Jakie mechanizmy mocujące są stosowane w oprawach. Elementy mocujące. Klasyfikacja elementów mocujących
W produkcji seryjnej i małoseryjnej urządzenia projektuje się z wykorzystaniem uniwersalnych mechanizmów zaciskowych (CLM) lub specjalnych jednoogniwowych z napędem ręcznym. W przypadkach, gdy jest to wymagane wielkie siły do mocowania obrabianych przedmiotów zaleca się stosowanie zacisków zmechanizowanych.
W zmechanizowanej produkcji używają mechanizmy zaciskowe, w którym dociski automatycznie cofają się na bok. Zapewnia to swobodny dostęp do elementów montażowych w celu oczyszczenia ich z wiórów i łatwość ponownego montażu detali.
Mechanizmy dźwigniowe jednowahaczowe sterowane napędem hydraulicznym lub pneumatycznym stosowane są przy zabezpieczaniu z reguły jednego korpusu lub dużego przedmiotu obrabianego. W takich przypadkach zacisk przesuwa się lub obraca ręcznie. Lepiej jednak zastosować dodatkowe ogniwo umożliwiające wyjęcie drążka ze strefy załadunku przedmiotu obrabianego.
Urządzenia mocujące Typ w kształcie litery L jest częściej używany do mocowania elementów korpusu od góry. Aby obrócić zacisk podczas mocowania, przewidziano rowek na śrubę o prostym przekroju.
Ryż. 3.1.
Łączone mechanizmy mocujące służą do mocowania szerokiej gamy detali: opraw, kołnierzy, pierścieni, wałów, listew itp.
Spójrzmy na niektóre standardowe projekty mechanizmy zaciskowe.
Mechanizmy mocujące dźwigniowe wyróżniają się prostotą konstrukcji (ryc. 3.1), znacznym przyrostem siły (lub ruchu), stałością siły docisku oraz możliwością zabezpieczenia przedmiotu obrabianego w trudno dostępne miejsce, łatwość obsługi, niezawodność.
Mechanizmy dźwigniowe stosowane są w postaci zacisków (prętów dociskowych) lub jako wzmacniacze napędów mechanicznych. Aby ułatwić montaż detali, mechanizmy dźwigniowe są obrotowe, składane i ruchome. Zgodnie z ich konstrukcją (ryc. 3.2) mogą być prostoliniowe i chowane (ryc. 3.2, A) i obrotowy (ryc. 3.2, B), składanie (ryc. 3.2, V) z wahliwą podporą, zakrzywioną (ryc. 3.2, G) i połączone (ryc. 3.2, 
Ryż. 3.2.
Na ryc. 3.3 przedstawia uniwersalne dźwigniowe CM z ręcznym napędem śrubowym, stosowane w produkcji indywidualnej i na małą skalę. Są proste w konstrukcji i niezawodne.
Śruba podporowa 1 montowany w rowku w kształcie litery T stołu i zabezpieczony nakrętką 5. Pozycja zacisku 3 Wysokość reguluje się za pomocą śruby 7 ze stopką podporową 6, i wiosna 4. Siła mocowania do przedmiotu obrabianego przenoszona jest z nakrętki 2 przez zacisk 3 (ryc. 3.3, A).
W ZM (ryc. 3.3, B) przedmiot obrabiany 5 jest zabezpieczony zaciskiem 4, i przedmiot obrabiany 6 zaciskanie 7. Siła mocowania przenoszona jest ze śruby 9 do przyklejenia 4 przez tłok 2 i śruba regulacyjna /; do zacisku 7 - przez zamocowaną w nim nakrętkę. Przy zmianie grubości detali położenie osi 3, 8 łatwa regulacja.
Ryż. 3.3.
W ZM (ryc. 3.3, V) rama 4 mechanizm zaciskowy mocowany jest do stołu za pomocą nakrętki 3 poprzez tuleję 5 z gwintowanym otworem. Zakrzywiona pozycja zacisku 1 ale wysokość reguluje się za pomocą wspornika 6 i śruba 7. Zacisk 1 pomiędzy podkładką stożkową zamontowaną jodycznie z łbem śruby 7 a podkładką umieszczoną nad pierścieniem zabezpieczającym jest luz 2.
