Upínacie prvky sú mechanizmy priamo používané na upínanie obrobkov, prípadne medzičlánkov v zložitejších upínacích systémoch.

Najjednoduchším typom univerzálnych svoriek sú tie, ktoré ovládajú kľúče, rukoväte alebo ručné kolieska na nich namontované.

Aby sa zabránilo pohybu upnutého obrobku a vytváraniu priehlbín na ňom od skrutky, ako aj aby sa znížilo ohýbanie skrutky pri lisovaní na povrch, ktorý nie je kolmý na jej os, na konce skrutky sú umiestnené hojdacie pätky. skrutky (obr. 68, α).

Kombinácie skrutkových zariadení s pákami alebo klinmi sa nazývajú kombinované svorky a ktorých sú rôzne skrutkové svorky(obr. 68, b), Upínacie zariadenie umožňuje ich posúvanie alebo otáčanie, aby ste mohli pohodlnejšie opracovávaný obrobok inštalovať do upínadla.

Na obr. 69 s niektorými vzormi rýchloupínacie svorky. Pre malé upínacie sily sa používa bajonetové zariadenie (obr. 69, α) a pre významné sily piestové zariadenie (obr. 69, b). Tieto zariadenia umožňujú stiahnutie upínacieho prvku na veľkú vzdialenosť od obrobku; upevnenie nastáva v dôsledku otáčania tyče o určitý uhol. Príklad svorky so sklopnou zarážkou je na obr. 69, c. Po uvoľnení rukoväte matice 2 sa doraz 3 zasunie a otáča sa okolo osi. Potom sa zvieracia tyč 1 stiahne doprava o vzdialenosť h. Na obr. 69, d znázorňuje schému vysokorýchlostného pákového zariadenia. Keď je rukoväť 4 otočená, kolík 5 kĺže pozdĺž tyče 6 so šikmým rezom a kolík 2 sa posúva pozdĺž obrobku 1, pričom ho tlačí proti dorazom umiestneným nižšie. Guľová podložka 3 slúži ako záves.

Veľké množstvo času a značné sily potrebné na upnutie obrobkov obmedzujú rozsah skrutkových svoriek a vo väčšine prípadov uprednostňujú rýchločinné upínače. excentrické svorky. Na obr. 70 znázorňuje kotúč (a), cylindrický so svorkou (b) v tvare L a kužeľovou plávajúcou svorkou (c).

Výstredníky sú okrúhle, evolventné a špirálové (podľa Archimedovej špirály). V upínacích zariadeniach sa používajú dva typy excentrov: okrúhle a zakrivené.

Okrúhle excentry(obr. 71) sú kotúč alebo valček s osou otáčania posunutou o veľkosť excentricity e; stav samobrzdenia je zabezpečený pri pomere D/e≥ 4.

Výhoda okrúhlych výstredníkov spočíva v jednoduchosti ich výroby; hlavnou nevýhodou je nekonzistentnosť elevačného uhla α a upínacích síl Q. Krivkové výstredníky, ktorých pracovný profil je vedený pozdĺž evolventy alebo Archimedovej špirály, majú konštantný elevačný uhol α, a preto zabezpečujú stálosť sily Q pri upnutí ktoréhokoľvek bodu profilu.

klinový mechanizmus používa sa ako medzičlánok v zložitých upínacích systémoch. Ľahko sa vyrába, ľahko sa umiestni do zariadenia, umožňuje zvýšiť a zmeniť smer prenášanej sily. V určitých uhloch má klinový mechanizmus samobrzdiace vlastnosti. Pre jednostranný klin (obr. 72, a), keď sú sily prenášané v pravom uhle, možno vziať nasledujúcu závislosť (pre ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ, kde ϕ1…ϕ3 sú uhly trenia):

P = Qtg (α ± 2ϕ),

kde P - axiálna sila; Q - upínacia sila. Samobrzdenie prebehne pri α<ϕ1 + ϕ2.

Pre dvojito skosený klin (obr. 72, b) pri prenose síl pod uhlom β> 90 platí, že vzťah medzi P a Q pri konštantnom uhle trenia (ϕ1 = ϕ2 = ϕ3 = ϕ) je vyjadrená nasledujúcim vzorcom:

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

Pákové svorky používa sa v kombinácii s inými elementárnymi upínačmi, tvoriacimi zložitejšie upínacie systémy. Pomocou páky môžete meniť veľkosť a smer prenášanej sily, ako aj vykonávať súčasné a rovnomerné upnutie obrobku na dvoch miestach. Na obr. 73 sú znázornené schémy pôsobenia síl v jednoramenných a dvojramenných priamych a zakrivených svorkách. Rovnovážne rovnice pre tieto pákové mechanizmy sú nasledovné; pre jednu ramennú svorku (obr. 73, α):

priama dvojramenná svorka (obr. 73, b):

zakrivená svorka (pre l1

kde p je uhol trenia; ƒ - koeficient trenia.

Strediace upínacie prvky sa používajú ako montážne prvky na vonkajšie alebo vnútorné plochy rotačných telies: klieštiny, rozpínacie tŕne, upínacie puzdrá s hydroplastom, ale aj membránové kazety.

Klieštiny sú delené pružinové objímky, ktorých konštrukčné varianty sú znázornené na obr. 74 (α - s napínacou rúrkou; 6 - s rozpernou rúrkou; in - zvislý typ). Vyrábajú sa z ocele s vysokým obsahom uhlíka, napr. U10A, tepelne spracované na tvrdosť HRC 58...62 v upínaní a na tvrdosť HRC 40...44 v koncových častiach. Uhol kužeľa klieštiny α = 30…40°. Pri menších uhloch je možné zaseknutie klieštiny.

Uhol kužeľa kompresného puzdra je o 1° menší alebo väčší ako uhol skosenia klieštiny. Klieštiny poskytujú excentricitu inštalácie (hádzanie) nie viac ako 0,02 ... 0,05 mm. Základná plocha obrobku by mala byť opracovaná podľa 9. ... 7. stupňa presnosti.

Rozťahovacie tŕne rôzne prevedenia (vrátane prevedení s použitím hydroplastu) sú klasifikované ako upínacie prípravky.

Membránové kazety slúži na presné centrovanie obrobkov na vonkajšej alebo vnútornej valcovej ploche. Náplň (obr. 75) pozostáva z okrúhlej membrány 1 priskrutkovanej k čelnej doske stroja vo forme dosky so symetricky umiestnenými výstupkami-vačkami 2, ktorých počet je zvolený v rozsahu 6 ... 12. Vo vnútri vretena prechádza tyč 4 pneumatických valcov. Keď je pneumatika zapnutá, membrána sa ohne a odtlačí vačky od seba. Keď sa tyč pohybuje späť, membrána, ktorá sa pokúša vrátiť do svojej pôvodnej polohy, stláča obrobok 3 svojimi vačkami.

svorka hrebeňa a pastorka(obr. 76) pozostáva z hrebeňa 3, ozubeného kolesa 5 usadeného na hriadeli 4 a páky rukoväte 6. Otáčaním rukoväte proti smeru hodinových ručičiek spustite hrebeň a svorku 2 na upevnenie obrobku 1. Upínacia sila Q závisí na hodnote sily P pôsobiacej na rukoväť. Zariadenie je vybavené zámkom, ktorý zablokovaním systému zabraňuje spätnému otáčaniu kolesa. Najbežnejšie typy zámkov sú: valčekový zámok(obr. 77, a) pozostáva z hnacieho krúžku 3 s výrezom pre valček 1, ktorý je v kontakte s rovinou rezu valčeka. 2 prevodové stupne. Hnací krúžok 3 je upevnený na rukoväti upínacieho zariadenia. Otáčaním rukoväte v smere šípky sa otáčanie prenáša na hriadeľ prevodovky cez valček 1*. Valec je vklinený medzi povrch otvoru krytu 4 a rovinu rezu valca 2 a zabraňuje spätnému otáčaniu.

