• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Затискні елементи пристроїв

4.2.1 Призначення затискних елементів

Основне призначення затискних пристроїв — забезпечити надійний контакт заготовки з установочними елементами і запобігти її зсуву щодо них і вібрацію в процесі обробки. Введенням додаткових затискних пристроїв збільшують твердість технологічної системи і цим досягають підвищення точності й продуктивності обробки, зменшення шорсткості поверхні. На рис.4.16 показана схема установки заготовки 1, яку крім двох основних залещат Q1 кріплять додатковим пристроєм Q2, що передає системі велику твердість. Опора 2 самовстановлювальна.

Рис.4.16 – Схема установки заготовки

Затискні пристрої в ряді випадків використовують, щоб забезпечити правильність установки і центрування заготовки. У цьому разі вони виконують функцію установочно-затискних пристроїв. До них відносяться самоцентрувальні патрони, цангові затиски та ін.

Затискні пристрої не застосовують при обробці важких, стійких заготовок, у порівнянні з масою яких сили, що виникають у процесі різання, відносно невеликі й прикладені так, що не можуть порушити установку заготовки.

Затискні пристрої устаткувань повинні бути надійні в роботі, прості за конструкцією і зручні в обслуговуванні; вони не повинні викликати деформацій заготовки, яка закріплюється, і псування її поверхні, не зрушувати заготовку при її закріплення. На закріплення і відкріплення заготовок працівник повинен затрачати мінімум часу й сил. Для спрощення ремонту найбільш зношені деталі затискних пристроїв доцільно робити змінними. При закріпленні заготовок у багатомісних пристроях їх затискають рівномірно; при обмеженому переміщенні затискного елемента (клин, ексцентрик) його хід повинен бути більше допуску на розмір заготовки від настановної бази до місця додання затискної сили.

Затискні пристрої конструюють з урахуванням вимог техніки безпеки.

Місце додання затискної сили вибирають за умови найбільшої твердості й стійкості кріплення й мінімальної деформації заготовки. При підвищенні точності обробки необхідно дотримуватись умови постійного значення затискної сили, напрямок якої повинен співпадати з розташуванням опор.

4.2.2 Види затискних елементів

Затискні елементи - це механізми, що безпосередньо використовують для закріплення заготовок чи проміжні ланки більш складних затискних систем.

Найбільш простим видом універсальних залещат є затискні гвинти, які пускають у роботу насадженими на них ключами, чи рукоятками-маховичками.

Щоб запобігти переміщенню заготовки, що затискається, і утворенню на ній вм'ятин від гвинта, а також зменшити вигин гвинта при натиску на поверхню, не перпендикулярну до його осі, на кінці гвинтів розміщують хитні башмаки (рис.4.17. а).

Комбінації гвинтових прист­ро­їв з важелями чи клинами називаються комбінованими затис­ками, різновидом яких є гвинтові прихвати (рис.4.17, б). Пристрій прихватів дозволяє відсувати чи повертати їх, щоб можна було зручніше встановлювати оброблю­вану заготовку в пристрою.

На рис.4.18 показані деякі конструкція швидкодіючих залещат. Для невеликих затискних сил застосовують штиковий (рис.4.18, а), а для значних сил - плунжерний пристрій (рис. 4.18, б). Ці пристрої дозволяють відводити затискний елемент на велику відстань від заготовки; закріплення відбувається в результаті повороту стержня на деякий кут. Приклад затиску з відкидним упором показаний на рис.4.18, в. Послабивши гайку-рукоятку 2, відводять упор 3, обертаючи його навколо осі. Після цього затискний стержень 1 відводять вправо на відстань h. На рис.4.18. г наведена схема швидкодіючого пристрою важільного типу. При повертанні рукоятки 4 штифт 5 сковзає по планці 6 з косим зрізом, а штифт 2 - по заготовки 1, притискаючи її до упорів, розташованих внизу. Сферична шайба 3 служить шарніром.

Рис.4.18 – Конструкції швидкодіючих залещат

Великі витрати часу і значні сили, що вимагаються для закріплення оброблюваних заготовок, обмежують область застосування гвинтових залещат і в більшості випадків роблять кращими швидкодіючі ексцентрикові затиски. На рис.4.19 зображені дисковий (а), циліндричний з Г-подібним прихватом (б) і конічний (в) затиски.

