ТЕМА: Зажимные устройства и силовые приводы.

ТЕМА: Зажимные устройства и силовые приводы.

Зажимными устройствами или механизмами называют механизмы, устраняющие возможность вибрации или смещения заготовки относительно установочных элементов приспособления под действием собственного веса и сил, возникающих в процессе обработки (сборки).

Необходимость применения зажимных устройств исчезает в двух случаях:

1. Когда обрабатывают (собирают) тяжелую, устойчивую заготовку (сборочную единицу), по сравнению с весом которой силы механической обработки (сборки) малы;

2. Когда силы, возникающие при обработке (сборке) приложены так, что они не могут нарушить положение заготовки, достигнутое базированием.

Требования, предъявляемые к зажимным устройствам:

— При зажиме не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое базированием, что достигается рациональным выбором направлений и мест приложения зажимов.

— Зажим не должен вызывать деформации закрепляемых в приспособлении заготовок или порчи (смятия) их поверхностей.

— Сила зажима должна обеспечивать надежное закрепление заготовки относительно установочных элементов приспособлений в процессе обработки и не допускать её сдвига, поворота или вибрации.

— Зажим и открепление заготовки необходимо производить с минимальной затратой сил и времени рабочего. При использовании ручных зажимов усилие руки не должно превышать 140…150 Н.

— В зажимных механизмах должна предусматриваться защита от попадания стружки и загрязнения.

— Зажимной механизм должен быть простым по конструкции, максимально удобным и безопасным в работе.

Зажимные устройства приспособлений

служат для зажима (закрепления) и разжима (раскрепления) деталей, обрабатываемых на станках.

Эти устройства не должны изменять положение детали в приспособлении при её закреплении и допускать её смещение при обработке на станке.

Зажимные устройства приспособлений подразделяются на простые (элементарные) и комбинированные, т.е. состоящие из нескольких простых.

В зависимости от источника силы, требуемой для зажима заготовки, зажимные устройства разделяют на:

— Ручные

— Механизированные

— Автоматизированные

Ручные зажимные устройства приводит в действие рабочий за счет своей мускульной силы.

Механизированные зажимные устройства работают от пневматического или гидравлического привода.

Автоматизированные устройства приводятся в действие от вращающихся узлов станка: шпинделя, патронов с кулачками, на которые действуют центробежные силы. При этом зажим и разжим детали производится без участия рабочего.

Простые зажимные устройства состоят из одного элементарного зажима, они бывают клиновые, винтовые, эксцентриковые, рычажные и т.д.

Клин применяется в различных конструктивных вариантах: плоский односкосый, двускосый или круглый, винтовой клин в форме торцового кулачка.

Клиновые зажимы применяются в приспособлениях в сочетании с другими элементарными зажимами.

Плоский односкосый клиновой зажим

Клин, 2- ролик, 3- рычаг

Рычажный зажим

Шарнирно рычажные механизмы применяются в том случае, когда для закрепления заготовки требуется большая сила.

По конструкции их делят на:

· однорычажные;

· двурычажные одностороннего действия ;

· двурычажные двустороннего действия.

Однорычажный шарнирный механизм одностороннего действия.

Винтовой зажим

Винтовые ручные зажимы находят большое применение в станочных приспособлениях вследствие их простоты и надежного закрепления заготовок.

Недостатки:

— значительное вспомогательное время, необходимое для разжима и зажима детали;

— большая затрата мускульной силы;

— непостоянство силы зажима и возможность смещения заготовки от силы трения на торце винта.

Закрепление заготовок винтовыми зажимами в приспособлениях производится ключами, ручками, гайками, установленными на конце винта.

Эксцентриковые зажимы

Эти зажимы являются быстродействующими, но развивают меньшую силу зажима, чем винтовые, имеют ограниченное линейное перемещение и не могут надежно работать при значительных колебаниях размеров между установочной и зажимаемой поверхностями обрабатываемых заготовок данной партии.

В приспособлениях применяют круглые и криволинейные эксцентриковые зажимы.

Цанговые зажимы

Представляют собой разрезные пружинящие гильзы, на которые заготовки или собираемые детали можно устанавливать по наружным и внутренним цилиндрическим и шлицевым поверхностям.

Мембранные патроны

Применяются для точного центрирования заготовок по наружной и внутренней цилиндрическим поверхностям.

Мембранный патрон состоит из круглой привертываемой к планшайбе мембраны с симметрично расположенными кулачками число которых 6-12.

Силовые приводы

Повышают производительность при работе на станке и облегчают труд рабочего как при установке и закреплении объекта механической обработки, так и при повороте приспособлений в процессе обработки, снятии обработанных деталей со станка, удалении стружки, дальнейшей транспортировке деталей и др.

Наибольшее применение получили следующие силовые приводы станочных приспособлений:

o пневматические;

o гидравлические;

o пневмогидравлические;

o электромеханические;

o пружинно-гидравлические комбинированные;

o магнитные;

o вакуумные, и др.

Пневмоприводы.

Вследствие относительной простоты и невысокой себестоимости конструкции при наличии в цехе пневмосети наибольшее применение получили пневматические приводы.

Состоят пневмоприводы из пневмодвигателя, пневматической аппаратуры и пневмосети, представляющей собой трубы, рукава, каналы и соединения. В качестве двигателя обычно применяется цилиндр с поршнем ) или пневматическая рабочая камера с мембраной. Соответственно по принципу работы пневмодвигатели делятся на поршневые и мембранные.

