Универсально-Сборные Приспособления (УСП)
с пазами 16 мм

Универсально-сборные приспособления (УСП) являются системой стандартных средств технологического оснащения металлорежущего оборудования.

Особенность технологической подготовки производства с применением УСП заключается в том, что вместо специальных приспособлений заводу достаточно иметь универсальный набор взаимозаменяемых деталей и узлов. При необходимости из них собирают разнообразные приспособления для выполнения конкретных операций. По окончании обработки требуемого количества деталей приспособление разбирают на составляющие его элементы, которые используют для компоновки других приспособлений, предназначенных для выполнения иных операций.

Приспособления собирают без чертежей и схем, не затрачивая времени на проектирование и изготовление специальных приспособлений. Стоимость комплекта деталей УСП окупается в течение короткого периода за счет незначительных затрат времени на сборку и возможности многократной оборачиваемости элементов УСП.

ГОСТ 31.111.41-93 - Детали и сборочные единицы универсально-сборных приспособлений к металлорежущим станкам. Основные параметры. Конструктивные элементы. Нормы точности

ГОСТ 31.111.42-83 - Детали и сборочные единицы универсально-сборочных приспособлений к металлорежущим станкам. Технические требования. Методы контроля. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Детали и сборочные единицы, в совокупности, именуемые элементами универсально-сборных приспособлений, с пазами 16 мм (УСП-16) предназначены для сборки приспособлений (компоновок), используемых при различных видах механической обработки и контроля деталей машин.

Время сборки приспособления средней группы сложности - 4 часа.

Быстрота сборки обеспечивается универсальностью конструкций, высокой точностью и взаимозаменяемостью элементов УСП-16.

После обработки заданной партии деталей компоновка разбирается, а составляющие ее элементы могут быть использованы для сборки новых компоновок, предназначенных для обработки других деталей.

Соединение деталей и сборочных единиц между собой производится с помощью болтов, шпилек и винтов; фиксация (друг относительно друга) - с помощью шпонок. Конструкция элементов, габаритные и присоединительные размеры, допуски и чистота поверхности даны с учетом взаимозаменяемости и собираемости элементов в различных комбинациях без натягов и пригонки. Возможность сборки проверена на многих заводах страны длительной практикой создания приспособлений из элементов УСП-16 для различных видов обработки.

Универсально-сборные приспособления (УСП) широко используются на заводах с опытным, мелкосерийным и единичным типом производства и в серийном производстве при освоении новой продукции.

Такой вид оснащения значительно сокращает сроки подготовки производства, так как сборка приспособлений из готовых элементов занимает гораздо меньше времени, чем проектирование и изготовление специальных приспособлений. Многократное использование в течение длительного времени одних и тех же элементов для сборки различных приспособлений позволяет уменьшить расход металла на специальную оснастку, сократить объем работ в инструментальных цехах, высвободить часть оборудования и т.д.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Из элементов УСП-16 могут быть собраны приспособления для обработки деталей (различных как по форме, так и по размерам) на сверлильных, расточных, шлифовальных, токарных и других станках.

В компоновках УСП-16 можно устанавливать обрабатываемые детали с максимальными габаритами: длина - 2500 мм, ширина - 2500 мм, высота - 1000 мм. Максимальная масса обрабатываемых деталей 3 тонны.

Такие детали, как полосы, балки, уголки и им подобные, можно обрабатывать в компоновках, Состоящих из нескольких не состыкованных между собой секций, закрепленных на столе станка. Их можно обрабатывать также в одной компоновке по участкам, за несколько установок. В этих случаях длина обрабатываемых деталей может значительно превышать длину основания приспособления.