Konstrukcja ma łukowaty zacisk 1 podczas mocowania przedmiotu obrabianego za pomocą nakrętki 3 obraca się wokół osi 2. Śruba 4 w tej konstrukcji nie jest przymocowany do stołu maszyny, ale porusza się swobodnie w szczelinie w kształcie litery T (ryc. 3.3, d).
Śruby stosowane w mechanizmach zaciskowych wytwarzają siłę na końcu R, co można obliczyć za pomocą wzoru
Gdzie R- siła pracownika przyłożona do końca rękojeści; L- Długość rękojeści; r av - średni promień gwintu; a - kąt skoku gwintu; cf to kąt tarcia w gwincie.
Moment rozwijający się na klamce (kluczu) do uzyskania zadanej siły R
gdzie M, p jest momentem tarcia na końcu podpierającym nakrętki lub śruby:
gdzie / to współczynnik tarcia ślizgowego: przy mocowaniu / = 0,16...0,21, przy odpinaniu / = 0,24...0,30; DH - zewnętrzna średnica powierzchni trącej śruby lub nakrętki; s/v - średnica gwintu śruby.
Przyjmując a = 2°30" (dla gwintów od M8 do M42, kąt a zmienia się z 3°10" na 1°57"), f = 10°30", g średnio= 0,45 s/, D, = 1,7 s/, re b = re u/= 0,15, otrzymujemy przybliżony wzór na moment na końcu nakrętki M gr = 0,2 dP.
Do śrub z płaskim końcem M t p = 0 ,1с1Р+ n oraz dla śrub z kulistym końcem M Lr ~ 0,1 s1R.
Na ryc. 3.4 pokazuje inne mechanizmy zaciskowe dźwigni. Rama 3 uniwersalny mechanizm zaciskowy z napędem śrubowym (ryc. 3.4, A) przymocowane do stołu maszyny za pomocą śruby/nakrętki 4. Klejący B podczas mocowania przedmiot obraca się wokół osi 7 za pomocą śruby 5 zgodnie ze wskazówkami zegara. Pozycja zacisku B z ciałem 3 Łatwa regulacja w stosunku do stałej wykładziny 2.
Ryż. 3.4.
Specjalny mechanizm zaciskowy dźwigniowy z dodatkowym łącznikiem i napędem pneumatycznym (rys. 3.4, B) stosowany w produkcji zmechanizowanej do automatycznego usuwania drążka ze strefy ładowania przedmiotu obrabianego. Podczas odkręcania przedmiotu obrabianego/pręta B przesuwa się w dół podczas przyklejania 2 obraca się wokół osi 4. Ten ostatni razem z kolczykiem 5 obraca się wokół osi 3 i zajmuje pozycję zaznaczoną linią przerywaną. Klejący 2 usunięte ze strefy załadunku przedmiotu obrabianego.
Klinowe mechanizmy mocujące występują w wersji klinowej jednoskośnej i klinowo-tłokowej z jednym tłokiem (bez rolek lub z rolkami). Klinowe mechanizmy mocujące wyróżniają się prostotą konstrukcji, łatwością konfiguracji i obsługi, możliwością samohamowania i stałą siłą docisku.
Aby bezpiecznie trzymać obrabiany przedmiot 2 w adaptacji 1 (ryc. 3.5, A) klin 4 musi posiadać funkcję samohamowania ze względu na kąt a skosu. Zaciski klinowe stosowane są samodzielnie lub jako ogniwo pośrednie w kompleksie systemy mocowania. Pozwalają zwiększyć i zmienić kierunek przenoszonej siły Q.
Na ryc. 3,5, B przedstawia znormalizowany, obsługiwany ręcznie klinowy mechanizm zaciskowy do mocowania przedmiotu obrabianego do stołu maszyny. Obrabiany przedmiot mocowany jest za pomocą klina/ruchomego względem korpusu 4. Położenie ruchomej części zacisku klinowego jest ustalane za pomocą śruby 2 , orzech 3 i krążek; część stała - śruba B, orzech 5 i podkładka 7.
