Вследствие характерных особенно­стей станков с ЧПУ к станочным при­способлениям предъявляются специфи­ческие конструктивные требования.

Одна из основных особенностей стан­ков с ЧПУ — их высокая точность. Станочные приспособления оказывают существенное влияние на повышение точ­ности обработки, поскольку погрешность, возникающая при базировании заготовки в приспособлении, является одной из ос­новных составляющих суммарной по­грешности обработки. Следовательно, приспособления к станкам с ЧПУ должны обеспечивать большую точность установ­ки заготовок, чем приспособления к уни­версальным станкам. Для этого необхо­димо исключить погрешность базирова­ния путем совмещения баз, погрешность закрепления заготовок должна быть сведена к минимуму, точки приложения зажимных сил нужно выбирать таким образом, чтобы по возможности пол­ностью исключить деформацию загото­вок. Точность изготовления приспособ­лений к станкам с ЧПУ должна быть значительно выше, чем приспособлений к универсальным станкам. Погрешность установки приспособлений на станках должна быть минимальной.

Станки с ЧПУ имеют повышенную жесткость. Следовательно, станочные приспособления для них не должны снижать жесткость системы СПИД при использовании полной мощности станков, а значит, жесткость приспособлений к станкам с программным управлением должна быть выше жесткости приспо­соблений к универсальным станкам. По­этому приспособления нужно изготов­лять из легированных сталей (с терми­ческой обработкой рабочих поверхно­стей) или модифицированных чугунов.

Поскольку при обработке на стан­ках с ЧПУ программируемые переме­щения станка и инструмента задаются от начала отсчета координат, в ряде случаев приспособления должны обеспе­чивать полную ориентацию заготовок относительно установочных элементов приспособления, т: е. должны лишить ее всех степеней свободы. При этом необ­
ходимо также полное базирование при­способлений на станке для обеспечения их точной ориентации относительно ну­левой точки станка. Следовательно, од­ной из основных особенностей приспособ­лений к станкам с ЧПУ является необ­ходимость ориентации приспособлений не только в поперечном направлении отно­сительно продольного паза стола станка, но и в продольном направлении.

Для быстрой полной ориентации при­способлений на столах станков в по­следних помимо продольных пазов де­лают поперечный паз или отверстие (или и то и другое). Приспособление бази­руется по пазам станка посредством трех призматических или цилиндриче­ских шпонок, по отверстию и пазу — штырем и шпонкой или двумя штырями.

Ориентация инструментов для обра­ботки отверстий на станках с программ­ным управлением осуществляется авто­матически по заданной программе, по­этому в приспособлениях отсутствуют элементы для ориентации и направления инструмента — кондукторные втулки. Следовательно, на станках с ЧПУ вместо сложных кондукторов применяют про­стые установочно-зажимные приспособ­ления.

Важная особенность станков с ЧПУ — обработка максимального числа поверхностей с одной установки заго­товки. Следовательно, приспособления должны быть спроектированы таким образом, чтобы установочные элементы и зажимные устройства не препятство­вали подходу режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям заготов­ки, обеспечивая при этом ее закрепление без «перехвата». Наиболее эффектив­ным средством при обработке пяти плоскостей является закрепление заго­товок со стороны установочной опорной поверхности.

Основные требования, предъявляе­мые к деталям, обрабатываемым на стан­ках с ЧПУ, и влияющие на конструк­цию приспособлений, могут быть сфор­мулированы следующим образом.

1. Заготовки должны иметь хорошо оформленные установочные базовые по­верхности, обеспечивающие точность ба­зирования и надежность установки, а также удобные места для приложения сил зажима, обеспечивающие надеж­ность закрепления без деформации. При отсутствии надежных установочных баз необходимо предусматривать техноло­гические приливы, платики, бобышки, от­верстия и т. д., обеспечивающие надеж­ное базирование заготовок по трем пло­скостям или по плоскости и двум от­верстиям. При отсутствии удобных мест для приложения сил зажима необхо­димо предусматривать технологические выступающие платики, буртики, бобыш­ки, гладкие или резьбовые отверстия и т. д., обеспечивающие возможность надежного зажима заготовок без пере­закрепления их в процессе обработки. Места приложения сил зажима должны быть расположены так, чтобы зажимные устройства не препятствовали свобод­ному подходу инструмента ко всем об­рабатываемым поверхностям. На стан­ках с ЧПУ наиболее целесообразно обра­батывать детали прямоугольных форм со сплошными платиками и приливами.

2. Для исключения переустановки детали или применения дополнитель­ных приспособлений желательно, чтобы детали не имели поверхностей и отвер­стий, расположенных под углом.

3. Для обеспечения высокой точности базирования предпочтительно конструи­ровать детали, позволяющие базировать их по трем плоскостям. При этом при­меняют в основном чистые базовые поверхности, которые на первых опера­циях подготовляют на обычных универ­сальных станках.

4. Если при обработке невозможно базировать заготовку по трем плоско­стям, применяют менее точную схему ба­зирования — по плоскости и двум отвер­стиям. При этом отверстия должны быть максимально удалены друг от друга и выполнены не ниже чем по 7-му квали- тету.

