Станочные приспособления

СТАНОЧНЫЕ 

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

В.В. Клепиков, Н.М. Султан-заде, 

В.Ф. Солдатов, А.Г. Схиртладзе

Рекомендовано 

Учебно-методическим советом СПО 

в качестве учебника для студентов учебных заведений, 

реализующих программу среднего профессионального образования 

по специальностям 15.02.08 «Технология машиностроения», 

15.02.07 «Автоматизация технологических процессов 

и производств (по отраслям)»  

Москва                                        202ИНФРА-М

УЧЕБНИК

УДК 621.7.07(075.32)
ББК 30.605я723
 
К48

Клепиков В.В.

К48  
Станочные приспособления : учебник / В.В. Клепиков, Н.М. Султан-заде, В.Ф. Сол
датов, А.Г. Схиртладзе. — Москва : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2023. — 319 с. — (Среднее профессиональное образование).

ISBN 978-5-00091-583-7 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-014120-6 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-108846-3 (ИНФРА-М, online)

В учебнике приведены теоретические данные о проектировании зажимных станочных 

приспособлений, методика выполнения практических работ по данной дисциплине.

Учебник предназначен для студентов учреждений среднего профессионального образова
ния, обучающихся по специальностям 15.02.08 «Технология машиностроения», 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)».

УДК 621.7.07(075.32)

ББК 30.605я723

Р е ц е н з е н т ы:

Митрофанов В.Г. — доктор технических наук, профессор кафедры технологии маши
ностроения ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет 
"СТАНКИН"»;

Вороненко В.П. — доктор технических наук, профессор кафедры технологии маши
ностроения ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет 
"СТАНКИН"»;

Калашников А.С. — доктор технических наук, профессор кафедры технологии маши
ностроения ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»;

Шандров В.Б. — заведующий кафедрой технологии машиностроения ФГБОУ ВО 

«Московский политехнический университет»

© Клепиков В.В., Султан-заде Н.М., 

Солдатов В.Ф., Схиртладзе А.Г., 2015

© ФОРУМ, 2015

ISBN 978-5-00091-583-7 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-014120-6 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-108846-3 (ИНФРА-М, online)

Введение

На современном этапе развития машиностроительной промышленности 
значительно возрастает роль технологической оснастки, являющейся неотъемлемой частью технологической системы. Благодаря станочной, контрольной и 
сборочной оснастке становится возможным осуществлять технологический процесс изготовления различных по наименованию, типоразмеру и исполнению изделий с заданным качеством и производительностью обработки. В то же время на 
ее проектирование и изготовление приходится до 80 % затрат времени, используемого на подготовку производства изделий.
Станочные приспособления являются основной (самой многочисленной) 
частью технологической оснастки, используемой для связи обрабатываемой заготовки с инструментом и станком. Благодаря применению станочных приспособлений выполняется условие, при котором ожидаемая погрешность обработки 
не превышает допуска на получаемый размер.
На машиностроительных предприятиях находятся в эксплуатации десятки 
миллионов приспособлений, причем ежегодно на их изготовление расходуется 
до 1 млн тонн металла. Например, при изготовлении и ремонте автомобиля требуется комплект приспособлений, состоящий более чем из 7500 наименований.
Следует учитывать, что значительная  часть  станочных приспособлений должна быть изготовлена еще до начала выпуска первых образцов любых изделий.
Применение гибких производственных модулей (ГПМ), гибких производственных систем (ГПС), роботизированных технологических комплексов (PTK) 
и новых многоцелевых станков с ЧПУ невозможно без совершенствования зажимных приспособлений для заготовок и режущих инструментов. При частой 
смене объекта производства оборудование обычно не меняется, и лишь приспособления претерпевает значительные изменения. 
Станочные приспособления обычно используются в определенных граничных условиях: в зависимости оттипа производства, геометрической формы обрабатываемой заготовки, ее габаритных размеров, вида обрабатываемой поверхности, метода обработки, способа базирования заготовки, мест крепления, числа 
одновременно обрабатываемых поверхностей и т. д. Таким образом, выбор приспособлений является сложным процессом, требующим глубоких знаний технологии машиностроения в целом.
Станочные приспособления проектируют десятки тысяч человек, и сотни 
тысяч заняты их изготовлением. Поэтому совершенствование станочных приспособлений оказывает существенное влияние на эффективность использования металлорежущего оборудования, качество и производительность обработки 
деталей.