Roller Lock s priamym pohonom moment z pohonu na valec je znázornený na obr. 77b. Otáčanie z rukoväte cez vodítko sa prenáša priamo na hriadeľ 6 kolesa. Valec 3 je pretlačený cez kolík 4 slabou pružinou 5. Keďže medzery v miestach kontaktu valčeka s krúžkom 1 a hriadeľom 6 sú zvolené, systém sa okamžite zaklinuje, keď sa z rukoväte 2 odstráni sila. Otočením rukoväte v opačnom smere valček zaklinuje a otáča hriadeľ v smere hodinových ručičiek.

kužeľový zámok(obr. 77, c) má kužeľovú objímku 1 a hriadeľ s kužeľom 3 a rukoväťou 4. Špirálové zuby na strednom hrdle hriadeľa sú v zábere s koľajnicou 5. Tá je spojená s ovládacím upínacím mechanizmom . Keď je uhol sklonu zubov 45°, axiálna sila na hriadeli 2 sa rovná (bez trenia) zvieracej sile.

* Zámky tohto typu sa vyrábajú s tromi valčekmi umiestnenými pod uhlom 120°.

excentrický zámok(obr. 77, d) pozostáva z hriadeľa kolesa 2, na ktorom je zaklinený excentr 3. Hriadeľ je poháňaný krúžkom 1 upevneným na kľučke zámku; krúžok sa otáča vo vývrte 4 telesa, ktorého os je odsadená od osi hriadeľa o vzdialenosť e. Pri otáčaní rukoväte dozadu dochádza k prenosu na hriadeľ cez čap 5. V procese upevňovania krúžok 1 je vklinený medzi výstredník a teleso.

Kombinované upínacie zariadenia sú kombináciou elementárnych svoriek rôznych typov. Používajú sa na zvýšenie upínacej sily a zmenšenie rozmerov zariadenia, ako aj na vytvorenie maximálnej jednoduchosti ovládania. Kombinované upínacie zariadenia môžu zabezpečiť aj súčasné upnutie obrobku na viacerých miestach. Typy kombinovaných svoriek sú znázornené na obr. 78.

Kombinácia zakrivenej páky a skrutky (obr. 78, a) umožňuje súčasne fixovať obrobok na dvoch miestach, rovnomerne zvyšuje upínacie sily na vopred stanovenú hodnotu. Obvyklá rotačná svorka (obr. 78, b) je kombináciou pákových a skrutkových svoriek. Os výkyvu páky 2 je zarovnaná so stredom guľovej plochy podložky 1, ktorá odľahčuje kolík 3 od ohybových síl. Pri určitom pomere ramena páky je možné zvýšiť upínaciu silu alebo zdvih upínacieho konca páky.

Na obr. 78, d znázorňuje zariadenie na upevnenie valcového obrobku v hranole pomocou klobúčkovej páky a na obr. 78, d je schéma rýchločinnej kombinovanej svorky (páková a excentrická), ktorá zabezpečuje bočné a vertikálne pritlačenie obrobku k podperám upínadla, pretože upínacia sila pôsobí pod uhlom. Podobný stav poskytuje zariadenie znázornené na obr. 78, napr.

Kĺbové upínače (obr. 78, g, h a) sú príklady rýchloupínacích zariadení poháňaných otáčaním rukoväte. Aby sa zabránilo samovoľnému uvoľneniu, rukoväť sa pohybuje cez mŕtvu polohu, kým sa nezastaví 2. Upínacia sila závisí od deformácie systému a jeho tuhosti. Požadovaná deformácia systému sa nastavuje nastavením prítlačnej skrutky 1. Prítomnosť tolerancie pre veľkosť H (obr. 78, g) však nezabezpečuje stálosť upínacej sily pre všetky obrobky danej šarže.

Kombinované upínacie zariadenia sa ovládajú ručne alebo z pohonných jednotiek.

Upínacie mechanizmy pre viaceré prípravky musí poskytovať rovnakú upínaciu silu vo všetkých polohách. Najjednoduchším viacmiestnym zariadením je tŕň, na ktorom je nainštalovaný balík polotovarov „krúžky, disky“, upevnené pozdĺž koncových rovín jednou maticou (schéma prenosu sériovej upínacej sily). Na obr. 79, a znázorňuje príklad upínacieho zariadenia pracujúceho na princípe paralelného rozloženia zvieracej sily.

Ak je potrebné zabezpečiť sústrednosť základnej a opracovanej plochy a zabrániť deformácii obrobku, používajú sa elastické upínacie zariadenia, kde sa upínacia sila rovnomerne prenáša na upínací prvok upínacieho prípravku pomocou výplne alebo iného medzitelesa. v medziach elastických deformácií).

Ako medziteleso sa používajú bežné pružiny, gumy alebo hydroplasty. Paralelne pôsobiace upínacie zariadenie využívajúce hydraulický plast je znázornené na obr. 79b. Na obr. 79 je znázornené zariadenie so zmiešaným (paralelno-sériovým) pôsobením.

Na kontinuálnych strojoch (bubnové frézovanie, špeciálne viacvretenové vŕtanie) obrobky sa inštalujú a odoberajú bez prerušenia posuvu. Ak sa pomocný čas prekrýva so strojovým časom, možno na upevnenie obrobkov použiť rôzne typy upínacích zariadení.

Za účelom mechanizácie výrobných procesov je vhodné použiť upínacie zariadenia automatizovaného typu(kontinuálne pôsobenie), poháňané podávacím mechanizmom stroja. Na obr. 80 a znázorňuje schému zariadenia s pružným uzavretým prvkom 1 (lano, reťaz) na upevnenie valcových obrobkov 2 na bubnovej fréze pri opracovaní koncových plôch a na obr. 80, 6 je schéma zariadenia na upevnenie polotovarov piestov na viacvretenovej horizontálnej vŕtačke. V oboch zariadeniach operátori iba inštalujú a odoberajú obrobok a k upnutiu obrobku dochádza automaticky.

Účinným upínacím zariadením na uchytenie tenkých plechových obrobkov pri ich dokončovaní alebo dokončovaní je vákuová svorka. Upínacia sila je určená vzorcom:

kde A je aktívna oblasť dutiny zariadenia obmedzená tesnením; p= 10 5 Pa - rozdiel medzi atmosférickým tlakom a tlakom v dutine zariadenia, z ktorého sa odstraňuje vzduch.

Elektromagnetické upínacie zariadenia sa používajú na upevnenie obrobkov z ocele a liatiny s rovnou základnou plochou. Upínacie zariadenia sa zvyčajne vyrábajú vo forme dosiek a kaziet, pri konštrukcii ktorých sa ako počiatočné údaje berú rozmery a usporiadanie obrobku v pôdoryse, jeho hrúbka, materiál a požadovaná prídržná sila. Prídržná sila elektromagnetického zariadenia do značnej miery závisí od hrúbky obrobku; pri malých hrúbkach nie celý magnetický tok prechádza prierezom dielu a časť magnetických siločiar je rozptýlená do okolitého priestoru. Diely spracované na elektromagnetických platniach alebo kazetách získavajú zvyškové magnetické vlastnosti – prechodom cez solenoid napájaný striedavým prúdom sa demagnetizujú.

