Основные узлы приспособлений.

1. Корпуса – предназначены для удерживания в определённом положении остальных узлов приспособления.

2. Установочные элементы – опоры, пластины, призмы, цилиндрические отверстия, оправки, сложные поверхности (резьбовые, шлицевые, конусные и пр.) – те, на которые устанавливается деталь.

3. Зажимные устройства – клиновые (собственно клиновые, эксцентриковые, резьбовые);

4. Приводы – устройства, создающие зажимное усилие, вместе с управляющей аппаратурой.

Полная установка предполагает наложение на деталь 6-ти двухсторонних связей и лишение её 6-ти степеней свободы.

Неполная установка применяется в тех случаях, когда положение детали в направлении какого-либо перемещения безразлично. Роль недостающих связей играют силы трения.

Отличие практических случаев установки деталей от теоретических заключаются в следующем:

1. Деталь не обладает достаточной жесткостью и подвержена деформации под действием сил резания и сил зажима. Следовательно, необходимо вводить дополнительные опоры.

2. Деталь не имеет поверхностей для обеспечения полной установки. Роль недостающих связей играют силы трения.

4. Базовые поверхности детали совпадают с обрабатываемыми поверхностями.

Избыточная установка (наложение больше 6-ти связей) применяется в тех случаях, когда деталь обладает недостаточной жёсткостью и может быть деформирована в процессе обработки или закрепления.

Они делятся на основные и дополнительные опоры.

1. Цилиндрические жёсткие опоры по ГОСТ 31107-81. Опора 1 предназначена для установки деталей чистовыми базами. Опора 2 применяется в случаях, когда имеют место большие сдвигающие усилия резания и допустимы следы на базовых поверхностях. Опора 3 предназначена для установки деталей по необработанным поверхностям. Материалы и режимы термообработки:

D<16 мм – стали качественные углеродистые, подвергаемые объёмной закалке с низким отпуском У7, У8А на 58…62 HRC

D≥16 мм – сталь 20, 20Х, цементация на 0,8…1,2 мм и закалка 54…58 HRC

3. Плавающие опоры – применяются в тех случаях, когда деталь не обладает достаточной жёсткостью или контактной прочностью.

Применяются для увеличения жёсткости установки детали

Устанавливаются в тех местах, где обрабатываемая деталь подвергается чрезмерной деформации от сил резания. Каждая дополнительная опора подводится к обрабатываемой детали и закрепляется индивидуально, после того как деталь будет установлена на основные опоры и закреплена основными зажимными устройствами.

2. Подводимые – подводятся к поверхности обрабатываемой детали вручную.

Установка по цилиндрическим поверхностям.

Применяется тогда, когда основная база у детали – торец

Материалы и режимы термообработки те же, что и для цилиндрических опор.

Установка детали на плоскость и два цилиндрических отверстия:

Размещение цилиндрических и срезанных пальцев на приспособлениях:

Установка детали на слабоконусной оправке

Рисунок 16 – Призма для установки длинных деталей.

Установка детали по коническим и прилегающим поверхностям

1. Элемент, который получает исходные усилия от привода (рукоятка, маховик, гайка)

2. Механизм, преобразующий усилие (увеличивающий или уменьшающий).

3. Элемент, находящийся в контакте с зажимаемой деталью, создающий усилие зажима.

3. По числу контактов, возникающих от действия одной исходной силы:

Минимальная сила зажима находиться в результате решения задачи равновесия твердого тела под действием всех приложенных к нему сил. Реальная сила зажима должна быть увеличена по сравнению с минимальной на величину коэффициента запаса надежности закрепления.

Винтовые зажимы – самые используемые. К их особенностям следует отнести: большие зажимные усилия при малых исходных; универсальность – для закрепления самых разнообразных деталей; самоторможение – исходное усилие действует только в момент закрепления. К недостаткам следует отнести малую производительность, износ. Применяются в основном в единичном и мелкосерийном производстве.

На рисунке 32 показан пример закрепления болтовым зажимом:

для приближённых вычислений можно использовать формулу:

На рисунке 33 показан пример зажима детали гайкой.

В этом случае доля крутящего момента, развиваемого гаечным ключом, идущая на создание зажима, будет меньше из-за существования трения на поверхности гайки.

для приближённых вычислений можно использовать формулу:

Это разновидность клиновых зажимов с переменным углом подъема.

Положительные черты: быстродействие, самоторможение, высокая технологичность.