Рис.4.19 – Різноманітні конструкції ексцентрикових залещат

Ексцентрики бувають круглі, евольвентні й спіральні (за спіраллю Архімеда). У затискних пристроях застосовують два різновиди ексцентриків: круглі й криволінійні.

Круглі ексцентрики (рис. 4.20) являють собою диск чи валик з віссю обертання, зміщеною на розмір ексцентриситету е; умова самогальмування забезпечується при співвідношенні .

Рис.4.20 – Схема круглого ексцентрика

Достоїнство круглих ексцентриків полягає в простоті виготовлення; основний недолік - мінливість кута підйому і сил затиску Q. Криволінійні ексцентрики, робочий профіль яких виконується по евольвенті чи спіралі Архімеда, мають постійний кут підйому і, відповідно, забезпечують сталість сили Q при затиску будь-якої точки профілю.

Клиновий механізм застосовують як проміжну ланку в складних затискних системах. Він простий у виготовленні, легко розміщається в пристрою, дозволяє збільшувати і змінювати напрямок переданої сили. При визначених кутах клиновий механізм має властивості самогальмування. Для односкісного клина (рис.4.21, а) при передачі сил під прямим кутом може бути прийнята наступна залежність (при j1=j2=j3=j, де j1... j3 - кути тертя):

, (4.6)

де - осьова сила;

- сила затиску.

Самогальмування матиме місце при a<j1+j2.

Для двоскісного клина (рис.4.21, б) при передачі сил під кутом b>90° залежність між Р и Q при постійному куті тертя (j1=j2=j3=j) виражається наступною формулою:

. (4.7)

Важільні затиски застосовують разом з іншими елементарними затисками, які утворюють більш складні затискні системи. За допомогою важеля можна змінювати величину і напрямок переданої сили, а також здійснювати одночасне і рівномірне закріплення заготовки в двох місцях.

Рис.4.21 – Схеми односкісного (а) і двоскісного (б) клинів

На рис.4.22 наведені схеми дії сил в одно- і двоплечих прямих і вигнутих залещатах. Рівняння рівноваги для цих підоймових механізмів мають наступний вигляд:

для одноплечого затиску (рис. 4.22, а)

, (4.8)

для прямого двоплечого затиску (рис. 4.22, б)

, (4.9)

для двоплечого вигнутого затиску (для l₁<l₂, рис.4.22, в)

, (4.10)

де — кут тертя; — коефіцієнт тертя.

Рис.4.22 - Схеми дії сил в одно- і двоплечих прямих і вигнутих залещатах

Як установочні елементи для зовнішніх чи внутрішніх поверхонь тіл обертання застосовують затискні елементи, які центрують: цанги, розтискні оправки, затискні втулки з гідрошаром, а також мембранні патрони.

Цанги являють собою розрізні пружні гільзи, конструктивні різновиди яких показані на рис.4.23 (а - з натяжною трубкою; б — з розпірною трубкою; в — вертикального типу). Їх виконують з високовуглецевих сталей, наприклад У10А, і термічно обробляють до твердості HRC58...62 у затискній і до твердості HRC40...44 у хвостовій частинах. Кут конуса цанги a=30...40. При менших кутах можливе заклинювання цанги. Кут конуса стискаючої втулки роблять на 1° менше чи більше кута конуса цанги. Цанги забезпечують ексцентричність установки (биття) не більше 0,02...0,05мм. Базову поверхню заготовки слід обробляти за 9...7-м квалітетом точності.

Розтискні оправки різних конструкцій (включаючи конструкції з застосуванням гідрошару) відносяться до установочно-затискних пристроїв (див. гл. 4.1).

Мембранні патрони використовують для точного центрування заготовок по зовнішній чи внутрішній циліндричній поверхні. Патрон (рис.4.24) складається з круглої, що прикручується до планшайби верстата, мембрани 1 у формі пластини із симетрично розташованими виступами-кулачками 2, кількість яких вибирають у межах 6...12. Усередині шпинделя проходить шток 4 пневмоциліндру. При включенні пневматики мембрана прогинається, розсовуючи кулачки. При відході штока назад мембрана прагне повернутися у вихідне положення, стискає своїми кулачками заготовку 3.

