A A A

Uchwyty i przyrządy do obróbki i montażu

Ttość. Wiadomości wstępne: pojęcia podstawowe, cel i opłacalność stosowania uchwy­tów i przyrządów, klasyfikacja elementów uchwytów i przyrządów. Zasady ustalania przed­miotu w uohwycie. Konstrukcje elementów ustalających, oporowych i podporowych. Zasady zamocowania przedmiotu i konstrukcji elementów mocujących. Ustalanie i mocowanie przyrządów i uchwytów na obrabiarce. Ustalanie narzędzia względem uchwytu i przy­rządu. Urządzenia podziałowe. Korpusy uchwytów i przyrządów. Elementy pomocnicze. Normalizacja w budowie uchwytów i przyrządów. Zasady projektowania uchwytów i przy­rządów. Wskazówki metodyozne. Wraz z rozwojem przemysłu maszynowego rośnie znacze­nie uchwytów i przyrządów, jako tych środków produkcji, które są istotnym czynnikiem dla najlepszego i najekonomiczniejszego organizowania i prowadzenia produkcji. Umiejęt­ność konstruowania i stosowania uchwytów i przyrządów jest więc oząstką ogólnej wiedzy każdego technologa i bez znajomości tych zagadnień nie można w zasadzie zaprojektować prawidłowo procesu technologicznego. W miarę upływu czasu konstrukcje uchwytów i przyrządów (jak zresztą i innych środ­ków produkcji) coraz bardziej były udoskonalane, co doprowadziło do konieczności opraco­wania teoretycznych podstaw konstruowania tych środków produkcji. Dobre poznanie zasad konstruowania uchwytów i przyrządów wymaga więc nie tylko wiedzy praktycznej, ale i dużej wiedzy teoretycznej, o czym należy pamiętać przystępując do opanowania tych zagadnień. W skrypcie przedstawiono wszystkie najważniejsze wiadomości z omawianej dzie­dziny. Jest to materiał wystarczający do poznania zasad pracy i konstruowania zarówno poszczególnych elementów jak i całych uchwytów oraz przyrządów, lecz niewystarczający do pełnego opanowania wiedzy konstruktorskiej w zakresie tej tematyki. Materiał ten jest niewystarczający zwłaszcza dla tych studentów, którzy w pracy zawodowej nie zetknęli się z tymi zagadnieniami i dlatego należy im zalecić następujące podręczniki pomocnioze: Tadeusz Dobrzański: „Uchwyty obróbkowe": Poradnik konstruktora (WNT, 1967 r); W. Mermon, M. Feld i M. Jiingst: „Zasady konstrukcji przyrządów, uchwytów i sprawdzia­nów specjalnych" (WNT, 1964 r) [2], [10]. Przystępując do nauki materiału ujętego w rozdziale 6 należy przede wszystkim przypomnieć sobie materiał omówiony w rozdziale 5 — „Zasady ustalania przedmiotów obrabianych. Bazy obróbkowe i zasady ich wyboru". Wybór bazy obróbkowej umożliwia jednoznaczne określenie położenia powierzohni obrabianej w stosunku do narzędzia, co wiąże się z tzw. ustaleniem przedmiotu. Dlatego też w pierwszej kolejności należy poznać konstrukcje różnych rozwiązań ustalających przedmiot w uchwycie, co umożliwia zorientowanie się, które z nich należy zastosować, w zależności od przyjętej powierzchni ustalającej przedmiotu. Ważne jest również zwrócenie uwagi na to, ile stopni swobody bę­dzie miał odebrany przedmiot w zależności od przyjętego sposobu ustalenia czy od rodzaju zastosowanego elementu ustalającego. Należy przy tym rozróżniać pojęcia ustawienia od ustalenia oraz oparcia i podparcia. Drugim niezmiernie ważnym elementem uchwytu lub przyrządu jest element (lub elementy) mocujący. W pracy zostały omówione konstrukcje najczęściej używanych, typo­wych elementów mocujących. Wybór tych elementów w konkretnym przypadku, zależy nie tylko od kształtu, wielkości i sztywności przedmiotu, czy od kształtu i rozmieszczenia elementów ustalających, lecz również w pewnym stopniu od inwencji konstruktora. On właśnie z jednej strony musi dążyć do tego, aby wybrać taki sposób mocowania, przy któ­rym czas mocowania będzie jak najkrótszy, a z drugiej strony musi starać się, aby budowa całego uchwytu była możliwie prosta, a więc i tania. W dalszych wykładach zostały omó­wione inne typowe elementy uchwytów, jak: korpusy, urządzenia podziałowe i pomocnicze, których znajomość jest niezmiernie ważna dla każdego konstruktora. Wiele z tych elemen­tów jest znormalizowanych, stąd dla poznania całokształtu zagadnień konieczne jest za­poznanie się z odpowiednimi normami. Oddzielnym zagadnieniem jest sprawa uchwytów i przyrządów składanych. Ze względu na ograniczoną ilość miejsca, w skrypcie zagadnienie to jest tylko zasygnalizowane. Z uwagi na coraz szersze zastosowanie tych środków pro­dukcji w przemyśle, zainteresowani mogą znaleźć wiele dodatkowych informacji na temat tych zagadnień, między innymi w książce J. Wiśniewskiego i W. Mirackiego pt. „Uniwer­salne przyrządy składane" (WNT, 1964 r) [20]. Stosowanie przyrządów i uchwytów ma zarówno aspekt techniczny, jak i ekonomiczny. Są przypadki, kiedy bez użycia odpowiednich uchwytów nie można wykonać przedmiotu według wymagań konstruktora, natomiast przy obróbce innych przedmiotów stosujemy te środki produkcji dla zwiększenia wydajności stanowiska pracy, a więc w celu obniżenia kosztu własnego wyrobu.

