Таким образом, в конструировании приспособлений часто прослеживаются следующие направления: 1) механизация и автоматизация приспособлений; 2) стандартизация приспособлений; 3) экономичность приспособлений.
Механизация и автоматизация является одним из основных направлений в проектировании приспособлений. Удельный вес машинной работы (резание) в среднем не превышает 50% от времени работы за смену. Остальное время затрачивается преимущественно на вспомогательную работу: установку и закрепление деталей, управление станком, контроль в процессе обработки. В зависимости от серийности производства tв составляет 25..60% от времени работы смены. При этих условиях становится очевидным значение механизации и автоматизации станочных приспособлений и внедрения прогрессивных конструкций.
При проектировании приспособлений и загрузочных устройств можно обеспечить механизацию или автоматизацию любого из следующих приемов вспомогательной работы на станке: 1) загрузку обрабатываемых деталей в рабочую зону приспособления (производится с помощью загрузочного устройства или механической руки, а при обработке из прутка – с помощью специального подающего устройства;
2) базирование деталей, т. е. доведение их базовых поверхностей до полного контакта с установочными элементами приспособления (производится вспомогательными цилиндрами и мембранами, обычно сблокированными с цилиндрами, осуществляющими окончательный зажим); 3) закрепление и открепление деталей;
4) периодические повороты деталей при позиционной обработке с последующей фиксацией и зажимом поворотной части приспособления; 5) вращение при непрерывной обработке, например, при непрерывном фрезеровании с механизированным или автоматизированным закреплением и откреплением деталей на вращающемся столе; 6) удаление обработанных деталей из рабочей зоны приспособления (выталкивание пружинным, пневматическим или гидравлическим плунжером, скатывание по желобу); в ряде случаев работу выталкивателя блокируют с действием зажимного устройства; 7)очистку установочных поверхностей приспособления от стружки струей сжатого воздуха, охлаждающей жидкости или путем отсоса стружки с помощью специальных устройств.
Автоматизация приспособлений в большинстве случаев базируется на применении пневматических, пневмогидравлических или гидравлических приводов, управляемых через конечные выключатели, золотниковые устройства и упоры перемещающимися рабочими органами станка.
Стандартизация приспособлений.
В области приспособлений стандартизацией охвачены:
конструктивные и размерные элементы (резьбы, конусы, шпоночные соединения, уклоны, посадки и т.п.); заготовки корпусов; узлы; некоторые конструкции приспособлений; элементы силовых приводов.
В результате применения стандартизованных узлов и деталей наряду с сокращением сроков проектирования уменьшается в 3 – 4 раза трудоёмкость механической обработки и примерно в 2 раза сокращается цикл изготовления приспособлений.
В результате себестоимость изготовления приспособлений снижается на 20 – 30%, а общий цикл оснащения нового изделия сокращается на 30 – 40%.
Универсализация приспособлений.
Быстрое развитие современного машиностроения вызывает необходимость частой замены выпускаемой продукции новой, более современной. При этом почти вся специальная оснастка списывается (старая) и проектируется и изготавливается новая. Это влечёт за собой большой объём трудовых и денежных затрат на производство приспособлений, что, в свою очередь, отражается на сроках технологической подготовки производства и себестоимости производимой продукции. Более половины всех трудовых затрат (65%) в технологической подготовке производства приходится на изготовление приспособлений и оснастки.
В то же время для обеспечения роста производительности труда и снижения себестоимости продукции необходимо повышать оснащённость техпроцессов приспособлениями.
Это противоречие стремятся преодолеть путём нормализации деталей и узлов приспособлений, которая позволяет ускорить и удешевить изготовление технологической оснастки. При этом снижается объём конструкторских работ.
Изготовление нормализованных деталей большими партиями улучшает организацию работы инструментального цеха и удешевляет их изготовление.
В настоящее время специальные приспособления состоят почти на 70% из нормализованных стандартных деталей.
Нормализация проходит тремя этапами:
1-ый этап – нормализация общих конструктивных и размерных элементов (резьбы, конусы, посадки и др.)
2-ой этап – нормализация деталей приспособлений (пальцы, пластины, установы, корпусы и др.)
3-ий этап – нормализация узлов приспособлений (пневмоцилиндры, делительные механизмы, выталкиватели и др.).
Разработка нормалей ведётся передовыми машиностроительными заводами, проектно-технологическими и научно-исследовательскими институтами. Нормали бывают ведомственные и общесоюзные.
Однако, нормализация в том виде, как показано, даёт положительные результаты при проектировании приспособлений для массового и серийного производства и не решает вопроса для мелкосерийного и индивидуального производства. Нужны качественно (иные) новые формы оснащения этих производств технологической оснасткой.