Ryż. 3.5. Schemat (A) i projekt (W) klinowy mechanizm zaciskowy
Siłę docisku wytwarzaną przez mechanizm klinowy oblicza się ze wzoru
gdzie sr i f| - kąty tarcia odpowiednio na nachylonych i poziomych powierzchniach klina.
Ryż. 3.6.
W praktyce produkcji maszynowej coraz częściej stosuje się urządzenia z rolkami w klinowych mechanizmach mocujących. Takie mechanizmy mocujące mogą zmniejszyć straty tarcia o połowę.
Obliczenia siły mocowania (rys. 3.6) dokonuje się za pomocą wzoru podobnego do wzoru na obliczenie mechanizmu klinowego pracującego w warunkach tarcia ślizgowego na stykających się powierzchniach. W tym przypadku kąty tarcia ślizgowego φ i φ zastępujemy kątami tarcia tocznego φ |1р i φ pr1:
Aby określić stosunek współczynników tarcia podczas poślizgu i
tocząc się, rozważ równowagę dolnego wałka mechanizmu: fa l - = T - .
Ponieważ T = WfFi = Wtgi p tsr1 i / = tgcp, otrzymujemy tg(p llpl = tg górny wałek, wzór jest podobny. W konstrukcjach klinowych mechanizmów mocujących stosuje się standardowe rolki i osie, w których D= 22...26 mm, a D= 10... 12 mm. Jeśli przyjmiemy tg(p =0,1; d/d= 0,5, wówczas współczynnik tarcia tocznego będzie wynosić / k = tg 0,1 0,5 = 0,05 =0,05. Ryż. 3. Na ryc. Rysunek 3.7 pokazuje schematy mechanizmów mocujących klinowo-tłokowy z tłokiem z podwójnym tłokiem bez rolki (ryc. 3.7, a); z tłokiem dwupodporowym i rolką (ryc. 3.7, (5), z tłokiem jednopodporowym i trzema rolkami (ryc. 3.7, c); z dwoma pojedynczymi (wspornikowymi) tłokami i rolkami (ryc. 3.7, G). Takie mechanizmy mocujące są niezawodne w działaniu, łatwe w produkcji i mogą mieć właściwość samohamowania przy określonych kątach skosu klina. Na ryc. Rysunek 3.8 przedstawia mechanizm zaciskowy stosowany w produkcji zautomatyzowanej. Przedmiot obrabiany 5 jest zainstalowany na palcu B i mocowany za pomocą zacisku 3.
Siła mocowania przedmiotu obrabianego przenoszona jest z pręta 8
cylinder hydrauliczny 7 przez klin 9,
klip wideo 10
i tłok 4.
Usunięcie zacisku ze strefy załadunku podczas demontażu i montażu przedmiotu obrabianego odbywa się za pomocą dźwigni 1,
który obraca się wokół osi 11
występ 12.
Klejący 3
łatwo mieszać za pomocą dźwigni 1
lub sprężyny 2, ponieważ w konstrukcji osi 13
dostarczane są prostokątne krakersy 14,
łatwo przesuwać się w rowkach zacisku. Ryż. 3.8. Aby zwiększyć siłę działającą na drążek siłownika pneumatycznego lub innego napędu mechanicznego, stosuje się mechanizmy dźwigniowe na zawiasach. Stanowią ogniwo pośrednie łączące napęd mechaniczny z zaciskiem i znajdują zastosowanie w przypadkach, gdy do zabezpieczenia obrabianego przedmiotu wymagana jest większa siła. Zgodnie z ich konstrukcją dzieli się je na jednodźwigniowe, dwudźwigniowe jednostronnego działania i dwudźwigniowe dwustronnego działania. Na ryc. 3,9, A pokazuje schemat jednostronnego działania przegubowego mechanizmu dźwigniowego (wzmacniacza) w postaci pochylonej dźwigni 5
i wałek 3,
połączone osią 4
z dźwignią 5 i drążkiem 2 cylindra pneumatycznego 1.
