Установочные приспособления: точность, эффективность и автоматизация

Современные приспособления для станков с ЧПУ служат для высокоточной установки и надежного закрепления заготовок во время обработки. Они обеспечивают точное базирование, устойчивость и удобный доступ режущего инструмента, сводя к минимуму количество переустановок детали. От правильного выбора и конструкции оснастки напрямую зависят точность обработки, производительность и стабильность технологического процесса.

Для эффективного использования оснастки заготовки должны соответствовать ряду технических требований:

• Точные базовые поверхности — основа стабильного базирования и надежного зажима. Конструктор обязан предусмотреть технологические элементы: платики, бобышки, приливы, отверстия и зоны для приложения усилий без деформации детали.

• Простая геометрия — отсутствие наклонных поверхностей и отверстий позволяет избежать переустановки или применения дополнительных приспособлений.

• Оптимальная схема базирования — предпочтительно базирование по трём плоскостям. Если это невозможно, используется схема по плоскости и двум отверстиям, выполненным с точностью не ниже 7-го квалитета и расположенным на максимальном расстоянии друг от друга.

  Выбор конкретной оснастки зависит от типа станка, формы заготовки и требуемой операции. 

  Специалисты компании «Кросслайн» предлагают полный спектр решений в области технологической оснастки и приспособлений для ЧПУ-оборудования.

  Наши инженеры помогут:

  • подобрать оптимальные приспособления для вашего станка с ЧПУ с учетом габаритов, типа операции и материала детали;
  • рассчитать усилия зажима и подобрать систему базирования;
  • внедрить гидравлические, пневматические или магнитные решения;
  • спроектировать и поставить нестандартную оснастку под конкретные задачи.

  ---

Установочные приспособления для фрезерных станков

Прихваты. Наиболее простые зажимные приспособления для закрепления крупных заготовок на столе или угловых плитах с помощью болтов.

Тиски. Могут иметь неповоротную и поворотную конструкцию. Универсальные устройства разворачиваются сразу в нескольких плоскостях, что облегчает установку заготовок для обработки наклонных поверхностей. Тиски могут комплектоваться пневмо- или гидроприводом, его наличие существенно облегчает физическую нагрузку оператора станка.

Призмы. Предназначены для установки заготовок круглого сечения. Они крепятся к столу станка прихватами, а заготовка в них фиксируется струбцинками или прихватами. 

Установочные приспособления для токарных станков

Патроны. В зависимости от количества кулачков различают двух-, трех- и четырехкулачковые зажимные токарные патроны для станка с ЧПУ. Наиболее часто используется самоцентрирующий трехкулачковый патрон. Он обеспечивает быстрое, точно отцентрированное закрепление цилиндрических заготовок. Четырехкулачковый патрон применяется для закрепления четырех-, шести-, восьми- и двенадцатиугольных, а также округлых заготовок.

Центры. Используются для закрепления длинных заготовок. Заготовку прижимают между центром в шпинделе и задним центром.

Оправки и планшайбы. Применяются для установки деталей, имеющих внутренние отверстия.

Люнет. Используется для поддержки длинных заготовок, устанавливаемых в патроне и заднем центре. 

Универсальные приспособления

Круглые поворотные и наклонно-поворотные столы — это специализированные устройства, предназначенные для закрепления и пространственного позиционирования заготовок при обработке на станках с ЧПУ. Конструктивно такие столы состоят из планшайбы, червячной пары (червяк и червячное колесо) и системы фиксации положения.

Большинство моделей оснащается приводом с числовым программным управлением, что позволяет автоматически поворачивать или наклонять заготовку под заданным углом в процессе обработки. В то же время существуют модификации с ручным управлением, чаще применяемые в составе наклонно-поворотных столов при выполнении вспомогательных операций.

Поворотные столы обеспечивают вращение заготовки вокруг своей оси и, в случае наклонных конструкций, установку под требуемым углом, что значительно расширяет технологические возможности станка.

Делительная головка — это приспособление, предназначенное для периодического поворота заготовки на заданный угол при выполнении фрезерных операций. Такое устройство используется преимущественно на универсальных станках, обеспечивая деление окружности на равные или неравные сектора.

Делительные головки широко применяются при:

• нарезании зубьев зубчатых колёс;
• фрезеровании канавок, пазов и многогранников;
• выполнении симметричных элементов на цилиндрических и призматических деталях.

Конструктивно делительная головка состоит из корпуса, поворотной колодки и шпиндельного узла. На шпинделе обычно устанавливается трёхкулачковый патрон, в котором фиксируется один конец заготовки. Второй конец поддерживается задней бабкой, что обеспечивает соосность и устойчивость при обработке.

Для предотвращения прогиба длинных деталей дополнительно применяются люнеты, повышающие жёсткость установки и точность обработки.

Специальные приспособления

Специальные крепежные приспособления используют в процессе обработки конкретных заготовок определенными методами. Их применяют в серийном и массовом производстве для повышения производительности труда.

По степени специализации приспособления делятся на следующие категории:

1. Универсально-безналадочные (УБП)

Готовые механизмы с регулируемыми элементами — патроны, поводковые приспособления, машинные тиски. Отличаются простотой и надежностью при серийном производстве.

2. Универсально-наладочные (УНП)

Оснастка, состоящая из базового агрегата и сменных наладок, что обеспечивает гибкость при работе с различными заготовками.

3. Специализированные наладочные (СНП)

Разработаны для типовых заготовок одинаковой формы, но разных размеров.

4. Универсально-сборные (УСП)

Система модульных элементов, собираемых по принципу «шпонка–паз». Преимущества — высокая точность (до 0,01 мм), быстрота переналадки и многократное использование компонентов.

5. Универсально-сборные механизированные (УСПМ-ЧПУ)

Модернизированная система УСП с интегрированными гидроцилиндрами. Обеспечивает автоматический зажим, повышает скорость и безопасность обработки.

6. Сборно-разборные (СРП-ЧПУ)

Отличаются повышенной точностью благодаря фиксации элементов по схеме «палец–отверстие». Используются при необходимости высокой жесткости и точного повторного базирования.

7. Неразборные специальные (НСП)

Применяются для единичных операций и уникальных деталей, когда использование универсальных систем невозможно.

Типы приводов оснастки для станков с ЧПУ

По способу привода приспособления делятся на:

• ручные — для единичных и мелкосерийных работ;
• механические, гидравлические, пневматические, магнитные — для автоматизированных производственных процессов.

Наиболее распространены гидравлические системы, обеспечивающие стабильное усилие зажима и минимальное время установки заготовки.

Магнитные и электромагнитные приспособления

Магнитные системы применяются для обработки изделий из ферромагнитных материалов (сталь, чугун).

• Магнитные приспособления автономны и безопасны, но не позволяют регулировать усилие зажима.
• Электромагнитные устройства позволяют изменять усилие зажима, однако требуют подключения к источнику питания и системы управления.

После обработки заготовки необходимо выполнить размагничивание. Для обеспечения точного позиционирования магнитные устройства дополняются базирующими элементами.