ОГРАНИЧЕНИЯ

Элементы УСП-16 рассчитаны на длительный срок службы (12-15 лет), стоимость их высока, поэтому не рекомендуется использовать их для сборки следующих компоновок:

1. в которых масса заготовки или усилие зажима создают контактные напряжения, вызывающие выкрашиванне или продавливание элементов;
2. в которых возможно взаимодействие элементов;
3. которые могут подвергаться действию ударных нагрузок (например, компоновки для правки деталей с помощью удара, для обработки деталей песком, дробью и т. п.);
4. которые могут нагреваться до температуры выше 100°С;
5. на которые могут попасть брызги жидкого металла;
6. в которых возможно взаимодействие элементов с химически активными веществами.

ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТОВ

На детали и сборочные единицы универсально сборных приспособлений разработано 126 стандартов (ГОСТ 15636-70 - ГОСТ 15761-70). Эти стандарты охватывают 488 типоразмеров элементов.

Вся номенклатура элементов УСП-16 делится по назначению на группы: базовые, корпусные, установочные, направляющие, прижимные, крепежные, разные детали и сборочные единицы.

Перечисленные группы весьма различны по сложности и точности обработки входящих в них элементов: элементы разных групп изготовляются из разных материалов и проходят разную термическую обработку.

Базовые детали (ГОСТ 15636-70 – ГОСТ 15646-70)
Количество типоразмеров деталей - 19.

К этой группе относятся квадратные, прямоугольные и круглые плиты, базовые и токарные угольники, т. е. наиболее крупные детали, которые обычно служат основанием приспособления.

Базовые детали изготовляются из стали 12ХНЗА, цементируются на глубину 1,2 – 1,6 мм и закаливаются до твердости НRС 58 – 62.

Корпусные детали (ГОСТ 15647-70 – ГОСТ 15706-70)
Количество типоразмеров деталей - 228.

В эту группу входят прокладки, подкладки, опоры, проставки, призмы, угольники (установочные, ребристые) и планки, т. е. все детали, которые служат для образования корпуса приспособления.

Корпусные детали изготовляются из сталей 20Х, 40Х и 12ХНЗА. Детали из стали 40Х азотируются на глубину 0,25 – 0,5 мм, твердость поверхности НУ 550 – 600. Детали из стали 20Х и 12ХНЗА цементируются на глубину 0,8 – 1,2 мм и закаливаются до твердости НRС 58 – 62.

Установочные детали (ГОСТ 15707-70 – ГОСТ 15718-70)
Количество типоразмеров деталей – 63.

В эту группу входят шпонки привертные (прямоугольные, переходные и Т-образные), пальцы и пробки установочные грибковые, диски установочные, переходники и пальцы центрирующие, центры упорные грибковые, т. е. детали, служащие для установки и фиксации корпусных элементов приспособления или для установки обрабатываемых деталей.

Установочные детали изготовляются из стали У8А, 20Х и 12ХНЗА. Детали из стали У8А закаливаются до твердости НRС 48 – 58. Детали из стали 20Х и 12ХНЗА цементируются на глубину 0,8 – 1,2 мм и закаливаются до твердости НRС 56-62.

Направляющие детали (ГОСТ 15361-70 – ГОСТ 15366-70)

К этой группе относятся переходные кондукторные втулки, валики и колонки; они служат для направления режущего инструмента и настройки размеров приспособления.
Направляющие детали изготовляются из сталей 9ХС, У8А, 20Х НRС 56-64.

Направляющие детали используются не только в компоновках УСП-16, но и в компоновках УСП-8 и УСП-12. Их конструкции и размеры определяются ГОСТ 15361-70 – ГОСТ 15366-70, входящими в перечень стандартов на элементы УСП-12.

Прижимные детали (ГОСТ 15719-70 – ГОСТ 15723-70)
Количество типоразмеров деталей – 14.

Эту группу составляют прихваты, которые служат для закрепления обрабатываемой детали в приспособлении.

Прижимные детали изготовляются из стали 40Х, азотируются на глубину 0,3 – 0,5 мм и закаливаются до твердости НV 550-600.

Крепежные детали (ГОСТ 15724-70 – ГОСТ 15733-70)
Количество типоразмеров деталей – 119.