Siła początkowa R, rozwijany przez cylinder pneumatyczny, poprzez pręt 2, wałek 3 i oś 4
przenoszony na dźwignię 5.
W tym przypadku dolny koniec dźwigni 5
przesuwa się w prawo, a jego górny koniec obraca zacisk 7 stałe wsparcie B i mocno mocuje obrabiany przedmiot Q. Wartość tego ostatniego zależy od siły W i stosunek ramienia chwytnego 7. Wytrzymałość W dla mechanizmu zawiasowego z jedną dźwignią (wzmacniacz) bez tłoka określa równanie Siła IV, opracowany przez podwójną dźwignię mechanizm zawiasowy(wzmacniacz) (ryc. 3.9, B), równy Wytrzymałość Jeśli"2
,
opracowany przez dwudźwigniowy mechanizm zawiasowo-tłokowy o jednostronnym działaniu (ryc. 3.9, V), określone przez równanie W podanych wzorach: R- siła początkowa na napędzanym drążku napędowym, N; a - kąt położenia pochyłego łącznika (dźwigni); p - dodatkowy kąt uwzględniający straty tarcia w zawiasach ^p = arcsin/^П;/- współczynnik tarcia ślizgowego na osi rolek i w zawiasach dźwigni (f~ 0,1...0,2); (/-średnica osi zawiasów i rolki, mm; D- średnica zewnętrzna rolki nośnej, mm; L- odległość między osiami dźwigni, mm; f[ - kąt tarcia ślizgowego na osiach zawiasów; f 11р - kąt tarcia toczenie na wsporniku rolkowym; tgф pp =tgф-^; tgф pp 2 - współczynnik obniżony tutaj; tgф np 2 =tgф-; / - odległość osi zawiasu od środka tarcie, biorąc pod uwagę straty tarcia w tłoku wspornikowym (skośnym) 3/ , tulei prowadzącej tłoka (ryc. 3.9, V), mm; A- długość tulei prowadzącej tłok, mm. Ryż. 3.9. działania Przegubowe mechanizmy mocujące jednodźwigniowe stosowane są tam, gdzie wymagane są duże siły mocowania przedmiotu obrabianego. Wyjaśnia to fakt, że podczas mocowania przedmiotu obrabianego kąt a nachylonej dźwigni zmniejsza się, a siła mocowania wzrasta. Zatem pod kątem a = 10° siła W na górnym końcu pochyłego ogniwa 3
(patrz ryc. 3.9, A) wynosi JV~ 3,5R, i przy a = 3° W~ 1 adres IP, Gdzie R- siła działająca na pręt 8
siłownik pneumatyczny. Na ryc. 3.10, A Podano przykład konstrukcji takiego mechanizmu. Obrabiany przedmiot / jest zabezpieczony zaciskiem 2.
Siła docisku przenoszona jest z pręta 8
cylinder pneumatyczny przez rolkę 6
i ukośne ogniwo o regulowanej długości 4,
składający się z widelca 5
i kolczyki 3.
Aby zapobiec zginaniu się pręta 8
dla rolki przewidziany jest pręt podtrzymujący 7. W mechanizmie zaciskającym (ryc. 3.10, B) Cylinder pneumatyczny znajduje się wewnątrz obudowy 1
oprawa, do której obudowa mocowana jest za pomocą śrub 2
zaciskanie Ryż. 3.10. mechanizm. Podczas zabezpieczania przedmiotu obrabianego pręt 3
cylinder pneumatyczny z rolką 7 porusza się w górę, a zacisk 5
z linkiem B obraca się wokół osi 4.
Podczas odpinania przedmiotu zacisk 5 przyjmuje pozycję zaznaczoną liniami przerywanymi, nie zakłócając przy tym zmiany przedmiotu obrabianego.
