Los elementos de sujeción son mecanismos utilizados directamente para sujetar piezas de trabajo o enlaces intermedios en sistemas de sujeción más complejos.

El tipo más simple de abrazaderas universales son aquellas que accionan las llaves, manijas o volantes montados en ellas.

Para evitar el movimiento de la pieza de trabajo sujeta y la formación de abolladuras en ella por el tornillo, así como para reducir la flexión del tornillo al presionar sobre una superficie que no es perpendicular a su eje, se colocan zapatas oscilantes en los extremos de la tornillos (Fig. 68, α).

Las combinaciones de dispositivos de tornillo con palancas o cuñas se denominan abrazaderas combinadas y, una variedad de los cuales son abrazaderas de tornillo(Fig. 68, b), El dispositivo de sujeción le permite moverlos o girarlos para que pueda instalar la pieza de trabajo en el accesorio de manera más conveniente.

En la fig. 69 mostrando algunos diseños abrazaderas de liberación rápida. Para fuerzas de sujeción pequeñas, se usa un dispositivo de bayoneta (Fig. 69, α), y para fuerzas significativas, un dispositivo de émbolo (Fig. 69, b). Estos dispositivos permiten que el elemento de sujeción se retraiga una gran distancia de la pieza de trabajo; la fijación se produce como resultado de la rotación de la varilla en un cierto ángulo. En la fig. 69, c. Habiendo aflojado la tuerca-mango 2, el tope 3 se retrae, girándolo alrededor del eje. Después de eso, la barra de sujeción 1 se retrae hacia la derecha a una distancia h. En la fig. 69, d muestra un diagrama de un dispositivo de tipo palanca de alta velocidad. Cuando se gira el mango 4, el pasador 5 se desliza a lo largo de la barra 6 con un corte oblicuo, y el pasador 2 se desliza a lo largo de la pieza de trabajo 1, presionándola contra los topes ubicados debajo. La arandela esférica 3 sirve de bisagra.

El tiempo y las fuerzas considerables que se requieren para sujetar las piezas de trabajo limitan el alcance de las abrazaderas de tornillo y, en la mayoría de los casos, hacen preferibles las abrazaderas de acción rápida. abrazaderas excéntricas. En la fig. 70 muestra un disco (α), cilíndrico con abrazadera en forma de L (b) y abrazaderas cónicas flotantes (c).

Las excéntricas son redondas, involutas y espirales (según la espiral de Arquímedes). En los dispositivos de sujeción, se utilizan dos tipos de excéntricas: redondas y curvas.

Excéntricos redondos(Fig. 71) son un disco o rodillo con un eje de rotación desplazado por el tamaño de la excentricidad e; la condición de autofrenado está asegurada en una relación D/e≥ 4.

La ventaja de las excéntricas redondas radica en la facilidad de su fabricación; la principal desventaja es la inconsistencia del ángulo de elevación α y las fuerzas de sujeción Q. Excéntricos curvilíneos, cuyo perfil de trabajo se realiza a lo largo de la espiral o espiral de Arquímedes, tienen un ángulo de elevación α constante y, por lo tanto, aseguran la constancia de la fuerza Q, al sujetar cualquier punto del perfil.

mecanismo de cuña utilizado como eslabón intermedio en sistemas de sujeción complejos. Es fácil de fabricar, se coloca fácilmente en el dispositivo, le permite aumentar y cambiar la dirección de la fuerza transmitida. En ciertos ángulos, el mecanismo de cuña tiene propiedades de autofrenado. Para una cuña de un solo lado (Fig. 72, a), cuando las fuerzas se transfieren en ángulo recto, se puede tomar la siguiente dependencia (para ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ donde ϕ1…ϕ3 son ángulos de fricción):

P = Qtg (α ± 2ϕ),

donde P - fuerza axial; Q - fuerza de sujeción. El autofrenado tendrá lugar en α<ϕ1 + ϕ2.

Para una cuña de doble bisel (Fig. 72, b) al transferir fuerzas en un ángulo β> 90, la relación entre P y Q en un ángulo de fricción constante (ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ) se expresa mediante la siguiente fórmula:

P = Qsen(α + 2ϕ)/cos(90° + α - β + 2ϕ).

Abrazaderas de palanca utilizado en combinación con otras abrazaderas elementales, formando sistemas de sujeción más complejos. Con la palanca, puede cambiar la magnitud y la dirección de la fuerza transmitida, así como realizar una sujeción simultánea y uniforme de la pieza de trabajo en dos lugares. En la fig. En la figura 73 se muestran los diagramas de acción de fuerzas en mordazas rectas y curvas de uno y dos brazos. Las ecuaciones de equilibrio para estos mecanismos de palanca son las siguientes; para una abrazadera de hombro (Fig. 73, α):

abrazadera directa de dos hombros (Fig. 73, b):

abrazadera curva (para l1

donde p es el ángulo de fricción; ƒ - coeficiente de fricción.

Los elementos de sujeción de centrado se utilizan como elementos de montaje para las superficies exterior o interior de los cuerpos de revolución: pinzas, mandriles de expansión, manguitos de sujeción con hidroplástico y también cartuchos de membrana.

pinzas son manguitos de resorte divididos, cuyas variaciones de diseño se muestran en la fig. 74 (α - con un tubo de tensión; 6 - con un tubo espaciador; en - tipo vertical). Están hechos de aceros con alto contenido de carbono, por ejemplo, U10A, y tratados térmicamente hasta una dureza de HRC 58...62 en la sujeción y hasta una dureza de HRC 40...44 en las partes traseras. Ángulo de conicidad de la pinza α = 30…40°. En ángulos más pequeños, es posible que se atasque la boquilla.

El ángulo de conicidad del manguito de compresión se hace 1° menor o mayor que el ángulo de conicidad del collarín. Las pinzas proporcionan una excentricidad de instalación (descentramiento) de no más de 0,02 ... 0,05 mm. La superficie base de la pieza de trabajo debe mecanizarse de acuerdo con el grado de precisión 9 ... 7.

Mandriles de expansión varios diseños (incluidos los diseños con el uso de hidroplástico) se clasifican como accesorios de sujeción.

Cartuchos de diafragma Se utiliza para el centrado preciso de piezas de trabajo en la superficie cilíndrica exterior o interior. El cartucho (Fig. 75) consiste en una membrana redonda 1 atornillada a la placa frontal de la máquina en forma de placa con protuberancias-levas 2 ubicadas simétricamente, cuyo número se elige en el rango de 6 ... 12. Por el interior del husillo pasa un vástago de 4 cilindros neumáticos. Cuando se encienden los neumáticos, la membrana se flexiona, separando las levas. Cuando la varilla retrocede, la membrana, tratando de volver a su posición original, comprime la pieza de trabajo 3 con sus levas.

abrazadera de piñón y cremallera(Fig. 76) consta de una cremallera 3, una rueda dentada 5 asentada en un eje 4 y una palanca de mango 6. Al girar el mango en sentido contrario a las agujas del reloj, baje la cremallera y la abrazadera 2 para fijar la pieza de trabajo 1. La fuerza de sujeción Q depende del valor de la fuerza P aplicada al mango. El dispositivo está equipado con un bloqueo que, al bloquear el sistema, evita que la rueda gire hacia atrás. Los tipos de cerraduras más comunes son: bloqueo de rodillos(Fig. 77, a) consta de un anillo impulsor 3 con un corte para el rodillo 1, que está en contacto con el plano de corte del rodillo. 2 engranajes El anillo impulsor 3 está fijado al mango del dispositivo de sujeción. Girando el mango en la dirección de la flecha, la rotación se transmite al eje del engranaje a través del rodillo 1*. El rodillo está encajado entre la superficie del orificio del alojamiento 4 y el plano de corte del rodillo 2 y evita la rotación inversa.

