
книги из ГПНТБ / Терликова Т.Ф. Основы конструирования приспособлений курс лекций
.pdfаппаратуры управления и регулирования. Такая установка может обслуживать один станок (приставной или настоль ный гидропривод), группу из двух-пяти станков и целый участок (3 0 -4 0 станков).
При широком применении гидропривода он компануется из нормальных и стандартных узлов, что значительно снижает его стоимость. Гидроцилиндры могут быть одно стороннего и двухстороннего действия. Рабочей жидкостью служит веретенное масло 2 или 3 . На рис. 92 показана схема гидравлического зажимного устройства, состоящего из: l) силовой аппаратуры 4 (цилиндр, поршень, шток, уп лотнения); 2) аппаратуры управления (золотниковое устрой ство) 3; 3) контрольно-регулирующей аппаратуры (пред охранительный и обратный клапаны, гидроаккумулятор, ре дукционный клапан, манометры и др.) 7; 4) насоса 2 и мас ляной ванны 1. Привод обслуживает приспособление 5 с закрепляемой деталью 6.
Золотниковое устройст во управляет додачей м ас ла в одну или другую по лость цилиндра. После окон- - чания зажима масло сбра сывается в бак через пре дохранительный клапан 3, отрегулированный на необ ходимое давление. В то время как масло под дав лением подается в одну по лость цилиндра и переме щает поршень, из другой полости масло выталкива ется в бак через обратный трубопровод.
Гидравлические цилинд ры в силу своих: малых га баритов и веса часто при меняются в многократных зажимах как плавающие, прикрепленные к подвижным частям приспособлений.
130
На рис, 04 Дана схема многоместного приспособлении с плавающим цилиндром. Корпус гидродипиндра 4 прикреп лен к рычагу 1. При подаче масла под давлением в левую
полость цилиндра поршень 5 перемещается вправо, а ры чаг 1 вместе с цилиндром влево. Поршень, перемещаясь тянет за собой шток и нижний конец рычага 2, производя закрепление средней заготовки. Рычаг 1, перемещаясь влево, верхним своим концом закрепляет правую заготов ку, а нижним концом, через толкатель 6 и рычаг 3 закреп ляет левую заготовку.
При подаче масла в правую полость цилиндра происхо дит открепление заготовки, при этом пружина 7 возвраща ет рычаг 3 и толкатель 8 в исходное положение.
Усилие, развиваемое гидпродипиндром двустороннего действия подсчитывается по уже известной формуле (ана логично пневмоиипиндру).
W ,« Р Jf - £ . Wt ‘ P $ (Аг-с/гЦ
Гидравлические цилиндры могут быть 3-х типов: непод вижные, кача с циеся и вращающиеся. Они нормализованы
131
в предопах диаметров от 25 до 150 мм. Уплотнения дпя поршней и штоков гидроприводов применяются такие же, как и дпя пневмоприводов, но кроме этого в качестве уплотне ний поршней могут применяться кольца из легированного серого чугуна, содержащего хром и молибден (цилиндры высокого дпвпения).
Подробное описание гидроаппаратуры дается в курсе станков.
Электрические приводы
Приспособления с электрическими приводами применя ются в токарно-револьверных, агрегатных станках к авто матических пиниях. Принципиальная схема такого устройст ва дана на рис. 95.
? Q
Рис. 95
От электромотора 1 через редуктор 2 кулачковую муф ту 4 вращение передается на гайку 5. Гайка 5 при своем вращении перемещает винт б, который приводит в движе ние зажимной механизм 7 и зажимает заготовку 8. При достижении необходимой силы зажима элементы 7,6,5 и правая половина муфты 4 останавливаются, а левая поло вина муфты 4, сидящая на скользящей шпонке отжимается влево, преодолевая сопротивление пружины 3. При этом слышно щегтание зубьев муфты, что служит сигналом дпя выключения электродвигателя. Если на пути движения ле вой половины муфты поставить концевой выключатель, то будет осуществлен автоматический останов двигателя. Ре гулированием пружины 3 можно изменять величину зажим ной силы патрона.
132
Крутящий кдомент двигателя, передаваемый через резь бовую пару, может быть определен из формулы
М* P-L Z e t g H + W
где р - |
неоОходимое тяговое усилие привода приспособ |
L - |
ления; |
передаточное отношение от двигателя и тяге; |
г&- радиус винта;
- угол подъема резьбы;
У- угол трения в резьбе;
£ - к.п.д. передачи от двигателя к тяге.
