3. Зворотні і ділильні пристрої

Поворотні і ділильні пристрої застосовують в багатопозиційних пристосуваннях для додання оброблюваної заготовки різних положень щодо інструмента. Ділильний пристрій складається з диска, що закріплюється на поворотній частині пристосування, і фіксатора. Конструкції фіксаторів наведені на рис.68. Кульковий фіксатор (рис.68, а) найбільш простий, але не забезпечує точне поділ і не сприймає момент сил обробки. Його поворотна частина на наступне ділення перекладається вручну до характерного клацання при западанні кульки в нове поглиблення. Фіксатор з витяжним циліндричним пальцем (рис.68, б) може сприймати момент від сил обробки, але не забезпечує високу точність ділення через наявність зазорів в рухомих з'єднаннях.

Дещо більшу точність забезпечує фіксатор з конічною частиною витяжного пальця (рис.68, в). Її кут α беруть 15°. У точних ділильних пристроях фіксатори розвантажують (що підвищує їх термін служби) і рухому (поворотну) частину пристосування притискають до нерухомої спеціальними пристроями, підвищуючи жорсткість системи. Для зменшення зносу палець і обидві втулки фіксатора виконують із загартованої сталі.

Загальна компоновка поворотного і ділильного механізму для кондуктора з горизонтальною віссю показана на рис.69.

В автоматичних пристроях обертання і фіксація їх поворотної частини відбуваються без участі робітника. Пристрої повороту виконують механічними, пневматичними, гідравлічними, пневмогідравлічними. Механічні пристрої мають мальтійські (із зовнішнім або внутрішнім зачепленням), кулачкові, черв'ячні і рейкові механізми. На рис.70 наведена схема автоматичного пристосування, застосовуваного для повороту заготовки на малий крок. Зубчасте колесо 4, яка вчиняє гойдальні рухи, повідомляє фіксаторам 5 і 8 зворотно-поступальні рухи. Скошені краї цих фіксаторів періодично обертають диск 6 в одну сторону. Гойдальний рух зубчастого колеса здійснюється від важеля 3 з роликом 2, що катається по нерухомому копіру 1 при зворотно-поступальному русі столу 7 в процесі обробки. Це пристрій виключає поворот диска за інерцією.

Лекція до теми № 3. Елементи пристроїв для напряму робочого

інструмента. Корпуса

1.Призначення, види та застосування деталей для напрямку

інструмента

Деталі для напрямку інструментів служать для забезпечення необхідної жорсткості різальних інструментів (свердел, зенкерів та ін.) у процесі обробки й напрямку його руху.

Класифікація елементів пристроїв. Ці елементи можна розділити на три групи:

1) для швидкої установки інструментів на розмір - шаблони, установи:

2) для визначення положення й напрямку осьового інструмента -

кондукторні втулки (свердлення, зенкування, розгортання і т.д.)

3) для визначення траєкторії відносного руху інструмента й

заготівлі - копіри:

Застосуванням цих елементів у пристроях досягають підвищення точності розмірів у партії оброблених деталей і продуктивності праці на операції.

При налагодженні й підналагодженні установка інструментів на робочий налагоджувальний розмір за допомогою пробних стружок і примірянь займає багато часу. Для прискорення налагодження верстатів і підвищенні її точності в конструкцію приладу вводять спеціальні інструменти, що визначають положення інструментів відповідному робочому налагоджувальному розміру.

Такими елементами є шаблони й установи. Застосування шаблонів типово для токарських робіт, а установок для фрезерних. Підвищення продуктивності праці досягається в тому випадку за рахунок скорочення часу технічного обслуговування у нормі часу на операцію.

На рис. 29,а даний приклад установки двох підрізних різців по шаблону1.

Такий шаблон може бути знімним або відкидним шарнірно закріпленим. При настроюванні шаблон ставлять у робоче положення, а після закріплення різців знімають, або відкидають у неробоче положення. Іншим прикладом шаблона для установки різця може служити настановне кільце 1 (рис. 29,б), що надівається на оправлення разом з оброблюваною деталлю 2. Різці підводять до зіткнення із шаблоном (кільцем).

Постійні втулки (рис. 24,а) виконують без буртика - тип 1 або 2. Ці втулки використають у пристроях при дрібносерійному виробництві для обробки отвору одним інструментом, коли за час використання приладу не буде потрібно заміни втулки в зв'язку зі зношуванням її робочої поверхні. Для визначення числа свердлінь через кондукторну втулку задається її граничним зношуванням, і використають дані в середній інтенсивності зношування отворів, що становить при свердленні отворів діаметрами 10 - 20мм на 10м шляху при обробці чавуну 3 - 5 мкм, стали 40 - 46 мкм. Орієнтовно приймають число свердлінь через кондукторну втулку 10000 - 15000.