Bloqueo de rodillos de transmisión directa El momento desde el conductor hasta el rodillo se muestra en la fig. 77b. La rotación del mango a través de la correa se transmite directamente al eje 6 de la rueda. El rodillo 3 es presionado a través del pasador 4 por un resorte débil 5. Dado que se eligen los espacios en los puntos de contacto del rodillo con el anillo 1 y el eje 6, el sistema se acuña instantáneamente cuando se elimina la fuerza del mango 2. Al girar el mango en la dirección opuesta, el rodillo acuña y gira el eje en el sentido de las agujas del reloj.

bloqueo cónico(Fig. 77, c) tiene un manguito cónico 1 y un eje con un cono 3 y un mango 4. Los dientes en espiral en el cuello medio del eje están enganchados con el riel 5. Este último está conectado al mecanismo de sujeción de accionamiento . Cuando el ángulo de inclinación de los dientes es de 45°, la fuerza axial sobre el eje 2 es igual (excluyendo la fricción) a la fuerza de sujeción.

* Las cerraduras de este tipo se fabrican con tres rodillos ubicados en un ángulo de 120°.

bloqueo excéntrico(Fig. 77, d) consiste en un eje de rueda 2, en el que se acuña una excéntrica 3. El eje es accionado por un anillo 1 sujeto a la manija de bloqueo; el anillo gira en el orificio del cuerpo 4, cuyo eje está desplazado del eje del eje por una distancia e. Cuando el mango se gira hacia atrás, la transmisión al eje se produce a través del pasador 5. En el proceso de fijación, el anillo 1 queda encajado entre la excéntrica y el cuerpo.

Dispositivos de sujeción combinados son una combinación de abrazaderas elementales de varios tipos. Se utilizan para aumentar la fuerza de sujeción y reducir las dimensiones del dispositivo, así como para crear la mayor facilidad de manejo. Los dispositivos de sujeción combinados también pueden proporcionar sujeción simultánea de la pieza de trabajo en varios lugares. Los tipos de abrazaderas combinadas se muestran en la fig. 78.

La combinación de una palanca curva y un tornillo (Fig. 78, a) le permite fijar simultáneamente la pieza de trabajo en dos lugares, aumentando uniformemente las fuerzas de sujeción a un valor predeterminado. La abrazadera giratoria habitual (Fig. 78, b) es una combinación de abrazaderas de palanca y tornillo. El eje de giro de la palanca 2 está alineado con el centro de la superficie esférica de la arandela 1, que descarga el pasador 3 de las fuerzas de flexión. Con una determinada relación de brazo de palanca, se puede aumentar la fuerza de sujeción o la carrera del extremo de sujeción de la palanca.

En la fig. 78, d muestra un dispositivo para fijar una pieza de trabajo cilíndrica en un prisma por medio de una palanca de tapa, y en la fig. 78, e - esquema de una abrazadera combinada de acción rápida (palanca y excéntrica), que proporciona presión lateral y vertical de la pieza de trabajo a los soportes del dispositivo, ya que la fuerza de sujeción se aplica en ángulo. Una condición similar es proporcionada por el dispositivo que se muestra en la Fig. 78, e.

Las abrazaderas de palanca (fig. 78, g, hy) son ejemplos de dispositivos de sujeción de acción rápida que se accionan girando la manija. Para evitar el desprendimiento automático, el mango se mueve a través de la posición muerta hasta que se detiene 2. La fuerza de sujeción depende de la deformación del sistema y su rigidez. La deformación deseada del sistema se establece ajustando el tornillo de presión 1. Sin embargo, la presencia de una tolerancia para el tamaño H (Fig. 78, g) no garantiza la constancia de la fuerza de sujeción para todas las piezas de trabajo de un lote determinado.

Los dispositivos de sujeción combinados se operan manualmente o desde unidades de potencia.

Mecanismos de sujeción para múltiples accesorios debe proporcionar la misma fuerza de sujeción en todas las posiciones. El dispositivo de múltiples lugares más simple es un mandril, en el que se instala un paquete de "anillos, discos" en blanco, fijado a lo largo de los planos finales con una tuerca (esquema de transmisión de fuerza de sujeción en serie). En la fig. 79, α muestra un ejemplo de un dispositivo de sujeción que funciona según el principio de distribución paralela de la fuerza de sujeción.

Si es necesario garantizar la concentricidad de la base y las superficies mecanizadas y evitar la deformación de la pieza de trabajo, se utilizan dispositivos de sujeción elásticos, donde la fuerza de sujeción se transfiere uniformemente al elemento de sujeción del accesorio por medio de un relleno u otro cuerpo intermedio. dentro de los límites de las deformaciones elásticas).

Como cuerpo intermedio se utilizan resortes convencionales, caucho o hidroplástico. Un dispositivo de sujeción de acción paralela que utiliza plástico hidráulico se muestra en la fig. 79b. En la fig. 79, se muestra un dispositivo de acción mixta (paralelo-serie).

En máquinas continuas (fresado de tambor, taladrado especial de varios husillos) las piezas de trabajo se instalan y retiran sin interrumpir el movimiento de avance. Si el tiempo auxiliar se superpone con el tiempo de la máquina, se pueden usar varios tipos de dispositivos de sujeción para asegurar las piezas de trabajo.

Para mecanizar los procesos productivos es recomendable utilizar dispositivos de sujeción de tipo automatizado(acción continua), accionada por el mecanismo de avance de la máquina. En la fig. 80, α muestra un diagrama de un dispositivo con un elemento cerrado flexible 1 (cable, cadena) para fijar piezas de trabajo cilíndricas 2 en una fresadora de tambor cuando se procesan superficies finales, y en la fig. 80, 6 es un esquema de un dispositivo para fijar piezas brutas de pistón en una máquina perforadora horizontal de varios husillos. En ambos dispositivos, los operadores solo instalan y retiran la pieza de trabajo, y la sujeción de la pieza de trabajo se produce automáticamente.

Un dispositivo de sujeción efectivo para sujetar piezas de trabajo de lámina delgada durante su acabado o acabado es una abrazadera de vacío. La fuerza de sujeción está determinada por la fórmula:

donde A es el área activa de la cavidad del dispositivo, limitada por el sello; p= 10 5 Pa - la diferencia entre la presión atmosférica y la presión en la cavidad del dispositivo del que se extrae el aire.

Dispositivos de sujeción electromagnéticos se utilizan para fijar piezas de trabajo de acero y hierro fundido con una superficie de base plana. Los dispositivos de sujeción generalmente se fabrican en forma de placas y cartuchos, en cuyo diseño se toman como datos iniciales las dimensiones y la configuración de la pieza de trabajo en planta, su grosor, el material y la fuerza de sujeción requerida. La fuerza de sujeción del dispositivo electromagnético depende en gran medida del grosor de la pieza de trabajo; en espesores pequeños, no todo el flujo magnético pasa a través de la sección transversal de la pieza, y parte de las líneas de flujo magnético se dispersan en el espacio circundante. Las piezas procesadas en placas o cartuchos electromagnéticos adquieren propiedades magnéticas residuales: se desmagnetizan al pasarlas por un solenoide alimentado por corriente alterna.

