книги из ГПНТБ / Терликова Т.Ф. Основы конструирования приспособлений курс лекций

В механизированных приспособлениях с помощью силово­ го привода выполняется закрепление и открепление деталей, а при установке крупных деталей и прием базирования. Ос­ тальные приемы выполняются вручную.

Вполуавтоматических приспособлениях часть приемов выполняется автоматически, без участия рабочего, а осталь­ ные остаются механизированными или ручными.

Вавтоматических приспос бдениях все приемы, начиная от загрузки и базирования и кончая съемом обработанных

деталей, производятся без участия рабочего. Автоматизация приспособлений в большинстве случаев

базируется на применении пневматических, пневмогидравпических, механических, электрических или гидравлических при­ водов, управляемых через конечные выключатели, сервозопот ники и упор-т перемещающимися рабочими органами станка (шпинделем сверлильного станка, суппортом токарного стан­ ка, столом фрезерного станка и т.д.).

Автоматизация цикла работы станка, дополненная авто­ матизацией цикла работы приспособления, позволяет превра­ щать обычные универсальные станки в полуавтоматы и а в ­ томаты, а аг о, в свою очередь, обеспечивает возможность многостаночного обслуживания и значительное повышение производительности труда.

В автоматизированных приспособлениях должна полностью! исключаться возможность неправильной установки заготовки. Для этого применяются блокировочные и предохранительные устройства, контрольные габариты (в автоматических пини­ ях) , которые при неправильном положении заготовки оста — навпивают станок.

Рассмотрим несколько схем автоматизированных приспо­ соблений.

На рис. 139 показана схема автоматизированного приспо­ собления для сверления отверстий. Для получения непрерыв­ ного возвратно-поступательного движения шпинделя станка механизм подачи вертикального станка изменяется. Для это­ го на вал реечного колеса механизма подачи (реечное колесо удалено) установлен кулачок подачи 1, который находится в постоянном соприкосновении в роликом кулачка 2. При вра—

201

щении вала реечного колеса кулачок через правый конец ку­ лачка 2 нажимает на фланец шпинделя станка и осуществля­ ет рабочую подачу шпинделя. Обратных ход шпинделя произ­

водит контргруз, помещенный в станине станка. Кулачок 2 управляет золотником 3, регулирующим поступление воздуха в пневматический цилиндр 9 зажимного устройства приспо - собления. Приспособление состоит из неподвижного корпу - са 7 с закрепленными на нем штоком и поршнем 8 зажимно­ го устройства и подвижного пневматического цилиндра одно­ стороннего действия 9. Загрузка происходит из магазина 12,

После того, как отверстие просверлено и шпиндель под­ нимается вверх, кулачок 2 поворачивается своей впадиной к штоку золотника 3. Под действием пружины 11, поршни, золотника перемещаются вправо перекрывая отверстие для

подачи сжатого воздуха и соединяя рабочую полость цилинд­ ра 9 с атмосферой. Под действием пружины 5 цилиндр начи­ нает перемещаться вправо. При ал ом просверленная деталь скатывается вниз, а отработанный воздух, выходя через ка­ нал 6 очищает рабочую зону приспособления от стружки. Перемещение вправо происходит до тех пор, пока очередная

202

заготовка из магазина не опустится в паз ципиндра. Кула­ чок 1 вращается непрерывно и при опускании шпинделя к у - лочок 2 сместит поршень золотника влево и вновь соединит цилиндр 9 с сетью. Цилиндр начнет перемещаться влево и подаст заготовку в зону обработки. От ‘выпадания при пере­ мещении заготовки удерживается подпружиненным ппунже - ром 10.

‘ На рис. 140 при ведена схема автома­ тизированного приспо собпения к ппоскошлифовапьному станку для шлифования торпев копец. Заготов - ки 1 из магазина 2

/подаются' аепарато - ром 3 на электромаг­ нитный стоп 4. Сепа­ ратор периодически поворачивается на 60°. По окончании шлифования и откреп­ ления детали она сбрасывается со сто­ па поворотом того же спеаратора, а на

ее место другое гнез­ до сепаратора подав! новую заготовку. Уп-

равнение поворотом сепаратора, вкпточением и выключением электромагнита и вращения стопа происходит от прерывате­ ля электрической сети.