Глава 1 
оСноВные положения  
и понятия о Станочных приСпоСоблениях

1.1. основные понятия и определения

Технологическая оснастка (ТО) — средства технологического оснащения, 
дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной 
части технологического процесса. 
К ТО относятся зажимные станочные приспособления, вспомогательный 
и мерительный инструмент, устройства для захвата и перемещения заготовок, 
штампы, пресс­формы, литейные формы, стержневые ящики, сборочные приспособления и металлообрабатывающий инструмент.
Вид ТО представляет собой совокупность ТО, объединенной на основе 
общности метода воздействия на обрабатываемые материалы (снятие стружки, 
обработка давлением, литье и т. д.) или с учетом идентичных служебных функций (организационно­техническая оснастка, измерительные инструменты, 
вспомогательные инструменты и т. п.).
Под разновидностью ТО понимается совокупность ТО, объединенной на 
основе идентичной операционной обработки материалов (приспособления для 
фрезерования, штампы, фрезы, протяжки и т. д.).
Обратимостью (преемственностью) ТО являются ее конструктивные особенности, позволяющие ТО обращаться на предприятии постоянно, вне зависимости от смены изделия. Под технологической оснасткой второго порядка 
понимается та ТО, которая используется для изготовления самой технологической оснастки.
Приспособление (П) — вспомогательное устройство, предназначенное для 
обеспечения ускорения и облегчения выполнения технологической операции 
с заданными технологическими требованиями.
Приспособление является составной частью технологического оснащения. 
Если приспособление входит в состав обрабатывающей технологической системы, то его называют станочным, если контрольной, то — контрольным, если 
сборочной, то, соответственно, сборочным приспособлением. Исключением 
являются так называемые вспомогательные инструменты, фактически представляющие собой инструментальные приспособления.
Приспособление обычно предназначено для ориентации, базирования и 
закрепления заготовки, детали, инструмента или сборочной единицы. Основные элементы приспособления соответственно состоят из ориентирующих, 
базирующих и закрепляющих элементов, а также направляющих (для обрабатывающего инструмента) элементов. 

Под станочным приспособлением (СП) понимается устройство, связывающее 
обрабатываемую заготовку с металлообрабатывающим станком, фиксирующее ее 
положение относительно режущего инструмента и удерживающее заготовку в процессе резания. СП должны быть конкурентоспособными, безопасными, технологичными, точными, жесткими, надежными, долговечными, удобными, компактными и не выходящими за рамки рабочей поверхности стола станка (за исключением 
органов управления), при этом обеспечивать легкое управление, свободный выход 
стружки из рабочей зоны. Перечисленные требования не исключают возможности 
применения других, не противоречащих им нормативов и инструкций.
Для обеспечения точности установки приспособления на станке производится его дополнительная выверка. Каждое СП имеет паспорт и инструкцию 
по эксплуатации. В паспорте указывается периодичность планового контроля 
приспособлений, в него заносятся результаты контроля и степень пригодности 
к его дальнейшей эксплуатации.
Системой СП является совокупность приспособлений, имеющих единый характер агрегатирования, закономерная для какой­либо производственной области (типа производства, конструктивно­технологических особенностей крупных 
типовых групп изделий и т. д.).
Переналаживаемым СП является то, которое может быть перестроено для 
выполнения одноименных или разноименных операций путем смены наладок 
регулирования или перекомпоновки элементов.
Непереналаживаемым СП является СП, не поддающееся перенастройке и 
используемое для выполнения одной, конкретной операции.
Под качеством СП понимается совокупность свойств, включающая следующие требования:
• cистемность, соответствие приспособления специфике окружающей 
производственной среды;
• обратимость;
• обеспечение безопасности производительности труда и заданной точности изготовления изделия;
• надежность;
• долговечность;
• технологичность;
• оптимальность параметрического ряда;
• выполнение требований технической эстетики.
На факторы, влияющие на формирование схем агрегатирования систем 
конструкций СП, воздействуют особенности среды, в условиях которой они 
эксплуатируются.
Основными эксплуатационными факторами являются:
• организационные (тип производства, метод производства и т. д.);
• конструктивные (форма, размеры изделия и т. д.);
• технологические (типовые или групповые технологические процессы, 
конструктивные особенности заготовок и т. д.).
Агрегатирование СП (лат. aggregative — присоединенный) подразделяется на 
сферу проектирования и сферу производства. В сфере проектирования под агре

