св. 52 до 53	51,8							0,0106	0,134
Св. 53 до 55 Св. 55 до 57	52,8 54,8	41,6	0,8	49 50		30,5					0,0083 0,0109	0,118 0,131
Св. 57 до 59	56,8										0,0121	0,145
Св. 59 до 61	58,5			54,7				0,0080	0,091
Св. 61 до 63	60,5	46,6	0,9	56,7		31,5		10,5			0,0091	0,101
Св. 63 до 65	62,5			58,7							0,0101	0,112

Продолжение таблицы 2.3


Св. 65 до 67	64,5			60,7			0,0057	0,060
Св. 67 до 69	66,5			62,7			0,0063	0,068
Св. 69 до 71	68,5	51,7	1,0	64,7	10,5	5,5	0,0077	0,082
Св. 71 до 73	70,5			66,7			0,0084	0,089
Св. 73 до 75	72,5			68,7			0,0092	0,090
Св. 75 до 77	74,5			70,5			0,0072	0,072
Св. 77 до 79	76,5	54,7	1,1	72,5	П,5	6,5	0,0080	0,080
Св. 79 до 80	78,5			74,5			0,0088	0,090
Св. 80 до 82	79,5			75,5			0,0088	0,060
Св. 82 до 84	81,5			77,5			0,0095	0,065
Св. 84 до 86	83,5	57,7	1,2	79,5			0,0098	0,071
Св. 86 до 88	85,5			81,5			0,0104	0,076
Св. 88 до 90	87,5			83,5	13,5	7,5	0,0109	0,082
Св. 90 до 92	89,5			84,5	0,0087	0,072
Св. 92 до 94	91,5			86,5			0,0092	0,076
Св. 94 до 96	93,5	61,8	1,3	88,5			0,0097	0,081
Св. 96 до 98	95,5			90,5			0,0101	0,086
Св. 90 до 100	97,5			92,5			0,0106	0,090

10. Размеры t, с и г гофрированных втулок (рис. 2.6, б)
рекомендуется принимать следующими:

при D₃ < 50 мм t = с = 0,3 мм;
при D₃ > 50 мм t = с = 0,5 мм;
при D₃ < 60 мм г = 0,5 мм;
при 60 < £>₃ < 90 мм г = 0,75 мм;
при D₃ > 90 мм г = 1 мм.

11. Осевые размеры корпуса оправки следует назначать с
учётом осевых габаритов обрабатываемых заготовок. Гаран-
тированный зазор s_r между корпусом оправки и гофрирован-
ной втулкой принимается: при D₃ < 30 мм s_r = 10 мкм; при
D₃ > 30 мм s_r = 20 мкм. Отклонение размеров посадочной
цилиндрической поверхности оправки принимается по 5-6-му
квалитетам точности. Допуск радиального биения посадоч-
ного диаметра корпуса оправки относительно оси вращения
принимается в пределах 1-й, а допуск биения торца в пре-
делах 3, 4-й степеней точности. В качестве материала корпу-
са оправки принимаются стали 18ХГТ и 20Х с цементацией
слоя толщиной 1...1.2 мм и термообработкой до твёрдости
53...57 НРС_Э. Шероховатость ответственных поверхностей по
параметру Ra_cp = 0,2...0,4 мкм.

12. Наружный диаметр втулки-проставки рекомендуется
принимать равным диаметру D_t гофрированной втулки (до-
пуск по h8), а внутренний — равным d₂ гофрированной втул-
ки (допуск по Н7). Диаметральный зазор между проставкой и
корпусом оправки — 0,03...0,05 мм. Отверстие и торцы сле-
дует обрабатывать с шероховатостью по Ra_cp = 0,4 мкм. До-
пуск биения торцов втулок-проставок относительно отверстия
необходимо назначать в пределах 3, 4-й степеней точности.

Контрольные вопросы

1. Каковы разновидности оправок, их назначение и обес-
печиваемая точность установки заготовок (деталей)?

2. Из каких материалов и с какой термической (химико-
термической) обработкой изготавливаются оправки?

3. Как рассчитываются конические оправки?

4. Как рассчитываются оправки для установки заготовок
(деталей) с зазором? Какая при этом достигается точ-
ность установки?