V magnetických skľučovadlách zariadenia, hlavnými prvkami sú permanentné magnety, navzájom izolované nemagnetickými rozperami a upevnené do spoločného bloku a obrobok je kotva, cez ktorú sa uzatvára tok magnetickej energie. Na uvoľnenie hotového dielu sa blok posúva pomocou excentrického alebo kľukového mechanizmu, zatiaľ čo tok magnetickej sily sa uzatvára do tela zariadenia a obchádza diel.

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA A VEDY UKRAJINY

Štátna akadémia stavebného inžinierstva v Donbase

a architektúra

METODICKÉ POKYNY

na praktické cvičenia z predmetu "Technologické základy strojárstva" na tému "Výpočet prípravkov"

Schválený na porade katedry "Automobily a automobilová ekonomika" protokol č. _ z roku 2005

Makeevka 2005

Pokyny pre praktické cvičenia z predmetu "Technologické základy strojárstva" na tému "Výpočet zariadení" (pre študentov odboru 7.090258 Automobily a automobilový priemysel) / Comp. D.V. Popov, E.S. Savenko. - Makeevka: DonGASA, 2002. -24s.

Uvádzajú sa základné informácie o obrábacích strojoch, dizajne, hlavných prvkoch, uvádza sa metodika výpočtu zariadení.

Zostavil: D.V. Popov, asistent,

E.S. Savenko, asistent.

Zodpovedný za prepustenie S.A. Gorozhankin, docent

Prílohy4

Prvky svietidiel5

Inštalačné prvky zariaďovacích predmetov6

Upínacie prvky prípravkov9

Výpočet síl na upevnenie obrobkov12

Zariadenia na vedenie a polohovanie 13 rezných nástrojov

Puzdrá a pomocné prvky zariadení14

Všeobecná metodika výpočtu svietidiel15

Výpočet čeľusťových skľučovadiel na príklade sústruženia16

Literatúra19

Prihlášky20

DOPLNKY

Všetky zariadenia na technologickom základe možno rozdeliť do nasledujúcich skupín:

1. Strojové prípravky na osadenie a upevnenie obrobkov sa podľa druhu obrábania delia na prípravky pre sústružnícke, vŕtacie, frézovacie, brúsne, viacúčelové a iné stroje. Tieto zariadenia spájajú obrobok so strojom.

2. Prípravky stroja na inštaláciu a upevnenie pracovného nástroja (nazývajú sa aj pomocný nástroj) komunikujú medzi nástrojom a strojom. Patria sem skľučovadlá pre vŕtačky, výstružníky, závitníky; viacvretenové vŕtanie, frézovanie, revolverové hlavy; držiaky nástrojov, bloky atď.

Pomocou zariadení vyššie uvedených skupín sa nastavuje systém stroj - obrobok - nástroj.

Montážne prípravky slúžia na spojenie protiľahlých častí výrobku, slúžia na upevnenie základných dielov, zabezpečujú správnu inštaláciu spájaných prvkov výrobku, predmontáž pružných prvkov (pružiny, delené krúžky) atď .;

Kontrolné zariadenia slúžia na kontrolu odchýlok rozmerov, tvaru a vzájomnej polohy plôch, párovania montážnych celkov a výrobkov, ako aj na kontrolu konštrukčných parametrov vyplývajúcich z procesu montáže.

Zariadenia na zachytávanie, presúvanie a prevracanie ťažkých a v automatizovanej výrobe a FMS a ľahkých obrobkov a montovaných výrobkov. Zariadenia sú pracovné orgány priemyselných robotov zabudované v automatizovanej výrobe a v GPS.

Existuje niekoľko požiadaviek na uchopovacie zariadenia:

spoľahlivé zachytenie a zadržanie obrobku; stabilita základne; univerzálnosť; vysoká flexibilita (jednoduché a rýchle opätovné nastavenie); malé celkové rozmery a hmotnosť. Vo väčšine prípadov sa používajú mechanické chápadlá. Príklady schém uchopovačov rôznych uchopovacích zariadení sú na obr. 18.3. Magnetické, vákuové a elastické komorové uchopovače sú tiež široko používané.

Všetky opísané skupiny zariadení v závislosti od typu výroby môžu byť ručné, mechanické, poloautomatické a automatické a v závislosti od stupňa špecializácie - univerzálne, špecializované a špeciálne.

V závislosti od stupňa unifikácie a štandardizácie v strojárstve a výrobe nástrojov, v súlade s požiadavkami Jednotného systému technologickej prípravy výroby (USTPP),

sedem štandardných systémov upínania strojov.

V praxi modernej výroby sa vyvinuli nasledujúce systémy zariadení.

Univerzálne prefabrikáty (USP) sú zostavené z hotových vymeniteľných štandardných univerzálnych prvkov. Používajú sa ako špeciálne reverzibilné krátkodobé zariadenia. Zabezpečujú montáž a fixáciu rôznych dielov v rámci celkových možností súpravy USP.

Špeciálne skladacie zariadenia (PSA) sú zostavené zo štandardných prvkov v dôsledku ich dodatočného mechanického spracovania a používajú sa ako špeciálne dlhodobo nevratné zariadenia z obojstranných prvkov.

Neoddeliteľné špeciálne zariadenia (NSP) sa montujú pomocou štandardných univerzálnych dielov a zostáv ako nevratné dlhodobé zariadenia z nevratných dielov a zostáv. Skladajú sa z dvoch častí: zjednotenej základnej časti a vymeniteľnej trysky. Zariadenia tohto systému sa používajú pri ručnom spracovaní dielov.

Univerzálne svietidlá bez nastavovania (UBP) sú najbežnejším systémom v sériovej výrobe. Tieto prípravky zabezpečujú inštaláciu a fixáciu obrobkov akýchkoľvek výrobkov malých a stredných rozmerov. V tomto prípade je inštalácia dielu spojená s potrebou kontroly a orientácie v priestore. Takéto zariadenia poskytujú širokú škálu operácií spracovania.

Univerzálne nastavovacie zariadenia (UNP) zabezpečujú inštaláciu pomocou špeciálnych nastavení, fixujú malé a stredne veľké obrobky a vykonávajú širokú škálu obrábacích operácií.

Špecializované nastavovacie zariadenia (SNP) zabezpečujú podľa určitého základného vzoru pomocou špeciálnych úprav a fixáciu konštrukčne súvisiacich dielov pre typickú prevádzku. Všetky uvedené systémy zariadení patria do kategórie unifikovaných.

PRVKY ZARIADENÍ

Hlavnými prvkami zariadení sú montáž, upínanie, vodidlá, delenie (otočné), upevňovacie prvky, kryty a mechanizované pohony. Ich účel je nasledovný:

nastavovacie prvky - na určenie polohy obrobku vzhľadom na prípravok a polohy povrchu, ktorý sa má obrábať, vzhľadom na rezný nástroj;

upínacie prvky - na upevnenie obrobku;

vodiace prvky - na realizáciu požadovaného smeru pohybu nástroja;

deliace alebo rotačné prvky - na presnú zmenu polohy povrchu obrobku, ktorý sa má obrábať, vzhľadom na rezný nástroj;

upevňovacie prvky - na vzájomné spojenie jednotlivých prvkov;

kryty svietidiel (ako základné časti) - umiestniť na ne všetky prvky svietidiel;

mechanizované pohony - na automatické upnutie obrobku.

Medzi prvky zariadení patria aj uchopovače rôznych zariadení (roboty, transportné zariadenia GPS) na zachytávanie, upínanie (uvoľňovanie) a presúvanie obrobkov alebo zostavených montážnych celkov.