Автоматизированное устройство для установки и снятия зубчатых колес на центры шевинговапьного станка показа­ но на рис. 141. Приспособление состоит из подвижной к а ­ ретки 2 , на которой находятся поворотные захваты 5 и б и пипиндр 4, который производит подъем и опускание захва­ тов. При перемещении цилиндром 1 каретки 2 влево захваты

203

1

Рис. 141

опушены. В крайнем левом положении каретки цилиндр 4 производит подъем захватов, при этом захват 6 берет за­ готовку с наклонного потка 8 и приподнимает ее «о уровня центров станка (в это время заготовки 7 перекатываются на один шаг), а захват подводится под обработанную деталь, установленную в центрах. После отхода центров каретка 2 перемещается вправо. Захват 6 перемешает заготовку и ста­ вит ее против центров, а захват 5 перемещает обработанную деталь к лотку 3. После установки на центрах заготовки цилиндр 4 опускает захваты. Захват 6 отходит от заготов­ ки, захват 5 опускает деталь на поток 3. Далее цикл повто­ ряется. Работа цилиндров сблокирована с работой механиз­ мов станка.

Автоматизированное устройство для сверления отверс­ тий показано на рис. х42. Цилиндрические заготовки загру­ жаются на наклонный поток 1. Весь ряд заготовок удержи­ вается от скатывания отсекатепем 7. При опускании шпин­ дельной головки 3 призма 4, укрепленная на кондукторной плите центрирует и зажимает заготовку. Одновременно стрежнем 6 опускают отсекатель 7 и правая крайняя де - таль скатывается вниз. При подъеме шпинделя сначала под­ нимается отсекатель 7 под действием пружины 8, а затем призма, освободив обработанную деталь, позволит всему

204

ряду заготовок переместиться до упора в отсекатепь. Не­ прерывное возвратно-поступательное движение шпинделя станка осуществляется так же, как и в схеме рис. 134.

На автоматических пиниях применяются два вида при­ способлений: стационарные и приспособления-спутники.

Стационарные приспособления1 автоматических пиний выполняют те же функции, что и обычные приспособления. Они монтируются на отдельные агрегаты автоматической пинии. В них подаются, устанавливаются, закрепляются, обрабатываются, открепляются и передаются на транспор­ тирующее устройство заготовки.

Отличительной чертой в этих приспособлениях являет­ ся то, что они обязаны обеспечивать правильную установ­ ку заготовок при простейших движениях транспортирующих устройств. Дпя этого опорные пластинки, как правило, яв­ ляются продолжением направляющих планок травпортирующего устройства, а установочные пальцы выполняются вы­ движными. Если установочные элементы неподвижны ,, то правипьное положение заготовки обеспечивается дополни­ тельными прижимами-досыпатепями, обеспечивающими плот­

205

ный контакт базовых поверхностей с установочными эле­ ментами.

Приспособления автоматических пиний должны быть надежными и безотказными в работе. Поэтому в них час­ то предусматривается автоматический контроль правильно­ го положения заготовки с помощью пневматических, элект­ рических и других датчиков. Большое внимание уделяется автоматической очистке приспособления от стружки. Зажим­ ное устройство должно быть надежным и самотормоэящим.

Большинство автоматических пиний работают при бази­ рованной детали по плоскости и двум цилиндрическим от верстиям. Так обрабатываются корпусные детали. Если за­ готовка не имеет таких баз и обрабатывается при установ­ ке в приспособлении-спутнике, то само приспособлениеспутник базируется по плоскости и двум отверстиям . При таком базировании выдвижные установочные элементы (папьды и фиксаторы) вызывают увеличение погрешности установки заготовки. Для повышения точности обработки следует уделять большое внимание повышению жесткости приспособления и отсутствию или уменьшению деформации заготовки под действием зажимных сип. Для обеспечения заданной точности необходимо выполнять расчеты приспо­ собления на точность. При сложных формах заготовки про­ верка деформаций заготовок производится эксперименталь­ но на стадии эскизной проработки приспособления, при про­ стых формах - расчетом.

