4.2.1.5Предложение по модернизации некоторых станочных приспособлений

Для токарной и внутришлифовальной обработки можно применить трехкулачковый патрон клиновой.

Особенностью конструкции этого патрона является его жесткость, а также износостойкость, которая достигается контактом рабочих поверхностей (головки и основных кулачков) по плоскостям с равномерно распределенным давлением. Патрон широко применяют при любых условиях работы.

В трехкулачковом клиновом патроне (рис.10) тяга привода соединяется винтом 2 с головкой 1, имеющей три паза под углом 15°, в которые входят выступы основных кулачков 6. Пазы головки и выступы кулачков образуют клиновые пары.

При перемещении тяги с головкой в осевом направлении в радиальных пазах корпуса 5 перемещаются основные кулачки. Угол клина (15°) выбран с таким расчетом, чтобы получить эффективное увеличение тягового усилия на клине при приемлемой длине хода кулачка (5 – 8 мм) для разных размеров патронов. Увеличение угла клина приводит к уменьшению передаточного отношения, а уменьшение этого угла – к уменьшению хода кулачка.

Передаточное отношение клинового механизма при угле 15° составляет 1 : 3,7. Так как имеются потери на трение, сила фактически увеличивается только в 2,6 раза.

В этом патроне можно легко заменять основные кулачки, для чего в головке 1 сделано шестигранное отверстие под ключ. При повороте головки против часовой стрелки на угол 15° основные кулачки выходят из зацепления с головкой и могут быть легко вынуты из корпуса патрона.

Рисунок 10 – Трехкулачковый клиновой патрон

Головка 1 крепится в корпусе патрона 5 фиксатором 8 с пружиной 9. От выпадания во время замены основные кулачки удерживаются в корпусе фиксаторами 3 с пружинами 4. Эти фиксаторы также облегчают сборку патрона, так как дают возможность устанавливать все три основных кулачка в нужное положение. Основные кулачки заменяют при наладке патрона на новый размер обработки или при специальной наладке.

Однако такую замену на заводах производят сравнительно редко, так как для этого требуется несколько комплектов основных кулачков, изготовление которых значительно затруднено в технологическом отношении. Поэтому для наладки патрона на новый размер обработки в большинстве случаев перестанавливают дополнительные кулачки 7 относительно основных кулачков 6.[5]

4.2.1.6Приспособления для контроля изделия

Одним из устройств, используемые для контроля качества сборной инструмента, является оптическая измерительная установка (станок) «NEW MICROTOOL». Эскиз установки приведен на рисунке 11. Данная установка представляет собой средство измерения, используемое для предварительной оценки диаметра и длины инструмента, который устанавливается в шпинделе и резцедержателе станков с числовым программным управлением. В установке применяется теневой компаратор для оптического контакта с измеряемым инструментом. Установка снабжена устройством визуализации размеров и цифровой клавиатурой с регистрацией данных. Дополнительно установка может снабжаться периферийным принтером для распечатки данных об инструменте.

Рисунок 11 – Оптическая измерительная установка «NEW MICROTOOL»

Данная оптическая установка позволяет с высокой точностью проконтролировать одновременно радиальное и торцевое биение режущей кромки пластины в посадочном месте корпуса фрезы, которая на оправке устанавливается в шпинделе установки. С помощью микрометрического регулятора шпиндель с фрезой вращается, тем самым настраивая необходимую фокусировку профиля инструмента Поток световых лучей, огибающих профиль режущей кромки, фокусируется на оптической линзе, налаживая точный профиль режущей кромки пластины. Далее профиль режущей кромки отображается на экране проектора профилем, увеличенным в 20 раз. Посредством средства контроля начала координат производится привязка профиля к нулям осей X и Z. Эскиз изображения приведен на рисунке 12.

Рисунок 12 – Изображение проектора на экране

После шпиндель с фрезой проворачивается, фиксируясь и отображая на проекторе профиль от оси Х – показывает радиальное биение; отклонение профиля от оси Z – торцевое биение.

Измерительная установка «NEW MICROTOOL» состоит из следующих узлов:

• Станина/база: выполнена из чугуна и снабжена ребрами жесткости, что обеспечивает надежную опору станка, служит местом установки инструментального патрона и направляющих, а также используется как опора подвижной стойки;

• Стойка: выполнена из литого чугуна, служит в качестве опоры для направляющих, в которых устанавливается подвижная лампа-проектор и тележка проектора профиля, а также система относительного перемещения, защищенная специальными шторками из синтетического материала;

• Вертикальная каретка: служит опорной для лампы проектора и узла проектора профиля, будучи связанной, с системой вертикального перемещения, обеспечивает движение узла контроля профиля;

• Инструментальный патрон-шпиндель: выполнен из закаленной стали, имеет коническую форму, что позволяет зажимать в нем различный инструмент в тех же условиях, в которых он будет в дальнейшем использоваться;

• Лампа проектора: узел проецирования луча света, расположенный на вертикальной тележке. Включает ионную лампу мощностью 20 Вт и напряжением 12 В и оптическую систему и служит для освещения профиля налаживаемого инструмента;

• Проектор профиля: узел, включающий экран для увеличения профиля инструмента и устройство для контроля светового профиля, снабженное средствами контроля начала координат.

Установка работает следующим образом: тень профиля инструмента в виде аналогового сигнала поступает на оптическую систему, через преобразовательное устройство, преобразовавшись в цифровой вид. Информация поступает на устройство сравнения, далее на запоминающее устройство, откуда поступает на устройство сравнения, процессор и устройство вывода. Из процессора информация поступает на устройство вывода, устройство сравнения, запоминающее устройство и на преобразующее устройство, которое преобразовывает световой сигнал в аналоговой и подает на рабочие органы (каретку с узлом проецирования и колону).

Будучи средством проверки и регулировки, данный станок требует соответствующих условий окружающей среды для его нормальной работы; одним из важнейших таких условий является постоянство температуры воздуха.[7]