Приспособления должны отвечать следующим основным требованиям: надежно закреплять заготовки; обладать необходимой жесткостью; предоставлять инструментам свободу подхода к обрабатываемым поверхностям; иметь высокую точность и обеспечивать четкое базирование; обладать свойством быстрой переналажи-ваемости при переходе к закреплению новой заготовки.
Наиболее широкое применение на токарных станках с ЧПУ нашли быстродействующие, быстропереналаживаемые зажимные патроны с механизированным приводом, а на расточных, фрезерных, сверлильных и многооперационных станках системы обратимых переналаживаемых приспособлений многократного использования, не требующие затрат времени и средств на проектирование и изготовление для каждой новой детали. К таким приспособлениям относятся универсальные приспособления, переналаживаемые для групп деталей, а также универсально-сборные (УСП) и сборно-разборные (СРП) приспособления.
Сущность системы УСП и СРП состоит в том, что из заранее изготовленных нормализованных, взаимозаменяемых и износостойких деталей и узлов можно многократно делать различные компоновки приспособлений для самых разнообразных металлорежущих станков и различных операций обработки. После использования приспособления разбирают, а их детали и узлы применяют для сборки других приспособлений, отличающихся от первых конструкций и назначением.
Машиностроительный комплект элементов УСП состоит из 3196 деталей и узлов 216 наименований. Одновременно из этого количества элементов можно собрать и выдать в производство несколько десятков приспособлений.
Специальные приспособления, требующие проектирования и заблаговременного изготовления, применяют сравнительно редко, так как они не обладают свойством гибкости и тем самым не соответствуют основным качествам станков с ЧПУ. Тем не менее их вынуждены применять, если не удается закрепить заготовки в переналаживаемых приспособлениях. Стараются сделать специальные приспособления, по возможности, более простыми, использовать в них универсальные и стандартные элементы. В качестве базовых элементов используют стальные или чугунные плиты, в которых сверлят и развертывают отверстия под базирующие опоры и штыри. Эту работу целесообразно выполнять на том же станке с ЧПУ, на котором обрабатывают детали в данном приспособлении. Такое решение снижает стоимость приспособлений, сокращает время технологической подготовки и обеспечивает высокую точность.
Использование так называемых приспособлений-спутников становится эффективным, когда время на базирование и закрепление заготовки на станке значительно по своей продолжительности. В этом случае целесообразно произвести вне рабочей зоны базирование и закрепление второй детали в приспособлении спутнике, совмещая эти действия по времени с обработкой на станке первой детали в автоматическом режиме. По окончании обработки производится замена приспособления-спутника с первой деталью на спутник со второй деталью.
При правильной установке заготовка базируется на шесть точек. Они препятствуют перемещению детали вдоль трех координатных осей и вращению ее вокруг этих осей. На приспособлениях они воплощены в виде плоских поверхностей, опорных планок, плоских и сферических штырей, рабочих поверхностей призм, цилиндров, конусов, цилиндрических поверхностей зажимных кулачков.
Настройка подготовленных вне станка приспособлений заключается в правильном размещении их относительно рабочих поверхностей станка. При этом в угловом направкегии приспособления всегда должны быть правильно сориентированы, а относительно линейного расположения могут возникнуть несколько вариантов.
1. Приспособление может занять единственно возможное положение, в этом случае выверять приспособление не требуетсй. К этому варианту можно отнести крепление к шпинделю токарного станка самоцентрирующего зажимного патрона и поводковых устройств, установку глухого центра в шпиндель и вращающегося — в пиноль задней бабки.
2. Управляющей программой допускается произвольное расположение приспособления вдоль осей координат. Такое размещение приспособления на столе свойственно сверлильным, фрезерным и расточным станкам в том случае, когда обработка ведется с одной стороны. Приспособление можно установить в любом месте на столе, выверив его в угловом направлении относительно линейных координат.
3. Приспособление должно занять относительно рабочих органов станка единственно допустимое управляющей программой положение из большого числа возможных. К этому варианту можно отнести настройку станка для обработки детали с нескольких сторон при повороте стола станка. При установке на столе станка приспособление необходимо выверить в угловом направлении, так же как и в предыдущем варианте, а в линейном направлении — по отношению к оси поворота. Задача сводится к расположению базирующих поверхностей приспособления — упоров, препятствующих перемещению детали по осям X и Z, на предусмотренных управляющей программой расстояниях А и В от оси поворота стола О.