гатированием понимается компонование конструкций СП из функционально или технологически различных элементов с целью обеспечения обратимости 
последних или всей компановки в целом. В сфере производства под агрегатированием понимается сборка СП из унифицированных или стандартных элементов.
Зажимной элемент СП — это встроенное в приспособление, не имеющее 
самостоятельных органов управления, силовое устройство, преобразующее 
входную энергию в энергию зажима заготовки.
Позиция зажима — участок поверхности заготовки, контактирующий с  
зажимным элементом.
Наладками называются сменяемые элементы СП, при помощи которых обрабатываемая заготовка базируется в приспособлении.
Наладочными СП называются те, у которых переналадка осуществляется за 
счет смены наладок.
Под рабочим телом понимается среда (воздух, жидкость), посредством 
которой передаются силовые импульсы для осуществления процесса зажима 
заготовок в приспособлении.
Рабочее усилие — усилие, развиваемое силовым элементом или приводом 
для удержания заготовки в процессе резания.
Наиболее распространенной (до 90 %), трудоемкой и дорогостоящей частью ТО являются СП.
Проектирование СП начинается с анализа исходных данных, состоящего из 
нескольких этапов:
• программа выпуска изделий;
• тип производства;
• размеры, допуски, величины параметров шероховатости обрабатываемых 
и базовых поверхностей;
• материал изделия и его твердость;
• методы обработки изделия;
• технологическое оборудование и инструмент;
• режимы обработки и силы резания;
• места базирования и условия закрепления приспособления и заготовки;
• технологические и измерительные базы заготовки;
• схема технологической наладки;
• требования к данной операции;
• способ, объем, свойства охлаждающей жидкости и температурный режим работы;
• штучное время на обработку заготовки;
• число одновременно обрабатываемых заготовок.
С учетом этих данных проводятся анализ, выбор и расчет приспособлений.

1.2. Классификация станочных приспособлений

Классификация станочных приспособлений (СП) осуществляется с целью 
установления ее закономерной связи с важнейшими разделами современной 
организации производства и прогрессивной технологией (рис. 1.1).
Станочные приспособления разделяются на стандартные и нестандартные.

К стандартным СП относят средства технологического оснащения, рекомендуемые государственными и отраслевыми стандартами, а также стандартами 
предприятия,  устанавливающими их тип, конструкцию и основные параметры.
К  нестандартным СП относятся средства технологического оснащения, не 
регламентированные государственными или отраслевыми стандартами и имеющие свои индивидуальные идентификационные номера классификатора завода.
При организации разработки стандартных и нестандартных станочных приспособлений необходимо руководствоваться требованиями ГОСТ Р ИСО 9001.
От уровня классификации во многом зависит процесс совершенствования 
приспособлений любого уровня. Этот процесс непрерывен и очень важен, поэтому дальнейшее изложение материала построено на базе классификации различных элементов технологической оснастки.
Станочные приспособления классифицируются следующим образом.
По целевому назначению (техническим процессам) СП бывают:
• станочные (для закрепления заготовок);
• установочные (для снятия и установки заготовок, инструмента);
• инструментальные (для закрепления, координации и направления инструмента — вспомогательный инструмент);
• сборочные;
• контрольно­измерительные;
• транспортные, загрузочно­ориентирующие и др.
СП классифицируется с учетом следующих факторов:
1. П о  к л а с с а м  о б р а б а т ы в а е м ы х  н а  н и х  з а г о т о в о к :
• корпусные;
• некруглые стержни;
• валы;
• полые цилиндры;
• диски.
2. П о  с п о с о б у  в в е д е н и я  з а г о т о в о к  в  з о н у  о б р а б о т к и :
• последовательно;
• параллельно;
• параллельно­последовательно (рис. 1.2).

Базирующе-зажимные, очищающие
и другие приспособления

Контрольно-измерительная
Базирующая и координирующая

Инструментальная и наладочная
(вспомогательный инструмент)

Специальная

Технологическая оснастка

Станочные зажимные приспособления

Сборочная

Транспортная,
загрузочно-ориентирующая и др.