En mandriles magnéticos dispositivos, los elementos principales son imanes permanentes, aislados entre sí por espaciadores no magnéticos y fijados en un bloque común, y la pieza de trabajo es un ancla a través del cual se cierra el flujo de energía magnética. Para soltar la pieza terminada, el bloque se desplaza mediante un mecanismo excéntrico o de manivela, mientras que el flujo de fuerza magnética se cierra al cuerpo del dispositivo, sin pasar por la pieza.

MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA DE UCRANIA

Academia Estatal de Ingeniería Civil de Donbass

y arquitectura

INSTRUCCIONES METODOLÓGICAS

a ejercicios prácticos en el curso "Fundamentos tecnológicos de ingeniería mecánica" sobre el tema "Cálculo de accesorios"

Aprobado en reunión del departamento "Automóviles y economía automotriz" protocolo No. _ de 2005

Makeevka 2005

Pautas para ejercicios prácticos en el curso "Fundamentos tecnológicos de la ingeniería mecánica" sobre el tema "Cálculo de dispositivos" (para estudiantes de la especialidad 7.090258 Automóviles y la industria automotriz) / Comp. DV Popov, ES Savenko. - Makeevka: DonGASA, 2002. -24p.

Se presenta la información básica sobre máquinas herramienta, diseño, elementos principales, se presenta la metodología para el cálculo de dispositivos.

Compilado por: D.V. Popov, asistente,

ES Savenko, asistente.

Responsable de la liberación de S.A. Gorozhankin, Profesor Asociado

Archivos adjuntos4

Elementos de luminarias5

Elementos de instalación de luminarias6

Elementos de sujeción de accesorios9

Cálculo de fuerzas para la fijación de piezas de trabajo12

Dispositivos para guiar y posicionar 13 herramientas de corte

Estuches y elementos auxiliares de dispositivos14

Metodología general para el cálculo de fixtures15

Cálculo de mandriles de mordazas usando el ejemplo de torneado16

Literatura19

Aplicaciones20

ACCESORIOS

Todos los dispositivos sobre una base tecnológica se pueden dividir en los siguientes grupos:

1. Los accesorios de la máquina para montar y fijar piezas de trabajo, según el tipo de mecanizado, se dividen en accesorios para torneado, taladrado, fresado, rectificado, multiusos y otras máquinas. Estos dispositivos conectan la pieza de trabajo con la máquina.

2. Los accesorios de la máquina para instalar y fijar una herramienta de trabajo (también se les llama herramienta auxiliar) se comunican entre la herramienta y la máquina. Estos incluyen mandriles para taladros, escariadores, grifos; taladrado multihusillo, fresado, cabezales de torreta; portaherramientas, bloques, etc.

Con la ayuda de los dispositivos de los grupos anteriores, se ajusta el sistema máquina - pieza - herramienta.

Los accesorios de montaje se utilizan para conectar las partes de acoplamiento del producto, se utilizan para sujetar las partes de la base, garantizar la correcta instalación de los elementos conectados del producto, el premontaje de elementos elásticos (muelles, anillos divididos), etc .;

Los dispositivos de control se utilizan para verificar la desviación de las dimensiones, la forma y la posición relativa de las superficies, la interfaz de las unidades de ensamblaje y los productos, así como para controlar los parámetros de diseño resultantes del proceso de ensamblaje.

Dispositivos para capturar, mover y volcar piezas pesadas y en producción automatizada y FMS y piezas de trabajo ligeras y productos ensamblados. Los dispositivos son los cuerpos de trabajo de los robots industriales integrados en la producción automatizada y en el GPS.

Hay una serie de requisitos para los dispositivos de agarre:

captura y retención confiables de la pieza de trabajo; estabilidad básica; universalidad; alta flexibilidad (reajuste fácil y rápido); pequeñas dimensiones totales y peso. En la mayoría de los casos, se utilizan pinzas mecánicas. Los ejemplos de esquemas de pinzas de varios dispositivos de agarre se muestran en la fig. 18.3. Las pinzas de cámara magnéticas, de vacío y elásticas también se utilizan ampliamente.

Todos los grupos de dispositivos descritos, según el tipo de producción, pueden ser manuales, mecánicos, semiautomáticos y automáticos, y según el grado de especialización: universal, especializado y especial.

Según el grado de unificación y estandarización en ingeniería mecánica e instrumentación, de acuerdo con los requisitos del Sistema Unificado de Preparación Tecnológica de la Producción (USTPP),

siete sistemas estándar de accesorios de máquinas.

En la práctica de la producción moderna, se han desarrollado los siguientes sistemas de dispositivos.

Los dispositivos prefabricados universales (USP) se ensamblan a partir de elementos universales estándar intercambiables terminados. Se utilizan como dispositivos especiales reversibles a corto plazo. Brindan instalación y fijación de varias partes dentro de las capacidades generales del kit USP.

Los dispositivos plegables especiales (PSA) se ensamblan a partir de elementos estándar como resultado de su procesamiento mecánico adicional y se utilizan como dispositivos irreversibles a largo plazo especiales a partir de elementos reversibles.

Los dispositivos especiales no separables (NSP) se ensamblan utilizando piezas estándar y conjuntos de uso general como dispositivos irreversibles a largo plazo a partir de piezas y conjuntos irreversibles. Constan de dos partes: una parte base unificada y una boquilla reemplazable. Los dispositivos de este sistema se utilizan en el procesamiento manual de piezas.

Los accesorios universales sin ajuste (UBP) son el sistema más común en la producción en masa. Estos accesorios proporcionan instalación y fijación de piezas de trabajo de cualquier producto de pequeñas y medianas dimensiones. En este caso, la instalación de la pieza está asociada a la necesidad de control y orientación en el espacio. Dichos dispositivos proporcionan una amplia gama de operaciones de procesamiento.

Los dispositivos de ajuste universal (UNP) brindan instalación con la ayuda de ajustes especiales, fijando piezas de trabajo pequeñas y medianas y realizando una amplia gama de operaciones de procesamiento.

Los dispositivos de ajuste especializados (SNP) proporcionan, de acuerdo con un cierto patrón de base con la ayuda de ajustes especiales, y la fijación de piezas relacionadas en el diseño para una operación típica. Todos los sistemas de dispositivos enumerados pertenecen a la categoría de unificados.

ELEMENTOS DE DISPOSITIVOS

Los elementos principales de los dispositivos son el montaje, la sujeción, las guías, la división (giratoria), los sujetadores, las carcasas y los accionamientos mecanizados. Su finalidad es la siguiente:

elementos de ajuste: para determinar la posición de la pieza de trabajo en relación con el accesorio y la posición de la superficie a mecanizar en relación con la herramienta de corte;

elementos de sujeción - para fijar la pieza de trabajo;

elementos de guía: para implementar la dirección de movimiento requerida de la herramienta;

elementos divisorios o giratorios: para cambiar con precisión la posición de la superficie de la pieza de trabajo a mecanizar en relación con la herramienta de corte;

sujetadores: para conectar elementos individuales entre sí;

carcasas de accesorios (como partes básicas): para colocar todos los elementos de los accesorios en ellos;

accionamientos mecanizados - para la sujeción automática de la pieza de trabajo.