Достоинства:

— быстрота действия,

— простота управления,

— надежность и стабильность в работе,

— нечувствительность к изменению температуры окружающей среды,

— использование отработанного воздуха для сдува стружки и т. п.

Недостатки:

— большие габариты, так как давление воздуха в пневмосети не превышает 0,4...0,6 МПа,

— невысокий к. п. д. ( для пневмоцилиндров 0,85…0,9)

— невозможность обеспечения плавности хода зажимных элементов в работе.

Пневмоприводами оснащаются:

1) стационарные приспособления, закрепляемые на столах фрезерных, сверлильных и других станков;

2) вращающиеся приспособления (патроны, оправки);

3) приспособления, устанавливаемые на вращающихся и делительных столах при непрерывной и позиционной обработке.

Гидроприводы

Благодаря использованию более высокого давления жидкости (до 15 МПа) по сравнению с пневмоприводом (0,4…0,6 МПа), при тех же развиваемых усилиях, гидродвигатели имеют

Следующие достоинства:

— меньшие габариты и вес;

— масло обеспечивает смазку трущихся частей.

Недостатки гидроприводов:

— сложность гидроустановки и необходимость в дополнительной площади для ее размещения;

— большая стоимость.

Гидравлический привод состоит из силового гидравлического цилиндра, насоса, бака, трубопроводов, аппаратуры управления и регулирования. Гидроцилиндры бывают одностороннего и двухстороннего действия.

Электромеханические приводы

Электромеханический привод аналогичен ручному дистанционному, но вместо штурвала имеется электродвигатель с понижающей передачей.

Электродвигатели приводят в действие зажимные устройства приспособлений с помощью механизмов, служащих для преобразования вращательного движения ротора в поступательное движение исполнительных органов.

Электромеханические приводы значительно проще по конструкции и более удобны в эксплуатации, чем пневмо- и гидроприводы. В состав электромеханического привода входят электродвигатель, передаточный механизм и система управления электродвигателем.

Магнитные приводы

Приспособления, где для закрепления деталей используется энергия магнитного поля.

Магнитные приспособления обладают рядом достоинств по сравнению с другими быстродействующими приспособлениями, которые могут обеспечить их широкое применение в производстве:

— равномерное распределение силы притяжения по всей опорной поверхности деталей вместо приложения сосредоточенных нагрузок;

— удобный и технически простой подвод энергии или полная автономность в действии (в случае применения постоянных магнитов);

— большее рабочее пространство и широкий доступ к обрабатываемым поверхностям;

— высокая жесткость приспособления, обеспечивающая точную обработку;

— удобство управления;

— отсутствие сложных дополнительных устройств для обеспечения работы магнитных приспособлений.

По источнику энергии магнитные приспособления подразделяются на электромагнитные и приспособления с постоянными магнитами.

Электромагнитные приспособления отличаются простотой конструкции, удобством управления и невысокой стоимостью. Так как их лектромагнитное поле простирается относительно далеко, оно может намагнитить металлический режущий инструмент, что приведет к снижению эффективности процесса резания.

Поэтому область их применения ограничивается плоскошлифовальными станками, где инструментом служит абразивный круг.

Вакуумные приводы

Вакуумные приводы обеспечивают прижим заготовки к опорной плоскости корпуса силой атмосферного давления.

В этом случае заготовка не деформируется под действием сосредоточенных сил зажима.

Вакуумные приспособления особенно удобны при закреплении тонких плоских деталей из немагнитных материалов, когда невозможно использовать магнитную технологическую оснастку.

Они применяются и для закрепления заготовок с криволинейной базовой поверхностью.

Вакуумный привод представляет собой одно- или двухступенчатый поршневой пневмонасос. Реже применяются эжекторы (струйные пневмонасосы), работающие сжатым воздухом — в случаях, когда возможно попадание большой количества смазочно-охлаждающей жидкости и пыли в вакуумную систему.

ТЕМА: Зажимные устройства и силовые приводы.

Зажимными устройствами или механизмами называют механизмы, устраняющие возможность вибрации или смещения заготовки относительно установочных элементов приспособления под действием собственного веса и сил, возникающих в процессе обработки (сборки).

Необходимость применения зажимных устройств исчезает в двух случаях:

1. Когда обрабатывают (собирают) тяжелую, устойчивую заготовку (сборочную единицу), по сравнению с весом которой силы механической обработки (сборки) малы;

2. Когда силы, возникающие при обработке (сборке) приложены так, что они не могут нарушить положение заготовки, достигнутое базированием.

Требования, предъявляемые к зажимным устройствам:

— При зажиме не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое базированием, что достигается рациональным выбором направлений и мест приложения зажимов.

— Зажим не должен вызывать деформации закрепляемых в приспособлении заготовок или порчи (смятия) их поверхностей.

— Сила зажима должна обеспечивать надежное закрепление заготовки относительно установочных элементов приспособлений в процессе обработки и не допускать её сдвига, поворота или вибрации.

— Зажим и открепление заготовки необходимо производить с минимальной затратой сил и времени рабочего. При использовании ручных зажимов усилие руки не должно превышать 140…150 Н.

— В зажимных механизмах должна предусматриваться защита от попадания стружки и загрязнения.

— Зажимной механизм должен быть простым по конструкции, максимально удобным и безопасным в работе.