Отрицательные черты: меньший коэффициент увеличения усилия по сравнению с винтовыми механизмами; небольшой диапазон колебания зажимаемых размеров; зависимость усилия зажима от зажимаемого размера.

e – эксцентриситет (несовпадение оси кулачка и его оси вращения)

Если е <= D / 20 – теоретически из условия самоторможения

Большие эксцентрики (свыше 20 мм по толщине) выполняются из цементируемых сталей – сталь 10, 20, 20Х; HRC50…55

Под эксцентрик ставится каленая вставка из стали У7, У8А.

На рисунке 42 представлен двухопорный кулачок.

Для быстрой смены сжимаемой детали (повышение производительности) используется схема, представленная на рисунке 43.

Иногда (очень редко) используют двойной эксцентрик

Имеют постоянный угол подъема профиля (логарифмическая спираль) вследствие чего обладают большим диапазоном зажимаемых размеров, но более сложны в изготовлении. Кулачки могут быть как радиальными, так и торцевыми.

Закрепление деталей происходит за счет упругих сил пружины. Существуют две разновидности пружинных зажимов:

1. для снятия обработанных деталей приходится сжимать пружину

2. для снятия обработанных деталей не нужно сжимать пружину

Отрицательные стороны: не применяется в ручных зажимных устройствах, так как связаны с неоправданной энергией для снятия деталей; мал диапазон зажимаемых размеров.

Положительные стороны: в случае отключения пневмо или гидросистемы деталь удерживается пружиной (выше надежность и безопасность устройств).

В основном применяются в агрегатных и сверлильных станках.

Конструкция с подвесной плитой. Для снятия детали не нужно сжимать пружину.

Часто бывает нужно закрепить множество деталей с помощью одного усилия или наоборот: одну деталь несколькими усилиями.

Гидропласт – среда, которая подчиняется закону Паскаля (передает давление во всех направлениях). Он состоит из полихлорвиниловой смолы, дибутилфтолата (пластификатора), стеората кальция, вакуумного масла. Температура плавления 120- 160° С.

Требования к точности, взаимной подгонке, плунжерных пар, гидропластовых соединений.

D - при данном зазоре гидропласт будет просачиваться под давлением р

Существуют два основных типа приспособлений:

3. Гидропласт служит средством выравнивания усилий зажима в многоконтактных приспособлениях. Имеет место равномерное распределение усилий, но сила зажима очень мала.

4. Приспособление, в котором исходное усилие приложено к гидропласту, который заменяет собой усилительный механизм. Эти приспособления создают большие нагрузки и достаточно компактны, но плунжеры не возвращаются в исходное состояние при снятии исходной нагрузки (необходимо применение пружин), они индивидуально притёрты (нет взаимозаменяемости). Все внутренние гидропластовые полости должны быть отполированы, острые кромки, особенно при резких поворотах и скосах, недопустимы. Длина каналов должна быть минимальной, а сечение – максимальным. На каждые 100 мм длины теряется примерно 5% усилия.

Осуществляют одновременное зажатие нескольких деталей от одного усилия.

- при зажиме детали между установочной поверхностью и предыдущей деталью, возникают силы трения, уменьшающие силу зажима Q.

- можно зажимать лишь детали с параллельными сторонами.

- для зажатия деталей с непараллельными сторонами используются специальные промежуточные установочные элементы.

Рисунок 53 – Параллельный зажим с эластичным прижимом

Главная особенность эластичного прижима – сила прижатия каждой детали меньше исходного усилия зажима Q. Усилие зажима зависит от размера зажимаемых деталей. Применяется при сборочных операциях, при мехобработке не применяется.

У Рычажного прижима имеет место невысокая жёсткость приспособления, Но усилие зажима равномерно распределено.

Так же к этой группе относятся зажимы с гидравлической связью:

2. Несколько гидравлических зажимов, работающих от одного гидропривода.

3. Зажимы, использующие шарики (стальные и пр.)

1. Ручные приводы – им свойственна универсальность, надёжность, рабочий приспосабливается к усилию зажима. Вместе с этим, у них малая производительность, рабочий утомляется, поэтому, если время закрепления составляет 7…10% от времени всей операции, применяют механизированный зажим (применяются в мелкосерийном и единичном производстве).

Одной рукой без рывка рабочий создаёт усилие Q = 12 кгс; при плече приложения силы L = 300 мм усилие составляет Q = 40…50 кгс. Чем больше рабочий производит закреплений, тем слабее нужно закладывать усилие зажима (на 1000 закреплений/раскреплений нужно применять силу зажима порядка 6…8 кгс).

