3. Анализ существующих конструкций приспособлений и обоснование выбранных решений
Разрабатываемое в данном курсовом проекте приспособление относится к группе фрезерных приспособлений. Поэтому рассмотрим несколько существующих конструкций фрезерных приспособлений, на основании которых будет осуществляться проектирование специализированного приспособления.
На рис. 3.1 показано специализированное наладочное приспособление для фрезерования деталей типа валов и втулок [3, т.2, стр.393]. При использовании этого приспособления обрабатываемые детали диаметром 80-150 мм устанавливают на призму, составленную планками 2 и 6, прикрепленными к корпусу 1. Детали относительно меньших диаметров (60-80 мм) устанавливают в сменной детали – призме 5, которая опирается на те же планки 2 и 6. В корпусе 1 приспособления встроен гидроцилиндр с двумя поршнями, штоки которых шарнирно соединены с корпусом рычагами 7. При нагнетании масла в поршневую полость цилиндра поршни 8 перемещаются в противоположные стороны, поворачивая прихваты 3, которые закрепляют обрабатываемые заготовки вставками 4. Раскрепление обрабатываемых заготовок осуществляется при повороте крана управления в положение разжима, при котором масло поступает в штоковые области цилиндра, поворачивая прихваты в исходное положение.
Рисунок 3.1– Специализированное наладочное приспособление
В этом приспособлении закрепляются относительно короткие детали. При необходимости обработки длинных деталей на станке устанавливают два таких приспособления на расстоянии, определяемом длиной обрабатываемых деталей. Усилие зажима каждого прихвата при давлении масла в гидроцилиндре 5 МПа составляет 10,7 кН.
Универсальность приспособления и наличие автоматизированного привода являются достоинствами приспособления. К недостатку можно отнести ограниченность закрепляемых деталей по длине.
На рис. 3.2 показано приспособление для фрезерования паза в деталях типа втулок и колец [4, стр.191].
Обрабатываемую деталь 4 устанавливают на оправку 5, при необходимости ее положение фиксируется шпонкой 6 или штырем. Крепят деталь прихватом 7, приводимым в действие пневмоцилиндром 1. Сила закрепления на прихват передается от штока 2 с клином на конце через ролик 9. Для предотвращения изгиба штока к корпусу 3 прикреплена планка 10. Во время раскрепления обработанной детали шток 2 перемещается влево, при этом прихват 7, поворачиваясь на оси 8, под действием собственного веса уходит из зоны детали, занимая положение, показанное условно. Это позволяет легко перезарядить приспособление.
Наличие пневматического привода и простота конструкции являются его преимуществами.
Рисунок 3.2 - Приспособление для фрезерования паза в деталях типа втулок и колец
На рис. 3.3 представлено приспособление для фрезерования трех плоскостей на ушках детали типа корпус [12, стр.104].
Базовыми поверхностями обрабатываемой детали выбраны отверстие Ø25 и торец фланца и контур ушка.
На плите 1 приспособления закреплен корпус 2, несущий диск 3. Кроме того, на корпусе 2 закреплен посредством гайки 4 установочный палец 5.
Деталь устанавливают через отверстие в диске 3 на палец 5. Ориентируют деталь относительно ее оси фиксатором 6.
Фиксатор 6 запрессован в торец диска 3. При обработке различных партий деталей часто возникает необходимость в процессе наладки приспособления изменить положение фиксатора 6; это достигается поворотом диска 3 на небольшой угол. Диск после регулировки стопорят двумя специальными болтами 7 с гайками 8.
Обрабатываемую деталь закрепляют прижимом 9. Прижим закреплен на рычаге 10 штифтом 11 и шплинтом 12.
Зажимное усилие от пневматической диафрагменной камеры передается через шток 13, ползун 14 и рычаг 10 прижиму 9.
Рисунок 3.3 - Приспособление с пневматическим зажимом для фрезерования плоскостей на ушках корпуса
Диафрагменная камера состоит из корпуса 15 и крышки 16, между которыми закреплена чашеобразная резиновая диафрагма. Усилие от диафрагмы через тарелку передается штоку 13. Шток 13 под действием сжатого воздуха совершает только рабочий ход. Обратный ход штока осуществляется пружинами, установленными в камере пневмодвигателя. В крышке 16 пневмокамеры имеется резьбовое отверстие для присоединения трубопровода, по которому поступает сжатый воздух от распределителя.
Пневмокамера прикреплена к кронштейну 18 болтами 17.
Рычаг 10 можно откидывать на угол 90º относительно стойки 19, что обеспечивает удобную установку обрабатываемой детали в приспособление. Стойка 19 установлена на плите 1 приспособления и закреплена цилиндрическим штифтом 20.
После окончания обработки одного ушка сжатый воздух выпускают из пневматической камеры приспособления, деталь открепляют и переустанавливают вручную так, чтобы на фиксатор 6 опиралась боковая сторона следующего ушка. Для удобства поворота рычага в него запрессована рукоятка.
Таким же образом перестраивают приспособление для обработки третьего ушка.
Отличительная особенность данного приспособления – применены стандартный пневматический привод и оригинальная конструкция откидывающего рычага, который при отходе штока камеры можно поворачивать свободно на 90°. При жесткой связи было бы необходимо значительно увеличить ход пневматического привода.
Удобство установки детали и малая затрата времени на ее закрепление являются достоинствами приспособления.
К недостаткам конструкции следует отнести необходимость переустановки детали вручную.
Выводы.
В соответствии с заданием принимается схема одноместного однопозиционного приспособления. Достоинства данной схемы заключаются в том, что габариты выбранного приспособления достаточно невелики, количество элементов минимально, большинство из которых нормализованы, удобство в эксплуатации, простота конструкции и т.д.
За основу разрабатываемого приспособления взята конструкция, приведенного на рис. 3.1.
Базирование заготовки осуществляется на плоскость с одновременном упором в призму. Направление силы зажима, указанное на рис 3.1, соответствует принятой, т.к. в данном приспособлении зажим детали осуществляется в двух точках с помощью двух рычагов. Т.к. по условию на курсовое проектирование привод приспособления должен быть механизированным (пневматический), то в разрабатываемом в данном курсовом проекте приспособлении применим привод, используемый в конструкции рассматриваемого на рис. 3.1 приспособления. Данный тип привода обеспечивает высокую производительность и надежное закрепление заготовки в процессе обработки детали. Давление сжатого воздуха в пневмосети предприятия 0,4 МПа. При этом пневмопривод имеет следующие преимущества: отсутствие специальных источников давления, так как линии сжатого воздуха имеются на большинстве заводов; нет возвратных трубопроводов; простые аппаратура и арматура. В данном приспособлении применим поршневой привод двухстороннего действия, так как для обеспечения процесса зажима и отжима заготовки необходим большой ход штока.
Для обеспечения подвода сжатого воздуха в рабочие камеры пневмопривода при зажиме и отжиме заготовки применим крановый пневмоаппарат управления, предназначенный для управления пневмоцилиндрами двустороннего действия.
Для установки фрезы на обрабатываемые размеры применяется стандартизованный угловой установ и щуп толщиной 1 мм.
Данное устройство приспособления не имеет труднодоступных узлов, что облегчает сборку приспособления и уход за ним (удаление стружки и т.д.).