Рис. 4.24 – Схема мембранного патрону

Реєчно-важільний затиск (рис. 4.25) складається з рейки 3, зубчастого колеса 5, що сидить на валу 4, і важеля рукоятки 6. Обертаючи рукоятку проти годинникової стрілки, опускають рейку і прихватом 2 закріплюють оброблювану заготовку 1. Затискна сила Q залежить від значення сили Р, прикладеної до рукоятки. Пристрій забезпечується замком, який заклинює систему, попереджаючи зворотний поворот колеса. Найбільш поширені наступні види замків.

Рис.4.25 - Реєчно-важільний затиск

Роликовий замок (рис. 4.26, а) складається з повідкового кільця 3 з вирізом для ролика 1, що стикається зі зрізаною площиною валика 2 зубчастого колеса. Повідкове кільце 3 скріплене з рукояткою затискного пристрою. Обертаючи рукоятку за стрілкою, передають обертання на вал зубчастого колеса через ролик 1. Ролик заклинюється між поверхнею розточення корпуса 4 і зрізаною площиною валика 2 й перешкоджає зворотному обертанню.

Рис.4.26 – Приклади різних конструкцій замків

Роликовий замок із прямою передачею моменту від повідця на валик показаний на рис. 4.26, б. Обертання від рукоятки через повідець передається безпосередньо на вал 6 колеса. Ролик 3 через штифт 4 підгорнутий слабкою пружиною 5. оскільки зазори в місцях торкання ролика з кільцем 1 і валом 6 при цьому вибирають, система миттєво заклинюється при знятті сили з рукоятки 2. Поворотом рукоятки в зворотний бік ролик розклинюється й обертає за годинниковою стрілкою.

Конічний замок (рис. 4.26, в) має конічну втулку 1 і вал 2 з конусом 3 і рукояткою 4. Спіральні зуби на середній шийці вала знаходяться в зачепленні з рейкою 5. Остання зв'язана з виконавчим затискним механізмом. При куті нахилу зубів 45° осьова сила на валу 2 дорівнює (без урахування тертя) затискній силі.

Ексцентриковий замок (рис. 4.26, г) складається з вала 2 колеса, на якому заклинений ексцентрик 3. Вал приводиться в обертання кільцем 1, скріпленим з рукояткою замка; кільце обертається в розточенні корпуса 4, вісь якого зміщена від осі вала на відстань е. При зворотному обертанні рукоятки передача на вал відбувається через штифт 5. У процесі закріплення кільце 1 заклинюється між ексцентриком і корпусом.

Комбіновані затискні пристрої являють собою сполучення елементарних залещат різного типу. Їх застосовують для збільшення затискної сили і зменшення габаритів пристрою, а також для створення найбільших зручностей при керуванні. Комбіновані затискні пристрої можуть також забезпечувати одночасне кріплення заготовки в декількох місцях. Види комбінованих залещат наведені на рис. 4.27.

Рис.4.27 - Види комбінованих залещат

Сполучення вигнутого важеля і гвинта (рис.4.27, а) дозволяє одночасно закріплювати заготовку в двох місцях, рівномірно підвищуючи затискні сили до заданого значення. Звичайний поворотний прихват (рис.4.27, б) являє собою сполучення важільного і гвинтового залещат. Вісь хитання важеля 2 сполучена з центром сферичної поверхні шайби 1, що розвантажує шпильку 3 від згинаючих зусиль. Показаний на рис.4.27, в прихват з ексцентриком є прикладом швидкодіючого комбінованого затиску. При визначеному співвідношенні пліч важеля можна збільшити затискну силу чи хід кінця затискного важеля.

На рис.4.27, г показаний пристрій для закріплення в призмі циліндричної заготовки за допомогою накидного важеля, а на рис.4.27, д - схема швидкодіючого комбінованого затиску (важіль і ексцентрик), що забезпечує бічне і вертикальне притиснення заготовки до опор пристрої, тому що сила затиску прикладена під кутом. Аналогічна умова забезпечується пристроєм, зображеним на рис. 4.27, е.