Los elementos de los dispositivos también incluyen pinzas de varios dispositivos (robots, dispositivos de transporte GPS) para capturar, sujetar (liberar) y mover piezas de trabajo o unidades de ensamblaje ensambladas.

1 Herrajes de fijación

La instalación de espacios en blanco en accesorios o en máquinas, así como el ensamblaje de piezas, incluye su base y fijación.

La necesidad de sujeción (cierre forzado) cuando se procesa una pieza de trabajo en accesorios es obvia. Para un procesamiento preciso de las piezas de trabajo, es necesario: realizar su ubicación correcta en relación con los dispositivos del equipo que determinan la trayectoria del movimiento de la herramienta o la pieza de trabajo en sí;

para garantizar la constancia de contacto de las bases con los puntos de referencia y la completa inmovilidad de la pieza de trabajo en relación con el accesorio durante su procesamiento.

Para una orientación completa en todos los casos, al fijar, la pieza de trabajo debe estar privada de los seis grados de libertad (la regla de los seis puntos en la teoría de la base); en algunos casos es posible desviarse de esta regla.

Para este propósito, se utilizan los soportes principales, cuyo número debe ser igual al número de grados de libertad de los que se priva a la pieza de trabajo. Para aumentar la rigidez y la resistencia a la vibración de las piezas de trabajo, se utilizan soportes auxiliares ajustables y autoalineables en los accesorios.

Para instalar la pieza de trabajo en el accesorio con una superficie plana, se utilizan soportes principales estandarizados en forma de pasadores con cabezas esféricas, muescas y planas, arandelas y placas de soporte. Si es imposible instalar la pieza de trabajo solo en los soportes principales, se utilizan soportes auxiliares. Como estos últimos, se pueden utilizar soportes regulables estandarizados en forma de tornillos con superficie de apoyo esférica y soportes autoalineables.

Figura 1 Soportes estandarizados:

un-mi- soportes permanentes (pasadores): a- superficie plana; b- esférico; en- mellado; GRAMO- plano con instalación en el manguito adaptador; d- arandela de apoyo; mi- plato base; bien- soporte ajustable h - soporte autoalineante

Los emparejamientos de soportes con cabezas esféricas, muescas y planas con el cuerpo de la luminaria se realizan por ajuste. o . La instalación de dichos soportes también se utiliza a través de casquillos intermedios, que se acoplan con los orificios del cuerpo para su ajuste. .

En la Figura 1 se muestran ejemplos de soportes principales y auxiliares estandarizados.

Para instalar la pieza de trabajo a lo largo de dos orificios cilíndricos y una superficie plana perpendicular a sus ejes, aplique

Figura 2.Esquemaen base a la cara frontal y el agujero:

a - en un dedo alto; b - en el dedo inferior

soportes planos estandarizados y pasadores de ubicación. Para evitar que las piezas de trabajo se atasquen al instalarlas en los pasadores a lo largo de los dos orificios exactos (D7), uno de los pasadores de montaje debe cortarse y el otro debe ser cilíndrico.

La instalación de piezas en dos dedos y un plano ha encontrado una amplia aplicación en el procesamiento de piezas de trabajo en líneas automáticas y de producción, máquinas multipropósito y en GPS.

Los esquemas de alineación a lo largo del plano y los orificios con pasadores de montaje se pueden dividir en tres grupos: a lo largo del extremo y a través del orificio (Fig. 2); a lo largo del plano, extremo y orificio (Fig. 3); a lo largo del plano y dos agujeros (Fig. 4).

Arroz. 19.4. El esquema de basarse en un plano y dos agujeros.

Se recomienda instalar la pieza de trabajo en un dedo para aterrizar o , y en dos dedos - en .

Y
De la Fig. 2 se deduce que la instalación de la pieza de trabajo a lo largo del orificio en un dedo cilíndrico largo sin cortar la priva de cuatro grados de libertad (base de guía doble) y la instalación en el extremo de un grado de libertad (base de apoyo). La instalación de la pieza de trabajo en un dedo corto la priva de dos grados de libertad (doble base de apoyo), pero la cara del extremo en este caso es la base de instalación y priva a la pieza de trabajo de tres grados de libertad. Para una base completa, es necesario crear un circuito de fuerza, es decir, aplicar fuerzas de sujeción. De la Fig. 3 se deduce que el plano de la base de la pieza de trabajo es la base de montaje, el orificio largo, en el que entra el pasador cortado con el eje paralelo al plano, es la base de guía (la pieza de trabajo pierde dos grados) y el extremo de la pieza de trabajo es la base de apoyo.

Figura 3. El esquema de basarse enavión, figura 4

extremo y agujero del avión y dos agujeros

En la fig. 4 muestra la pieza de trabajo, que está instalada en un plano y dos agujeros. El plano es la base de instalación. Los agujeros centrados por el pasador cilíndrico son la base de apoyo doble, y los cizallados son la base de apoyo. Las fuerzas aplicadas (mostradas por la flecha en las Figs. 3 y 4) aseguran la precisión de la base.

Un dedo es una base de apoyo doble, y uno cortado es una base de apoyo. Las fuerzas aplicadas (mostradas por la flecha en las Figs. 3 y 4) aseguran la precisión de la base.

Para instalar espacios en blanco con una superficie exterior y una superficie final perpendicular a su eje, se utilizan prismas de soporte y montaje (móviles y fijos), así como casquillos y cartuchos.

Los elementos de fijación incluyen instalación y sondas para ajustar la máquina al tamaño requerido. Por lo tanto, los ajustes estandarizados para fresas en fresadoras pueden ser:

high-rise, high-rise end, corner y corner end.

Las sondas planas están hechas con un grosor de 3-5 mm, cilíndricas, con un diámetro de 3-5 mm con una precisión de sexto grado. (h6) y sometido a endurecimiento 55-60 HRC 3 , rectificado (parámetro de rugosidad Real academia de bellas artes = 0,63 micras).

Las superficies de ejecución de todos los elementos de montaje de los accesorios deben tener una alta resistencia al desgaste y una alta dureza. Por lo tanto, se fabrican con aceros estructurales y aleados 20, 45, 20X, 12XHZA, seguidos de cementación y temple a 55-60 HRC3 (soportes, prismas, pernos de montaje, centros) y aceros para herramientas U7 y U8A con temple a 50-55. HRG, (soportes con un diámetro inferior a 12 mm; pasadores de posicionamiento con un diámetro inferior a 16 mm; ajustes y sondas).

Dispositivos de sujeción para máquinas herramienta

Para categoría:

Máquinas de corte de metales

Dispositivos de sujeción para máquinas herramienta

El proceso de suministro de piezas en bruto para máquinas herramienta automáticas se lleva a cabo con la estrecha interacción de dispositivos de carga y dispositivos de sujeción automáticos. En muchos casos, los dispositivos automáticos de sujeción son un elemento estructural de la máquina o una parte integral de la misma. Por lo tanto, a pesar de la existencia de literatura especial sobre dispositivos de sujeción, parece necesario detenerse brevemente en algunos diseños característicos,

Los elementos móviles de los dispositivos automáticos de sujeción reciben movimiento de los accionamientos controlados correspondientes, que pueden ser accionamientos controlados mecánicamente que reciben movimiento del accionamiento principal del cuerpo de trabajo o de un motor eléctrico independiente, accionamientos de leva, accionamientos hidráulicos, neumáticos y neumohidráulicos. Los elementos móviles separados de los dispositivos de sujeción pueden recibir movimiento tanto de un accionamiento común como de varios accionamientos independientes.

