Разработку конструкции станочного приспособления необходимо производить, исходя из того, что приспособление должно удовлетворять следующим условиям:

- обеспечивать ориентированное положение заготовки по отношению к режущему инструменту или рабочим органам станка;

- обеспечивать достаточное усилие зажима заготовки, способное воспринимать силы резания, силы инерции, силы от массы заготовки;

- обеспечивать заданную точность обработки отверстия;

- обеспечивать простоту обслуживания;

- обеспечить быструю смену заготовки в приспособлении;

- зажимные устройства не должны мешать выходу стружки и давать возможность очистки приспособления после каждого цикла работы и др.

Так как для данной детали наиболее важной является вертикально-фрезерная операция, в качестве проектируемого приспособления выбраны тиски. Сборочный чертёж тисков представлен на листе 5 графической части.

Тиски предназначены для зажимания плоских деталей при фрезеровании в них торцев и оснований.

При обработке детали «Съемник Ш-СНП-20-2», её необходимо закрепить на столе фрезерного станка.

Зажимное устройство не нужно использовать в двух случаях:

1) когда обрабатывают (собирают) тяжелую, устойчивую заготовку (сборочную единицу), по сравнению с весом которой силы механической обработки (сборки) малы;

2) когда силы, возникающие при обработке (сборке) приложены так, что они не могут нарушить положение заготовки, достигнутое базированием.

Так как в процессе обработки, выше перечисленные случаи не выполняются, то необходимо использовать установочно-зажимное приспособление (станочные тиски).

К зажимным устройствам предъявляются следующие требования:

1) при зажиме не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое базированием. Это удовлетворяется рациональным выбором направления и точки приложения силы зажима;

2) зажим не должен вызывать деформации закрепляемых в приспособлении заготовок или порчи (смятия) их поверхностей;

3) сила зажима должна быть минимальной необходимой, но достаточной для обеспечения надежного положения заготовки относительно установочных элементов приспособлений в процессе обработки;

4) зажим и открепление заготовки необходимо производить с минимальной затратой сил и времени рабочего. При использовании ручных зажимов усилие руки не должно превышать 147 Н (15 кгс);

5) силы резания не должны, по возможности, воспринимать зажимные устройства;

6) зажимной механизм должен быть простым по конструкции, максимально удобным и безопасным в работе;

7) зажимные устройства должны быть износоустойчивыми, а наиболее изнашиваемые детали – сменными.

Для автоматизации процесса закрепления и для сокращения вспомогательного времени на обработку детали «Съемник Ш-СНП-20-2», необходимо использовать силовые узлы, к которым можно отнести:

- пневмопривод;

- гидравлический привод;

- пневмогидравлический привод и др.

Пневмопривод обладает следующими преимуществами:

1) значительное сокращение времени на зажим и разжим (в 4-8 раз) вследствие быстроты действия (0,5- 1,2 с) пневмопривода;

2) постоянство силы зажима заготовки в приспособлении;

3) возможность регулирования силы зажима детали;

4) простота управления зажимными устройствами приспособлений;

5) бесперебойность работы пневмопривода при изменениях температуры воздуха в окружающей среде;

6) низкая цена проектирования.

Недостатки пневматического привода:

1) недостаточная плавность перемещения рабочих элементов, особенно при переменной нагрузке;

2) небольшое давление сжатого воздуха в полостях пневмоцилиндра и пневмокамеры (0,39-0,49 МН/м (4-5 кгс/см));

3) относительно большие размеры пневмоприводов для получения значительных сил на штоке пневмопривода.

По сравнению с пневматическими гидравлические приводы имеют ряд преимуществ:

1) высокое давление масла на поршень гидроцилиндра создает большую осевую силу на штоке поршня;

2) вследствие высокого давления масла в полостях гидроцилиндра можно уменьшить размеры и вес гидроцилиндров;

3) возможность бесступенчатого регулирования сил зажима и скоростей движения поршня со штоком.

К недостаткам гидравлических приводов относятся:

1) сложность гидроустановки и выделение площади для ее размещения;

2) утечки масла, ухудшающие работу гидропривода.

Пневмогидравлические приводы, сочетающие в себе простоту конструкции пневматических с преимуществами гидравлических приводов, обеспечивают быстроту перемещения зажимных устройств, небольшие габариты конструкции, создание больших сил зажима, сравнительно небольшую стоимость, по сравнению с гидроприводом. Пневмогидроприводы применяют для зажима заготовок в одно-, многоместных и многопозиционных приспособлениях в серийном производстве.

В ходе сравнения достоинств и недостатков выше перечисленных силовых приводов, выбираем пневмопривод, из-за значительного сокращения времени на зажим и разжим (в 4-8 раз) вследствие быстроты действия (0,5- 1,2 с) пневмопривода, простоты управления зажимными устройствами приспособлений, бесперебойности работы пневмопривода при изменениях температуры воздуха в окружающей среде и самой низкой цены [17].

Согласно [10], по способу компоновки с приспособлениями поршневые пневмоприводы разделяют на встроенные, прикрепляемые и универсальные. Встроенные пневмоприводы размещают в корпусе приспособления и составляют с ним одно целое. Прикрепляемые пневмоприводы устанавливают на корпусе приспособления, соединяют с зажимными устройствами, их можно отсоединять от него и применять на других приспособлениях. Универсальный (приставной) пневмопривод - это специальный пневмоагрегат, применяемый для перемещения зажимных устройств в различных станочных приспособлениях.

Для нашего приспособления используем встроенный пневмопривод.

Согласно [11], пневматические поршневые пневмодвигатели бывают одно- и двустороннего действия. Пневмоприводы одностороннего действия применяют в тех случаях, когда при зажиме заготовки требуется сила, большая, чем при разжиме; пневмоприводы двустороннего действия - когда при зажиме и разжиме требуется большая сила, например в приспособлениях с самотормозящимися зажимными устройствами.

Так как нам необходимо осуществлять автоматизацию как зажим, так и разжима губки тисков, для сокращения вспомогательного времени, то используем пневмопривод двустороннего действия.

Согласно [11], пневмоприводы по виду установки делятся на не вращающиеся и вращающиеся. Не вращающиеся пневмоприводы применяют в стационарных приспособлениях, устанавливаемых на столах сверлильных и фрезерных станков, вращающиеся пневмоприводы - для перемещения зажимных устройств вращающихся приспособлений (патроны токарных станков).

Так как пневмопривод будет установлен в стационарном приспособлении, устанавливаемом на столе фрезерного станка, то применяем не вращающийся пневмопривод.