Приспособления-спутники применяются для обработки заготовок сложной конфигурации. Все стадии обработки выполняются при одном закреплении заготовки, чем обес­ печивается принцип постояноства установочных баз. В на­ чале линии на спутник устанавливается и закрепляется за­ готовка, в конце линии она открепляется и снимается, а спутник возвращается в исходное положение.

Перемещение приспособлений-спутников или обрабатывае­ мых заготовок ко всем агрегатам автоматической линии производится при помощи шагового или цепного (реже,) транспортера по направляющим планкам транспортера.

206

На рис. 143 приведена схема приспособления для пере­ мещения установки и закрепления корпусной заготовки или приспособпеыш—спутника на автоматической пинии. Заготов­ ка 1 перемещается по планкам 5,6 влево шаговым транспор­ тером 7 с собачками 4 на строго определенное расстояние (ш аг). Штанга транспортера 7 проходит под приспособления­ ми. Окончательная фиксация заготовки происходит до двум базовым отверстиям выдвижными пальцами 3. Крепление заготовки-(спутника) производится цилиндром 2 . Для. пере­ мещения заготовки после обработки к следующему агрега­ ту-штанге транспортера перемещается вправо на один шаг,

при этом собачки 4 поворачиваются и проходят под заготов­ ками. После этого цикл повторяется.

Для определения сипы, потребной для перемещения за­ готовки построим схему (рис. 144). При неравномерном распределении веса заготовки на обе направляющие планки при перемещении ее может возникнуть пере тате чего возникают дополнительные сипы

207

боковых направляющих, препятствующие перемещению заго­ товки. При такой схеме действия сип сипа для перемещения заготовки будет равна

где - вес заготовки. Реакцию вертикальных направляющих найдем из выражения

моментов относительно точек поворота при перекосе

не ‘ (н, *ы /о

действия сипы Р.

Подставляя выражения (2), (з) в выражение (l) получим

Если заготовки распределяются на обе планки равномерно, то сипа для перемещения спутника равна

Р ‘ 6 /

Аналогично рассчитывается сипа перемещения спутника, но тогда Q - есть вес приспособления спутника вместе с закрепленной заготовкой.

Универрапиаадия приспособлений

Рост темпов и масштабов выпуска новых механизмов и машин в машиностроении требует оснащения производства разнообразными приспособлениями и оснасткой. При высоких

208

а

требованиях к точности и шероховатости поверхностей обра­ батываемых деталей машин несовершенный и непроизводитепь*- ный ручной труд, а также использование универсально-преци­ зионных станков, не может обеспечить необходимую стабиль­ ность качества и должную производительность труда. Получе­ ние устойчивой точности изготовления деталей новых машин и высокой производительности может быть обеспечено только применением точных приспособлений и особенно на универ - сальных станках.

Быстрое развитие современного машиностроения вызывает необходимость частой замены выпускаемой продукции новой, бопее совершенной. При этом почти вся специальная оснастка списывается и проектируется и изготавливается новая. Это впечет за собой большой объем трудовых и денежных затрат на проивзодство приспособлений, что, в свою очередь, отра - жается на сроках технологической подготовки производства в себестоимости производимой продукции. Более половины всех трудовых (до 65%) затрат в технологической подготовке про­ изводства приходится на изготовление приспособлений и ос - настки.

В то же время для обеспечения роста производительности труда и снижения себестоимости продукции необходимо повы­ шать оснащенность технологических процессов приспособлени­ ями.

Это противоречие стремятся преодолеть путем нормализа­ ции деталей и узлов приспособлений, которая позволяет уско­ рить и удешевить изготовление технологической оснастки. При этом снижается объем конструкторских работ. Изготовление нормализованных деталей большими партиями улучшает орга­ низацию работы инструментального цеха и удешевляет их из­ готовление.

В настоящее время специальные приспособления состоят почти на 70% из нормальных стандартных деталей.

Нормализация проходит тремя этапами.

209