Приспособления для металлорежущих станков Приспособления для токарных станков
КУЛАЧКОВЫЕ ПАТРОНЫ
Патрон крепиться на шпинделе с помощью планшайбы 1, к которой корпус 2 патрона прикреплен четырьмя винтами 15. Ползуны 4, связанные с кулачками патрона, перемещаются в пазах корпуса. Патрон работает от пневмоцилиндра, закрепленного на заднем конце шпинделя. Заготовка зажимается в тот момент, когда ползун 16 перемещается влево, поворачивая рычаги 3 вокруг осей 13 и сдвигая кулачки 8 к центру. Для снятия обработанной детали ползун 14 перемещаются вправо. Сменные кулачки 8 предварительно регулируются на заданный размер заготовки вручную винтом 5. В зависимости от размеров и формы заготовки на выступы оснований 6 и 11 устанавливаются сменные кулачки 8, которые прикрепляются винтами 7 и 12. Упоры 17 устанавливаются по размеру заготовки и фиксируются винтами 18, передвигающимися в Т-образных пазах корпуса , и гайками 19. Стержень 9 с помощью шпонок 10 обеспечивает одновременное перемещение кулачков при наладке патрона.
Конструкции патронов (особенно для станков с ЧПУ) должны отвечать следующим требованиям: • патроны должны иметь базирование, обеспечивающее достаточную точность центрирования. Для обеспечения соосности заготовки и шпинделя станка в процессе обработки требуется не только стабильная точность центрирования заготовки, но и достаточная жесткость узлов в патрона; • сила зажима в патроне должна гарантировать в процессе обработки неизменное положение заготовки, достигнутое в процессе базирования, и препятствовать ее повороту и мсещению под действием моментов и сил резания; • при больших частотах оборотов шпинделя (которые могут достигать 6 000 мин-1) в патронах необходимо предусматривать снижение или даже исключение центробежных сил, действующих на кулачки и влияющих на силу зажима заготовок; • патроны должны иметь достаточный размер центрального отверстия для обеспечения возможности обработки в одном и том же патроне и штучных, и прутковых заготовок, а также возможности установки в одном патроне заготовок различной конфигурации; • для возможности быстрого перехода с изготовления одного изделия на изготовление другого изделия должно обеспечиваться минимальное время, необходимое для смены, установки и съема заготовок, для переналадки и замены кулачков, для смены патронов и переналадки станка с патронных на центровые работы.
Компенсация центробежной силы. Рассмотрим конструкцию токарного самоцентрирующего клинового патрона.
Этот патрон предназначен для центрирования и закрепления заготовок на токарных станках при больших частотах шпинделя. В патроне имеется компенсация центробежных сил кулачков. Расположение грузов компенсаторов 1, соединенных рычагом 3 с основными кулачками 4 в специальных углублениях корпуса 2, обеспечивает высокую жесткость патрона и высокую точность обработки. Частота вращения такого патрона достигает 4 000 мин-1, его сила зажима – 6 000 Н, диаметр зажимных заготовок 15… 240 мм.
Динамическая сила зажима заготовок, Н, определяется по формуле Рз. дин. =Рз. ст. +Рц, здесь Рз. ст – статическая сила зажима заготовки, Н, а центробежная сила, Н (знак «-» относится к заготовке, зажимаемой по наружной поверхности , знак «+» - по внутренней), определяется по формуле
![Pц =m. Rω2 =GR ω2/q=0, 102 GR[(πn)/30]2, где m – масса кулачков , кг;](https://present5.com/presentation/137771677_297200793/image-9.jpg "Pц =m. Rω2 =GR ω2/q=0, 102 GR[(πn)/30]2, где m – масса кулачков , кг;")
Pц =m. Rω2 =GR ω2/q=0, 102 GR[(πn)/30]2, где m – масса кулачков , кг; R- радиус от оси вращения патрона до центра тяжести кулачка, м; ω- скорость вращения , рад/с; G- вес кулачков, Н; g – ускорение свободного падения, м/с2; n – частота вращения шпинделя, с-1
Записав центробежную силу в виде Pц =GRn 2/1000 Получим Pз. дин =1, 2 КРz d/(fd 1) ±GR n 2/1000, где 1, 2 - коэффициент, учитывающий влияние радиальной и осевой составляющих сил резания; К-коэффициент надежности, К=2, 0… 2, 5; Рz- главная составляющая силы резания; d –диаметр обрабатываемой поверхности, м; f- коэффициент трения; d 1 –диаметр заготовки в месте зажима ее кулачками, м.