La consideración de los diseños de accesorios especiales, que están determinados principalmente por la configuración y las dimensiones de una pieza de trabajo en particular, está más allá del alcance de este trabajo y nos limitaremos a familiarizarnos con algunos accesorios de sujeción de propósito general.

Mandriles de sujeción. Existe una gran cantidad de diseños de platos autocentrantes, en la mayoría de los casos con accionamiento hidráulico y neumático de pistón, que se utilizan en tornos, torretas y rectificadoras. Estos mandriles, que brindan una sujeción confiable y un buen centrado de la pieza de trabajo, tienen un pequeño consumo de levas, por lo que, al pasar de mecanizar un lote de piezas a otro, el mandril debe reconstruirse y, para garantizar una alta precisión de centrado, mecanizar el centrando las superficies de las levas en su lugar; al mismo tiempo, las levas endurecidas se rectifican y las levas en bruto se tornean o taladran.

En la fig. 1. El cilindro neumático se fija con una brida intermedia al final del husillo. El suministro de aire al cilindro neumático se realiza a través de la caja de grasa, que se asienta sobre rodamientos en el vástago de la tapa del cilindro. El pistón del cilindro está conectado por una varilla al mecanismo de sujeción del cartucho. El mandril neumático está unido a una brida montada en el extremo delantero del husillo. La cabeza, montada en el extremo de la varilla, tiene ranuras inclinadas, que incluyen protuberancias en forma de L de las levas. Al mover la cabeza junto con el vástago hacia adelante, las levas se acercan, al retroceder, divergen.

En las mordazas principales con ranuras en T, se fijan mordazas elevadas, que se instalan de acuerdo con el diámetro de la superficie de sujeción de la pieza de trabajo.

Debido al pequeño número de eslabones intermedios que transmiten movimiento a las levas, y al importante tamaño de las superficies de fricción, los cartuchos del diseño descrito tienen una rigidez y durabilidad relativamente altas.

Arroz. 1. Mandril neumático.

Varios diseños de mandriles neumáticos utilizan enlaces. Dichos cartuchos tienen menos rigidez y, debido a la presencia de varias juntas giratorias, se desgastan más rápido.

En lugar de un cilindro neumático, se puede utilizar un actuador de diafragma neumático o un cilindro hidráulico. Los cilindros que giran con el husillo, especialmente a altas velocidades del husillo, requieren un cuidadoso equilibrio, lo cual es una desventaja de esta opción de diseño.

El accionamiento del pistón se puede montar de forma fija coaxial con el husillo, y la varilla del cilindro está conectada a la varilla de sujeción mediante un acoplamiento que asegura la rotación libre de la varilla de sujeción junto con el husillo. La varilla del cilindro estacionario también se puede conectar a la varilla de sujeción mediante un sistema de engranajes mecánicos intermedios. Dichos esquemas son aplicables en presencia de mecanismos de autofrenado en el accionamiento del dispositivo de sujeción, ya que de lo contrario los cojinetes del husillo se cargarán con fuerzas axiales significativas.

Junto con los mandriles autocentrantes, también se utilizan mandriles de dos mordazas con mordazas especiales accionadas por los accionamientos mencionados anteriormente y mandriles especiales.

Se utilizan unidades similares cuando se fijan piezas en varios mandriles de expansión.

Dispositivos de sujeción de pinzas. Los dispositivos de sujeción de pinzas son un elemento de diseño de máquinas de torreta y tornos automáticos diseñados para la fabricación de piezas a partir de una barra. Sin embargo, son ampliamente utilizados en dispositivos de sujeción especiales.

Arroz. 2. Dispositivos de sujeción de pinzas.

En la práctica, hay tres tipos de dispositivos de sujeción de pinzas.

La pinza, que tiene varios cortes longitudinales, está centrada con una cola cilíndrica trasera en el orificio del eje y una cola cónica delantera en el orificio de la tapa. Al sujetar, el tubo mueve la pinza hacia adelante y su parte cónica delantera entra en el orificio cónico de la tapa del eje. En este caso, la pinza se comprime y sujeta la barra o la pieza de trabajo. Un dispositivo de sujeción de este tipo tiene una serie de desventajas significativas.

La precisión del centrado de la pieza de trabajo está determinada en gran medida por la coaxialidad de la superficie cónica de la tapa y el eje de rotación del husillo. Para ello, es necesario conseguir la coaxialidad del orificio cónico del tapón y su superficie cilíndrica de centrado, la coaxialidad del hombro de centrado y el eje de rotación del husillo y el mínimo espacio entre las superficies de centrado del tapón y el husillo

Dado que el cumplimiento de estas condiciones presenta importantes dificultades, los dispositivos de pinza de este tipo no proporcionan un buen centrado.

Además, durante el proceso de sujeción, la pinza, al avanzar, captura la barra, que se mueve junto con la pinza, que puede

conducir a un cambio en las dimensiones de las piezas a lo largo de la longitud y a la aparición de grandes presiones en el tope. En la práctica, hay casos en los que se suelda a este último una barra giratoria, presionada con gran fuerza contra el tope.

La ventaja de este diseño es la posibilidad de utilizar un husillo de pequeño diámetro. Sin embargo, dado que el diámetro del husillo está determinado en gran medida por otras consideraciones, y principalmente por su rigidez, esta circunstancia en la mayoría de los casos no es significativa.

Debido a estas desventajas, esta variante del dispositivo de sujeción de pinza tiene un uso limitado.

El collarín tiene una forma cónica inversa y, cuando se sujeta el material, el tubo tira del collarín hacia el husillo. Este diseño proporciona un buen centrado, ya que el cono de centrado se encuentra directamente en el husillo. La desventaja del diseño es el movimiento del material junto con la pinza durante el proceso de sujeción, lo que conduce a un cambio en las dimensiones de la pieza de trabajo, pero no genera cargas axiales en el tope. Alguna desventaja es también la debilidad de la sección en la conexión roscada. El diámetro del husillo aumenta ligeramente en comparación con la versión anterior.

Debido a las ventajas señaladas y la simplicidad del diseño, esta opción es muy utilizada en máquinas de torreta y tornos automáticos multihusillo, cuyos husillos deben tener un diámetro mínimo.

La opción que se muestra en la fig. 2, c, difiere del anterior en que durante el proceso de sujeción, el collar, que se apoya en la superficie del extremo frontal contra la tapa, permanece estacionario, y el manguito se mueve bajo la acción del tubo. La superficie cónica del manguito se empuja sobre la superficie cónica exterior de la pinza, y esta última se comprime. Dado que la pinza permanece estacionaria durante el proceso de sujeción, este diseño no provoca el desplazamiento de la barra procesada. El manguito tiene un buen centrado en el husillo, y garantizar la alineación de las superficies de centrado interior cónica y exterior del manguito no presenta dificultades tecnológicas, por lo que este diseño proporciona un centrado bastante bueno de la barra procesada.

Cuando se suelta la pinza, el tubo se retrae hacia la izquierda y el manguito se mueve bajo la acción de un resorte.

Para que las fuerzas de fricción que surgen durante el proceso de sujeción en la superficie final de los pétalos del collarín no reduzcan la fuerza de sujeción, la superficie final tiene una forma cónica con un ángulo ligeramente mayor que el ángulo de fricción.

