1 Методика проектирования приспособлений

В настоящее время конструкторы редко разрабатывают оригинальные приспособления, аналоги которых ранее не применялись в машиностроении. Обычно в основу разрабатываемых конструкций закладываются типовые решения, уже проверенные на практике и хорошо себя зарекомендовавшие в эксплуатации. При этом широко используются прототипы приспособлений, стандартные полуфабрикаты и элементы, что не только ускоряет процесс проектирования и изготовления приспособлений, но и снижает их стоимость. Однако при наличии большого количества разнообразных и сложных конструкций деталей двигателей конструктору приходится затрачивать немало труда, чтобы на основе имеющихся прототипов создать приспособление, отвечающее всем требованиям технологического процесса по выполнению данной операции и условиям его эксплуатации.

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к конструкциям приспособлений:

1. Обеспечение заданной точности обработки заготовки на данной операции.

2. Получение высокой производительности при обработке заготовки и экономической эффективности от применения приспособления.

3. Выполнение условий эксплуатации, а именно: соблюдение всех правил охраны труда, удобства установки и снятия заготовки, обслуживание приспособления и др.

Известно, что вспомогательное время, затрачиваемое на базирование, закрепление и раскрепление заготовки, составляет 30-60% от общего вспомогательного времени на выполнение операции. Это важный резерв повышения производительности труда.

Значительно сократить вспомогательное время позволяют механизация и автоматизация приспособлений и внедрение наиболее совершенных конструкций. При этом исключаются многие ручные приемы, что облегчает труд, делает его более производительным и в конечном итоге повышает качество работы.

При конструировании приспособлений целесообразно механизировать или автоматизировать следующие приемы работы:

1 - загрузку обрабатываемых заготовок в рабочую зону приспособления с помощью подающего или загрузочного устройства;

2 - закрепление и раскрепление заготовок;

3 - периодические повороты заготовок при позиционной обработке с последующей фиксацией и зажимом поворотной части приспособления;

4 - вращение при непрерывной обработке с механизированным или автоматизированным закреплением и раскреплением обрабатываемых заготовок на вращающемся столе при фрезеровании;

5 - удаление обработанных заготовок из рабочей зоны приспособления (с помощью пружинных выталкивателей, пневматических и других плунжеров);

6 - очистку установочных элементов приспособления от стружки путем отсоса или сдувания ее сжатым воздухом или удаления струей охлаждающей жидкости.

Уровень механизации и автоматизации того или иного приспособления в первую очередь зависит от программы выпуска деталей в год. Чем больше годовая программа выпуска деталей, тем выше должен быть уровень механизации и автоматизации приспособления. Однако во всех случаях при решении вопроса об уровне механизации и автоматизации необходимо проводить экономическое обоснование целесообразности применения выбранного варианта приспособления.

Заводы авиационного двигателестроения организуются по единичному (опытные заводы) и серийному типу производства. В единичном производстве широко используются универсальные, универсально-сборные, а также специальные приспособления сравнительно простых конструкций. Если же обработка заготовок осуществляется по групповому технологическому процессу, то применяют специализированные, т.е. групповые приспособления. В серийном производстве наряду с универсальными и групповыми широко применяются специальные приспособления с различным уровнем механизации и автоматизации.

В серийном производстве разрабатывается операционный технологический процесс изготовления детали. При оформлении операционных карт и карт эскизов технолог наряду с данными, которые записываются в эти документы, указывает схему установки заготовки, т.е. ее базирование и закрепление, последовательность обработки поверхностей (переходы), точность выполняемых размеров, название и вид приспособления, применяемый станок. Все эти данные определяют принципиальную схему предполагаемого приспособления. На основании операционных карт технолог составляет задание (заказ) на проектирование приспособления.

Конструктор по приспособлениям претворяет замысел технолога в реальную конструкцию. При этом, сохраняя принципиальную схему, предложенную технологом, конструктор разрабатывает и анализирует различные варианты конструкций приспособлений и выбирает из них наиболее оптимальный, отвечающий всем требованиям выполнения операции. Этот вариант согласовывается с заказчиком, и после этого оформляются рабочие чертежи общего вида конструкции и деталей.

Для проектирования приспособления конструктор должен иметь все исходные материалы.

Кроме исходных данных конструктор должен иметь вспомогательные материалы: альбомы типовых конструкций универсальных, специализированных (групповых) и специальных приспособлений, стандартизованных (нормализованных) полуфабрикатов, силовых приводов, механизмов и элементов приспособлений, данные о форме и размерах посадочных мест станков, на которых устанавливаются и закрепляются приспособления, о применяемых конструкционных материалах для изготовления деталей приспособлений, а также технические руководящие материалы, книги, справочники, учебные пособия, необходимые для выполнения технико-экономических расчетов по обоснованию приспособления.

Рассмотрим последовательность проектирования специального приспособления.