Из анализа указанных формул , видно что уменьшение влияния центробежных сил на силу зажима можно достигнуть уменьшением массы кулачков и встраиванием противовесов , соединенных рычагом с кулачками. Pз. дин =1, 2 КРz d/(fd 1) ±GR n 2/1000 - G пр. R n 2/1000, где G пр- вес противовеса, Н.
Приспособления для установки валов в центрах. В таких приспособлениях передача крутящего момента заготовки осуществляется поводковыми патронами, которые должны отвечать следующим требованиям: • при снятии чернового припуска они должны обеспечивать передачу максимального крутящего момента; • при чистовой обработке они должны обеспечивать возможность обработки заготовки с одной установки и на высоких частотах вращения шпинделя; • погрешность базирования ложна уменьшаться при обеспечении возможности базирования по торцу; • должны обеспечивать возможность быстрой переналадки с центровкой на патронную обработку.
Поводковый патрон, предназначенный для базирования заготовок типа вала и передачи им крутящего момента при обработке в центрах на токарных станках, в том числе на станках с ЧПУ работает следующим образом. В отверстии корпуса 4 хвостовика установлены плавающий центр 9 и пружина 2, расположенная между резьбовыми втулками 1 и 5. В заднем торце центра установлена штанга 3. Корпус 11 патрона имеет выточку под диск 10, в котором на расстоянии 120 º закреплены три неподвижных пальца 6. На диске установлены также три пальца 7, на которых закрепляются сменные эксцентриковые кулачки 8 с зубчатыми поверхностями и поворотный кожух 12. Диск 10, поворачиваясь, увлекает за собой кулачки, которые пазами охватывает подвижные пальцы 6, и, перемещаясь вместе с диском , поворачиваются относительно пальцев 7, в результате чего кулачки равномерно зажимают заготовку , передавая ей крутящий момент. При повороте кожуха 12 против часовой стрелки кулачки аскрываются и фиксируются подпружиненным фиксатором 13.
Центры. Конструкция вращающего станочного центра с конусами Морзе № 2 и 3 нормальной серии представлены (рис. 5. 4) Такие центры предназначены для крепления и центрирования деталей при обработке на металлорежущих станках класса точности H(нормальной точности). Центр состоит из корпуса 1 и шпинделя 2, установленного в головке корпуса на двух радиальных подшипниках 6 и 9, воспринимающих радиальные нагрузки, и одного упорного шарикоподшипника 8, воспринимающего осевые нагрузки. Поджим подшипников производится гайкой 3, в полости которой установлено войлочное кольцо 4, предохраняющее подшипники от загрязнений и удерживающее смазочный материал. Гайка 3 фиксируется стопорным винтом 5. Смазывание подшипников осуществляется через резьбовое отверстие, закрываемое винтом 7.
Люнеты. Это устройства, применяемые в качестве дополнительной опоры при закреплении заготовок , у которых длина выступающей из патрона части составляет 12 -15 диаметров и более. Люнеты подразделяются на неподвижные и подвижные. (рис. 5. 5) Неподвижный люнет. (рис. 5. 5. а)Устанавливается на направляющих станины станка и крепится планкой 5 с помощью болта и гайки 6. Верхняя часть 1 неподвижного люнета откидная, что позволяет снимать и устанавливать заготовки на кулачки 4 (или ролики) люнета, которые служат опорой для заготовки и поджимаются к ней винтами 2. После установки заготовки винты 2 фиксируются болтами 3. На заготовке в местах контакта ее роликами люнета протачиваются канавки. Подвижный люнет крепится на каретке суппорта и перемещается при обработке вдоль заготовки. Подвижный люнет имеет два кулачка, которые служат опорами для заготовки. (рис. 5. 5. б)
Планшайбы. Многие заготовки деталей типа колец, фланцев и втулок, имеющие малую жесткость в радиальном направлении, а также заготовки деталей сложной формы типа кронштейнов, небольших корпусов и рычагов нельзя закрепить с помощью самоцентрирующих патронов или четырех кулачковых патронов с независимым перемещением кулачков. В этих случаях обработка выполняется с использование планшайб, которые различаются конструкцией, наружным диаметром, числом пазов для крепления наладок, размерами и расположением центрирующих элементов.