У пристроях крупносерійного й масового виробництва для прискорення заміни при зношуванні застосовують змінні втулки (рис. 24,б). Їх установлюють у проміжних втулках по посадці . Від повороту й підйому при обробці під дією стружки, що сходить, вони втримуються головкою гвинта.

У пристроях серійного виробництва для обробки отвору послідовно декількома інструментами застосовують швидкозмінні втулки (рис. 24,в). Вони відрізняються від змінних втулок зрізом на буртику, що дозволяє робити їхню зміну, не вигвинчуючи кріпильний гвинт. Спеціальні втулки застосовують в особливих випадках, коли застосування стандартних втулок неможливо або не дає ефекту. На рис. 24, г-ж наведені приклади спеціальних втулок. Втулку (рис. 24, г) застосовують для свердлень отворів у похилі до його осі площинах, подовжену швидкозйомну втулку (рис. 24, д) застосовують при обробці отворів у поглибленнях заготівлі, зрізані (рис. 24,е) і здвоєні втулки (рис. 24,ж) застосовують при обробці близько розташованих отворів.

Приклад компонування приладу до кондукторних втулок показаний на рис. 9.

Накладні свердлильні кондуктори, орієнтовані по базовому отвору й контуру оброблюваної заготівлі показані на рис. 25, а, б. У всіх випадках необхідно надійне кріплення накладного кондуктора на заготівлі. Ці кондуктори застосовують для свердлення отворів у середніх і великих заготівлях на радіально-свердлильних верстатах.

При послідовному свердлінні дрібних отворів діаметром до 5мм у невеликих заготівлях (з однієї або декількох сторін) на вертикально свердлильному верстаті застосовують пересувні або кондуктори, які кантуються (рис. 25 в), які пересувають по столу верстата й утримують у процесі обробці.

Для напрямку борштанг пристроїв використають нерухомі й обертові втулки. На рис. 27,а показана конструкція обертової втулки, поверхня ковзання якої захищена від влучення стружки й сторонніх часток. На рис.27,б показана втулка, змонтована на роликопідшипниках (її недолік - великий діаметр). В обох конструкціях на внутрішній поверхні втулки є шпонковий паз для примусового обертання втулки. Для полегшення влучення шпонки в паз втулки її виконують зі скошеними краями або плаваючої. Одержують поширення кондукторні втулки, змонтовані на голчастих підшипниках. Вони мають невеликий розмір у радіальному напрямку, точні (радіальний зазор не більше 15мкм) допускають обробку високих швидкостях різання й зносостійкі. На внутрішній поверхні втулки часто передбачають пази для виступаючих різців борштанги.

На рис. 27,в показаний приклад розточувального приладу із двома кондукторними втулками.

Копіри застосовують при обробці фасонних і складнопрофільованих поверхонь. Роль копірів - направляти різальний інструмент для одержання заданої траєкторії його руху щодо заготівлі. Обробку з копірами роблять на фрезерних, токарських, стругальних, шліфованих і інших верстатах.

Найбільш загальним випадком обробки по копіру є фрезерування замкнутого контуру методом кругової подачі, схема якої показана на . рис 28,а. Закріплені заготівля 2 і копір 3 обертаються навколо загальної осі. Осі ролика 1 і фрези розташовані на постійній відстані „ α” між ними й переміщаються разом. Копір увесь час притиснутий до ролика. Відстань між віссю обертання копіра 3 і віссю фрези міняється відповідно до профілю копіра, завдяки чому виходить потрібний профіль деталі.

Профіль копіра визначають графічно. Він повинен бути строго вв'язаний із профілем оброблюваної деталі й діаметром фрези й ролика.

2.Корпуса пристроїв: призначення та технологія їх виготовлення

Корпус є базовою деталлю, що зобов'язує елементи приладу; на корпусі монтують настановні елементи, затискні пристрої; деталі для напрямку інструмента, а також допоміжні деталі й механізми. Корпус сприймає сили обробки й закріплення заготівлі. Корпус приладу повинен бути твердим і міцним при мінімальній масі, зручним для очищення від стружки й відводу охолодної рідини; забезпечувати установку й закріплення приладу на верстаті без вивірки (для цього передбачають напрямні елементи - пазові шпонки й бурти, що центрують). Корпус повинен бути простий у виготовленні, забезпечувати безпека роботи (неприпустимі гострі кути й малі просвіти між рукоятками й корпусом, що можуть викликати защемлення рук робітника). Приклади установки й закріплення оправлень корпусів пристроїв на шпинделях токарно-гвинторізних верстатів дані на рис. 30.

Ряд деталей корпусів пристроїв для металорізальних верстатів стандартизовані й нормалізовані. Корпуса пристроїв конструктивно можуть бути виконані по-різному залежно від технологічного призначення.