1 Prídavné kovanie

Inštalácia prírezov v prípravkoch alebo na strojoch, ako aj montáž dielov zahŕňa ich založenie a upevnenie.

Potreba upevnenia (nútené uzavretie) pri spracovaní obrobku v prípravkoch je zrejmá. Pre presné spracovanie obrobkov je potrebné: ​​vykonať jeho správne umiestnenie vo vzťahu k zariadeniam, ktoré určujú trajektóriu pohybu nástroja alebo samotného obrobku;

aby sa zabezpečila stálosť kontaktu základov s referenčnými bodmi a úplná nehybnosť obrobku vzhľadom na prípravok počas jeho spracovania.

Pre úplnú orientáciu vo všetkých prípadoch musí byť obrobok pri upevňovaní zbavený všetkých šiestich stupňov voľnosti (pravidlo šiestich bodov v teórii základov); v niektorých prípadoch je možné sa od tohto pravidla odchýliť.

Na tento účel sa používajú hlavné podpery, ktorých počet by sa mal rovnať počtu stupňov voľnosti, o ktoré je obrobok zbavený. Na zvýšenie tuhosti a odolnosti obrobkov voči vibráciám sa v prípravkoch používajú pomocné nastaviteľné a samonastavovacie podpery.

Na inštaláciu obrobku do prípravku s rovným povrchom sa používajú štandardizované hlavné podpery vo forme kolíkov s guľovými, vrúbkovanými a plochými hlavami, podložky a podperné dosky. Ak nie je možné inštalovať obrobok iba na hlavné podpery, použijú sa pomocné podpery. Ako posledné možno použiť štandardizované nastaviteľné podpery vo forme skrutiek s guľovou dosadaciou plochou a samonastavovacie podpery.

Obrázok 1 Štandardizované podpery:

a-e- trvalé podpery (čapy): a- plochý povrch; b- sférický; v- vrúbkovaný; G- plochý s inštaláciou do objímky adaptéra; d- podporná podložka; e- Základná doska; dobre- nastaviteľná podpera h - samovyrovnávacia podpera

Párovanie podpier s guľovými, vrúbkovanými a plochými hlavami s telom prípravku sa vykonáva lícovaním alebo . Inštalácia takýchto podpier sa používa aj cez medziľahlé puzdrá, ktoré sú spojené s otvormi v tele .

Príklady štandardizovaných hlavných a pomocných podpier sú na obrázku 1.

Ak chcete obrobok nainštalovať pozdĺž dvoch valcových otvorov a rovnej plochy kolmej na ich osi, použite

Obrázok 2Schémana základe čelnej plochy a otvoru:

a - na vysokom prste; b - na dolnom prste

štandardizované ploché podpery a vodiace kolíky. Aby sa zabránilo zaseknutiu obrobkov pri ich inštalácii na kolíky pozdĺž presných dvoch otvorov (D7), jeden z upevňovacích kolíkov musí byť odrezaný a druhý - valcový.

Inštalácia dielov na dva prsty a rovinu našla široké uplatnenie pri spracovaní obrobkov na automatických a výrobných linkách, viacúčelových strojoch a v GPS.

Schémy zarovnania pozdĺž roviny a otvorov pomocou montážnych kolíkov možno rozdeliť do troch skupín: pozdĺž konca a cez otvor (obr. 2); pozdĺž roviny, konca a otvoru (obr. 3); pozdĺž roviny a dvoch otvorov (obr. 4).

Ryža. 19.4. Schéma založenia na rovine a dvoch otvoroch

Na pristátie sa odporúča nainštalovať obrobok na jeden prst alebo , a na dvoch prstoch - na .

A
Z obr. 2 vyplýva, že inštalácia obrobku pozdĺž otvoru na dlhom valcovom nezrezanom prste ho zbavuje štyroch stupňov voľnosti (dvojitá vodiaca základňa) a inštalácia na konci jedného stupňa voľnosti (nosná základňa). Inštalácia obrobku na krátky prst ho zbavuje dvoch stupňov voľnosti (dvojitá nosná základňa), ale koncová plocha je v tomto prípade základňou inštalácie a zbavuje obrobok troch stupňov voľnosti. Pre úplné založenie je potrebné vytvoriť silový obvod, t.j. použiť zvieracie sily. Z obr.3 vyplýva, že rovinou základne obrobku je montážna základňa, dlhý otvor, do ktorého vchádza rezaný čap s osou rovnobežnou s rovinou, je vodiacou základňou (obrobok stráca dva stupne) a koniec obrobku je nosná základňa.

Obrázok.3. Schéma založenia narovina, obrázok 4

koniec a otvor roviny a dva otvory

Na obr. 4 znázorňuje obrobok, ktorý je inštalovaný na rovine a dva otvory. Inštalačná základňa je rovina. Otvory vycentrované valcovým kolíkom sú dvojitou nosnou základňou a strihané otvory sú nosnou základňou. Aplikované sily (znázornené šípkou na obr. 3 a 4) zabezpečujú presnosť základu.

Prst je dvojitá oporná základňa a odrezaný je oporná základňa. Aplikované sily (znázornené šípkou na obr. 3 a 4) zabezpečujú presnosť základu.

Na inštaláciu polotovarov s vonkajším povrchom a koncovým povrchom kolmým na jeho os sa používajú nosné a montážne hranoly (pohyblivé a pevné), ako aj puzdrá a kazety.

Prvky prípravkov zahŕňajú inštaláciu a sondy na nastavenie stroja na požadovanú veľkosť. Takže štandardizované nastavenia pre frézy na frézkach môžu byť:

výškový, výškový koniec, rohový a rohový koniec.

Ploché sondy sa vyrábajú s hrúbkou 3-5 mm, valcové - s priemerom 3-5 mm s presnosťou 6. (h6) a podrobené vytvrdzovaniu 55-60 HRC3, brúseniu (parameter drsnosti Ra = 0,63 um).

Vykonávacie povrchy všetkých montážnych prvkov prípravkov musia mať vysokú odolnosť proti opotrebovaniu a vysokú tvrdosť. Preto sa vyrábajú z konštrukčných a legovaných ocelí 20, 45, 20X, 12XHZA s následným nauhličením a kalením na 55-60 HRC3 (podpery, hranoly, montážne čapy, stredy) a nástrojových ocelí U7 a U8A s kalením na 50-55 HRG, ( podpery s priemerom menším ako 12 mm; polohovacie kolíky s priemerom menším ako 16 mm; nastavenia a sondy).

Upínacie zariadenia pre obrábacie stroje

Komu kategória:

Stroje na rezanie kovov

Upínacie zariadenia pre obrábacie stroje

Proces zásobovania automatických obrábacích strojov polotovarmi sa uskutočňuje v úzkej interakcii nakladacích zariadení a automatických upínacích zariadení. V mnohých prípadoch sú automatické upínacie zariadenia konštrukčným prvkom stroja alebo jeho integrálnou súčasťou. Preto, napriek existencii špeciálnej literatúry o upínacích zariadeniach, sa zdá byť potrebné krátko sa zastaviť pri niektorých charakteristických dizajnoch,

Pohyblivé prvky automatických upínacích zariadení prijímajú pohyb zo zodpovedajúcich riadených pohonov, ktorými môžu byť mechanicky riadené pohony, ktoré prijímajú pohyb z hlavného pohonu pracovného telesa alebo z nezávislého elektromotora, vačkové pohony, hydraulické, pneumatické a pneumohydraulické pohony. Samostatné pohyblivé prvky upínacích zariadení môžu prijímať pohyb ako zo spoločného pohonu, tak aj z niekoľkých nezávislých pohonov.