Станки с программным управлением являются полуавтоматами, выгодно от­личающимися от традиционных полуав­томатов тем, что обеспечивают возмож­ность быстрого перехода от. одной партии обрабатываемых деталей к другой с ми­нимальным временем простоя станка. Переналадка станка, как правило, сво­
дится лишь к замене программоноси­теля, на что затрачивается незначитель­ное время. Однако существенные затра­ты подготовительно-заключительного времени связаны с транспортированием, установкой, закреплением, раскреплени­ем и съемом приспособлений. Это по­вышает время простоя станка, доля ко­торого в общем балансе времени обра­ботки увеличивается с уменьшением пар­тии обрабатываемых деталей. Большое значение имеет также отсутствие про­стоев станков, связанных с подготов­кой приспособлений при переналадке станков на обработку новых партий де­талей. Следовательно, конструкции при­способлений должны также обладать гибкостью, т. е. обеспечивать быструю пе­реналадку, ориентацию и закрепление на станке, а также легкое отсоединение и присоединение их пневмо - или гидро­системы к источнику давления.

Как известно, наибольшая доля вре­мени простоя станков приходится на транспортирование, установку, закреп­ление, раскрепление и съем обрабаты­ваемых заготовок. На станках с ЧПУ при установке заготовок на столе станка и в стационарных приспособлениях заго­товки меняют при остановке станка. Следовательно, сокращение вспомога­тельного времени на транспортирование и установку заготовок позволяет значи­тельно повысить эффективность исполь­зования станков с программным управ­лением, особенно многоцелевых станков. Целесообразно при небольшом времени обработки применять быстродействую­щие ручные или механизированные за­жимы, позволяющие значительно сокра­тить вспомогательное время на закреп­ление и разжим обрабатываемых заго­товок. В качестве зажимных устройств широко применяют универсальные гид­равлические зажимные устройства с пневмогидравлическими усилителями давления. На расточных и многоцеле­вых (фрезерно-сверлильно-расточных) станках, поскольку заготовки обрабаты­вают с нескольких сторон, приспособ­ления устанавливают на поворотном столе станка. Для подвода рабочей среды механизированных приводов к пневмо - или гидроцилиндрам зажимных уст­ройств приспособлений необходимо пред­усмотреть в осях поворотных столов отверстия для присоединения трубопро­водов.

Характерной особенностью приме­нения станков с ЧПУ является увели­чение затрат времени на технологи­ческую подготовку производства. Даже при использовании работающих в авто­матическом цикле многоцелевых станков, обеспечивающих автоматическую смену инструмента и заготовок, требуется зна­чительное время на технологическую подготовку производства. Следователь­но, обработка деталей на станках с ЧПУ увеличивает трудоемкость подго­товки производства, и любое мероприя­тие, повышающее производительность труда на этапе технологической подго­товки производства, значительно повы­шает эффективность применения стан­ков с ЧПУ. В этом плане выгодно приме­нять компоновки из заранее изготовлен­ных унифицированных агрегатов, узлов и деталей или быстро переналаживать заранее изготовленные установочно-за - жимные приспособления.

Возможность обработки на станках4 с ЧПУ, особенно на многоцелевых станках, большого числа поверхностей с одной установки резко сокращает число станочных приспособлений, необ­ходимых для установки и закрепления заготовки при ее переустановке. Отсут­ствие направляющих элементов приспо­соблений, предназначенных для ориента­ции и направления инструмента, повы­шает точность обработки, а заменяю­щая их программа с течением времени не изнашивается.

Упрощение конструкций и удешевле­ние приспособлений наряду с резким сокращением их числа обеспечивает су­щественную экономию затрат на подго­товку производства. Помимо этого сокра­щаются затраты на ремонт приспособле­ний и их хранение.

Стандартизация унифицированных агрегатов, узлов, деталей и конструк­ций универсальных и специализирован­ных приспособлений создает предпосыл­ки для их централизованного изготов­ления, что в значительной мере сни­жает их себестоимость, повышает точ - ноеть и долговечность, в результате чего повышается экономическая эффектив­ность применения станков с ЧПУ за счет сокращения капитальных вложений на помещение и оборудование инстру­ментальных цехов и высвобождения квалифицированных рабочих-инструмен - талыдиков.

На станках с ЧПУ наиболее це­лесообразно применять системы обра­тимых переналаживаемых приспособле­ний, т. е. заранее изготовленных при­способлений многократного использо­вания, не требующих затрат времени и средств на их проектирование и изго­товление.

Поскольку на станках с ЧПУ обра­батывается максимально возможное чи­сло поверхностей с одной установки заготовки и, следовательно, время об­работки велико, наиболее эффективно производить смену заготовок в при­способлениях вне рабочей зоны станка, совмещая время на смену заготовки с временем работы станка. Для этой цели целесообразно применять маятниковый способ обработки, двухпозиционные по­воротные накладные столы, а также уни­версально-наладочные угольники с дву­мя или четырьмя установочными по­верхностями, располагаемыми на пово­ротных столах. Таким образом, время смены заготовок в разгрузочной пози­ции совмещается со временем обработки заготовки, установленной в рабочей позиции.

При обработке заготовок корпусных деталей на многоцелевых станках осо­бенно эффективно применение двух при­способлений, устанавливаемых на пере­ходных плитах-поддонах (спутниках), обеспечивающих смену заготовок вне станка.