Правила выбора баз общие сведения о приспособлениях. Виды приспособлений (стр. 11 из 15)

Рис. 39 – Схема делительного приспособления для фрезерного станка

Для уменьшения вращательного момента в приспособлениях горизонтального типа центр тяжести поворотной системы (включая заготовку) должен лежать на оси вращения. Этого достигают соответствующей компоновкой приспособления и установкой корректирующих противовесов. В приспособлениях с вертикальной осью вес тяжелой поворотной системы воспринимает упорный подшипник качения.

На рис. 40 показана конструкция стола, верхняя часть которого поворачивается на требуемый угол при подъеме на упорном шарикоподшипнике. Подъем осуществляют различными механическими устройствами или (как показано на рисунке) пневмоцилиндром. При опускании стол «садится» на торцевую плоскость основания и плотно к нему прижимается. Применяя упорные шарикоподшипники, можно в несколько раз уменьшить момент трения при вращении поворотной части приспособления.

Рис. 40 - Конструкция стола

На рис. 41 показано механическое прижимное устройство стола, сблокированное с фиксатором. Вращением рукоятки 4 по часовой стрелке вводят реечный фиксатор 5, одновременно сжимая разрезное коническое кольцо 1, и поворотная часть 2 стола притягивается к основанию 3. При обратном вращении рукоятки фиксатор выводится из гнезда, затяжка кольца ослабляется и стол можно повернуть.

Рис. 41 - Механическое прижимное устройство стола

4.5 Корпуса приспособлений

Корпус является базовой деталью приспособления; в нем монтируют зажимные устройства, установочные и направляющие элементы, а также вспомогательные детали и механизмы. Корпус воспринимает силы, возникающие при обработке, а также зажимные силы. Корпус приспособления должен иметь минимальную массу, быть жестким и прочным. Конструкция его должна быть удобна для быстрой установки и съема заготовок, для очистки от стружки и отвода охлаждающей жидкости. Корпус должен быть простым и дешевым в изготовлении и обеспечивать соблюдение требований техники безопасности.

Корпуса передвижных и кантуемых приспособлений выполняют с отлитыми или вставными ножами, ограничивающими поверхность контакта со столом станка. Размеры и конфигурация ножек в плаке должны обеспечивать при любом положении корпуса перекрытие Т-образных пазов стола. Для лучшего отвода охлаждающей жидкости и удаления стружки в корпусах предусматривают наклонные поверхности и избегают углублений в труднодоступных местах. Угол наклона этих поверхностей для чугунной стружки a=30...35°; для стальной стружки с маслом a=25...50°; для алюминиевой a=40...45°.

Корпус крепят на станке обычно болтами, которые заводят в Т-образные пазы стола. В серийном производстве, где на одном станке периодически выполняют различные операции, затраты времени на крепление корпуса к станку должны быть минимальны. Для этого на корпусе изготовляют либо полки для крепления его прихватами, либо литые ушки для крепежных болтов.

Быстрая и точная установка приспособления на столе станка без выверки обеспечивается обычно направляющими шпонками, вводимыми в Т-образный паз стола. Шпонки выполняют в виде коротких сухарей, привернутых к нижней плоскости корпуса, для того чтобы уменьшить перекосы приспособления из-за зазоров в шпоночных соединениях, расстояние между шпонками следует выбирать, возможно, большим. На рис. 42 показаны примеры центрирования и крепления корпусов приспособлении на шпинделях станков токарной группы: а — цилиндрического; б — конического; в — токарного.

Рис. 42 - Примеры центрирования и крепления корпусов приспособлении на шпинделях станков токарной группы:

а — цилиндрического; б — конического; в — токарного

Корпуса тяжелых приспособлений для удобства захвата при установке и снятии со станка снабжают рым-болтами.

Простейшие корпуса приспособлений представляют собой прямоугольную плиту. Корпус может иметь форму планшайбы, угольника, тавра, корыта и т. д. В приспособлениях для сверления заготовок с нескольких сторон корпуса имеют коробчатую форму. Корпуса изготовляют из серого чугуна СЧ12-28, стали СтЗ, в некоторых случаях (например, в поворотных приспособлениях) используют алюминиевые сплавы.