Шарнірно-важільні затиски (рис.4.27, ж, з, и) є прикладами швидкодіючих затискних пристроїв, що приводяться в дію поворотом рукоятки. Для запобігання самовідкріпленню рукоятку переводять через мертве положення до упору 2. Сила затиску залежить від деформації системи і її, твердості. Бажану деформацію системи встановлюють регулюванням натискного гвинта 1. Однак наявність допуску на розмір Н (рис.4.27, ж) не забезпечує сталості затискної сили для всіх заготовок даної партії.

Комбіновані затискні пристрої приводяться в дію вручну чи від силових вузлів.

Затискні механізми для багатомісних пристроїв повинні забезпечувати однакову силу затиску на всіх позиціях. Найпростішим багатомісним пристроєм є оправка, на яку встановлюють пакет заготовок (кільця, диски), що закріплюються по торцевих площинах однією гайкою (послідовна схема передачі затискної сили). На рис.4.28, а показаний приклад затискного пристрою, що працює за принципом рівнобіжного розподілу затискної сили.

Рис. 4.28 –Затискні механізми для багатомісцевих пристроїв

Якщо необхідно забезпечити концентричність базової й оброблюваної поверхонь і запобігти деформуванню оброблюваної заготовки, застосовують пружні затискні пристрої, де затискне зусилля за допомогою заповнювача чи іншого проміжного тіла рівномірно передається на затискний елемент пристрою (у межах пружних деформацій).

Як проміжне тіло використовують звичайні пружини, гуму чи гідрошар. Затискний пристрій рівнобіжної дії з використанням гідрошару показаний на рис.4.28, б. На рис.4.28, в наведений пристрій змішаної (паралельно-послідовної) дії.

На верстатах безупинної дії (барабанно-фрезерні, спеціальні багатошпиндельні свердлильні) заготовки встановлюють і знімають, не перериваючи руху подачі. Якщо допоміжний час перекривається машинним, то для закріплення заготовок можна застосовувати затискні пристрої різних типів.

З метою механізації виробничих процесів доцільно використовувати затискні пристрої автоматизованого типу (безупинної дії), що приводяться в дію механізмом подачі верстата. На рис.4.29, а наведена схема пристрою з гнучким замкнутим елементом 1 (трос, ланцюг) для закріплення циліндричних заготовок 2 на барабанно-фрезерувальному верстаті при обробці торцевих поверхонь, а на рис.4.29, б - схема пристрою для закріплення заготовок поршнів на багатошпиндельному горизонтально-свердлильному верстаті. В обох пристроях оператори тільки встановлюють і знімають заготовку, а закріплення заготовки відбувається автоматично.

Рис.4.29 – Затискні пристрої автоматизованого типу

Ефективним затискним пристроєм для утримання заготовок з тонколистового матеріалу при їх чистовій обробці чи оздобленні є вакуумний притиск. Сила затиску визначається за формулою

, (4.11)

де - активна площа порожнини пристрою, обмеженої ущільненням;

Па - різниця атмосферного тиску і тиску в порожнині пристрою, з якого видаляється повітря.

Електромагнітні затискні пристрої застосовуються для закріплення оброблюваних заготовок зі сталі й чавуну з плоскою базовою поверхнею. Затискні пристрої звичайно виконують у вигляді плит з патронів, при конструюванні яких як вихідні дані приймають розміри і конфігурацію оброблюваної заготовки в плані, її товщину, матеріал і необхідну утримуючу силу. Утримуюча сила електромагнітного пристрою значною мірою залежить від товщини оброблюваної деталі; при малих товщинах не вісь магнітний потік проходить через поперечний переріз деталі, частина ліній магнітного потоку розсіюється в навколишній простір. Деталі, оброблювані на електромагнітних плитах чи патронах, здобувають залишкові магнітні властивості - їх розмагнічують, пропускаючи через соленоїд, що живиться змінним струмом.

У магнітних затискних пристроях основними елементами є постійні магніти, ізольовані один від одного немагнітними прокладками і скріплені в загальний блок, а заготовка являє собою якір, через який замикається магнітний силовий потік. Для відкріплення готової деталі блок зрушують за допомогою ексцентрикового чи кривошипного механізму, при цьому магнітний силовий потік замикається на корпус пристрою, минаючи деталь.

Переглядів: 9092