Zvažovanie návrhov špeciálnych prípravkov, ktoré sú determinované najmä konfiguráciou a rozmermi konkrétneho obrobku, je nad rámec tejto práce a obmedzíme sa na oboznámenie sa s niektorými širokoúčelovými upínacími prípravkami.

Upínacie skľučovadlá. Existuje veľké množstvo prevedení samostrediacich skľučovadiel, vo väčšine prípadov s piestovým hydraulickým a pneumatickým pohonom, ktoré sa používajú na sústruhoch, revolverových hlavách a brúskach. Tieto skľučovadlá, poskytujúce spoľahlivé upnutie a dobré centrovanie obrobku, majú malú spotrebu vačiek, kvôli čomu pri prechode z jednej série dielov na druhú je potrebné skľučovadlo prestavať a pre zabezpečenie vysokej presnosti centrovania opracovať centrovanie povrchov vačiek na mieste; súčasne sa kalené vačky brúsia a surové vačky sústružia alebo vyvrtávajú.

Jedna bežná konštrukcia skľučovadla s pneumatickým piestovým pohonom je znázornená na obr. 1. Pneumatický valec je upevnený pomocou medzipríruby na konci vretena. Prívod vzduchu do pneumatického valca je realizovaný cez nápravovú skriňu, ktorá je uložená na valivých ložiskách na drieku krytu valca. Piest valca je spojený tyčou s upínacím mechanizmom kazety. Pneumatické skľučovadlo je pripevnené k prírube namontovanej na prednom konci vretena. Hlava, namontovaná na konci tyče, má šikmé drážky, ktoré zahŕňajú výčnelky vačiek v tvare L. Pri pohybe hlavy spolu s driekom dopredu sa vačky približujú k sebe, pri pohybe dozadu sa rozchádzajú.

Na hlavných čeľustiach s T-drážkami sú upevnené horné čeľuste, ktoré sú inštalované v súlade s priemerom upínacej plochy obrobku.

Vďaka malému počtu medzičlánkov, ktoré prenášajú pohyb na vačky, a značnej veľkosti trecích plôch majú náboje opísanej konštrukcie relatívne vysokú tuhosť a životnosť.

Ryža. 1. Pneumatické skľučovadlo.

Množstvo konštrukcií pneumatických skľučovadiel používa spojenia. Takéto kazety majú menšiu tuhosť a v dôsledku prítomnosti množstva otočných kĺbov sa rýchlejšie opotrebúvajú.

Namiesto pneumatického valca je možné použiť pneumatický membránový pohon alebo hydraulický valec. Valce otáčajúce sa s vretenom, najmä pri vysokých otáčkach vretena, vyžadujú starostlivé vyváženie, čo je nevýhodou tejto konštrukčnej možnosti.

Pohon piestu môže byť pevne namontovaný koaxiálne s vretenom a tyč valca je s upínacou tyčou spojená spojkou, ktorá zabezpečuje voľné otáčanie upínacej tyče spolu s vretenom. Tyč stacionárneho valca môže byť tiež spojená s upínacou tyčou systémom medziľahlých mechanických prevodov. Takéto schémy sú použiteľné v prítomnosti samobrzdiacich mechanizmov v pohone upínacieho zariadenia, pretože inak budú ložiská vretena zaťažené značnými axiálnymi silami.

Spolu so samostrediacimi skľučovadlami sa používajú aj dvojčeľusťové skľučovadlá so špeciálnymi vačkami poháňanými vyššie uvedenými pohonmi a špeciálne skľučovadlá.

Podobné pohony sa používajú pri upevňovaní dielov na rôzne rozťahovacie tŕne.

Klieštinové upínacie zariadenia. Klieštinové upínacie zariadenia sú konštrukčným prvkom revolverových strojov a sústružníckych automatov určených na výrobu dielov z tyče. Široko sa však používajú v špeciálnych upínacích prípravkoch.

Ryža. 2. Klieštinové upínacie zariadenia.

V praxi existujú tri typy klieštinových upínacích zariadení.

Klieština, ktorá má niekoľko pozdĺžnych zárezov, je centrovaná zadným valcovým chvostom v otvore vretena a predným kužeľovým chvostom v otvore uzáveru. Pri upnutí rúra posúva klieštinu dopredu a jej predná kužeľová časť vstupuje do kužeľového otvoru uzáveru vretena. V tomto prípade je klieština stlačená a upne tyč alebo obrobok. Upínacie zariadenie tohto typu má množstvo významných nevýhod.

Presnosť centrovania obrobku je do značnej miery určená súososťou kužeľovej plochy uzáveru a osou otáčania vretena. K tomu je potrebné dosiahnuť súosovosť kužeľového otvoru uzáveru a jeho valcovej centrovacej plochy, súosovosť centrovacieho ramena a osi otáčania vretena a minimálnu medzeru medzi centrovacími plochami uzáveru a vreteno.

Pretože splnenie týchto podmienok predstavuje značné ťažkosti, klieštinové zariadenia tohto typu neposkytujú dobré centrovanie.

Okrem toho počas procesu upínania klieština, ktorá sa pohybuje dopredu, zachytáva tyč, ktorá sa pohybuje spolu s klieštinou, ktorá môže

viesť k zmene rozmerov obrobkov po dĺžke a k vzniku veľkých tlakov na doraz. V praxi existujú prípady, keď je k dorazu privarená otočná tyč, pritlačená veľkou silou na doraz.

Výhodou tejto konštrukcie je možnosť použitia vretena malého priemeru. Pretože je však priemer vretena do značnej miery určený inými úvahami a predovšetkým jeho tuhosťou, nie je táto okolnosť vo väčšine prípadov podstatná.

V dôsledku týchto nevýhod má tento variant klieštinového upínacieho zariadenia obmedzené použitie.

Klieština má spätný kužeľ a keď je materiál upnutý, potrubie vtiahne klieštinu do vretena. Táto konštrukcia poskytuje dobré centrovanie, pretože centrovací kužeľ je umiestnený priamo vo vretene. Nevýhodou konštrukcie je pohyb materiálu spolu s klieštinou pri procese upínania, čo vedie k zmene rozmerov obrobku, ale nespôsobuje žiadne axiálne zaťaženie dorazu. Určitou nevýhodou je aj slabosť sekcie pri závitovom spojení. Priemer vretena sa v porovnaní s predchádzajúcou verziou mierne zväčšuje.

Vzhľadom na uvedené výhody a jednoduchosť konštrukcie je táto možnosť široko používaná na revolverových strojoch a viacvretenových automatických sústruhoch, ktorých vretená musia mať minimálny priemer.

Možnosť znázornená na obr. 2, c, sa líši od predchádzajúceho v tom, že v procese upínania klieština, ktorá dosadá na prednú koncovú plochu proti uzáveru, zostáva nehybná a objímka sa pohybuje pôsobením rúrky. Kužeľový povrch objímky sa nasunie na vonkajší kužeľový povrch klieštiny a ten sa stlačí. Pretože klieština zostáva počas procesu upínania nehybná, táto konštrukcia nespôsobuje posunutie spracovávanej tyče. Objímka má dobré centrovanie vo vretene a zabezpečenie vyrovnania vnútornej kužeľovej a vonkajšej centrovacej plochy objímky nepredstavuje technologické ťažkosti, vďaka čomu táto konštrukcia poskytuje pomerne dobré centrovanie spracovávanej tyče.

Po uvoľnení klieštiny sa potrubie stiahne doľava a objímka sa pohybuje pôsobením pružiny.