Este diseño es más complicado que el anterior y requiere un aumento del diámetro del husillo. Sin embargo, debido a las ventajas señaladas, se utiliza ampliamente en máquinas monohusillo, donde el aumento del diámetro del husillo no es significativo, y en varios modelos de máquinas de torreta.

Las dimensiones de las pinzas más comunes están estandarizadas por el GOST correspondiente. Las pinzas de gran tamaño se fabrican con mordazas reemplazables, lo que le permite reducir la cantidad de pinzas en el juego y reemplazarlas por otras nuevas cuando las mordazas están desgastadas.

La superficie de las mordazas de las pinzas que trabajan bajo cargas pesadas tiene una muesca que garantiza la transmisión de grandes fuerzas de la pieza sujetada.

Las pinzas de sujeción están hechas de aceros U8A, U10A, 65G, 9XC. La parte de trabajo de la pinza está endurecida a una dureza de HRC 58-62. Cola

la pieza está templada a una dureza de HRC 38-40. Para la fabricación de pinzas también se utilizan aceros cementados, en particular acero 12ХНЗА.

El tubo que mueve la propia abrazadera de sujeción recibe movimiento de uno de los tipos de accionamiento enumerados a través de uno u otro sistema de engranajes intermedios. Algunos diseños de engranajes intermedios para mover el tubo de sujeción se muestran en la fig. IV. 3.

El tubo de sujeción recibe movimiento de las galletas, que son parte del manguito con una protuberancia que ingresa a la ranura del husillo. Las galletas descansan sobre las lengüetas traseras del tubo de sujeción, que las mantienen en posición. Las galletas saladas reciben movimiento de las palancas, cuyos extremos en forma de L se introducen en la ranura final del manguito 6, que se asienta sobre el eje. Al sujetar la pinza, el manguito se mueve hacia la izquierda y, actuando sobre los extremos de las palancas con su superficie cónica interna, las gira. La rotación se produce en relación con los puntos de contacto de las protuberancias en forma de L de las palancas con la muesca del casquillo. Al mismo tiempo, los talones de las palancas presionan las galletas. En el dibujo, los mecanismos se muestran en la posición correspondiente al extremo de la abrazadera. En esta posición, el mecanismo está cerrado y el manguito está descargado de fuerzas axiales.

Arroz. 3. Mecanismo de movimiento del tubo de sujeción.

La fuerza de sujeción está regulada por tuercas, con la ayuda de las cuales se mueve el casquillo. Para evitar la necesidad de aumentar el diámetro del husillo, se le planta un anillo roscado, que se apoya contra los medios anillos que van en la ranura del husillo.

Dependiendo del diámetro de la superficie de sujeción, que puede variar dentro de la tolerancia, el tubo de sujeción adoptará una posición diferente en la dirección axial. Las desviaciones en la posición de la tubería se compensan con la deformación de las palancas. En otros diseños, se introducen compensadores de resorte especiales.

Esta opción es muy utilizada en tornos automáticos monohusillo. Existen numerosas modificaciones de diseño que difieren en la forma de las palancas.

En varios diseños, las palancas se reemplazan por bolas o rodillos de cuña. Una brida se asienta en el extremo roscado del tubo de sujeción. Al sujetar la pinza, la brida se mueve hacia la izquierda junto con la tubería. La pestaña recibe movimiento del manguito que actúa a través del rodillo sobre el disco. Cuando el manguito se mueve hacia la izquierda, su superficie cónica interna hace que los rodillos cilíndricos se muevan hacia el centro. En este caso, los rodillos, moviéndose a lo largo de la superficie cónica de la arandela, se desplazan hacia la izquierda, moviendo el disco y la brida con el tubo de sujeción en la misma dirección. Todas las piezas están montadas en un manguito montado en el extremo del husillo. La fuerza de sujeción se ajusta atornillando la brida al tubo. En la posición requerida, la brida se bloquea con un candado. El mecanismo puede equiparse con un compensador elástico en forma de resortes Belleville, lo que permite su uso para la sujeción de barras con tolerancias de gran diámetro.

Los manguitos móviles que realizan la sujeción reciben el movimiento de los mecanismos de leva de los tornos automáticos o de los accionamientos de pistón. El tubo de sujeción también se puede conectar directamente al accionamiento del pistón.

Accionamientos de dispositivos de sujeción de máquinas multiposición. Cada uno de los dispositivos de sujeción de una máquina multiposición puede tener el suyo propio, normalmente un accionamiento de pistón, o los elementos móviles del dispositivo de sujeción pueden recibir movimiento de un accionamiento instalado en la posición de carga. En este último caso, los mecanismos de fijación que entran en la posición de carga están vinculados a los mecanismos de accionamiento. Al final de la abrazadera, se termina esta conexión.

Esta última opción es muy utilizada en tornos automáticos multihusillo. En la posición en la que se lleva a cabo el avance y la sujeción de la barra, se instala un control deslizante con un reborde. Al girar la unidad de husillo, la protuberancia entra en la ranura anular del manguito móvil del mecanismo de sujeción y en los momentos apropiados mueve el manguito en la dirección axial.

En algunos casos, se puede utilizar un principio similar para mover los elementos móviles de los dispositivos de sujeción instalados en mesas y tambores de varias posiciones. El pendiente se sujeta entre los prismas fijo y móvil del dispositivo de sujeción instalado en la mesa de múltiples posiciones. El prisma recibe su movimiento de una corredera con bisel en cuña. Al sujetar, el émbolo, en el que se corta la cremallera, se mueve hacia la derecha. A través del engranaje dentado, el movimiento se transmite a la corredera, que mueve el prisma al prisma con un bisel de cuña. Cuando se suelta la parte sujeta, el émbolo se mueve hacia la derecha, que también está conectado al control deslizante por un engranaje.

Los émbolos pueden ser accionados por accionamientos de pistón montados en la posición de carga o por enlaces de leva apropiados. La sujeción y liberación de la pieza de trabajo también se puede realizar durante la rotación de la mesa. Al sujetar, el émbolo, equipado con un rodillo, choca contra un puño fijo instalado entre las posiciones de carga y primera de trabajo. Cuando se suelta, el émbolo choca contra un puño ubicado entre las últimas posiciones de trabajo y carga. Los émbolos están ubicados en diferentes planos. Para compensar las desviaciones en las dimensiones de la pieza sujeta, se introducen compensadores elásticos.

Cabe señalar que estas soluciones simples no se utilizan lo suficiente en el diseño de dispositivos de sujeción para máquinas de varias posiciones cuando se procesan piezas de tamaño mediano.

Arroz. 4. Dispositivo de sujeción de una máquina multiposición, accionado por un accionamiento instalado en la posición de carga.

Si hay motores de pistón individuales para cada uno de los dispositivos de sujeción de una máquina multiposición, se debe suministrar aire comprimido o aceite a presión a la plataforma giratoria o al tambor. El dispositivo para suministrar aire comprimido o aceite es similar al dispositivo de cilindro rotatorio descrito anteriormente. El uso de rodamientos en este caso es innecesario, ya que la velocidad de rotación es baja.

Cada uno de los accesorios puede tener una válvula de control individual o un carrete, o se puede usar un interruptor común para todos los dispositivos de sujeción.

Arroz. 5. Aparamenta para accionamientos de pistón de dispositivos de sujeción de una mesa multiposición.

Las grúas individuales o los conmutadores se conectan mediante accionamientos auxiliares instalados en la posición de carga.

