книги из ГПНТБ / Милевский Э.Б. Автоматизация процессов индексирования учеб. пособие для студентов машиностроит. специальностей

После очередного поворота стол необходимо отпускать на кольце­ вую опору, что при наличии жесткого фиксатора достаточных размеров обеспечивает высокую жесткость стола при различных видах нагружения.

При расчете и проектировании поворотных столов с Т — образными пазами (на торцевой поверхности планшайбы) необходимо тща­ тельно выбирать размеры этих пазов и их расположение с целью пре­ дупреждения опасного ослабления планшайбы.

К. механизмам поворота и фиксирования шпиндельных блоков и по­ воротных столов предъявляется ряд основных требований: 1) необходи­

Кроме того, для блоков с центральным приводом рабочих шпинде­ лей необходимо учитывать также дополнительный момент Млоп. (этот момент весьма небольшой) от вращения этих шпинделей при обкатыва­ нии вокруг центрального колеса:

Л4доп= (Л4шп- + Jjmn • ешп) • —“ »

Z 2

2,

Мдоп= (/'• £ +Л4Тр) • —L кГсм (10_І нм),

Z 2

где /]шп — момент инерции всех рабочих шпинделей с закрепленными на

них деталями; ЛІщп — момент сил сопротивления всех шпинделей в опорах,

Z\ и z2 — число зубьев центрального колеса и шпиндельных шестерен. Создание благоприятных условий при индексировании столов и бло­ ков связано с приложением силы поворота на максимальном радиусе н с уменьшением их массы и углового ускорения, причем механизм пово­ рота должен создавать усилия, которые разгружали бы опорные поверх­

ности.

4.ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ

Вавтоматических линиях для обработки корпусных деталей приме­ няются поворотные устройства, которые позволяют изменять положение деталей на отдельных участках линии. Конструкция и привод поворот­ ного устройства должны обеспечивать совмещение времени его работы

смашинным или вспомогательным временем обработки детали.

21

Привод и управление поворотным устройством желательно осуще­ ствлять от имеющихся уже на линии гидропанелей, чтобы не усложнять гндросхему и блокировку ее отдельных механизмов.

В зависимости от принятой технологии обработки на линиях при­ меняются следующие поворотные устройства: барабаны для поворота

.вокруг горизонтальной оси (рис. 6 «а»), столы поворота вокруг верти­ кальной оси (рис. 6 «б»), и кантователи вокруг наклонной оси (рис. 6 «6»).

й-й

Z?1—

Рис. 8. Конструкция нормализованного поворотного стола линии для поворота изделии в горизонтальной плоскости.

На рис. 7 показана конструкция барабана для поворота детали во­ круг горизонтальной оси на 90°. Устройство состоит из основания 1 и поворотной части 6, на которой устанавливаются детали. Движение осу­ ществляется от гидроцилиндра 12, через шток рейку 11, шестерню 10, храповой механизм и шестерню 9, находящуюся в зацеплении с зубья­ ми 7 на поворотной части 6. При возврате штока цилиндра поворотная часть неподвижна — она индексируется фиксатором 4, который пооче­ редно заходит в одну из четырех втулок 5, запресованных на поворот­ ной части. К торцам поворотной части 6 привернуты диски 3, опираю­ щиеся на ролики 2. Ролики, расположенные под одним из дисков, выпол­ няются с ребордами, которые входят в паз на ободе диска. Так. барабан

23

фиксируется в осевом направлении. Упоры 8 определяют крайнее по­ ложение приводной рейки.

На рис. 8 показана конструктивная схема нормализованного пово­ ротного стола для поворота изделий в горизонтальной плоскости.

Привод поворота осуществляется от гидравлического цилиндра 4 через шток-рейку 9 и реечное колесо 8, связанное с поворотной платфор­ мой 3. Регулировка угла поворота стола производится перестановкой упоров 5. Деталь размещается на опорных планках 2 поворотной плат­ формы и направляющих планках 1.

М Е Х А Н И З М Ы А В Т О М А Т И Ч Е С К О Г О П О В О Р О Т А

Для осуществления периодического перемещения или поворота при­ способлений, револьверных головок и питателей, шпиндельных блоков, поворотных столов и стоек, столов шлифовальных, долбежных и стро­ гальных станков, автоматических линий применяются разнообразные устройства и механизмы, которые составляют 4 группы: механические устройства поворота (зубчатые, рычажные, кулачковые, мальтийские), гидравлические, пневматические и электромеханические.

Все эти 4 группы устройств и механизмов поворота с точки зрения индексирования могут осуществлять или постоянную скорость индекси­ рования или переменную.

I.МЕХАНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ПОВОРОТА

1.ЗУБЧАТЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВОРОТА

В з у б ч а т ы х м е х а н и з м а х п о в о р о т а ведущее звено имеет постоянную линейную или угловую скорость, однако их применение в современных автоматах ограничено из-за высоких значений угловых ус­ корений: поворот происходит с большими ударами и с высокими инер­ ционными нагрузками и напряжениями в механизмах. Поэтому зубча­ тые механизмы применяются в основном на тихоходных автоматах для поворота крупных узлов, т. к. их включение и выключение осуществля­ ется муфтой без больших инерционных усилий.

Переменная скорость поворота может быть осуществлена с приме­ нением дополнительного гидравлического механизма.

Зубчатые механизмы поворота встречаются четырех групп: непол­

меняются на автоматах с небольшими скоростями рабочих и холостых ходов, а также для поворота шпиндельных блоков (при этом угол пово­ рота распредвала весьма маленький, что выгодно на автоматах с одним распредвалом).

