Крепление (инструмент) - Fixture (tool)
Приспособление представляет собой устройство , работа-холдинг или носитель , используемый в обрабатывающей промышленности. Крепления используются для надежной фиксации (положения в определенном месте или ориентации) и поддержки работы, гарантируя, что все детали, произведенные с использованием приспособления, будут соответствовать и взаимозаменяемы. Использование приспособления повышает экономичность производства, обеспечивая плавную работу и быстрый переход от детали к детали, снижая потребность в квалифицированной рабочей силе за счет упрощения способа установки деталей и повышая согласованность в производственном цикле.
Приспособление отличается от зажимного приспособления тем, что при использовании приспособления инструмент должен перемещаться относительно заготовки; зажимное приспособление перемещает деталь, в то время как инструмент остается неподвижным.
Цель
Основная цель приспособления - создать надежную точку крепления для заготовки, обеспечивающую поддержку во время работы и повышенную точность, точность, надежность и взаимозаменяемость готовых деталей. Это также помогает сократить рабочее время, обеспечивая быструю настройку и сглаживая переход от детали к детали. Это часто снижает сложность процесса, позволяя выполнять его неквалифицированным рабочим и эффективно передавая навыки изготовителя инструмента неквалифицированному рабочему. Крепления также обеспечивают более высокую степень безопасности оператора за счет снижения концентрации и усилий, необходимых для устойчивой фиксации детали.
С экономической точки зрения наиболее ценной функцией приспособления является снижение затрат на рабочую силу. Без приспособления для работы машины или процесса могут потребоваться два или более операторов; с помощью приспособления можно устранить одного из операторов, закрепив заготовку.
Дизайн
Светильники следует проектировать с учетом экономических соображений; цель этих устройств часто состоит в снижении затрат, поэтому они должны быть спроектированы таким образом, чтобы снижение затрат перевешивало затраты на установку приспособления. Обычно с экономической точки зрения лучше, чтобы приспособление приводило к небольшому снижению затрат на процесс, который используется постоянно, чем к значительному снижению затрат на процесс, который используется только изредка.
Большинство приспособлений имеют твердый компонент, прикрепленный к полу или корпусу станка и считающийся неподвижным относительно движения обрабатывающего долота, а также один или несколько подвижных компонентов, известных как зажимы . Эти зажимы (которые могут приводиться в действие множеством различных механических средств) позволяют легко размещать или снимать заготовки в станке, сохраняя при этом безопасность во время работы. Многие из них также регулируются, что позволяет использовать детали разных размеров для различных операций. Приспособления должны быть спроектированы таким образом, чтобы давление или движение во время операции обработки (обычно известное как подача ) было направлено в первую очередь на твердый компонент приспособления. Это снижает вероятность того, что устройство выйдет из строя, прервав работу и потенциально причинив ущерб инфраструктуре, компонентам или операторам.
Светильники также могут быть предназначены для очень общего или простого использования. Эти многофункциональные приспособления, как правило, очень просты сами по себе, часто полагаясь на точность и изобретательность оператора, а также на поверхности и компоненты, уже имеющиеся в мастерской, чтобы обеспечить те же преимущества, что и специально разработанные приспособления. Примеры включают семинар тиски , регулируемые зажимы и самодельные устройства , такие как вес и мебель.
Каждый компонент приспособления предназначен для одной из двух целей: размещения или поддержки .
Место нахождения
Установочные компоненты обеспечивают геометрическую стабильность заготовки. Они следят за тем, чтобы заготовка находилась в правильном положении и ориентации для работы, обращаясь и ограничивая все степени свободы, которыми обладает заготовка.
Для размещения деталей в приспособлениях используются штифты (или кнопки ), зажимы и поверхности. Эти компоненты обеспечивают правильное позиционирование заготовки и остаются в одном и том же положении на протяжении всей операции. Поверхности обеспечивают опору для детали, штифты обеспечивают точное расположение при небольших затратах на площадь, а зажимы позволяют снимать заготовку или регулировать ее положение. Установочные детали, как правило, проектируются и изготавливаются в соответствии с очень жесткими спецификациями.
Служба поддержки
При проектировании фиксирующих частей приспособления учитывается только направление сил, прикладываемых операцией, а не их величина . Фиксирующие детали технически поддерживают заготовку, но не принимают во внимание силу сил, прикладываемых процессом, и поэтому их обычно недостаточно для фактического закрепления заготовки во время работы. Для этого используются вспомогательные компоненты.
Чтобы закрепить детали и предотвратить движение во время работы, в опорных компонентах в основном используются два метода: принудительный упор и трение. Положительная остановка является любой неподвижным компонентом (например , в виде твердой поверхности или штифта) , что, по его размещения, физически препятствует движению заготовки. Компоненты опоры, скорее всего, будут регулируемыми, чем компоненты фиксации, и обычно не оказывают сильного давления на заготовку и не обеспечивают абсолютное расположение.