La aparamenta común conecta los impulsores de pistón de los accesorios en serie a medida que gira la mesa o el tambor. En la Fig. 5. La carcasa del cuadro, instalada coaxialmente con el eje de rotación de la mesa o tambor, gira con este último, y las bobinas permanecen inmóviles junto con el eje. El carrete controla el suministro de aire comprimido a la cavidad y el carrete controla la cavidad de los cilindros de sujeción.

El aire comprimido entra a través del canal en el espacio entre los carretes y se dirige con la ayuda de este último a las cavidades correspondientes de los cilindros de sujeción. El aire de escape escapa a la atmósfera a través de los orificios.

El aire comprimido ingresa a la cavidad a través del orificio, la ranura arqueada y los orificios. Siempre que los orificios de los cilindros correspondientes coincidan con la ranura arqueada, el aire comprimido ingresa a las cavidades del cilindro. Cuando, en el siguiente giro de la mesa, el orificio de uno de los cilindros esté alineado con el orificio, la cavidad de este cilindro quedará conectada con la atmósfera a través de la ranura anular, el canal, la ranura anular y el canal.

Las cavidades de esos cilindros, en cuyas cavidades entra aire comprimido, deben estar conectadas con la atmósfera. Las cavidades están conectadas a la atmósfera a través de los canales, la ranura arqueada, los canales, la ranura anular y el orificio.

La cavidad del cilindro, que se encuentra en la posición de carga, debe recibir aire comprimido, que se suministra a través del orificio y los canales.

Por lo tanto, cuando se gira la mesa de múltiples posiciones, los flujos de aire comprimido se cambian automáticamente.

Se utiliza un principio similar para controlar el flujo de aceite suministrado a los accesorios de las máquinas de varias posiciones.

Cabe señalar que dispositivos de distribución similares también se utilizan en máquinas para procesamiento continuo con mesas giratorias o tambores.

Principios para la determinación de las fuerzas que actúan en los dispositivos de sujeción. Los dispositivos de sujeción suelen estar diseñados de tal manera que las fuerzas generadas durante el proceso de corte son percibidas por los elementos fijos de los dispositivos. Si ciertas fuerzas que surgen en el proceso de corte son percibidas por elementos en movimiento, entonces la magnitud de estas fuerzas se determina sobre la base de las ecuaciones de estática de fricción.

El método para determinar las fuerzas que actúan en los mecanismos de palanca de los dispositivos de sujeción de pinzas es similar al método utilizado para determinar las fuerzas de acoplamiento de los embragues de fricción con mecanismos de palanca.

CLASE 3

3.1. Finalidad de los dispositivos de sujeción

El objetivo principal de los dispositivos de sujeción de los accesorios es garantizar un contacto confiable (continuidad) de la pieza de trabajo o la pieza a ensamblar con los elementos de ajuste, para evitar su desplazamiento durante el procesamiento o el ensamblaje.

El mecanismo de sujeción crea una fuerza para fijar la pieza de trabajo, determinada a partir de la condición de equilibrio de todas las fuerzas que se le aplican.

Durante el mecanizado, la pieza de trabajo está sujeta a:

1) fuerzas y momentos de corte

2) fuerzas del cuerpo: la gravedad de la pieza de trabajo, las fuerzas centrífugas y de inercia.

3) fuerzas que actúan en los puntos de contacto de la pieza de trabajo con el accesorio: la fuerza de reacción del soporte y la fuerza de fricción

4) fuerzas secundarias, que incluyen las fuerzas que surgen cuando la herramienta de corte (taladros, machos de roscar, escariadores) se retira de la pieza de trabajo.

Durante el ensamblaje, las fuerzas de ensamblaje y las fuerzas de reacción que se producen en los puntos de contacto de las superficies de contacto actúan sobre las piezas ensambladas.

Los requisitos para los dispositivos de sujeción son los siguientes.:

1) al sujetar, no se debe alterar la posición de la pieza de trabajo lograda mediante la base. Esto se satisface mediante una elección racional de la dirección y los lugares de aplicación de las fuerzas de sujeción;

2) la abrazadera no debe provocar la deformación de las piezas de trabajo fijadas en el dispositivo de sujeción ni daños (colapso) de sus superficies;

3) la fuerza de sujeción debe ser la mínima necesaria, pero suficiente para asegurar una posición fija de la pieza de trabajo en relación con los elementos de montaje de los accesorios durante el procesamiento;

4) la fuerza de cierre debe ser constante durante toda la operación tecnológica; la fuerza de sujeción debe ser ajustable;

5) la sujeción y el desprendimiento de la pieza de trabajo deben realizarse con un gasto mínimo de esfuerzo y tiempo del trabajador. Cuando se utilicen abrazaderas manuales, la fuerza no debe exceder los 147 N; La duración media de la fijación: en un mandril de tres mordazas (con llave) - 4 s; abrazadera de tornillo (llave) - 4.5 ... 5 s; volante - 2.5 ... 3 s; girando el mango de la neumo-, hidrogrúa - 1,5 s; presionando el botón - menos de 1 s.

6) el mecanismo de sujeción debe ser de diseño simple, compacto, lo más conveniente y seguro posible en funcionamiento. Para ello, debe tener unas dimensiones totales mínimas y contener un número mínimo de piezas desmontables; el dispositivo de control para el mecanismo de sujeción debe estar ubicado en el costado del trabajador.

La necesidad de dispositivos de sujeción se elimina en tres casos.

1) la pieza de trabajo tiene una gran masa, en comparación con la cual las fuerzas de corte son pequeñas.

2) las fuerzas que surgen durante el procesamiento están dirigidas de tal manera que no pueden alterar la posición de la pieza de trabajo lograda durante el base.

3) la pieza de trabajo instalada en el accesorio está privada de todos los grados de libertad. Por ejemplo, al perforar un agujero en un tablón rectangular colocado en una plantilla de caja.

3.2. Clasificación del dispositivo de sujeción

Los diseños de dispositivos de sujeción constan de tres partes principales: un elemento de contacto (CE), un accionamiento (P) y un mecanismo de potencia (SM).

Los elementos de contacto se utilizan para transferir directamente la fuerza de sujeción a la pieza de trabajo. Su diseño permite dispersar las fuerzas, evitando el aplastamiento de las superficies de la pieza de trabajo.

El accionamiento se utiliza para convertir un determinado tipo de energía en la fuerza inicial. R y transmitido al mecanismo de potencia.

Se necesita un mecanismo de potencia para convertir la fuerza de sujeción inicial resultante R y en fuerza de sujeción R s. La conversión se realiza mecánicamente, es decir. según las leyes de la mecánica teórica.

De acuerdo con la presencia o ausencia de estos componentes en el dispositivo, los dispositivos de sujeción de los dispositivos se dividen en tres grupos.

Para primero el grupo incluye dispositivos de sujeción (Fig. 3.1a), que incluyen todas las partes principales enumeradas: un mecanismo de potencia y un accionamiento que asegura el movimiento del elemento de contacto y crea una fuerza inicial R y, convertido por el mecanismo de potencia en fuerza de sujeción R s .

En segundo El grupo (Fig. 3.1b) incluye dispositivos de sujeción, que consisten solo en un mecanismo de potencia y un elemento de contacto, que es accionado directamente por el trabajador, aplicando la fuerza inicial R y sobre el hombro yo. Estos dispositivos a veces se denominan dispositivos de sujeción manuales (producción de lotes pequeños y únicos).