5. Какова методика расчёта оправок для установки заго-
товок (деталей) с натягом? Какие существуют ограни-
чения по использованию этих оправок?

6. Какова последовательность расчёта гидропластмассо-
вых оправок с тонкостенной гильзой?

7. В чём заключается расчёт оправок с гофрированными
втулками?

8. Какие требования предъявляются к базовым поверх-
ностям заготовок и деталей, устанавливаемых на оп-
равки?

ГЛАВА 3

ОСНАСТКА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
ПРОИЗВОДСТВ И СТАНКОВ С ПУ

3.1 Особенности оснастки для станков-автоматов,
полуавтоматов и автоматических линий

В зависимости от требований производства может осуще-
ствляться частичная или полная автоматизация приспособ-
лений. В первом случае автоматизируется один или несколь-
ко приёмов работы: загрузка заготовок в рабочую зону при-
способления; закрепление и открепление заготовок; поворот
(перемещение), фиксация и закрепление поворотных (под-
вижных) частей приспособления; выталкивание и выгрузка
заготовок после обработки; измерение поверхностей в про-
цессе обработки и т.п. Приспособления с частичной автома-
тизацией называются полуавтоматическими.

В автоматических приспособлениях все приёмы выпол-
няются без участия рабочих. Для этого используются конеч-
ные выключатели, сервозолотники и упоры, приводимые в
действие подвижными рабочими органами станков (столом
фрезерного, шпинделем сверлильного, суппортом токарного
и т.д.). Как правило автоматические приспособления явля-
ются элементами станка-автомата. Это позволяет станки уни-
версальные и полуавтоматы превращать в автоматы.

Рисунок 3.1 иллюстрирует горизонтальный многорезцо-
вый полуавтомат, превращенный за счёт установки автома-
тических приспособлений в автомат. На станке обрабатыва-
ется литая заготовка втулки с наружным диаметром 50 мм и
длиной 75 мм, которая устанавливается на шпиндельную
кулачковую оправку отверстием диаметром 40 мм, обтачива-
ется по наружной поверхности и подрезается по торцу со сня-
тием внутренней фаски.

Станок оснащён магазинным загрузочным приспособле-
нием 3, вращающимся пневмоцилиндром и специальной пи-

нолыо 6 с пневмоприводом 7 двустороннего действия и уста-
новленными на ней толкателем 5 и съёмником 2. Заготовка
под действием силы тяжести (веса) поступает из магазина
загрузочного приспособления 3 в гнездо подавателя 8, кото-
рый под действием пневмоцилиндра подаёт её в зону обра-
ботки, где она толкателем 5 надевается на оправку 4. При
раздвигании кулачков оправки пневмоцилиндром 1 посред-
ством тяги, проходящей через отверстие шпинделя станка,
заготовка базируется и закрепляется на оправке. При этом
подаватель возвращается в исходное положение, принимая в
своё гнездо из магазина следующую заготовку. После обта-
чивания цилиндрической поверхности, подрезания торца и
растачивания фаски заготовка разжимается и съёмником 2
снимается с оправки 4.

В электрооборудование станка дополнительно введена
электроаппаратура, связывающая в один автоматический,
непрерывно повторяющийся цикл работу механизмов стан-
ка и приспособлений.

Рис. 3.1 Схема полной автоматизации многорезцового полуавтомата мод. 1А720

На автоматических линиях применяется два типа при-
способлений: стационарные и приспособления-спутники. В
стационарных приспособлениях опорные пластины обычно

Рис. 3.2 Схема приспособления для установки и перемещения корпусных заготовок на автоматических линиях

являются продолжением направляющих планок транспорти-
рующих устройств, их выдвижные пальцы имеют коничес-
кие фаски для выравнивания заготовок. Перечисленные осо-
бенности обеспечивают простую кинематику установки заго-
товки путём задвигания их в приспособления. Чаще всего
заготовки перемещаются по плоскости до упоров, и после
этого выдвигаются пальцы, входящие в базовые отверстия.
На рисунке 3.2 схематично представлено приспособление
для обработки заготовки на автоматической линии. Заготов-
ка 1 перемещается по планкам 5, 6 влево с помощью шагово-
го конвейера 7 с собачками 4 на расстояние, равное шагу
конвейера. Штанга конвейера проходит под приспособлени-
ем. Окончательное базирование заготовки по двум отверсти-
ям осуществляется пальцами 3, выдвигаемыми вверх гидро-
цилиндрами 8. После установки в приспособление и зажима
штоком гидроцилиндра 2 заготовка обрабатывается, а штан-
га конвейера 7 перемещается вправо, при этом собачки 4
поворачиваются на осях против часовой стрелки и проходят
под заготовкой и вся транспортирующая система устанавли-
вается в исходное положение. После обработки заготовки

