• 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

Лекція 12.

Затискні елементи пристроїв.

Після визначення схеми базування і розташування установочних елементів пристроїв необхідно визначити силу затискання заготовки. Сила затискання повинна відповідати двом основним умовам: 1) затиснення не повинне порушувати положення заготовки, досягнуте при установці; 2) сила затискання повинна забезпечити незмінність положення заготовки під час обробки. Реалізація процедури затиснення заготовки відбувається за допомогою затискних пристроїв. Затискні пристрої підрозділяють на елементарні і комбіновані.

Елементарні затискні пристрої являють собою найпростіші механізми, що служать для закріплення заготовок: гвинтові, ексцентрикові, клинові, підоймові та ін.

Комбіновані затискні пристрої являють собою поєднання декількох елементарних пристроїв різних типів (гвинто – важільні, гвинто - клинові, клино - важільні та ін.).

Будь-який затискний механізм пристрою, як правило, має ведучу ланку, на яку діє вихідна сила та одна або кілька відомих ланок, що затискають заготовку (прихвати, кулачки та ін.). У залежності від кількості відомих ділянок розрізняють одно - і багатоланкові затискні пристрої. Багатоланкові пристрої затискають заготовку одночасно в декількох місцях або кілька заготовок у багатомісному пристрої.

У залежності від ступеня механізації затискні пристрої можна розділити на ручні, механізовані і автоматизовані.

Ручні затискні пристрої пускає в хід робітник, а механізовані — пневматичний, гідравлічний або інший привод. У харчовому машинобудуванні широко використовуються різні ручні затискні пристрої, а з механізованих найбільш часто — пневматичні.

Визначення сил затискання.

При розрахунку сили затискання, визначають їхню величину, місце дотику до заготовки і напрямок. При закріпленні недостатньо жорстких заготовок точки дотику сил затискання повинні розташовуватися можливо ближче до постійних опор, а при закріпленні жорстких заготовок вони можуть бути розташовані між опорами. Необхідну силу затискання для закріплення заготовки в пристрої можна визначити шляхом розв’язання задачі статики - розглядання рівноваги твердого тіла, що знаходиться під дією всіх прикладених до нього сил і моментів, що виникають від цих сил: різання, затискання, власної ваги, тертя, інерційних сил, включаючи реакції опор. При цьому у загальному випадку розв’язується система шості алгебраїчних рівнянь з метою визначення невідомих сил затискання.

У інженерній практиці сили затискання розраховують приблизно, виходячи з аналізу взаємодії сил різання і затискання та відповідних моментів цих сил. Величини сил різання та їх моментів розраховують по формулах дисципліни «Технологія конструкційних матеріалів» або вибирають по нормативних довідниках. Знайдені значення сил та їх моментів для надійності затискання множать на коефіцієнт запасу k, що залежить від конкретних умов закріплення й обробки заготовки. Цей коефіцієнт коливається в межах 1,5...8. Менші значення відповідають чистовій обробці, великі — при чорновій.

Розглянемо деякі характерні схеми установки заготовок і методику розрахунку мінімальних сил затискання для цих схем.

1. Сила затискання Wі сила різання Рспрямовані однаково і притискають заготовку до твердої опори (рис.25,а). У цьому випадку необхідна сила затискання мінімальна і по значенню наближується до нуля. Приклади:протягування отворів, цекування бобишок.

2. Сила затискання Wі сила різання Рдіють на заготовку у протилежних напрямках (рис.25, б). У цьому випадку необхідна сила затискання W = kР.

3. Сила затискання і сила різання діють на заготовку у взаємно перпендикулярних напрямках (рис.25,в). Така схема характерна для випадків обробки, коли напрямок подачі інструмента змінюється у різних напрямках (маятникове фрезерування, фрезерування замкнутих контурів а ін.). Переміщенню заготовки протидіють сили тертя між поверхнею заготовки та установочними і затискними елементами пристрою. Необхідна сила затискання знаходиться з умови:

;

де f₁ і f₂ — коефіцієнти тертя між поверхнями заготовки та установочними і опорними елементами відповідно.

4. Сила затиску притискає заготівлю до опор (рис.25,г). Сила різання розкладається на дві складові, з яких одна Р₁також притискає заготовку до опор, а друга Р₂ діє в перпендикулярному напрямку і прагне зрушити заготовку. За аналогією з попереднім випадком сила затискання знаходиться зі співвідношення

P₂ < ( W + P₁ ) f₂ + W f₁ .

З урахуванням коефіцієнта запасу k

.

5. Заготовка установлена в трьохкулачковому патроні (рис. 25,д) і в процесі обробки знаходиться під дією моменту різання Ми осьової сили Р_х. Сила затискання одним кулачком, що запобігає повороту заготовки дорівнює:

,

де R — радіус циліндричної частини заготовки; f — коефіцієнт тертя між поверхнями заготовки та кулачків.

Знайдене значення W перевіряється на відсутність осьового зсуву заготовки в патроні:

,

де f₁ — коефіцієнт тертя при зрушенні заготовки уздовж кулачків.

6. Для свердління отвору уздовж осі циліндрична заготовка встановлена в призму (рис.25, е). Осьове зусилля Р, що діє на заготовкубуде сприйматися упором, а момент різання М— моментами тертя в місцях контакту заготовки з робочими поверхнями призми та з затискним елементом. Отже,

.

Звідси

.

Значення коефіцієнта тертя для різних випадків установки заготовок знаходять у відповідних довідкових посібниках.