Aby trecie sily vznikajúce počas upínacieho procesu na koncovom povrchu plátkov klieštiny neznižovali upínaciu silu, má koncový povrch kužeľovitý tvar s uhlom o niečo väčším, než je uhol trenia.

Tento dizajn je komplikovanejší ako predchádzajúci a vyžaduje zväčšenie priemeru vretena. Vzhľadom na uvedené výhody je však široko používaný na jednovretenových strojoch, kde zväčšenie priemeru vretena nie je významné, a na mnohých modeloch revolverových strojov.

Rozmery najbežnejších klieštin sú štandardizované zodpovedajúcim GOST. Klieštiny veľkých rozmerov sa vyrábajú s vymeniteľnými čeľusťami, čo umožňuje znížiť počet klieštin v súprave a pri opotrebovaní čeľustí ich nahradiť novými.

Povrch čeľustí klieštin pracujúcich pri veľkom zaťažení má zárez, ktorý zabezpečuje prenos vysokých síl upínaného dielu.

Upínacie klieštiny sú vyrobené z ocelí U8A, U10A, 65G, 9XC. Pracovná časť klieštiny je kalená na tvrdosť HRC 58-62. Chvost

diel je popustený na tvrdosť HRC 38-40. Na výrobu klieštin sa používajú aj cementované ocele, najmä oceľ 12ХНЗА.

Potrubie, ktoré samo o sebe pohybuje upínacou klieštinou, prijíma pohyb od jedného z uvedených typov pohonov cez ten či onen systém medziprevodov. Niektoré konštrukcie medziprevodov pre pohyb upínacej rúrky sú znázornené na obr. IV. 3.

Upínacia trubica prijíma pohyb od sušienok, ktoré sú súčasťou objímky s výstupkom, ktorý vstupuje do drážky vretena. Krekry spočívajú na koncových výstupkoch upínacej trubice, ktoré ich držia na mieste. Krekry prijímajú pohyb pákami, ktorých konce v tvare L idú do koncovej drážky objímky 6, ktorá sedí na vretene. Pri upnutí klieštiny sa objímka pohybuje doľava a pôsobením na konce pák svojou vnútornou kužeľovou plochou ich otáča. Otáčanie nastáva vzhľadom na body kontaktu výstupkov v tvare L pák s podrezaním puzdra. Pätky pák zároveň tlačia na krekry. Na výkrese sú mechanizmy znázornené v polohe zodpovedajúcej koncu svorky. V tejto polohe je mechanizmus zatvorený a objímka je odľahčená od axiálnych síl.

Ryža. 3. Mechanizmus pohybu upínacej rúrky.

Upínacia sila je regulovaná maticami, pomocou ktorých sa puzdro pohybuje. Aby nebolo potrebné zväčšovať priemer vretena, je na ňom nasadený závitový krúžok, ktorý dosadá na polkrúžky, ktoré idú do drážky vretena.

V závislosti od priemeru upínacej plochy, ktorý sa môže meniť v rámci tolerancie, zaujme upínacia rúrka inú polohu v axiálnom smere. Odchýlky v polohe potrubia sú kompenzované deformáciou pák. V iných prevedeniach sú zavedené špeciálne pružinové kompenzátory.

Táto možnosť je široko používaná na jednovretenových automatických sústruhoch. Existuje množstvo dizajnových úprav, ktoré sa líšia tvarom pák.

V mnohých prevedeniach sú páky nahradené klinovými guličkami alebo valčekmi. Na závitovom konci upínacej rúrky je nasadená príruba. Pri upínaní klieštiny sa príruba pohybuje doľava spolu s rúrkou. Príruba prijíma pohyb od objímky pôsobiacej cez valček na kotúč. Keď sa objímka posunie doľava, jej vnútorný kužeľový povrch spôsobí pohyb valcových valcov smerom k stredu. V tomto prípade sa valčeky, ktoré sa pohybujú pozdĺž kužeľovej plochy podložky, posúvajú doľava, pričom pohybujú kotúč a prírubu s upínacou rúrkou v rovnakom smere. Všetky diely sú namontované na objímke namontovanej na konci vretena. Upínacia sila sa nastavuje naskrutkovaním príruby na rúrku. V požadovanej polohe je príruba zaistená zámkom. Mechanizmus môže byť vybavený elastickým kompenzátorom v podobe Belleville pružín, čo umožňuje jeho použitie na upínanie tyčí s veľkými toleranciami priemeru.

Pohyblivé objímky, ktoré vykonávajú upnutie, prijímajú pohyb z vačkových mechanizmov automatických sústruhov alebo z pohonov piestov. Upínaciu rúrku je možné pripojiť aj priamo k pohonu piestu.

Pohony upínacích zariadení viacpolohových strojov. Každé z upínacích zariadení viacpolohového stroja môže mať svoj vlastný, zvyčajne piestový pohon, alebo pohyblivé prvky upínacieho zariadenia môžu prijímať pohyb z pohonu inštalovaného v nakladacej polohe. V druhom prípade sú upínacie mechanizmy, ktoré vstupujú do nakladacej polohy, spojené s hnacími mechanizmami. Na konci svorky je toto spojenie ukončené.

Posledná možnosť je široko používaná na viacvretenových automatických sústruhoch. V polohe, v ktorej prebieha posuv a upnutie tyče, je inštalovaný posúvač s rímsou. Pri otáčaní vretenovej jednotky výstupok vstupuje do prstencovej drážky pohyblivého puzdra upínacieho mechanizmu a vo vhodných momentoch posúva objímku v axiálnom smere.

Podobný princíp možno v niektorých prípadoch použiť aj na pohyb pohyblivých prvkov upínacích zariadení inštalovaných na viacpolohových stoloch a bubnoch. Náušnica sa upína medzi pevné a pohyblivé hranoly upínacieho zariadenia inštalovaného na viacpolohovom stole. Hranol prijíma svoj pohyb pomocou posúvača s klinovým skosením. Pri upnutí sa piest, na ktorom je vyrezaná ozubená tyč, pohybuje doprava. Cez ozubené koleso sa pohyb prenáša na posúvač, ktorý klinovým úkosom posúva hranol na hranol. Po uvoľnení upnutej časti sa piest posunie doprava, ktorý je tiež spojený s posúvačom pomocou ozubeného kolesa.

Plunžery môžu byť poháňané piestovými pohonmi namontovanými v nakladacej polohe alebo vhodnými vačkovými spojmi. Upínanie a uvoľňovanie obrobku sa môže vykonávať aj počas otáčania stola. Pri upnutí sa piest, vybavený valčekom, dostane do pevnej päste inštalovanej medzi nakladacou a prvou pracovnou polohou. Po uvoľnení sa piest dostane do pästi umiestnenej medzi poslednou pracovnou a nakladacou polohou. Piesty sú umiestnené v rôznych rovinách. Na kompenzáciu odchýlok v rozmeroch upnutého dielu sú zavedené elastické kompenzátory.

Treba si uvedomiť, že takéto jednoduché riešenia nie sú dostatočne využívané pri konštrukcii upínacích zariadení pre viacpolohové stroje pri spracovaní stredne veľkých dielov.

Ryža. 4. Upínacie zariadenie viacpolohového stroja, poháňané pohonom inštalovaným v nakladacej polohe.

Pri individuálnych piestových motoroch musí byť každé zariadenie viacpolohového stroja zásobované stlačeným vzduchom alebo tlakovým olejom na točňu alebo bubon. Zariadenie na prívod stlačeného vzduchu alebo oleja je podobné vyššie opísanému zariadeniu s rotačným valcom. Použitie valivých ložísk je v tomto prípade zbytočné, pretože rýchlosť otáčania je nízka.