  • Inne (główne i pomocnicze) elementy uchwytów i przyrządów

  • Normalizacja w budowie uchwytów i przyrządów

  • Ustawienie przedmiotu w uchwycie i w przyrządzie

  • Wiadomości wstępne

  • Zamocowanie przedmiotu w uchwycie łub w przyrządzie

  • Zasady projektowania uchwytów i przyrządów

    Na całokształt prac związanych z konstrukcją uchwytu lub przyrządu składają się: analiza danych wyjściowych, wykonanie schematu ustawienia i zamocowania, wykonanie projektu konstrukcji. Do danych wyjściowych zaliczamy te wszystkie dokumenty i materiały, z których konstruktor czerpie informacje dotyczące projektowanego uchwytu lub przyrządu. Są to przede wszystkim następujące materiały: rysunek wykonawczy przedmiotu, karta technologiczna obróbki przedmiotu, karta instrukcyjna operacji, dla której ma być wykonany uchwyt lub przyrząd, rysunek surówki (jeżeli przedmiot jest wykonany z surówki), wielkość produkcji, tj. liczba przedmiotów, jaka ma być wykonana w projektowanym uchwycie lub przyrządzie, środki, jakimi dysponuje zakład w zakresie produkcji uchwytów i na­rzędzi (tzn. możliwości produkcyjne narzędziowni w zakresie wykonywania uchwytów i przyrządów). Oprócz tych danych podstawowych, konstruktor powinien mieć do dys­pozycji materiały o charakterze pomocniczym, niemniej równie ważne dla prawidłowego zaprojektowania omawianych środków produkcji. Zaliczamy do nich: pełną charakterystykę obrabiarki przeznaczonej do danej operacji (szczególnie interesujące są wymiary i tolerancje jej elementów ustalających), albumy rozwiązań uchwytów i przyrządów uniwersalnych i specjal­nych, które są w dyspozycji zakładu, dane o stanie magazynowym znormalizowanych elementów, termin wykonania uchwytu lub przyrządu, inne materiały pomocnicze, jak: normy, katalogi urządzeń pneuma­tycznych i hydraulicznych itp. Dokładna analiza powyższych materiałów daje konstruktorowi z jednej strony szereg warunków i wytycznych, jakim powinien odpowiadać projekto­wany uchwyt lub przyrząd, a z drugiej — możliwość skonstruowania takiego środka produkcji, który będzie jednocześnie odpowiednio wydajny, długo­trwały i ekonomicznie uzasadniony dla danych warunków produkcji. Tak na przykład — z analizy rysunku wykonawczego przedmiotu — konstruktor, poza kształtem i wielkością przedmiotu, dowiaduje się o dokładności obróbki poszczególnych jego powierzchni. Natomiast z karty technologicznej i ins-trukcyjnej uzyskuje informacje o kolejności, w jakiej ma przebiegać obróbka poszczególnych powierzchni przedmiotu, a co najważniejsze, w jakim stanie znajduje się przedmiot przed operacją, dla której jest projektowany uchwyt lub przyrząd, jakie mogą być wymiary i ich tolerancje i jaki jest przewidziany sposób bazowania. Ponadto z kart tych można się dowiedzieć, na jakiej obra­biarce będzie wykonywana operacja i czy przedmioty będą wykonywane po­jedynczo, czy po kilka sztuk. Znajomość wielkości produkcji umożliwia kons­truktorowi podjęcie decyzji dotyczącej samej koncepcji uchwytu czy przyrządu. Chodzi bowiem o to, czy mają to być środki produkcji proste i tanie, ale mniej sprawne, jakie są używane w produkcji średnioseryjnej, czy też bardziej wy­dajne i długotrwałe, ale za to droższe, jakie są stosowane w produkcji wielko-seryjnej i masowej. Znajomość możliwości produkcyjnych narzędziowni oraz niekiedy terminu (dotyczy to specjalnie terminów krótkich) powoduje, że konstruktor musi dążyć w takich przypadkach do uproszczenia konstrukcji. Schemat ustawienia i zamocowania przedmiotu w zasadzie wykonuje technolog opracowujący proces technologiczny, podając w karcie instrukcyjnej za pomocą umownych oznaczeń sposób bazowania oraz niekiedy (np. w uchwytach