2. Пневматические приводы – получили широкое распространение в крупносерийном и массовом производстве.

- простота конструкции и эксплуатации привода;

- большие габариты при больших усилиях (для устранения недостатка можно применять двойной пневмоцилиндр – 2 поршня на одном штоке);

- при давлении р > 0,6 МПа наблюдается конденсация и замерзание влаги в магистралях (для устранения применять величину давления не больше 0,4 МПа);

В качестве уплотнений используются манжеты и кольца. На 1 кольцо может приходиться давление до 30 МПа (второе кольцо ставят для гарантии). Чаще выполняют пневмоцилиндры со стальными гильзами (из улучшаемых сталей). Внутренние поверхности гильз обрабатывают в следующем порядке: шлифуют, полируют, хромируют и снова полируют.

В качестве пневмодвигателей используются пневмоцилиндры (одностороннего и двухстороннего действия) и пневмокамеры:

2. Не требуют точной и качественной обработки внутренних поверхностей.

5. Часть усилия уходит через мембрану на корпус.

6. Не имеют преимуществ в габаритах перед пневмоцилиндром.

3. Вакуумный привод – применяется для закрепления деталей, которые могут быть повреждены от действия сосредоточенных усилий.

Основной недостаток – вакуумные насосы чувствительны к загрязнению воздуха.

Рисунок 60 – Устройство для создания вакуума

4. Гидравлический привод – представляет собой независимую гидравлическую установку, обслуживающую один или несколько станков. Диапазоны рабочих давлений, применяемых в оснастке – от 5 до 20 МПА, для создания давления наиболее часто используются лопастные гидронасосы типа Г12.

- плавность действия, так как жидкость несжимаема;

- возможность осуществления многократного зажатия;

- меньшие требования к поверхности гидроцилиндра, по сравнению с пневмоцилиндром;

- более высокий КПД, по сравнению с пневмоцилиндрами;

- можно применять металлические уплотнительные кольца и уплотнительные кольцевые канавки.

- сложность и высокая точность отдельных механизмов узлов;

- затруднённая подача давления во вращающиеся конструкции;

- при появлении утечек жидкость разбрызгивается.

5. Пневмогидропривод – в нём для создания давления жидкости используется давления цеховой пневмоцепи.

- колебания давления в пневмоцепи вызывают колебания усилий зажима;

- возможно попадание воздуха в гидросистему.

6. Электромеханический привод – привод получил малое распространении по ряду причин:

4. Необходимость ограничения зажимного усилия и длины рабочего хода.

- самоторможение, то есть после закрепления детали можно отключить привод;

- легко передать энергию на вращающееся устройство.

7. Центробежно-инерционный привод – в нём в качестве источника зажимного усилия используют центробежную силу вращающихся грузов, шарнирно закреплённых на оси

- отсутствует посторонний источник энергии;

- не надо передавать усилие и энергию на вращающиеся устройства;

- возможна работа без полного останова привода.

- зависимость усилия зажима от конструкции и частоты вращения;

8. Магнитный привод – выпускается в двух исполнениях – в виде магнитных плит и магнитных патронов. По способу создания магнитного поля различают:

- развивает достаточно высокие усилия зажима, порядка 35…50 Н/см²

Электромагнитные устройства создают большие усилия, чем устройства с постоянными магнитами, но при отключении питания закрепленные детали раскрепляются. Устройства с постоянными магнитами этого недостатка лишены, но для включения/выключения необходим дополнительный привод (механический, пневматический). Применяются, в основном, на плоскошлифовальном оборудовании.

Они сочетают в себе функции установочных и зажимных элементов. Применяются в случаях скрытого базирования. Пример базирования в две призмы (скрыта вертикальная ось базирования) показан на рисунке 65, теоретически зажатие детали происходит в 4-х точках, но на практике оказывается 2 или 3 точки контакта.

1. Кулачковые самоцентрирующие устройства

Погрешности самоцентрирующего устройства возникают в:

- резьбовом механизме (из-за погрешности шага резьбы);

Служит для установки и центрирования по цилиндрическим внутренним или наружным поверхностям. Ограничение – базовые поверхности должны быть обработаны по 9-10 квалитету.

Цанга обладает простотой конструкции достаточно точным центрированием, но у неё слишком мал ход лепестков.

