§ 2. 3. Проектирование кулачков.

Проектирование кулачков производится на основе расчетных дан­ных таблицы 2 карты наладки и паспортных данных автомата и за­ключается в разработке рабочих чертежей на все кулачки с постро­ением и вычерчиванием профиля на всех участках рабочих и холостых ходов, простановкой размеров, допусков, знаков шероховатости обработки.

Кривая рабочих ходов на кулачках должна соответствовать приня­той при выборе режима резания равномерной подачи шпиндельной бабки или инструмента. Этому требованию удовлетворяет спираль Ар­химеда.

Построение профиля дискового кулачка производится с использо­ванием максимального диаметра его заготовки.

Угловые границы каждого участка профиля кулачка, соответству­ющие определенным рабочим и холостым ходам, очерчиваются дугами окружности, которые называются лучами.

Сначала проводится нулевой луч, соответствующий началу цикла обработки, а затем на соответствующих углах другие лучи. Прочерчивание лучей производится при условном повороте толкателя вокруг не­подвижного кулачка. При этом ось толкателя будет поворачиваться по окружности с радиусом, равным межцентровому расстоянию А.

Получив угловые границы профиля кулачка для данного рабочего хода, из таблицы карты наладки берутся значения начального R_н и конечного R_к радиусов и проводятся окружности, являющиеся грани­цами данного участка профиля по высоте.

Между полученными точками А и Б строится профиль участка ра­бочего хода, который очерчивается по закону спирали Архимеда, обес­печивающему равномерную подачу суппорта при повороте кулачка.

Участки профиля кулачка, соответствующие холостым ходам, на практике не строятся, а очерчиваются по шаблонам, чертежи которых приведены в паспорте автомата.

§ 2.4. Вычерчивание кулачка.

При вычерчивании кулачков используются расчетные данные кар­ты наладки. На листе бумаги вычерчиваются наружная и внутренняя окружности кулачка. Диаметры наружной и внутренней окружностей берутся из таблицы или из паспорта АПТ. Для кулачка балансира дополнительно наносится средняя окружность с R = 45 мм. Затем из центра проводится окружность радиуса, равного расстоянию от оси кулачка до оси вращения качающегося рычага с упором (берется из данных станка). На этой окружности будут лежать центры окружно­стей, радиус которых равен плечу качающегося рычага с упором. Все кулачки на распределительном валу, как и шпиндель автомата, имеют левое вращение (по часовой стрелке), поэтому градусы углов отдель­ных переходов должны откладываться от нуля против часовой стрел­ки по окружности наружного диаметра кулачка. Затем через полу­ченную точку проводят дугу радиусом равным плечу рычага, центр которого находится на окружности радиуса, равного расстоянию ку­лачка до оси вращения двуплечевого рычага. От наружной или сред­ней окружности откладывают линейную величину перемещения с уче­том передаточного отношения, т. е. величину подъема или спуска на кулачке. И через полученную точку проводят окружность, концентрич­ную основной. На пересечении соответствующих окружностей дуги по­лучают точку.

Построим профиль кулачка шпиндельной бабки для нашего при­мера. Градусы отсчитываем по наружной окружности кулачка, диаметром 180 мм. От нулевой точки откладываем по окружности 10° и через полученную точку проводим дугу радиуса 120 мм. Радиус 120 мм соот­ветствует плечу качающегося рычага с упором. На этом участке цанга разжимается, ШБ стоит на месте, следовательно, кривая этого участка профиля есть дуга окружности радиуса 90 мм. Затем откладываем 20° – отход ШБ назад и проводим через новую точку деления дугу того же радиуса 120 мм. Проводим на кулачке концентрическую окруж­ность радиуса 90 – 49,375 = 40,625 (мм) до пересечения с дугой, проведенной через точку 30°. Полученные точки соединяем по кривой шаблона. Далее откладываем 10° – зажим цанги. ШБ стоит на месте, следовательно кривая есть дуга окружности радиуса 40,625 мм. При отводе резца № 2, подводе резца № 1 и паузе ШБ стоит на месте, следовательно 4°+4°+4°= 12° тоже откладываются по дуге того же ра­диуса. От точки 52° до точки 56° происходит подъем на кулачке, рав­ный 1,5 мм. Этот подъем выполняется по спирали Архимеда.

Откладывая последовательно на чертеже величины углов и подъ­ема и спуска на кулачке получим профиль кулачка.

Профили кулачков для остальных инструментов вычерчиваются аналогичным образом.

Допуска на изготовление кулачков рекомендуется принимать рав­ными 50% от величины допуска обрабатываемой поверхности с учетом передаточного отношения рычагов.

При небольших усилиях подачи суппорта кулачки изготавливают­ся из серого чугуна марки СЧ 22 – 44, СЧ 28 – 48 и др., а при больших усилиях – из сталей 15, 20, 20Х.

Кулачки средних и крупных размеров изготавливаются из сталей марок 45, 40 и 40 X.