Ахлюстина_Приспособления

3.5.5. Эксцентриковые силовые механизмы

Стандартные круглые эксцентрики (рис. 21) являются самотормозящими и их предельные размеры: эксцентриситет e=1,7…4 мм; диаметр D =32…80 мм.

S – ход эксцентрика; – наибольший угол поворота рукоятки; α – начальный угол установки эксцентрика; В – ширина эксцентрика; Q – необходимое усилие для зажима; L – длина рукоятки.

Необходимая величина эксцентриситета

cos cos( )

В таких механизмах эксцентрик представляет собой диск со смещенной осью вращения (на величину эксцентриситета е).

31

Угол подъема α (угол клина) образуется при вращении эксцентрика вокруг оси.

Уравнение силового замыкания имеет вид:

Рис. 21. Схема действия сил на эксцентриковый зажим

Эксцентриковый зажим с Г-образным прихватом (сапожком рис. 22) удобен в эксплуатации. При ослаблении усилия зажима (при повороте эксцентрика на небольшой угол) прихват поворачивается, заготовка освобождается [1].

Эксцентриковый зажим данной конструкции применяется в тех случаях, когда по условиям закрепления зажимающий эксцентрик должен быть вынесен за стенку приспособления. Заготовка зажимается Г-образным прихватом 1, установленном в стакане 2, при действии эксцентрика 3 на фланец стакана 2. Возврат прихвата в исходное положение осуществляется пружиной 5

32

Рис. 22. Эксцентриковый зажим с Г-образным прихватом

Схема зажима заготовки регулируемым прихватом (рис. 23).

Положение прихвата регулируется по высоте гайкой 2. При установке и съеме заготовки прихват 1 отводится вместе с эксцентриком 3 .

Зажим эксцентриковый тисочного типа (рис. 24) работает по следующей схеме: двухсторонний эксцентрик 3 при повороте рукоятки разводит плунжеры 4, которые через кулачки 2 сообщают усилие зажимающим ползунам 1. При раскреплении ползуны отводятся пружинами.

33

устройства на расчетную схему наносят силы закрепления W и тяговое усилие Q (или крутящий момент), которые обеспечивают привод, основные размеры силового привода, например, диаметр пневмоцилиндра, плечи рычажного механизма.

ПРИМЕР 1 Разработать расчетную схему зажимного устройства оправки.

Особенность схемы (рис. 25) зажимного устройства – отсутствие силового механизма, а определяемым параметром здесь является диаметр пневмоцилиндра D.

D

Рис. 25. Схема силового привода

ПРИМЕР 2

Разработать расчетную схему зажимного устройства приспособления.

Рис. 26. Схема силового привода с силовым механизмом

Особенность схемы зажимного устройства – наличие силового механизма и силового привода, параметры которых (l1 ,l2 и D) определяют соответствующими расчетами рис. 26

35

η= 0,95 – рычажного механизма, η = 0,85 – для пневмоцилиндра.

3.7.Зажимное устройство, предупреждающее смещение заготовки от действия сил

1.Сила Р, возникающая при обработке деталей, и сила закрепления W прижимают заготовку к опорам приспособления (рис. 27, а). При постоянном

значении силы Р , сила W=0. этой схеме соответствуют операции обтачивания в центрах, протягивания отверстий, цекования бобышек [6]. Если возникают допонтельные сдвигающие силы N, направленные против силы закрепления, то W=kN, где k–коэффициент запаса ( k >1).

При нестабильной силе Р ( при фрезеровании) должно быть W >0 для предупреждения вибраций, зазоров в системе и для повышения её жёсткости.

2. Сила Р направлена против зажимного устройства (рис. 27, б). Для зажимного

J1 J2

3. Силы, возникающие при обработке, стремятся отодвинуть заготовку от опор (рис. 27, в). Эта схема характерна для случаев, когда направление подачи инструмента меняется (фрезерование замкнутых контуров). Смещение заготовки предупреждается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с опорами и зажимными элементами. Согласно этому условию Р<Wf1+Wf2, где f1 и f2 – коэффициенты трения заготовки с установочными и зажимными элементами.