Компоненты поддержки обычно несут на себе основную тяжесть сил, прилагаемых во время операции. Чтобы снизить вероятность отказа, опорные компоненты обычно не проектируются также как зажимы.
Виды светильников
Приспособления обычно классифицируются в зависимости от машины, для которой они были разработаны. Наиболее распространенными являются два фрезерных приспособлений и бурильные приспособления .
Фрезерные приспособления
Операции фрезерования, как правило, включают большие прямые пропилы, при которых образуется много стружки и требуется различное усилие. Зоны размещения и поддержки обычно должны быть большими и очень прочными, чтобы можно было выполнять операции фрезерования; также необходимы прочные зажимы. Из-за вибрации станка положительные упоры предпочтительнее трения для фиксации заготовки. Для крупномасштабных автоматизированных процессов фрезерные приспособления обычно включают гидравлические или пневматические зажимы.
Приспособления для сверления
Сверлильные приспособления охватывают более широкий спектр различных конструкций и процедур, чем приспособления для фрезерования. Хотя зажимы для сверл чаще всего представляют собой кондукторы , приспособления также используются для сверлильных работ.
Двумя общими элементами сверлильных приспособлений являются отверстие и втулка . Отверстия часто проектируются в приспособления для сверления, чтобы позволить самому сверлу проходить сквозь заготовку, не повреждая приспособление или сверло, или чтобы направить сверло в соответствующую точку на заготовке. Втулки представляют собой простые подшипниковые втулки, которые вставляются в эти отверстия для защиты и направления сверла.
Поскольку сверла имеют тенденцию прикладывать силу только в одном направлении, опорные компоненты для сверлильных приспособлений могут быть проще. Если сверло направлено вниз, одни и те же опорные компоненты могут одновременно компенсировать силы сверла и силы тяжести. Однако сила, прикладываемая сверлами, хоть и является однонаправленной, но имеет тенденцию концентрироваться на очень небольшой площади. Приспособления для сверления должны быть тщательно спроектированы, чтобы предотвратить изгиб заготовки под действием сверла.
Приспособления для газовой сварки
Сварка осуществляется путем сжигания топлива в присутствии кислорода, который вызывает чрезвычайно высокие температуры, которые плавят детали и соединяют их во время сварки. В случае газовой сварки потери тепла должны быть минимальными, чтобы избежать трещин при сварке. Следовательно, приспособления должны быть спроектированы таким образом, чтобы большие массы приспособлений располагались вдали от линии сварки, обеспечивая при этом достаточную опору для заготовок.
Приспособления для дуговой сварки
Заготовка может вступать в химическую реакцию с кислородом и азотом из воздуха при более высоких температурах, создаваемых дугой во время сварки. Чтобы предотвратить реакцию детали с воздухом, вокруг зоны сварки используется защитный газ, чтобы свести к минимуму воздействие окружающей среды на заготовку. Температуры, возникающие при дуговой сварке, намного выше, чем при газовой сварке. Следовательно, они используются при сварке стальных конструкций и транспортных средств.
Приспособления для контактной сварки
Для безопасной работы на приспособлениях не должно быть мусора и вспышек. Существуют различные причины заживления приспособления, такие как индуктивность, изоляция, сварка сварного шва и расположение. Даже магнитные инструменты вызывают аналогичные проблемы. Инструмент поглощает энергию и нагревается во время сварки, что заставляет сварщика усерднее работать при точечной сварке. Чтобы избежать этого, приспособления, опорные плиты и другие компоненты изготавливаются из немагнитных материалов. Изолируйте приспособление, чтобы предотвратить протекание через него тока и нагревание из-за резистивного нагрева. Изолируйте все компоненты приспособления, от болтов до сопрягаемых поверхностей.
Приспособления для лазерной сварки
Лазерная сварка известна своей универсальностью и скоростью получения узких и глубоких швов с минимальными искажениями и тепловложением. Он приобрел большую популярность среди деталей, которые практически не требуют обработки после сварки. Кроме того, лазерная сварка с использованием подходящего приспособления облегчает работу с инструментом и позволяет получить точный продукт за меньшее время. Луч лазера высокой интенсивности фокусируется на свариваемой детали с помощью линзы. Он плавит материал, и происходит сварка плавлением из-за выделяемого сильного тепла. Приспособление должно быть сконструировано таким образом, чтобы лазер был надежно закреплен во избежание вибрации. Между рабочим столом и линзой должно быть достаточно места для использования различных инструментов позиционирования. Когда необходимо использовать более одного приспособления, контролируйте рабочую высоту обоих приспособлений относительно друг друга, чтобы предотвратить случайную расфокусировку, которая может привести к низкому качеству.
Смотрите также
Примечания
использованная литература
- Colvin, Fred H .; Хаас, Люсьен Л. (1938). Приспособления и приспособления: Справочник . Нью-Йорк и Лондон: Книжная компания Макгроу-Хилл.
- Хенриксен, Эрик К. (1973). Руководство по проектированию приспособлений и приспособлений . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Industrial Press Inc.