Для таких приводов широко применяются асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором. Они имеют простую конструкцию, надежны в эксплуатации и не нуждаются в пусковом реостате. Эти двигатели до
пускают от 300 до 600 включений в час, что |
очень важно |
|
при использовании |
их в приспособлениях. Число оборотов |
|
мотора 1500-1800 |
в минуту и мощностью до |
1,5квт. |
Центробежно-инерционные приводы
В этих приводах силовым источником является центробеж ная сипа инерции вра щающихся грузов. Они применяются для быст- , роходных станков то карной группы. Грузы обычно помещаются на шпинделе станка и им же приводятся во вращение.
Преимущества этих приводов в том, что они не требуют дополнительного ис точника энергии, прос
|
ты в изготовлении и |
|
эксплуатации,включа |
133 |
ются автоматически. |
|
На рис. 96 показана схема центробежно-инерционного привода. Грузы 2 надеты на большие ппечи рычагов 8, меньшие ппечи связаны с тягой 6, пропущенной через по лость шпинделя. Сам привод закреплен на заднем конце шпинделя. При вращении шпинделя грузы расходятся, по ворачивая рычаги вокруг осей 4, при этом тяга 6 Переме щается и приводит в действие зажимной механизм, уста новленный на переднем конце шпинделя станка. Возвраще ние грузов и раскрепление заготовки производится пружи нами 3. Регулирование силы зажима производится переме щением грузов по рычагам.
Расчет тяговой сипы производится по формуле
W |
| f |
-ррьм/ / 7 |
ГД* О - |
вес груза в кГ,: |
|
0) - |
угловая скорость вращения относительно оси |
|
Q - |
шпинделя в 1 /сек; |
|
ускорение сипы тяжести в |
м/сек**; |
п, - сопротивление пружины в кГ;
А- число грузов.
Вакуумные приводы
Вакуумные зажимные устройства работают по принци пу прижатия заготовки атмосферным давлением. Они при меняются для зажима заготовок из различных материалов £ плоской базовой поверхностью.
|
На рис. 97 по |
|
|
казаны схемы ва |
|
|
куумных зажимных |
|
|
устройств. Заго - |
|
|
товка 3 |
устанав |
|
ливается |
на кор |
|
пус приспособле |
|
|
ния 1, из полос |
|
|
ти 4 которого от |
|
|
сасывается воздух |
|
|
Для уменьшения |
|
|
времени срабаты |
|
Рис. 97 |
вания объем этой |
134
полости должен оыть минимальным. Атмосферное давление прижимает заготовку к корпусу. Для получения герметич ности системы делается уплотнение из вакуумного рези нового шнура. При установке заготовки чистой шлифован ной базой допускается применение приспособлений без уп лотнения.
При закреплении тонкостенных легко деформируемых заготовок на установочной плоскости делается ряд мел ких тесно расположенных отверстий, через которые отса сывается воздух и происходит многоточечный прижим заго товки к установочной плоскости (рис. 9?f £*).
Сипа, прижимающая заготовку
Q~FU03b-p)-x
где г - полезная площадь прижима в см^ (площадь, ог раниченная резиновым уплотнением - для жест кой детали и суммарная площадь отверстий в крышке - для тонкостенной детали);
Р- остаточное давление в вакуумной камере, xIVcM'f
К- коэффициент герметичности вакуумной системы
О ' - 0,8-0,85).
Вакуумные приводы применяются для чистовых опера
ций.
Электромагнитные приводы
Электромагнитные зажимные устройства выполняются преимущественно в виде плит и планшайб для закрепления стальных и чугунных заготовок с плоской базовой поверх ностью, либо магнитных приспособлений (переходников).
На рис. 98 показана схема плиты, состоящей из кор пуса 1, в котором находятся электромагниты 6, крышки 2, в кетовой заключены полюсники 3. Полюсники окружены изоляцией из немагнитного материала 4.
Заготовка 5 устанавливается на крышку 2 я перекры вает полюсники. Притяжение заготовки к зеркалу плиты обуславливается тем, что заготовка, являясь проводником магнитного потока^ дает возможность замыкаться потоку между двумя попюсниками (магнитный поток показан на рис. 98 тонкими пиниями).
135
Рис. 98
Магнитный ноток, показанный на рис. 98 тонкими пи ниями замыкается через заготовку, проходя через корпус и крышку и прижимает заготовку к зеркалу плиты.
Сипа притяжения заготовки зависит от материала, га баритов и шероховатости опорной поверхности заготовки и от характеристики магнитной плиты. При закреплении тонкостенных заготовок величина' силы притяжения зави сит от толщины заготовки. Это связано с тем, что при малой толщине заготовки не весь магнитный поток замы кается через нее, а часть его рассеивается в окружаю щее пространство. С увеличением толщины заготовки си ла притяжения увеличивается, а при толщинах больших
ширины полюсников стабилизируется, так как весь магнит ный поток замыкается через заготовку.