Každý z prípravkov môže mať samostatný riadiaci ventil alebo cievku, alebo môže byť pre všetky upínacie prípravky použité spoločné distribučné zariadenie.

Ryža. 5. Spínací prístroj pre piestové pohony upínacích zariadení viacpolohového stola.

Jednotlivé žeriavy alebo rozvádzače sú spínané pomocnými pohonmi inštalovanými v nakladacej polohe.

Spoločný rozvádzač spája piestové pohony prípravkov v sérii, keď sa stôl alebo bubon otáča. Príklad konštrukcie takéhoto rozvádzača je znázornený na obr. 5. Kryt rozvádzača, inštalovaný koaxiálne s osou otáčania stola alebo bubna, sa otáča spolu s ním a cievky spolu s osou zostávajú nehybné. Cievka riadi prívod stlačeného vzduchu do dutiny a cievka riadi dutinu upínacích valcov.

Stlačený vzduch vstupuje cez kanál do priestoru medzi cievkami a pomocou nich je smerovaný do zodpovedajúcich dutín upínacích valcov. Odpadový vzduch uniká cez otvory do atmosféry.

Stlačený vzduch vstupuje do dutiny cez otvor, oblúkovú drážku a otvory. Pokiaľ sa otvory príslušných valcov zhodujú s oblúkovou drážkou, stlačený vzduch vstupuje do dutín valcov. Keď pri ďalšom otočení stola bude otvor jedného z valcov zarovnaný s otvorom, dutina tohto valca bude spojená s atmosférou cez prstencovú drážku, kanál, prstencovú drážku a kanál.

Dutiny tých valcov, do ktorých dutín vstupuje stlačený vzduch, musia byť spojené s atmosférou. Dutiny sú spojené s atmosférou cez kanály, oblúkovú drážku, kanály, prstencovú drážku a otvor.

Dutina valca, ktorá je v nakladacej polohe, musí byť zásobovaná stlačeným vzduchom, ktorý je privádzaný cez otvor a kanály.

Pri otáčaní viacpolohového stola sa teda automaticky prepínajú prúdy stlačeného vzduchu.

Podobný princíp sa používa na reguláciu prietoku oleja dodávaného do prípravkov viacpolohových strojov.

Treba poznamenať, že podobné distribučné zariadenia sa používajú aj na strojoch na kontinuálne spracovanie s otočnými stolmi alebo bubnami.

Zásady určovania síl pôsobiacich v upínacích zariadeniach. Upínacie zariadenia sú zvyčajne konštruované tak, že sily vznikajúce pri procese rezania sú vnímané pevnými prvkami zariadení. Ak sú určité sily vznikajúce v procese rezania vnímané pohyblivými prvkami, potom je veľkosť týchto síl určená na základe rovníc statiky trenia.

Spôsob stanovenia síl pôsobiacich v pákových mechanizmoch klieštinových upínacích zariadení je podobný spôsobu používanému na určenie záberových síl trecích spojok s pákovými mechanizmami.

PREDNÁŠKA 3

3.1. Účel upínacích zariadení

Hlavným účelom upínacích zariadení prípravkov je zabezpečiť spoľahlivý kontakt (kontinuitu) obrobku alebo dielu, ktorý sa má montovať s nastavovacími prvkami, aby sa zabránilo jeho posunutiu pri spracovaní alebo montáži.

Upínací mechanizmus vytvára silu na upevnenie obrobku, určenú z podmienky rovnováhy všetkých síl, ktoré naň pôsobia

Počas obrábania je obrobok vystavený:

1) rezné sily a momenty

2) telesné sily - gravitácia obrobku, odstredivé a zotrvačné sily.

3) sily pôsobiace v miestach kontaktu obrobku s prípravkom - reakčná sila podpery a trecia sila

4) sekundárne sily, ktoré zahŕňajú sily, ktoré vznikajú pri odstraňovaní rezného nástroja (vrtáky, závitníky, výstružníky) z obrobku.

Počas montáže na diely, ktoré sa majú montovať, pôsobia montážne sily a reakčné sily, ktoré vznikajú v bodoch dotyku protiľahlých plôch.

Požiadavky na upínacie zariadenia sú nasledovné.:

1) pri upínaní by nemala byť narušená poloha obrobku dosiahnutá zakladaním. Tomu vyhovuje racionálna voľba smeru a miesta pôsobenia upínacích síl;

2) svorka by nemala spôsobiť deformáciu obrobkov upevnených v prípravku alebo poškodenie (zrútenie) ich povrchov;

3) upínacia sila by mala byť minimálna potrebná, ale dostatočná na zabezpečenie pevnej polohy obrobku vzhľadom na montážne prvky upínacích prípravkov počas spracovania;

4) upínacia sila musí byť konštantná počas celej technologickej operácie; upínacia sila musí byť nastaviteľná;

5) upnutie a uvoľnenie obrobku sa musí vykonávať s minimálnym vynaložením úsilia a času pracovníka. Pri použití ručných svoriek nesmie sila presiahnuť 147 N; Priemerná doba zapínania: v trojčeľusťovom skľučovadle (s kľúčom) - 4 s; skrutková svorka (kľúč) - 4,5 ... 5 s; volant - 2,5 ... 3 s; otáčaním rukoväte pneumo-, hydrožeriavu - 1,5 s; stlačením tlačidla - menej ako 1 s.

6) upínací mechanizmus by mal mať jednoduchý dizajn, kompaktný, čo najpohodlnejší a najbezpečnejší v prevádzke. Na tento účel musí mať minimálne celkové rozmery a obsahovať minimálny počet odnímateľných častí; ovládacie zariadenie upínacieho mechanizmu musí byť umiestnené na strane pracovníka.

Potreba upínacích zariadení odpadá v troch prípadoch.

1) obrobok má veľkú hmotnosť, v porovnaní s ktorou sú rezné sily malé.

2) sily vznikajúce pri spracovaní sú nasmerované tak, aby nemohli narušiť polohu obrobku dosiahnutú pri zakladaní.

3) obrobok inštalovaný v prípravku je zbavený všetkých stupňov voľnosti. Napríklad pri vŕtaní otvoru do obdĺžnikovej dosky umiestnenej v škatuľovom prípravku.

3.2. Klasifikácia upínacieho zariadenia

Konštrukcia upínacieho zariadenia pozostáva z troch hlavných častí: kontaktného prvku (CE), pohonu (P) a hnacieho mechanizmu (SM).

Kontaktné prvky slúžia na priamy prenos upínacej sily na obrobok. Ich konštrukcia umožňuje rozptýlenie síl, čím sa zabráni pomliaždeniu povrchu obrobku.

Pohon sa používa na premenu určitého druhu energie na počiatočnú silu R a prenášané do energetického mechanizmu.

Na premenu výslednej počiatočnej upínacej sily je potrebný silový mechanizmus R a v upínacej sile R s. Premena sa robí mechanicky, t.j. podľa zákonov teoretickej mechaniky.

V súlade s prítomnosťou alebo neprítomnosťou týchto komponentov v prípravku sú upínacie zariadenia prípravkov rozdelené do troch skupín.

Komu najprv skupina zahŕňa upínacie zariadenia (obr. 3.1a), ktoré zahŕňajú všetky uvedené hlavné časti: silový mechanizmus a pohon, ktorý zabezpečuje pohyb kontaktného prvku a vytvára počiatočnú silu R a, premenená silovým mechanizmom na upínaciu silu R s .