Корпуса верстатних пристроїв для установки дрібних і середніх деталей звичайно виготовляють із литих стандартних заготівель. З окремих простих стандартних деталей можна збирати складні корпуси.

Для виготовлення корпусів звичайно застосовують сірий чавун СЧ 12 і сталь Ст.3, в окремих випадках (для корпусів поворотних пристроїв) – легкі сплави на алюмінієвій основі, а також магнієві сплави, що мають сплави, що мають малу щільність (~1,8), що полегшує переміщення важких або поворотних пристроїв.

Корпуси пристроїв виготовляють литтям, зварюванням, куванням, різанням, використовуючи сортовий матеріал (прокат), а також зборкою елементів на гвинтах або з гарантованим натягом. Литтям виконують переважно корпуси складної конфігурації; строки їхнього виготовлення досить тривалі. Зварюванням також можна одержувати корпуси складних конфігурацій; строки й вартість їхнього виготовлення можуть бути значно знижені. Застосовуючи посилюючі ребра, куточки, косинки, можна одержувати цілком тверді корпуси. Вартість зварених корпусів може бути вдвічі нижче вартості литих, а маса їх зменшена до 40%. Елементи звареного корпуса розмічають і вирізують із сортового матеріалу газовим різаком. Крайки під зварювання обробляють на верстатах або газовому різаку. Лиття корпусів може виявитися вигідним при виготовленні декількох однакових корпусів. Для скорочення строків і зниження вартості підготовки виробництва варто розширювати застосування зварених корпусів, особливо корпусів великих розмірів.

Куванням і різанням сортового матеріалу одержують корпуси простих конфігурацій і невеликих розмірів. Зайві обсяги металу (напуски) знімають при наступної механічної обробки заготівлі. Для корпусів складних конфігурацій ці методи можуть виявитися нерентабельними, а змушене спрощення конструкції приводить до стовщення стінок і збільшенню маси деталі.

У корпусах збірного типу із введенням додаткових сполучень обсяг механічної обробки трохи зростає, а твердість знижується.

На рис. 31,а показані варіанти (виготовленого литтям, зварювального, збірного й кованого) одержання заготівлі корпуса однієї конструкції. Конфігурація звареного корпуса майже така ж як і литого (рис. 31,а, б). Конфігурація заготівлі збірного й особливо кованого корпуса спрощується.

Значне зниження витрат і скорочення строків виготовлення приладу забезпечує стандартизація корпусів і їхніх заготівель. На рис. 32 приклади заготівель корпусів і стійок верстатних пристроїв, одержуваних литтям із чавуну СЧ18 (допускається заміна сталлю 35Л1). Розміри литих заготівель регламентовані ДЕРЖСТАНДАРТ 12947 - 87 , ДЕРЖСТАНДАРТ 12954 - 87. Маючи запас стандартних заготівель різного типорозміру, можна одержати бажану конструкцію корпуса шляхом зняття зайвого металу.

Корпуси верстатних пристроїв для робіт з невеликими силами різання можна виконувати з епоксидних смол литтям у разові форми з гіпсу, картону або пластиліну. Після 10 – 12-годинної витримки при кімнатній температурі процес утвердження епоксидного компаунда закінчується. Час утвердження може бути доведене до 4 – 6 г при нагріванні відливки до 100 – 200⁰С. Міцність корпуса підвищують за допомогою введення в смолу наповнювача (скловолокна, залізного порошку) або металевої арматури. Межа міцності епоксидних компаундові на розтягання (без арматур) 60МПа й на стиск - 150МПа. Епоксидні компаунді мають гарну адгезію металам, однак заливають елементи, що, повинні бути добре знежирені промиванням в ацетоні, лужних ваннах або пропалюванням на газовому полум'ї. Окремі деталі (втулки, планка, шпильки) можуть бути встановлені в ливарну форму й залиті в корпус при його виготовленні. Корпуси з епоксидних компаундів легкі, міцні, зносостійкі, добре гасять вібрацію. Їх виготовляють із мінімальною механічною обробкою. Корпуси тривалий час зберігають свої розміри, тому що усадка епоксидних компаундів мала (0,05 - 0,1%). В окремих випадках невеликі корпуси у вигляді прямокутних або квадратних плит або планшайб можуть бути виготовлені з текстоліту. Вони легкі й зносостійкі.

Корпуси пристроїв найпростіших конструкцій виконують у вигляді єдиної базової деталі різної конфігурації. Корпуси складних пристроїв являють собою збірну конструкцію. Її елементи можуть бути виконані литтям, зварюванням або із сортового прокату. Вибір варіанта визначається умовами експлуатації пристрої, строками, собівартістю й технологією його виготовлення.