С увеличением высоты микронеровностей базовой по верхности заготовки увеличивается воздушный зазор меж ду заготовкой и полюсниками. При прохождении этого за зора магнитный поток ослабевает. Поэтому с увеличением микронеровностей снижается сипл притяжения. Усилия,раз виваемые электромагнитами невелики. Так по ГОСТу 3860-58 минимальная условная сила притяжения определялась 2 - 2,БкГ/см^. Поэтому они применяются для отделочных опе раций.
136
Значительное расширение возможностей применения электромагнитных плит дают наставки (переходники), ко торые устанавливаются на плиту и изменяют форму баэовой поверхности. Переходники дают возможность закреп лять заготовки, имеющие сложную форму, цилиндрическую или закрепить плоские заготовки под углом. Установочная поверхность стопа и наставок должны быть обязательно обработаны ( V б) •
Магнитные приводы
Магнитные зажимные устройства имеют постоянные магниты. Удерживаемая заготовка является якорем, через который замыкается магнитный силовой поток. Для откреп ления детали магнит должен быть сдвинут или повернут с тем, чтобы магнитный поток замкнулся через крышку ми нуя заготовку.
|
На рис. 99 показана |
|
|
магнитная призма для за |
|
|
крепления цилиндрических |
|
|
заготовок. При горизон |
|
|
тальном положении магни |
|
|
та 1 |
магнитный снповой |
|
поток |
проходит через обе |
|
щеки 2 и 3 призмы, раз |
|
|
деленные немагнитной |
|
|
пластиной 4 и прижимает |
|
|
заготовку 5 к призме. |
|
|
При вертикальном Положа |
|
Рис. 99 |
нии магнита магнитный |
|
|
поток замыкается в кор |
|
|
пусе |
и заготовка освобож |
|
дена. |
|
Магнитные приводы имеют |
преимущества перед элек |
тромагнитным, так как у них отсутствует питание током, а? следовательно^ большая безопасность в работе и мень шая стоимость эксплуатации.
Магнитные зажимные устройства также как я элект ромагниты представляют собой в основном плиты и план шайбы.
137
П р и в о д ы о т д в и ж у щ и х с я честей станков
На рис. 100 показано зажимное устройство, применяе мое для многошпиндепьных станков. При опускании многошднндепьной гоповки 1, кондукторная плита 2 опускается вместе с ней до касания с деталью 3.
При дальнейшем перемещении гоповки, плита прижима ет деталь за счет упругих сил пружин 4. Сипа зажима непостоянна, она достигает максимума к конду сверле ния.
При проектировании таких приспособлений конструктор должен подобрать размеры и параметры пружин таким об разом, чтобы при начапе сверления они развивали силу, достаточную для надежного закрепления заготовки.
П р и в о д ы о т с и л р е з а н и я
Примером Такого привода может служить схема подводкового самозажимного патрона 1 с эксцентриковыми кулачками 2, применяемая на токарных многорезцовых станках (рис. 101). Заготовка 6 устанавливается в цент рах. При установке кулачки пружинами 4 прижимаются к заготовке. При резании, сипа Р» стремится провернуть
138 .
заготовку, а вместе с ней кулачки (вокруг оси з) в результате чего заготовка заклинивается между кулачка ми. Для обеспечения равномерного зажима кулачки мон тируются на ппаваюшем ползуне 5.
Угол подъема спираля ку лачков 12-2(Р°. Для креп ления заготовки ее следует повернуть против часовой стрелки при остановленном шпинделе.
Элементы приспособлений для определения положения и направления инструментов
Эти элементы можно разбить на несколько групп. 1. Элементы, которые определяют моменты пре кращения подачи инструмен та. Такими элементами яв
ляются упоры,
Рис. 101
2. Элементы для быст
рой установки ияструменТов на размер Такими элементами являются шаблоны, установки.
3.Элементы для направления осевого инструмента - кондукторные втулки.
4.Элементы для определения траектории относитель ного движения инструмента и заготовки - копиры.
Уп о р ы
Работы, при которых необходима автоматическая ос тановка подачи инструмента много. Сюда относится свер ление глубоких отверстий, нарезание в них резьбы, обра ботка конических отверстий зенкерами и развертками, под резка деталей, подрезка ступеней валиков на токарных станках и т.д.
Во всех этих случаях конечное положение инструмен та во время работы определяется доведением движущих ся частей ст,утков с закрепленными в них инструментами
до упора.
130