пальцы 3 утапливаются, шток гидроцилиндра отходит вверх
и откреплённая заготовка перемещается по направляющим
планкам 5, 6 к другому агрегату автоматической линии.

Приспособления автоматических линий должны быть
надёжными. Поэтому в них часто предусматриваются авто-
матический контроль положения заготовки, самотормозящи-
еся звенья (винтовые, клиновые и другие пары), автомати-
ческая очистка от стружки.

Приспособления-спутники применяются для обработки на
автоматических линиях заготовок сложной конфигурации,
которые размещаются и закрепляются в этих приспособле-
ниях в начале автоматической линии. Все стадии обработки
выполняются при одной установке заготовки, чем обеспечи-
вается принцип постоянства баз.

'> Рис. 3.3 Приспособление-спутник автоматической линии

Закрепление и открепление заготовок в приспособлени-
ях-спутниках обеспечивается винтовыми зажимами с помо-
щью многошпиндельных электромеханических гайковертов
соответственно в начале и конце автоматической линии. Пе-
ремещение приспособлений-спутников по позициям автома-
тической линии и прижим их к жёсткому основанию осу-
ществляется так же, как и на рисунке 3.2. Одна из конст-
рукций приспособления спутника показана на рисунке 3.3.

К корпусу 1 приворачиваются винтами стальные закален-
ные планки 2, скользящие по направляющим 3 транспорти-
рующего конвейера. Палец 4 и втулка 5 служат для фикса-
ции спутника с заготовкой на позиции линии (точность фик-
сации должна быть не менее 0,05 мм).

3.2 Приспособления для станков с ПУ
и гибких роботизированных комплексов

К приспособлениям для станков с программным управ-
лением (ПУ) предъявляются требования простоты и надёжнос-
ти в работе, жёсткости, быстроты установки и снятия загото-
вок, гибкости и оперативности переналадки, пригодности для
групповой обработки. Требование гибкости (переналаживае-
мости) объясняется большой сменяемостью партий обраба-
тываемых заготовок.

Техпроцесс обработки заготовок на станках с числовым
программным управлением (ЧПУ), осуществляемый при стро-
го определённом относительном перемещении инструмента и
заготовки, требует точного положения заготовки относительно
системы координат установочных элементов приспособления.
В то же время положение заготовки должно быть точным
относительно системы координат станка.

В столах станков с ЧПУ обычно имеются центральные
отверстия и поперечные пазы для установки приспособле-
ний, на корпусах которых, как правило, предусматриваются
пальцы, шпонки или штифты. На столы станков без таких
отверстий и пазов обычно точно устанавливаются накладные
(координатные) плиты с сеткой Т-образных пазов и коорди-
натных отверстий. Базирование заготовок непосредстенно на
столах или накладных плитах осуществляется с помощью
различных подкладок, планок, упоров, домкратов, гладких,
ступенчатых и регулируемых опор.

На станках с ЧПУ применяются универсальные приспо-
собления: безналадочные с регулированием положений уста-
новочных и зажимных элементов, переналаживаемые со смен-

ными установочными и зажимными элементами (самоцент-
рирующие патроны, делительные столы и головки, поворот-
ные тиски и др.)- Наиболее широко используются УСП и
УСПП с Т-образными пазами и с отверстиями. Элементы УСП
для станков с ЧПУ обладают повышенной точностью и жёс-
ткостью по сравнению с элементами УСП для обычных уни-
версальных станков. Существует комплект УСПП с механи-
зированным приводом, который состоит в основном из не-
разборных сборочных единиц.