Корпуса приспособлений изготовляют литьем, сваркой, ковкой, а также сборкой из отдельных элементов на винтах или с натягом. Литье применяют в основном для корпусов сложной конфигурации. С помощью сварки также можно получать корпуса сложных конфигураций, при этом сокращаются сроки и снижается себестоимость их изготовления. Применяя усилительные ребра, уголки и косынки, можно получать жесткие сварные корпуса. Стоимость сварных корпусов в отдельных случаях может быть снижена вдвое по сравнению с литыми, а масса уменьшена на 40%. На рис. 43 показаны примеры литого (а), сварного (б), сборного (в) и кованого (г) корпусов одной конструкции. Конфигурация сварного корпуса мало отличается от литого, конфигурации сборного, а также кованого корпусов наиболее просты.

4.6 Механизированные приводы приспособлений

4.6.1 Назначение механизированного привода

Наибольшую часть вспомогательного времени обычно затрачивают на установку, зажим заготовки и раскрепление обработанной детали, поэтому наряду с сокращением машинного времени большое значение имеет сокращение вспомогательного времени. Вспомогательное время можно сократить, применяя механизированные приводы, которые подразделяют на механические, пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электромеханические и электромагнитные.

Область применения механических приводов с ручным управлением ограничена небольшими достижимыми зажимными силами. Использование их в многоместных приспособлениях связано с созданием сложных и громоздких конструкций, требующих больших затрат времени на зажим и освобождение обработанных заготовок.

Наибольшее распространение на заводах машиностроения получили приспособления с пневматическим и гидравлическим приводами, которые посредством механических передач обеспечивают при постоянной силе надежный зажим заготовки.

4.6.2 Пневматические приводы

Принцип работы пневматического привода заключается в том, что сжатый воздух из заводской магистрали подается в рабочую полость пневмоцилиндра, давит на поршень и заставляет его совершать поступательное движение, необходимое для зажима заготовки. При возвращении поршня в исходное положение деталь освобождается из приспособления. Пневматические цилиндры бывают двустороннего и одностороннего действия: в первом случае поршень со штоком, воздействующим на зажимной элемент, возвращается в исходное положение сжатым воздухом, а во втором — пружиной.

На рис. 44, а показана принципиальная схема пневматического привода двустороннего действия. Привод состоит из цилиндра 1, поршня 2, штока 3, переключающего распределительного крана 4 и воздуховода 5. В состав привода входит также аппаратура соединения распределительного крана с магистралью, предназначенная для регулирования и контроля давления в сети и для очистки сжатого воздуха от механических частиц и влаги. Эта аппаратура состоит из редукционного клапана с манометром, вентиля, фильтра, масленки для смазки манжет и сальников и воздуховода. Распределительный кран 4 является золотниковым устройством, состоящим из корпуса и золотника. Отверстия крана расположены так, что в крайних положениях золотника одна из полостей цилиндра соединяется с воздухопроводом, а противоположная — с выходом в атмосферу.

У цилиндра одностороннего действия (рис. 44, б) одно отверстие в распределительном кране заглушается, а в нерабочей полости пневматического цилиндра имеется отверстие для выпуска излишка воздуха. В этом случае поршень возвращается в исходное положение пружиной 6.

Рис. 44 - принципиальные схемы пневматического привода двустороннего (а)

и одностороннего (б) действия

Передаваемую штоком силу F без учета потерь на трение рассчитывают по следующим формулам:

для пневматических цилиндров двустороннего действия F=p.

F=p[pD²/4] — для полости цилиндра без штока;

F=p[p(D²-d²)/4]—для полости цилиндра со штоком;

для пневматических цилиндров одностороннего действия.

F=[p(pD²/4)-q]—для полости цилиндра без штока;

F=[p|p(D²-d²)/4+q]—для полости цилиндра со штоком.

Здесь р—удельное давление воздуха; D—диаметр поршня; d— диаметр штока; q — сила сопротивления пружины. Обычно сжатый воздух подается под давлением 0,5...0,6 МПа (более низкое давление вызывает необходимость применения цилиндров большого диаметра), однако при расчете следует учитывать одновременность работы ряда потребителей воздуха, а также потери в воздухопроводе (сети), поэтому расчетное давление следует принимать 0.4 МПа.

Расход воздуха при использовании цилиндров одностороннего действия меньше, чем в цилиндрах двустороннего действия. Применение цилиндров одностороннего действия ограничено длиной хода поршня, скоростью его обратного движения и уменьшением силы, передаваемой штоком, на значение, необходимое для сжатия возвратной пружины.