Представлена конструкция (см. рис. 5. 6) унифицированной переналаживаемой токарной планшайбы многократного применения, предназначенной для обработки мелких и средних заготовок. Планшайба состоит из диска , который навинчивается на шпиндель станка, и дополнительного диска 1, прикрепленного к корпусу болтами. Три прихвата 2 передвигаются по пазам дополнительного диска 1 на сухарях. Заготовка располагается на сменной наладке и скрепляется вручную прихватами с регулируемой опорой, устанавливаемой в один из рядов, состоящих из 33 отверстий . В отдельных случаях используется центральный зажим.
На рис. 5. 7. показаны варианты наладочных приспособлений, применяемых при обработке деталей на токарных станках в серийном производстве. Для обработки заготовки 4 кольца (рис. 5. 7, а) используется гладкая план шайба 2, которая крепится на переходный фланец 1 шпинделя. Опорная втулка 3 центрирует заготовку по наружному диаметру одной из ступеней. Крепление заготовки осуществляется с помощью прихватов 9 или с помощью центрального зажима, состоящего из винта 8, гайки 7 с шайбой 6 и быстросъемной шайбы 5. В этой конструкции может быть использован механизированный привод. При установке на станок планшайба 2 центрируется пояском по центральной втулке или при установке приспособления на станок выверяется с помощью индикатора по контрольному пояску, обработанному с одной установки.
Вариант крепления кронштейна на угольнике при растачивании отверстия приведен на рис. 5. 7. б. На планшайбе 2, сцентрированной пояском на переходном фланце 1 шпинделя, расположен угольник 7 с закаленной опорной пластиной 6 и двумя установочными штифтами. Заготовка 5 кронштейна крепиться на угольнике откидной планкой 4. Внецентренная установка на планшайбе угольника с заготовкой и механизмом ее крепления создает значительную неуравновешенность, которая влияет на точность обработки и долговечность шпиндельного узла и устраняется с помощью противовеса 3.
На рис. 5. 7 в показано применение планшайбы 2 с несколькими концентрическими центрирующими поясками, что позволяет центрировать опорные втулки или заготовки по соответствующему наружному или внутреннему диаметру. Планшайба крепится к переходному фланцу 1, а заготовка 3 прижимается к планшайбе прихватами 4, установленными в ее радиальных Т-образных пазах. Универсальность и простота такого способа крепления заготовок колец, фланцев и других подобных деталей позволяет его использовать в мелкосерийном производстве.
Для сокращения времени обработки на токарных станках применяется различный вспомогательный инструмент, например специальный поворотный резцедержатель, несущий несколько инструментов. С помощью таких резцедержателей можно одновременно обрабатывать несколько поверхностей (рис. 5. 8 а), используя продольную или поперечную подачу суппорта.
На рис. 5. 8. б показана конструкция качающейся оправки, установленной в быстросменном байонетном (или специальном крепежном) патроне. На рис. 5. 8. в приведена конструкция оправки с микрометрическим регулированием положения резца. Резец 7 устанавливается в пазу державки 6 и фиксируется винтом 8. Вылет предварительно настроенного на размер резца регулируется поворотом лимб-гайки 5 на требуемый угол. В окончательном положении державка фиксируется винтом 9.
Расточная бортштанга, показанная на рис. 5. 8 г, имеет поперечные отверстия в корпусе 5 для установки резцовых блоков, плавающих разверток или виброгасителей, а также конусное отверстие в торце для крепления сверл, зенкеров, разверток. Резцовые блоки 3 закрепляются с помощью эксцентриковых зажимов 7. Хвостовики служат для соединения с переходной муфтой, установленной в шпинделе горизонтально-расточного станка. Соединение муфты с бортштангой байонетное, выполняемое с помощью закрепленного винтом 1 предохранительного штифта 2, ломающегося при перегрузке.
Скачать презентацию Приспособления для металлорежущих станков Приспособления для токарных станков
Приспособления для токарных станков.ppt