Para tercera el grupo incluye dispositivos de sujeción que no tienen un mecanismo de potencia en su composición, y las unidades utilizadas solo pueden llamarse unidades condicionalmente, ya que no provocan el movimiento de los elementos del dispositivo de sujeción y solo crean una fuerza de sujeción R s, que en estos dispositivos es la carga uniformemente distribuida resultante q, actuando directamente sobre la pieza de trabajo y creado como resultado de la presión atmosférica o por medio de un flujo de fuerza magnética. Este grupo incluye dispositivos de vacío y magnéticos (Fig. 3.1c). Se utilizan en todo tipo de producción.

Arroz. 3.1. Esquemas de sujeción

Un mecanismo de sujeción elemental se denomina parte del dispositivo de sujeción, que consta de un elemento de contacto y un mecanismo de potencia.

Los elementos de sujeción se denominan: tornillos, excéntricas, abrazaderas, mordazas, cuñas, émbolos, abrazaderas, tiras. Son eslabones intermedios en sistemas de sujeción complejos.

En mesa. 2 muestra la clasificación de los mecanismos de sujeción elementales.

Tabla 2

Clasificación de los mecanismos de sujeción elementales.

Según la fuente de energía del accionamiento (aquí no hablamos del tipo de energía, sino de la ubicación de la fuente), los accionamientos se dividen en manuales, mecanizados y automatizados. Los mecanismos de sujeción manual son impulsados ​​por la fuerza muscular del trabajador. Los mecanismos de sujeción mecanizados operan desde un accionamiento neumático o hidráulico. Los dispositivos automatizados se mueven desde las partes móviles de la máquina (husillo, calibre o mandriles con levas). En este último caso, la sujeción de la pieza y el desbloqueo de la pieza mecanizada se realizan sin la participación del trabajador.

3.3. Elementos de sujeción

3.3.1. Terminales de tornillo

Las abrazaderas de tornillo se utilizan en dispositivos con sujeción manual de la pieza de trabajo, en dispositivos de tipo mecanizado, así como en líneas automáticas cuando se utilizan dispositivos satélite. Son simples, compactos y fiables en funcionamiento.

Arroz. 3.2. Terminales de tornillo:

a - con un extremo esférico; b - con un extremo plano; en - con un zapato. Leyenda: R y- fuerza aplicada en el extremo del mango; R s- fuerza de sujecion; W– fuerza de reacción del apoyo; yo- Longitud de la manija; d- diámetro de la abrazadera del tornillo.

Cálculo de tornillo EPM. Con una fuerza conocida P 3 calcule el diámetro nominal del tornillo

donde d - diámetro del tornillo, mm; R 3- fuerza de fijación, N; σ pag- esfuerzo de tracción (compresión) del material del tornillo, MPa

El propósito de los dispositivos de sujeción es garantizar un contacto confiable de la pieza de trabajo con los elementos de montaje y evitar su desplazamiento y vibración durante el procesamiento. La Figura 7.6 muestra algunos tipos de dispositivos de sujeción.

Requisitos para los elementos de sujeción:

Confiabilidad en el trabajo;

Simplicidad de diseño;

Utilidad;

No debe causar deformación de las piezas de trabajo ni daños en sus superficies;

No deben mover la pieza de trabajo en el proceso de fijación de los elementos de montaje;

Los espacios en blanco para sujetar y desabrochar deben realizarse con un gasto mínimo de mano de obra y tiempo;

Los elementos de sujeción deben ser resistentes al desgaste y, si es posible, reemplazables.

Tipos de elementos de sujeción:

Tornillos de sujeción, que giran con llaves, manijas o volantes (ver Fig. 7.6)

Fig.7.6 Tipos de abrazaderas:

a - tornillo de sujeción; b - abrazadera de tornillo

Actuación rápida abrazaderas que se muestran en la fig. 7.7.

Figura 7.7. Tipos de abrazaderas rápidas:

a - con una arandela dividida; b - con un dispositivo de émbolo; en - con un énfasis plegable; g - con un dispositivo de palanca

Excéntrico abrazaderas, que son redondas, involutas y espirales (según la espiral de Arquímedes) (Fig. 7.8).

Figura 7.8. Tipos de abrazaderas excéntricas:

a - disco; b - cilíndrico con abrazadera en forma de L; g - flotante cónica.

Abrazaderas de cuña- se aprovecha el efecto cuña y se utiliza como eslabón intermedio en sistemas de sujeción complejos. En ciertos ángulos, el mecanismo de cuña tiene la propiedad de autofrenarse. En la fig. 7.9 muestra el esquema de diseño para la acción de fuerzas en el mecanismo de cuña.

Arroz. 7.9. Esquema de cálculo de fuerzas en el mecanismo de cuña:

a - unilateral; b - dos caras

Abrazaderas de palanca se utilizan en combinación con otras abrazaderas para formar sistemas de sujeción más complejos. Con la palanca, puede cambiar tanto la magnitud como la dirección de la fuerza de sujeción, así como sujetar simultáneamente y de manera uniforme la pieza de trabajo en dos lugares. En la fig. 7.10 muestra un diagrama de la acción de las fuerzas en las abrazaderas de palanca.

Arroz. 7.10. Esquema de acción de fuerzas en abrazaderas de palanca.

pinzas son manguitos de resorte divididos, cuyas variedades se muestran en la Fig. 7.11.

Arroz. 7. 11. Tipos de pinzas:

a - con un tubo de tensión; b - con tubo espaciador; c - tipo vertical

Las pinzas aseguran la concentricidad de la instalación de la pieza de trabajo dentro de 0,02…0,05 mm. La superficie base de la pieza de trabajo para pinzas de sujeción debe procesarse de acuerdo con 2 ... 3 clases de precisión. Las pinzas están hechas de aceros de alto carbono del tipo U10A con tratamiento térmico posterior hasta una dureza de HRC 58…62. Ángulo cónico de la pinza d = 30…40 0 . En ángulos más pequeños, es posible que se atasque la boquilla.

Mandriles de expansión, cuyas vistas se muestran en la Fig. 7.4.

bloqueo de rodillos(fig. 7.12)

Arroz. 7.12. Tipos de cerraduras de rodillos

Abrazaderas combinadas- una combinación de abrazaderas elementales de varios tipos. En la fig. 7.13 muestra algunos tipos de tales dispositivos de sujeción.

Arroz. 7.13. Tipos de dispositivos de sujeción combinados.

Los dispositivos de sujeción combinados son operados manualmente o por dispositivos eléctricos.

Guías de herramientas

Al realizar algunas operaciones de mecanizado (taladrado, mandrinado), la rigidez de la herramienta de corte y del sistema tecnológico en su conjunto es insuficiente. Para eliminar la presión elástica de la herramienta en relación con la pieza de trabajo, se utilizan elementos de guía (casquillos conductores para taladrar y taladrar, copiadoras para procesar superficies moldeadas, etc. (ver Fig. 7.14).

Figura 7.14. Tipos de casquillos conductores:

una constante; b - intercambiable; c - cambio rápido

Los casquillos guía están hechos de acero U10A o 20X, endurecido a HRC 60…65.

Los elementos de guía de los dispositivos (copiadoras) se utilizan en el procesamiento de superficies moldeadas de un perfil complejo, cuya tarea es guiar la herramienta de corte a lo largo de la superficie de la pieza a mecanizar para obtener una precisión determinada de la trayectoria de su movimiento.