Вводя коэффициент запаса k >1, получим окончательно W= kP . f1 f2

Эта расчётная схема применима для случая установки на два пальца и перпендикулярную к ним плоскость.

Из условий точности обработки и предохранения базового отверстия от вмятин ромбического пальца сила резания должна восприниматься силой трения на базовой плоскости заготовки, т.е. пальцы должны быть разгружены.

36

з)з)

Рис. 27. Схемы установки заготовки в приспособлении

исхемы сил возникающих при обработке

4.Силы, возникающие при обработке (рис. 27, г), направлены против опор

(сила Р1) и одновременно стремятся сдвинуть заготовку в боковом направлении

37

(сила Р2). При достаточной жёсткости опор и наличии зажимного устройства второго типа силу W находим по аналогии с предыдущим случаем P2<(W+P1)f2+Wf1

kP2

если f1=f2=f , то W= f1 f2 .

5. Сила P1 направлена навстречу силе закрепления (рис. 27, д). Сила закрепления W должна быть достаточной для обеспечения контакта заготовки с опорами приспособления и предупреждения её сдвига в направлении действия силы Р2. При зажимном устройстве второго типа первому условию отвечает равенство W’=k1P1, а второму равенство – k2P2=W’’+(W’’–P1)f2; отсюда:

Из найденных значений W’ и W’’ выбирают большее.

При использовании зажимного устройства первого типа первому условию

Силу закрепления W принимают по большему из значений W’ и W’’.

38

При выборе схем установки нужно обеспечивать три условия: заготовка должна занимать устойчивое положение до приложения сил закрепления; в процессе закрепления заготовки не должно быть нарушено приданное ей при установке положение; силы, возникающие при обработке, не должны смещать заготовку. Первое условие обеспечивают правильной расстановкой элементов относительно центра тяжести заготовки, второе – выбором направления и места приложения силы закрепления, выполнение третьего условия рассмотрено в приведённых выше примерах расчёта.

На рис. 27, е показана схема обработки заготовки, закреплённой горизонталь-

но приложением силы W. Плечо а силы W (рис. 27, ж) должно быть выбрано таким, чтобы заготовка была плотно приложена к установочным элементам приспособления. До начала обработки на заготовку кроме силы закрепления W действу-

ют реакции опор R и R1, а также силы трения F, F1, F2 (массу заготовки не учитываем). Последние четыре силы препятствуют повороту заготовки по часовой стрелке от действия силы W. Приравняв сумму моментов сил относительно точки 0 нулю, получим:

R1(b f1c)

W(n+f2m)=R(c–fb), где f, f1, f2 – коэффициенты трения в местах касания заготовки опор приспособления и зажимных элементов.

Подставляя значение силы W, получим:

После преобразований получим, что при любом значении силы W

При установившемся процессе на заготовку действуют силы Р1 и Р2 (рис. 27, з). Из условия равновесия Wa+Wf2l–kP2e–kPl=0;

k(P2e P1l)

где k – коэффициент запаса.

39

3.8. Зажимное устройство, предотвращающее проворачивание заготовки от действия момента

1. Заготовка, установленная в трёхкулачковом патроне, находится под действием момента М и осевой силы Р (рис. 28, а). Силу закрепления можно найти из

kM

равенства W=3fR, где R – радиус заготовки; f – коэффициент трения её поверх-

ности в кулачках. При больших значениях Р могут возникнуть дополнительные силы трения между торцом заготовки и уступами кулачков.

где f2 – коэффициент трения заготовки с уступами кулачков; R1 – средний радиус расположения площадки контакта.

При противоположном направлении силы Р следует пользоваться формулой

kM

W= 3 fR .

Значение W проверяют на невозможность осевого сдвига заготовки по форму-

ле kP=3f1W.

40