Рис. 3.4 Специальное приспособление для обработки угольников на станках с ЧПУ

Конструкция специализированных (для групп заготовок)
и специальных приспособлений для использования на стан-
ках с ЧПУ упрощена. В неё входит набор универсальных
элементов. Рисунок 3.4 иллюстрирует специальное приспо-
собление для обработки на станке с ЧПУ угольника 5. На
специальной плите 6 размещены установочные пальцы 2,3 is.
стандартный зажим 4. Приспособление устанавливается на
накладную плиту стола станка с сеткой отверстий и базиру-
ется с помощью двух отверстий 1 по пальцам, размещённым
в отверстиях накладной плиты.

Рис. 3.5 Двухпозиционная револьверная головка с двумя патронами для установки заготовок

Для сокращения времени простоя станков с ЧПУ в робо-
тизированных комплексах целесообразно совмещать установ-
ку и снятие заготовок с работой станка. Для этих целей на
станках используются двухпозиционные револьверные голов-
ки с двумя трёхкулачковыми патронами для установки заго-
товок, оси которых расположены под углом 90° (рис. 3.5). В
патроне 2, совмещённом со шпинделем станка, производится
обработка заготовки, в то время, как в патроне 1 осуществ-
ляется замена обработанной заготовки на необработанную.
Ось поворота револьверной головки 3, наклоненная под уг-
лом 45 °, обуславливает вертикальное положение оси патро-
на J в разгрузочно-загрузочной позиции, что создаёт хоро-
шие условия для снятия и установки заготовок с помощью
промышленных роботов (ПР). Патрон 2 с заготовкой враща-
ется с частотой п₃, перемещение инструмента в вертикаль-
ном и горизонтальном направлениях обеспечивает инстру-
ментальная револьверная головка 4 с горизонтальной осью
вращения.

Для гибких автоматизированных комплексов разрабо-
таны приспособления с автоматической переналадкой, что
очень важно для автоматизированного мелкосерийного про-
изводства.

Схема автоматического переналаживаемого приспособ-
ления, управляемого УЧПУ, для установки заготовок кор-
пусных деталей по плоскости и двум отверстиям показана
на рисунке 3.6. Установочные элементы 5 размещены на
вспомогательных револьверных головках, встроенных в ос-
новную головку 1, а боковые опоры 4 и зажимные элемен-

Рис. 3.6 Схема автоматически, переналаживаемого
приспособления для установки корпусов

ты 3 установлены на салазках 2, вертикально перемещаю-
щихся по прямолинейным направляющим кареток б и 7
приспособления, которые также могут перемещаться пря-
молинейно в горизонтальной плоскости по одной или двум
координатам.

Боковые опоры имеют возможность перемещаться гори-
зонтально с помощью гидроцилиндров независимо от зажим-
ных элементов в соответствии с конфигурацией заготовки.
Зажимные элементы и боковые опоры могут отводиться на
значительные расстояния, обеспечивая поворот заготовки
вместе с установочными элементами 5 с последующим зак-
реплением для обработки её с разных сторон. Автоматичес-
кая загрузка заготовок в приспособление осуществляется
сверху.

Для станков с ПУ, управляемых от ЭВМ, также исполь-
зуются универсальные и переналаживаемые приспособления-
спутники. Примером таких приспособлений может служить
трёхкулачковый самоцентрирующий патрон (рис. 3.7, а). На
специальном стенде в патрон П вставляется заготовка Г, а
затем он последовательно передается на станки данного уча-
стка (линии). Патрон имеет коническую поверхность К для
точной установки в шпинделе станка и выточку для надёж-
ного закрепления быстродействующим автоматическим уст-
ройством.

Установочно-зажимные элементы и устройства приспо-
соблений для станков с ПУ характеризуются точным изго-
товлением и повышенной надёжностью в работе. Это особен-
но важно для роботизированных комплексов, управляемых
ПУ. При токарной обработке, например, робот берёт заготов-
ку с транспортёра и устанавливает её в строго ориентирован-
ном положении в кулачки патрона. Все движения робота, а
также закрепление и открепление заготовки производятся
от одной управляющей программы, поступающей от ЭВМ,
управляющей группой станков. При недостаточной точности
позиционирования захвата робота кулачки патрона необхо-
димо разводить больше, чем при ручной загрузке приспособ-