Цанги изготавливают из следующих материалов: У7А, У8А 60…64 HRC; 65Г, 60С2А 56…60HRC

Служит для точного закрепления и базирования деталей типа втулок и колец. Бывают двух видов - специальные и переналаживаемые

4. Самоцентрирующие устройства с гидропластом

Используются для центрирования и закрепления деталей по начисто обработанным поверхностям 6,7,8 квалитетов. Для достижения минимального биения установочной поверхности относительно оси вращения гильзу оправки протачивают после её установки на станок (это делается только один раз).

- диаметр оправки свыше 40 мм – сталь У7А (33…36HRC)

Предназначены для поворота обрабатываемой детали, закреплённой в приспособлении, на заданный угол. Бывают универсальными и специальными. Делительный устройства состоят из двух характерных частей: делительного диска и фиксатора.

Делительный устройства работают по двум схемам:

- малые осевые габариты, но большие радиальные;

- малые радиальные и большие осевые габариты;

- точность деления меньше, чем радиальной схемы;

1. Шариковый фиксатор – невысокая точность деления

3. Подпружиненный цилиндрический фиксатор (вытяжной).

1. Накладные – применяются в серийном производстве, особенно для крупногабаритных деталей. Обработка на радиально сверлильных станках или с помощью дрели.

2. Перекладные – предназначены для сверления в деталях отверстий, расположенных под углом.

4. Кондуктор с подъёмной плитой – широко распространён в массовом и крупносерийном производствах. Отличается удобством в работе и высокой производительностью (скальчатый кондуктор).

1. Постоянные втулки – применяются для направления инструмента в условиях мелкосерийного производства, а так же для установки в них сменных и быстросменных втулок.

2. Сменные втулки – применяются в условиях крупносерийного и массового производства. Сменные втулки заменяются только во время ремонта кондуктора.

3. Быстросменные втулки – применяются в условиях мелкосерийного и единичного производства, позволяют обрабатывать отверстия последовательно несколькими инструментами без смены установки детали.

Необходимо оставлять зазор между обрабатываемой поверхностью и корпусом кондуктора, для выхода стружки.

Кондукторные втулки должны выдерживать до 10…15 тысяч сверлений

Материалы для изготовления кондукторных втулок:

Повысить срок службы кондукторных втулок можно:

3. Применением вращающихся кондукторных втулок (втулка представляет из себя игольчатый подшипник качения)

Основные требования – жёсткость, прочность, компактность, простота в изготовлении.

Чугунные корпуса отличаются высокой жесткостью, отсутствием пластической деформации, могут иметь сложную форму. Но у них плохая ремонтопригодность, так же для их изготовления нужно модельное и чугунолитейное производство, что увеличивает срок изготовления приспособления.

Стальные сварные корпуса отличаются высокой жесткостью. Изготавливаются из стандартного проката, их можно быстро изготовить, просты в конструировании и обладают высокой ремонтопригодностью. Из минусов можно отметить подверженность пластическим деформациям и необходимость перед мехобработкой снять сварочные напряжения.

Сборные корпуса обладают наименьшей жёсткостью, но наиболее просты в проектировании и изготовлении, так же позволяют использовать разнообразные материалы.

Это устройство для базирования и закрепления режущего инструмента.

Требования, предъявляемые к вспомогательному инструменту:

3. Высокая точность настройки и закрепления инструмента.

4. Возможность компенсации износа инструмента.

5. Отсутствие вибраций или способность к их гашению.

1. Резцедержатели для призматических и круглых фасонных резцов.

2. Борштанги для расточных и токарных станков.

3. Оправки для крепления насадного инструмента.

4. Патроны для закрепления концевого инструмента.

5. Переходные втулки для закрепления инструмента.

6. Регулируемые расточные/обточные резцовые державки.

7. Резцовые головки для обработки плоских поверхностей.

Применяют для проверки заготовок деталей и узлов машин в тех случаях, когда эта проверка не может быть произведена с помощью универсального измерительного инструмента и калибров с достаточной точностью, либо совсем не возможна в условиях поточного автоматизированного производства.

Погрешность измерения для контроля ответственных изделий составляет 8% от поля допуска изделий. Для менее ответственных – 15…20%, для неответственных – 30% поля допуска.

1. Корпуса – предназначены для удерживания в определённом положении остальных узлов приспособления.

3. Зажимные устройства – клиновые (собственно клиновые, эксцентриковые, резьбовые);

4. Приводы – устройства, создающие зажимное усилие, вместе с управляющей аппаратурой.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: