Правила выбора баз общие сведения о приспособлениях. Виды приспособлений (стр. 10 из 15)

Комбинированные зажимные устройства приводятся в действие вручную или от силовых узлов.

Зажимные механизмы для многоместных приспособлений должны обеспечивать одинаковую силу зажима на всех позициях. Простейшим многоместным приспособлением является оправка, на которую устанавливают пакет заготовок (кольца, диски), закрепляемых по торцевым плоскостям одной гайкой (последовательная схема передачи зажимной силы). На рис. 33, а показан пример зажимного устройства, работающего по принципу параллельного распределения зажимной силы.

Если нужно обеспечить концентричность базовой и обрабатываемой поверхностей и предотвратить деформирование обрабатываемой заготовки, применяют упругие зажимные устройства, где зажимное усилие посредством заполнителя или другого промежуточного тела равномерно передается на зажимный элемент приспособления (в пределах упругих деформаций).

Рис. 33 - Зажимные механизмы для многоместных приспособлений

В качестве промежуточного тела применяют обычные пружины, резину или гидропласт. Зажимное устройство параллельного действия с использованием гидропласта показано на рис. 33, б. На рис. 33, в приведено устройство смешанного (параллельно-последовательного) действия.

На станках непрерывного действия (барабанно-фрезерные, специальные многошпиндельные сверлильные) заготовки устанавливают и снимают, не прерывая движения подачи. Если вспомогательное время перекрывается машинным, то для закрепления заготовок можно применять зажимные устройства различных типов.

В целях механизации производственных процессов целесообразно использовать зажимные устройства автоматизированного типа (непрерывного действия), приводимые в действие механизмом подачи станка. На рис. 34, а приведена схема устройства с гибким замкнутым элементом 1 (трос, цепь) для закрепления цилиндрических заготовок 2 на барабанно-фрезерном станке при обработке торцевых поверхностей, а на рис. 34, б — схема устройства для закрепления заготовок поршней на многошпиндельном горизонтально-сверлильном станке. В обоих устройствах операторы только устанавливают и снимают заготовку, а закрепление заготовки происходит автоматически.

Рис. 34 - Зажимные устройства автоматизированного типа

Эффективным зажимным устройством для удержания заготовок из тонколистового материала при их чистовой обработке или отделке является вакуумный прижим. Сила зажима определяется по формуле

Q=Ap,

где A — активная площадь полости устройства, ограниченной уплотнением;

p=10⁵ Па — разность атмосферного давления и давления в полости устройства, из которого удаляется воздух.

Электромагнитные зажимные устройства применяют для закрепления обрабатываемых заготовок из стали и чугуна с плоской базовой поверхностью. Зажимные устройства обычно выполняют в виде плит и патронов, при конструировании которых в качестве исходных данных принимают размеры и конфигурацию обрабатываемой заготовки в плане, ее толщину, материал и необходимую удерживающую силу. Удерживающая сила электромагнитного устройства в значительной степени зависит от толщины обрабатываемой детали; при малых толщинах не весь магнитный поток проходит через поперечное сечение детали, и часть линий магнитного потока рассеивается в окружающее пространство. Детали, обрабатываемые на электромагнитных плитах или патронах, приобретают остаточные магнитные свойства — их размагничивают, пропуская их через соленоид, питаемый переменным током.

В магнитных зажимных устройствах основными элементами являются постоянные магниты, изолированные один от другого немагнитными прокладками и скрепленные в общий блок, а заготовка представляет собой якорь, через который замыкается магнитный силовой поток. Для открепления готовой детали блок сдвигают с помощью эксцентрикового или кривошипного механизма, при этом магнитный силовой поток замыкается на корпус устройства, минуя деталь.

4.3 Направляющие элементы приспособлений

При выполнении некоторых операций механической обработки (сверление, растачивание) жесткость режущего инструмента и технологической системы в целом оказывается недостаточной. Для устранения отжима инструмента используют направляющие элементы. Они должны быть точными, износоустойчивыми и при большой производственной программе — сменными. Такими элементами приспособлений являются кондукторные втулки для сверлильных и расточных приспособлений.

Конструкция и размеры кондукторных втулок для сверления стандартизованы. Втулки бывают постоянные (рис. 35, а) и сменные (рис. 35, б). Постоянные втулки применяют в мелкосерийном производстве при обработке отверстия одним инструментом. Сменные втулки используют в массовом и крупносерийном производстве. Быстросменные втулки с замком (рис. 35, б) употребляют при обработке отверстия несколькими последовательно сменяемыми инструментами. Сменные и быстросменные втулки вставляют в постоянные втулки, запрессовываемые в корпус приспособления.

Рис. 35 – Схемы кондукторных втулок

При диаметре отверстия до 25 мм втулки изготовляют из стали марки У10А, закаливают до твердости HRC 60...65, при диаметре отверстия свыше 25 мм — из стали 20 (20Х) с цементацией и закалкой до той же твердости. Ориентировочный срок службы кондукторных втулок 10...15 тыс. сверлений.

Если инструменты направляются во втулке не рабочей частью, а цилиндрическими центрирующими участками, отверстие втулки выполняют с допусками по системе отверстия. Для определения предельных размеров отверстия допуски на диаметр инструмента принимают по соответствующим ГОСТам. Эксцентриситет наружной поверхности втулки по отношению к отверстию не должен превышать 0,005 мм. Между нижним торцом втулки и поверхностью заготовки оставляют зазор от ^l/з d до d, а при сверлении глубоких отверстий в стали—до 1,5d (здесь d— диаметр обрабатываемого отверстия). Посадочные поверхности втулок обрабатывают шлифованием (Rа=1>25...0,32 мкм). Поверхность отверстия для прохода инструмента отделывают (Rа=0,32...0,08 мкм) для повышения срока службы втулки. Примеры специальных втулок приведены на рис. 36. На рис. 36, а показана втулка для сверления отверстий на наклонных поверхностях; удлиненную быстросменную втулку (рис. 36, б) применяют, если обрабатывают отверстие в углублении заготовки; при малом расстоянии между осями отверстий используют срезанные втулки (рис. 36, в) или одну блочную (рис. 36, г).

Рис. 36 - Примеры специальных втулок

Для направления борштанг (расточных оправок) применяют неподвижные и вращающиеся втулки. На рис. 37, а приведена конструкция вращающейся втулки, поверхность скольжения которой защищена от стружки. На рис. 37, б показана втулка, вмонтированная на подшипниках качения. В обеих конструкциях на внутренних поверхностях прорезан паз для шпонки борштанги; этим обеспечивается принудительное вращение втулок. Для облегчения попадания шпонки в паз втулки последнюю часто выполняют со скошенными кромками или плавающей. На внутренней поверхности втулки часто предусматривают пазы для прохода выступающих резцов-бортштанги.

Рис. 37 – Схемы вращающийся (а) и неподвижной (б) втулок

К направляющим элементам приспособлений относятся также копиры, применяемые при обработке фасонных поверхностей сложного профиля. Их задача — направлять режущий инструмент по обрабатываемой поверхности заготовки для получения заданной траектории их движения.

4.4 Делительные и поворотные элементы приспособлений

Делительные и поворотные устройства в многопозиционных приспособлениях служат для изменения положения обрабатываемой заготовки относительно рабочего инструмента.

Делительное устройство состоит из диска, закрепляемого на поворотной части приспособления, и фиксатора. Конструкции фиксаторов показаны на рис. 38. Шариковый фиксатор (рис. 38, а) наиболее прост, но не обеспечивает высокой точности угла поворота и не воспринимает момента от силы резания. Поворотную часть устанавливают в заданное положение вручную до щелчка при западании шарика в гнездо. Фиксатор с вытяжным цилиндрическим пальцем (рис. 38, б) может воспринимать момент, но он не обеспечивает деления с высокой точностью из-за зазоров в подвижных соединениях. Несколько большую точность дает фиксатор с конической заточкой вытяжного пальца (рис. 38, в).

Рис. 38 - Конструкции фиксаторов

Для устранения радиального зазора вводят гидропластовую втулку Г (рис. 38, г), применяют также клиновые фиксаторы и фиксаторы с прорезью (рис. 38, д). Управляют фиксатором с помощью вытяжной кнопки, рукоятки, закрепленной на реечном колесе, или педального устройства.

В делительном приспособлении для фрезерного станка (рис. 39) фиксатор 4 сблокирован с поворачивающей собачкой 2. При возвратно-поступательном движении стола они приводятся в действие от неподвижного упора 3. Упор 1 предупреждает, поворот делительного диска 5 в обратную сторону.