Проектирование технологической оснастки в системе ТПП

Проектирование и изготовление технологи­ческой оснастки — важнейшее звено ТПП. Затраты на оснастку составляют 70...80 % всех затрат на подготовку производства, а их удельный вес в общей себестоимости продукции равен 10...15 %. Так, на проектирование одного приспособления средней сложности необходимо около 60 ч. К своевременности и качеству проектирования оснастки предъявляются повышенные требования при автоматизации единичных и серийных производств. Проектируемые станочные приспособления, помимо точности, жесткости, должны обеспечивать базирование и закрепление заготовок широкой номенклатуры при помощи простейших наладочных элементов, точность ориентации в координатной системе

станка, свободный доступ режущего инструмента ко всем, обрабатываемым поверхностям.

Эффективность проектирования и изготовления оснастки можно повысить, во-первых, за счет ее классификации и унификации и, во-вторых, за счет внедрения вычислительной техники в процесс проектирования.

Под унификацией технологической оснастки понимается ее использование для обработки различных деталей путем переналадки или перекомпоновки приспособлений и инструмента с заменой или регулировкой их отдельных элементов и узлов.

В различных типах производства наиболее эффективны, универсально-наладочные приспособления (УНП) со сменными наладками, обеспечивающими обработку деталей различного наименования. В основу их разработки положена стандартизация в сочетании с наиболее общими универсальными конструктивными особенностями.

В условиях единичного и мелкосерийного производства применяют универсально-сборную оснастку, состоящую из набора стандартных деталей и узлов, из которых компонуется одноцелевое приспособление.

При организации группового производства эффективней проектировать групповые приспособления (ГП), разрабатываемые на базе проведенной классификации деталей и группового технологического процесса. ГП могут быть со сменными наладками, обеспечивающими базирование определенной группы деталей, и с постоянными установочными базами, когда в одном приспособлении можно одновременно закрепить несколько деталей различных типов. Последние применяют для одновременной обработки нескольких различных деталей группы без переналадки станка.

Технологический процесс — основа для унификации оснастки. Известно, что деталь одного и того же типа может обрабатываться по различным схемам и для этого используются приспособления неодинаковой конструкции. Поэтому технологическая оснастка унифицируется по видам оборудования: для токарных, сверлильных, фрезерных, агрегатных станков, обрабатывающих центров и др.

Конструирование технологической оснастки — много­вариантная задача, решаемая в некоторых случаях при помощи ЭВМ. Современные системы автоматизированного проектирования оснастки основаны на формировании конструкций из типовых элементов, состав которых определяется в результате анализа и унификации приспособлений и инструмента. Благодаря применению САПР оснастки совместно с диалоговой информационно-поисковой системой получают ощутимый эффект не только при проектировании приспособлений и инструмента, но и при их изготовлении. Например, время проектирования сокращается в 2...10 раз, а стоимость изготовления снижается в 4... 8 раз.

При помощи систем, имеющихся в нашей стране, можно проектировать сверлильные приспособления (КОНДУКТОР-1, КОНДУКТОР-2, КОНДУКТОР-3), режущий инструмент (зенкеры, сверла, протяжки и др.) и т. д. Системы КОНДУКТОР по описанию обрабатываемой детали, задаваемой на входе, обеспечивают автоматизированный синтез сверлильных приспособлений и получение на них необходимой графической и текстовой конструкторской и технологической документации. В системе проектирования режущего инструмента на входе задают информацию об обрабатываемых поверхностях деталей, а па выходе получают чертеж инструмента и управляющие программы для электроэрозионных или токарных станков. Перечисленные системы реализованы на ЕС ЭВМ.

Комплексные системы автоматизированного проектирования технологической оснастки (САПР ТО) используют для решения следующих задач:

выбора рациональной системы технического оснащения и поиска требуемого приспособления среди существующих;

выбора оптимальной конструкции унифицированных переналаживаемых приспособлений для обработки отдельных деталей или их групп; в этом случае определяется тип приспособления или совокупность отдельных узлов, элементов, блоков, обеспечивающих установку и закрепление деталей;

синтеза конструкций специальных приспособлений и сменных наладок из элементов с полным описанием конструкций на основе расчетов (на жесткость, точность, прочность и т. д.), выбора по определенным критериям (габаритным размерам, массе, форме детали) схем приспособлений, типов и типоразмеров элементов и их ориентации в пространстве, уточнения расположения конструктивных элементов из условия совместимости их с другими элементами приспособления и обрабатываемой деталью, отображения пространственного описания конструкций на плоскости проекции с автоматизированным построением сборочного и деталировочного чертежей;

проведения технико-экономической оценки конструкции.

Созданию САПР ТО предшествует трудоемкая работа, включающая в себя: изучение условий производства; анализ конструкций различных приспособлений; разработку информационной базы данных, необходимых при проектировании; разработку системы подготовки исходной информации; алгоритмизацию и программирование.