wytaczarskich i wiertarskich) sposób prowadzenia narzędzi lub sposób ustawienia narzędzia (np. w uchwytach frezerskich). Schemat taki podlega dokładnej analizie i zależnie od przyjętej koncepcji projektowanego uchwytu lub przyrządu może ulec zmianie. W każdym jednak przypadku, po przyjęciu schematu ustawienia, konieczne jest sprawdzenie jego prawidłowości poprzez przeliczenie ogólnej — sumarycznej odchyłki obróbki. W wyniku tej analizy uzyskuje się ostateczne wymiary i ich tolerancje dla bazowania prze­dmiotu, prowadzenia narzędzi oraz ustalenia uchwytu lub przyrządu na obra­biarce. Schemat ustawienia umożliwia również określenie kierunków i wielkości sił skrawania działających na przedmiot, co pozwala na właściwy dobór i usta­lenie położenia elementów oporowych i dociskowych. Wykonany i przeanalizo­wany schemat ustawienia i zamocowania umożliwia przystąpienie do wykony­wania właściwych prac związanych z wykonaniem projektu konstrukcji. Należy przy tym pamiętać o pewnych wytycznych, o których już była mowa na wstępie w sposób ogólny, a obecnie, po zapoznaniu się z konstrukcją elemen­tów uchwytów i przyrządów, wytyczne te można bardziej uściślić, np.: ustalenie przedmiotu w uchwycie powinno być pewne i jednoznaczne, a przy tym łatwe. Z tego względu należy zwracać szczególną uwagę na dobór elementów ustalających i sposób ich rozstawienia oraz przewidzieć dostatecznie dużo miejsca na wkładanie i wyjmowanie przedmiotów, zamocowanie powinno być szybkie i pewne oraz nie powinno powodować odkształceń i uszkodzeń przedmiotu. Z tych względów, poza doborem właści­wych elementów mocujących, należy zwracać uwagę, aby dostęp do tych ele­mentów, a specjalnie do elementów, które uruchamiają mechanizmy mocujące, był łatwy, 3) przed przystąpieniem do projektowania należy zbadać czy zamiast uchwytu specjalnego nie można użyć uchwytu uniwersalnego przez odpowiednią przeróbkę i dostosowanie do konkretnego przedmiotu. Natomiast wszędzie, gdzie to jest możliwe, należy stosować elementy znormalizowane, 4. budowa uchwytu powinna umożliwiać: łatwy odpływ wióra, możliwość czyszczenia łatwego uchwytu (szczególnie powierzchni usta-wczych), dogodny dopływ chłodziwa, obróbkę narzędziami normalnymi, obserwację miejsc obrabianych. Technika i porządek konstruowania uchwytów i przyrządów ma określony tok postępowania. Na podstawie schematu ustawienia i zamocowania wyko­nuje się szkic koncepcyjny przedstawiający zasadę jego działania, a następnie, po analizie, przystępuje się do wykonania rysunku złożeniowego. Eysunek ten rozpoczyna się od narysowania przedmiotu obrabianego w tylu rzutach, ile jest potrzebnych do przedstawienia konstrukcji uchwytu lub przyrządu i w takiej odległości od siebie, aby można było zmieścić elementy tegoż uchwytu czy przyrządu. Przedmiot kreśli się najczęściej linią czerwoną (lub czarną przerywaną), traktując go zawsze jako bryłę przezroczystą, tj. nieprzesłaniającą elementu uchwytu. Po wykreśleniu przedmiotu w położeniu do obróbki projektuje się kolejno: elementy ustalające przedmiot, elementy ustalające położenie narzędzia, elementy zamocowujące, inne drobne elementy (np. ułatwiające pomiar lub wyjmowanie przed­miotu itp.), jeżeli jest to potrzebne, korpus łącznie z elementami ustalającymi uchwyt (lub przyrząd) na obrabiarce, Na rysunku złożeniowym, w niektórych przypadkach, jeżeli to jest po­trzebne, kreśli się również (cienkimi czarnymi — lepiej niebieskimi liniami) kontury elementów obrabiarki oraz zarysy narzędzia w położeniu początkowym i końcowym obróbki. Eysunek złożeniowy i rysunki wykonawcze poszczegól­nych części uchwytu należy wykonywać z reguły w skali 1:1, jeśli wielkość uchwytu na to pozwala.