При установці заготовок у багатомісних пристосуваннях, у пристосуваннях із пневматичним або гідравлічним приводами, при установці легко деформованих заготовок необхідні сили затискання треба визначати по можливості більш точно. Надмірне їхнє завищення приводить до невиправданої витрати повітря, збільшенню габаритів і маси затискних пристроїв, деформації заготовок. Дійсні сили затискання, що розвиваються силовими механізмами, не повинні значно перевищувати розрахункові.

Установочно-затискні елементи.

Для зменшення, допоміжного часу застосовують установочно-затискні елементи, щовиконують установочні і затискні функції. Їх підрозділяють на дві групи: що орієнтують і самоцентрують. Перші орієнтують заготовку по одній площині симетрії, другі — по двох взаємно перпендикулярних площинах.

Розглянемо приклад орієнтуючих призматичних механізмів (рис.26, а) з одною твердою або регульованою призмою 1, а другою — рухомою 2, якаможе переміщуватися за допомогою гвинта і маховика 3. Для забезпечення надійного притискання заготовок до основної опори, у призм роблять скоси (рис.26, б).

На рис.27 показана цангова оправка, що призначена для центрування і закріплення заготовки по обробленому отвору діаметром D. На конічний корпус оправки 3 установлена цанга 2, на яку установлена заготовка 4. Цанга являє собою пружинну втулку, що має подовжні прорізи, по трьох з кожної сторони, яки розташовані в шаховому порядку. При обертанні гайки 5 цанга переміщується уздовж корпуса, розтискається і тому центрує і закріплює заготовку. Гайка 1 призначена для зрушення цанги в зворотну сторону по закінченні обробки.

Високу точність центрування і надійне закріплення заготовки забезпечують пристосування у вигляді оправок або патронів з гідро-пластмасою (гідро-пластом). Основною деталлю оправки служить втулка з тонкостінною пружною оболонкою, що установлена на корпусі. Порожнина між корпусом і пружною оболонкою заповнюється гідро-пластом (рис.28, а), на який передається тиск через плунжер від гвинта або від механічного швидкодіючого привода (пневматичного, гідравлічного й ін.). Під дією цього тиску тонкостінна оболонка, пружно деформуються і тому центрує і закріплює заготовку. Після зняття навантаження стінки оболонки займають вихідне положення і заготовка звільняється. Допустиму пружну деформацію оболонки в її середній частині позначимо ∆D_доп. Приймають, що ∆D_доп = 0.003D. Максимальний зазор між установочною поверхнею втулки і базовою поверхнею заготовки позначимо S_max. При установці заготовки на оправку можливі три випадки:

1. > S_max . У цьому випадку оправка центрує і закріплює заготовку.

2. = S_max. Оправка центрує, але не закріплює заготовку.

3. < S_max. Оправка не тільки не закріплює, але і не центрує заготовку і використана бути не може.

Пристрої з гідро-пластом типу патрона (рис.28,б) призначені для закріплення заготовок за зовнішню циліндричну поверхню. У корпусі 1 розташований натискний гвинт 2ізшестигранним отвором під ключ, з'єднаний із плунжером 3. Між корпусом і затискною тонкостінною втулкою 6 поміщений гідро-пласт 7. Гвинт 4, і заглушка 5 закривають отвір, через яке виходить повітря при заливанні гідро-пласту. При обертанні гвинта 2плунжер 3 передає тиск через гідро-пласт на пружну стінку втулки, що забезпечує центрування і закріплення заготовки.

Корпусні та інші елементи пристроїв.

Корпус пристосування — базова деталь, на якій монтуються установочні і направляючі елементи, затискні пристрої, допоміжні деталі і механізми. До конструкції корпусів пред'являється ряд вимог: достатня міцність; твердість; вібростійкість при мінімальній масі; простота виготовлення; зручність установки і зняття заготовки; зручність очищення від стружки; зручність установки і зняття пристрою з верстата. Корпуси можуть бути литими, звареними, збірними, викуваними, вирізаними із сортового прокату (рис.29).

Перевагою ливарного виготовлення є можливість одержання корпусів складної форми з найбільш раціональним розподілом матеріалу, максимальною твердістю і вібростійкістю. Недоліком є висока вартість і тривалість виготовлення. Зварені корпуси також можуть мати складну форму, мати високу твердість. Вони дешевше литих, цикл виготовлення їх значно менше, а маса при тій же міцності на 20...30 % нижче, але нижче і вібростійкість. Істотним недоліком зварених корпусів є короблення унаслідок виникаючих при зварюванні внутрішніх напружень. Для їхнього усунення застосовують відпал.

У харчовому машинобудуванні найбільше часто використовують зварені корпуси з мало-вуглецевої стали, литі чавунні, рідше — збірні і відрізані із сортового прокату.

У багато-позиційних пристроях для додання заготовки різних положень щодо ріжучого інструменту, використовують ділильні пристрої. З їхньою допомогою можна, не звільняючи закріплену заготовку, повернути ії на необхідний кут. Ділильний пристрій складається з ділильного диска з отворами або пазами під фіксатор і фіксатора. Ділильний диск і заготовка закріплюються на рухомій частині пристрою, а фіксатор — на нерухомій.

Читайте також:

1. Вид заняття: лекція
2. Вид заняття: лекція
3. Вид заняття: лекція
4. Вид заняття: лекція
5. Вид заняття: лекція
6. Вступна лекція
7. Вступна лекція 1. Методологічні аспекти технічного регулювання у
8. Клітинна селекція рослин.
9. Колекція фонограм з голосами осіб, які анонімно повідомляли про загрозу вибуху
10. ЛЕКЦІЯ (4): Мануфактурний період світової економіки
11. Лекція - Геополітика держави на міжнародній арені
12. Лекція 02.04.2013

Переглядів: 1241