б) Получервячная пара (рис. 9, б) выполняется с числом заходов равным двум, а червяк 2 выполняется с одним полувитком, заменяя вто­ рую половину полудиском.

24

Для прерывистого поворота червячного колеса 1 на угол ср червяк выполняется двухзаходным, т. е.

где t1— шаг червяка,

1 — шаг червячного колеса.

Рис. 9. Зубчатые механизмы поворота

При повороте червяка 2 на первые полоборота колесо 1 поворачи­ вается на угол ф, т. к. наклонная грань 3 червяка в это время обеспечи­ вает перемещение зуба колеса на шаг. При дальнейшем повороте чер вяка 2 на следующие полоборота зацепление с колесом происходит по прямой грани 4, которая фиксирует колесо 1 в неподвижном положении, чем и обеспечивается прерывность вращения колеса.

Число зубьев червячного колеса 2 следует выбирать из следующе-

го условия:

2л

Ф

Диаметр колеса D выбирается из конструктивных соображений,

после чего производится расчет параметров механизма.

п'і Механизмы с неполными цевочными колесами (рис. У, ß) при-

г) Зубчатые механизмы (червячная пара) с переключающейся муф­ той (рис. 9, г) широко применяются для ускоренного индексирования револьверной головки автоматов фасонно-продольного точения при мед­ ленно вращающемся распредвале. При этом вал закручивает пружину, которая осуществляет быстрый поворот после вывода упора, стопоря­ щего головку. Окончание поворота наблюдается после того, как голов­ ка надвинется на упор.

2. РЫЧАЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВОРОТА

Рычажные механизмы имеют высокий КПД, однако необеспечивают плавность поворота, уступая в этом кулачковым и мальтийским ме­ ханизмам.

Рычажные механизмы встречаются двух групп: рычажно-храповые и рычажно-кулисные (рис. 10).

а) Рычажно-храповые механизмы (рис. 10, а) получили распрост­ ранение на автоматах с одним распредвалом и большим числом рабо­ чих позиций, т. к. обеспечивают поворот на небольшой угол. Иная кон­ струкция таких механизмов применяется для поворота крупных узлов на большие углы (рис. 10, б).

Применение храпового механизма в современных средствах автома­ тизации весьма ограничено. Прежде всего, усложнено устройство, т. к. для обеспечения прерывистого поворота храпового колеса по стрелке В необходимо сообщать ведущему звену возвратно-поступательное движе­ ние, т. е. движение разных знаков.

Одним из главных недостатков этих механизмов является большой шум при работе и интенсивный износ зубьев, особенно при высоких ско­ ростях перемещения. Кроме того, невозможно осуществить плавную ре­ гулировку угла поворота храпового колеса (регулировка осуществляется только на величину, кратную шагу зубьев храпового колеса).

Расчет храпового механизма основан на определении угла фПОвпо­ ворота ведущего звена храпового механизма (или величины перемеще­ ния hneр ползушки ведущего звена), обеспечивающего необходимый угол поворота храпового колеса ср:

фпов = ср + срх,

(D

шипно-кулисный механизм, изображенный на рис. 10, г, в автоматах и

26

Упороднооборошоо

пуф т ы

27

полуавтоматах, где жестко не ограничен угол поворота ведущего звена

—кривошип; ои приводится в движение зубчатой парой от однооборот­ ной муфты. Кулиса совершает одновременно качательное и возвратно­ поступательное движение.

Однако угол поворота ведущего звена весьма значителен, что огра­ ничивает применение рычажно-кулисного механизма. Например, для по­ ворота блока на 60° поводку необходимо повернуться на 240°.

3. КУЛАЧКОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВОРОТА

узла за счет соответствующего профилирования кулачка при небольшом

Рис. II. Механизмы поворота кулачковые (а, б, в) и с муфтами обгона (г, д)

28

угле поворота распредвала. Поэтому такие механизмы широко распрост­ ранены в автоматах с одним распредвалом, вращающемся с постоянной скоростью.

Недостатки: низкий КПД, большие габариты и быстрый износ ку­ лачков. Поэтому применяются для поворота небольших узлов: револь­ верных головок, качающихся приспособлений, небольших столов и т. д .

Кулачковые механизмы встречаются четырех групп:

Для периодического поворота карусели сборочных автоматов ис­ пользуют храповые механизмы двух конструктивных исполнений: с по­ ступательно перемещающейся осью качания собачки и с качающейся осью собачки. Наибольшее распространение получили храповые меха­ низмы с качающейся осью собачки, т. к. они позволяют обеспечить на­ правление усилия, передаваемого собачкой храповому колесу, по каса­

где ß1 — небольшой дополнительный угол качания рычага с собач­ кой, обеспечивающий перебег собачки и ее более высокую надежность западания во впадину зуба.

Радиус R расположения центра собачки

где di — диаметр бобышки собачки;

S — зазор между бобышкой собачки и наружным диаметром колеса (обычно S = 1 + 2 мм).

Радиус храпового колеса по впадинам зубьев

где Іг — высота зуба колеса.

Размеры DXp и d\ задаются конструктивно. Высота зуба h и диаметр оси собачки do определяются из расчета на прочность.

Примечание. Для. предотвращения выхода собачки из зацепления с храповым коле­ сом принимают значение угла у в пределах 8-г 12°.

Угол впадины зуба храпового колеса составляет 45-р80°, а угол фі при вершине но­ сика собачки равен фі = 4—5°.

29

Рис. 12. Кулачково-цевочные механизмы поворота

30