Рис. 1.1. Схема основных элементов СП

3.  П о  м е т о д а м  о б р а б о т к и ,  п р и м е н я е м ы м  в  т е х н о л о г и ч е с к о м 
п р о ц е с с е  м е х а н и ч е с к о й  о б р а б о т к и  з а г о т о в о к :
• со снятием материала;
• без снятия материала;
• комбинированным методом.
4. П о  т е х н о л о г и ч е с к о м у  о б о р у д о в а н и ю :
• токарные;
• фрезерные;
• протяжные;
• шлифовальные и др.
5. П о  ч и с л у  и с п о л ь з уе м ы х  и н с т р у м е н т о в :
• одноинструментные;
• многоинструментные.
6. П о  п о с л е д о в а т е л ь н о м у  и с п о л ь з о в а н и ю  и н с т р у м е н т о в :
• последовательные;
• параллельные;
• параллельно­последовательные.
Число, размеры, расположение и последовательность работы инструмента 
оказывают существенное влияние на конструкцию приспособления (рис. 1.3).
7. П о  ч и с л у  п о з и ц и й ,  з а н и м а е м ы х  з а г о т о в к о й  п о  о т н о ш е н и ю  к  и н с т р у м е н т у  ( п о  х а р а к т е р у  з а ж и м а ) :
• однопозиционные;
• многопозиционные.
Однопозиционные СП предназначены для обработки (сборки, контроля и т. д.) 
изделий, имеющих одну позицию зажима (без изменения позиции изделия).
Многопозиционные СП предназначены для имеющих более одной позиции 
зажима (с изменением позиции изделия).
В свою очередь, в различных типах приспособлений заготовки могут обрабатываться прерывисто и непрерывно, с одной или нескольких сторон, как последовательно, так и параллельно (рис. 1.4).
8. П о  с х е м е  в ы п о л н е н и я  т е х н о л о г и ч е с к о й  о п е р а ц и и  ( ч и с л у 
ус т а н а в л и в а е м ы х  и з д е л и й ) :
• одноместные;
• многоместные.

Рис. 1.2. Схема последовательной (а), параллельной (б)  
и параллельно­последовательной обработки (в):
1 — заготовка; 2 — инструмент

а
б
в

Одноместные СП предназначены для обработки изделий, расположенных 
в один ряд в направлении перемещения режущего инструмента или изделия 
(рис. 1.5, а).
Многоместные СП предназначены для обработки (сборки, контроля и т. д.) 
изделий, расположенных в два или более ряда в направлении перемещения инструмента или изделия (рис. 1.5, б);
9 .  П о  ч и с л у  ус т а н а в л и в а е м ы х  и з д е л и й  в  р я д у :
• однорядные;
• многорядные.
Однорядные СП предназначены для обработки 
(сборки, контроля и т. д.) изделий, расположенных в 
один ряд в направлении перемещения обрабатывающего инструмента (сборочного, контрольного) или 
изделия (см. рис. 1.5, а).
Многорядные СП предназначены для изделий, расположенных в два и более рядов (см. рис. 1.5, б).
10. П о  в и д у  п р и м е н я е м о й  э н е р г и и :
• мускульная энергия (энергия оператора, затрачивающего мышечные усилия для закрепления, раскрепления, установки, снятия изделия 
и т. д.);

Рис. 1.3. Схемы приспособлений используемых при последовательной обработке заготовки  
одним инструментом (а), несколькими инструментами (б), параллельной обработки несколькими 
инструментами (в) и параллельно­последовательной обработки несколькими инструментами (г)

Dr

Ds

90°

Рис. 1.4. Схема одноместного мно го позиционного 
приспособ ления

в

а

г

б

• энергия сжатого воздуха или масел (энергия, создаваемая компрессорами или другими устройствами и передаваемая посредством воздушной или масляной среды);
• электроэнергия (энергия, получаемая от электродвигателя);
• энергия магнитов и электромагнитов (энергия магнитного поля);
• энергия атмосферного давления (энергия, возникшая за счет атмосферного давления, благодаря созданию вакуума на базовом участке технологической оснастки);
• инерционная энергия (энергия, получаемая в результате возникновения 
центробежной силы);
• комбинированная.
11. П о  с т е п е н и  ф и к с а ц и и :
• стационарные;
• перемещающиеся.
Стационарные СП используются на одном постоянном месте технологического процесса.
Перемещающиеся СП могут изменять свое положение относительно стационарно установленных частей технологического оборудования.
12. П о  с т е п е н и  а в т о м а т и з а ц и и  (рис. 1.6):
• ручные;
• механизированные;
• полуавтоматические (автоматизированные);
• автоматические.
13. П о  т о ч н о с т и  о б р а б о т к и :
• нормальной точности (11—9 квалитет) — Н;
• повышенной точности (8—7 квалитет) — П;
• высокой точности (6 квалитет) — В;
• особо высокой точности (5 квалитет и выше) — А.
14. Ук р у п н е н н о  станочные приспособления подразделяются на три вида 
(рис 1.7):
• специальные (одноцелевые, непереналаживаемые);
• специализированные (узкоцелевые, ограниченно переналаживаемые);
• универсальные (многоцелевые, широкопереналаживаемые).

Ds

Dr
Ds
Dr
90°

90°

б
a

Рис. 1.5. Схема однорядного многоместного (а) и многоместного многорядного,  
многопозиционного приспособления (б)