В эту группу включены болты, винты, шпильки, гайки и шайбы; они служат для соединения между собой элементов приспособления и для закрепления обрабатываемой детали.

Крепежные детали изготовляются из сталей З8ХА, 45 и закаливаются до твердости НRС 38 – 42.

Разные детали (ГОСТ 15734-70 – ГОСТ 15743-70)
Количество типоразмеров деталей – 21.

К этой группе относятся кольца, опоры сферические и колпачковые, кулачки, нониусы, державки; они имеют самое различное назначение.

Разные детали изготовляются из сталей У8А, 20, 20Х, 45 и закаливаются до твердости НRС 38 – 62.

Сборочные единицы (ГОСТ 15744-70 – ГОСТ 15761-70)
Количество типоразмеров сборочных единиц – 24.

В эту группу входят поворотные головки, планшайбы, фиксаторы, бабки центровые, кронштейны, кулачковые и тисочные зажимы и другие, служащие для ускорения сборки компоновок УСП.

Основные элементы сборочных единиц изготовляются из сталей 12ХНЗА, 20Х, 40Х, цементируются на глубину 0,8-1,2 мм и закаливаются до твердости НRС 56 – 62.

СОСТАВ КОМПЛЕКТА

Для внедрения в производство универсально-сборных приспособлений каждому предприятию нет необходимости приобретать детали и сборочные единицы всех типоразмеров, предусмотренных стандартами.

Номенклатурный и количественный состав комплекта УСП-16 зависит от характера и объема выпускаемой заводом продукции и колеблется в больших пределах (4 - 20 тысяч элементов).

От правильности подбора комплекта зависит экономическая эффективность его применения.

Практикой установлено, что в комплекте должны быть распределены по группам в следующих пропорциях:

1. базовые 0,5 - 1%
2. корпусные 14 - 15%
3. установочные 20 - 22%
4. направляющие З - 4%
5. прижимные 4 - 5%
6. крепежные 51 - 53%
7. разные 4 - 5%
8. сборочные единицы 0,5 - 1%

Вместе с тем необходимо, чтобы в комплекте шпонки привертные составляли примерно 20%, винты с цилиндрической головкой 20%, болты пазовые 10%, гайки 10 - 13% всего количества элементов.

Насыщенность комплекта базовыми деталями УСП определяет его мощность, т. е. количество приспособлений, которое можно собрать в течение года.

ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАВОДСКОЙ СЛУЖБЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСПО

Все вопросы, связанные с организацией заводской службы УСПО и эксплуатацией универсально-сборных приспособлений, освещены в "Методических рекомендациях по организации заводской службы эксплуатации универсально-сборной переналаживаемой оснастки".

Организация заводского участка сборки УСП должна проводиться в соответствии с типовыми проектами участков УСПО и руководящей эксплуатационной документацией, разработанным МГКТБ объединения “Союзтехоснастка", отраслевыми институтами и межрегиональными центрами внедрения УСПО и Российским центром УСПТО.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Точность изготовления элементов, квалитет	6
Точность обработки, квалитет	7
Количество одновременно собираемых приспособлений средней сложности, шт	30
Количество приспособлений, собираемых за год при эксплуатации каждого до 10 дней, шт	до 1000

КАТАЛОГ

Предлагаем специальную литературу, в том числе каталоги. Каталоги охватывают всю номенклатуру деталей и сборочных единиц УСП с пазами 16 мм (ГОСТ 15636 – ГОСТ 15761). Перечень элементов, изготовляемых на предприятиях, ежегодно определяется спецификациями.

Предлагаемый каталог позволит машиностроительным предприятиям подбирать номенклатуру деталей сборочных единиц УСП для нужд своего производства. Вместе с тем составленные на основании каталога заявки предприятий позволят нам расширять номенклатуру изготовляемых элементов УСП, включая в производство те из них, которые наиболее часто используются в универсально-сборных приспособлениях.

Пример обозначения каталога деталей и сборочных единиц УСПиТО с пазами 16 мм: Каталог УСП-16