In druhý skupina (obr. 3.1b) zahŕňa upínacie zariadenia, pozostávajúce len z hnacieho mechanizmu a kontaktného prvku, ktorý je ovládaný priamo pracovníkom aplikujúcim počiatočnú silu R a na ramene l. Tieto zariadenia sa niekedy označujú ako ručne ovládané upínacie zariadenie (jednotlivá a malosériová výroba).

Komu tretí skupina zahŕňa upínacie zariadenia, ktoré nemajú vo svojom zložení pohonný mechanizmus, a použité pohony sa môžu nazývať pohony iba podmienečne, pretože nespôsobujú pohyb prvkov upínacieho zariadenia a vytvárajú iba upínaciu silu R s, čo je v týchto zariadeniach výsledná rovnomerne rozložená záťaž q, priamo pôsobiace na obrobok a vytvorené buď v dôsledku atmosférického tlaku alebo pomocou magnetického toku sily. Do tejto skupiny patria vákuové a magnetické zariadenia (obr. 3.1c). Používajú sa vo všetkých typoch výroby.

Ryža. 3.1. Schémy upínania

Súčasťou upínacieho zariadenia je elementárny upínací mechanizmus, ktorý pozostáva z kontaktného prvku a silového mechanizmu.

Upínacie prvky sa nazývajú: skrutky, excentry, svorky, čeľuste zveráka, kliny, plunžery, svorky, pásy. Sú medzičlánkami v zložitých upínacích systémoch.

V tabuľke. 2 je znázornená klasifikácia elementárnych upínacích mechanizmov.

tabuľka 2

Klasifikácia základných upínacích mechanizmov

Podľa zdroja energie pohonu (tu nejde o druh energie, ale o umiestnenie zdroja) sa pohony delia na ručné, mechanizované a automatizované. Manuálne upínacie mechanizmy sú poháňané svalovou silou pracovníka. Mechanizované upínacie mechanizmy fungujú z pneumatického alebo hydraulického pohonu. Automatizované zariadenia sa pohybujú od pohyblivých častí stroja (vreteno, strmeň alebo skľučovadlá s vačkami). V druhom prípade sa upnutie obrobku a uvoľnenie obrábanej časti vykonáva bez účasti pracovníka.

3.3. Upínacie prvky

3.3.1. Skrutkové svorky

Skrutkové upínače sa používajú v prípravkoch s ručným upínaním obrobku, v prípravkoch mechanizovaného typu, ako aj na automatických linkách pri použití satelitných prípravkov. Sú jednoduché, kompaktné a spoľahlivé v prevádzke.

Ryža. 3.2. Skrutkové svorky:

a - s guľovým koncom; b - s plochým koncom; v - s topánkou. Legenda: R a- sila pôsobiaca na koniec rukoväte; R s- upínacia sila; W– podpora reakčnej sily; l- dĺžka rukoväte; d- priemer skrutkovej svorky.

Výpočet skrutkového EPM. So známou silou P 3 vypočítajte menovitý priemer skrutky

kde d - priemer skrutky, mm; R 3- upevňovacia sila, N; σ p- ťahové (tlakové) napätie materiálu skrutky, MPa

Účelom upínacích zariadení je zabezpečiť spoľahlivý kontakt obrobku s upevňovacími prvkami a zabrániť jeho posunutiu a vibráciám počas spracovania. Obrázok 7.6 zobrazuje niektoré typy upínacích zariadení.

Požiadavky na upínacie prvky:

Spoľahlivosť v práci;

Jednoduchosť dizajnu;

použiteľnosť;

Nemalo by spôsobiť deformáciu obrobkov a poškodenie ich povrchov;

Nemali by posúvať obrobok v procese jeho upevnenia z montážnych prvkov;

Upevnenie a odopnutie polotovarov by sa malo vykonávať s minimálnymi nákladmi práce a času;

Upínacie prvky musia byť odolné voči opotrebovaniu a podľa možnosti vymeniteľné.

Typy upínacích prvkov:

Upínacie skrutky, ktoré sa otáčajú pomocou kľúčov, rukovätí alebo ručných kolies (pozri obr. 7.6)

Obr.7.6 Typy svoriek:

a - upínacia skrutka; b - skrutková svorka

Rýchle jednanie svorky znázornené na obr. 7.7.

Obr.7.7. Typy rýchlosvoriek:

a - s delenou podložkou; b - s piestovým zariadením; v - so skladacím dôrazom; g - s pákovým zariadením

Excentrický svorky, ktoré sú okrúhle, evolventné a špirálové (podľa Archimedovej špirály) (obr. 7.8).

Obr.7.8. Typy excentrických svoriek:

a - disk; b - valcový so svorkou v tvare L; g - kužeľovité plávajúce.

Klinové svorky- využíva sa klinový efekt a používa sa ako medzičlánok v zložitých upínacích systémoch. V určitých uhloch má klinový mechanizmus vlastnosť samobrzdenia. Na obr. 7.9 je znázornená konštrukčná schéma pôsobenia síl v klinovom mechanizme.

Ryža. 7.9. Schéma výpočtu síl v klinovom mechanizme:

a - jednostranný; b - obojstranné

Pákové svorky sa používajú v kombinácii s inými svorkami na vytvorenie zložitejších upínacích systémov. Pomocou páky môžete meniť ako veľkosť a smer upínacej sily, tak súčasne a rovnomerne upnúť obrobok na dvoch miestach. Na obr. 7.10 je znázornená schéma pôsobenia síl v pákových svorkách.

Ryža. 7.10. Schéma pôsobenia síl v pákových svorkách.

Klieštiny sú delené pružinové objímky, ktorých varianty sú znázornené na obr. 7.11.

Ryža. 7. 11. Typy klieštin:

a - s napínacou trubicou; b - s dištančnou rúrkou; c - vertikálny typ

Klieštiny zaisťujú sústrednosť inštalácie obrobku v rozmedzí 0,02…0,05 mm. Základná plocha obrobku pre klieštinové svorky by mala byť spracovaná podľa 2 ... 3 tried presnosti. Klieštiny sú vyrobené z uhlíkových ocelí typu U10A s následným tepelným spracovaním na tvrdosť HRC 58…62. Uhol kužeľa klieštiny d = 30…40 0 . Pri menších uhloch je možné zaseknutie klieštiny.

Rozťahovacie tŕne, ktorého pohľady sú znázornené na obr. 7.4.

valčekový zámok(obr.7.12)

Ryža. 7.12. Typy valčekových zámkov

Kombinované svorky- kombinácia elementárnych svoriek rôznych typov. Na obr. 7.13 ukazuje niektoré typy takýchto upínacích zariadení.

Ryža. 7.13. Typy kombinovaných upínacích zariadení.

Kombinované upínacie zariadenia sa ovládajú ručne alebo pomocou silových zariadení.

Vodidlá nástrojov

Pri vykonávaní niektorých obrábacích operácií (vŕtanie, vyvrtávanie) je tuhosť rezného nástroja a technologického systému ako celku nedostatočná. Na elimináciu elastického pritláčania nástroja voči obrobku sa používajú vodiace prvky (vodičové puzdrá na vŕtanie a vŕtanie, kopírky na opracovanie tvarových plôch atď. (pozri obr. 7.14).

Obr.7.14. Typy vodičových puzdier:

a - konštantný; b - zameniteľné; c - rýchla výmena

Vodiace puzdrá sú vyrobené z ocele U10A alebo 20X, kalenej na HRC 60…65.

Vodiace prvky zariadení - kopírky - sa používajú pri opracovaní tvarových plôch zložitého profilu, ktorých úlohou je viesť rezný nástroj po povrchu obrobku, ktorý sa má obrábať, pre získanie danej presnosti trajektórie ich pohybu.