3 Elementy mocujące opraw.doc
3. Elementy mocujące osprzętu3.1. Wybór miejsca, rodzaju i wielkości sił docisku elementy mocujące
Podczas mocowania przedmiotu obrabianego w uchwycie należy przestrzegać następujących podstawowych zasad:
pozycja przedmiotu obrabianego osiągnięta podczas jego opierania nie powinna zostać zakłócona;
mocowanie musi być niezawodne, aby położenie przedmiotu obrabianego pozostało niezmienione podczas obróbki;
Zgniatanie powierzchni przedmiotu obrabianego występujące podczas mocowania, a także jego odkształcenie muszą być minimalne i mieścić się w dopuszczalnych granicach.
Aby zapewnić kontakt przedmiotu obrabianego z elementem podporowym i wyeliminować jego ewentualne przesunięcie podczas mocowania, siłę docisku należy skierować prostopadle do powierzchni element podporowy. W niektórych przypadkach siłę docisku można skierować tak, aby przedmiot obrabiany był jednocześnie dociskany do powierzchni dwóch elementów nośnych;
Aby wyeliminować odkształcenie przedmiotu obrabianego podczas mocowania, punkt przyłożenia siły docisku należy tak dobrać, aby linia jej działania przecinała powierzchnię nośną elementu nośnego. Tylko przy mocowaniu szczególnie sztywnych przedmiotów linia działania siły mocującej może przebiegać pomiędzy elementami nośnymi.
Liczba punktów przyłożenia sił mocujących jest ustalana indywidualnie dla każdego przypadku mocowania przedmiotu obrabianego. Aby zmniejszyć zgniatanie powierzchni przedmiotu obrabianego podczas mocowania, konieczne jest zmniejszenie specyficzne ciśnienie w punktach styku urządzenia mocującego z przedmiotem obrabianym, rozpraszając siłę docisku.
Osiąga się to poprzez zastosowanie w urządzeniach zaciskowych odpowiednio zaprojektowanych elementów stykowych, które umożliwiają równomierne rozłożenie siły docisku pomiędzy dwoma lub trzema punktami, a czasem nawet rozproszenie jej na określonej rozległej powierzchni. DO Liczba punktów mocowania w dużej mierze zależy od rodzaju przedmiotu obrabianego, metody obróbki, kierunku siły skrawania. Za zmniejszenie wibracje i odkształceniami przedmiotu obrabianego pod wpływem siły skrawania należy zwiększyć sztywność układu przedmiot-urządzenie poprzez zwiększenie liczby miejsc mocowania przedmiotu obrabianego i zbliżenie ich do powierzchni obrabianej.
3.3. Określenie rodzaju elementów mocujących
Elementy mocujące obejmują śruby, mimośrody, zaciski, szczęki imadła, kliny, tłoki, zaciski i paski.
Stanowią ogniwa pośrednie w złożonych systemach mocowania.
3.3.1. Zaciski śrubowe
Zaciski śrubowe stosowany w urządzeniach z ręcznym mocowaniem przedmiotu obrabianego, w urządzeniach zmechanizowanych, a także na linie automatyczne podczas korzystania z urządzeń satelitarnych. Są proste, kompaktowe i niezawodne w działaniu.
Ryż. 3.1. Zaciski śrubowe: a – z zakończeniem kulistym; b – z płaskim końcem; c – z butem.
Wkręty mogą mieć kulisty koniec (piąty), płaski lub z butem zapobiegającym uszkodzeniu powierzchni.
Przy obliczaniu śrub z piętą kulkową uwzględnia się tylko tarcie w gwincie.
Gdzie: L- długość rączki, mm; - średni promień gwintu, mm; - kąt natarcia gwintu.
Gdzie: S– skok gwintu, mm; – zmniejszony kąt tarcia.
Gdzie: Pu150 N.
Stan samohamowania: .
Do standardowych gwintów metrycznych, dlatego wszystkie mechanizmy z gwint metryczny samohamowanie.
Przy obliczaniu śrub z płaską piętą uwzględnia się tarcie na końcu śruby.
Na pierścionek na pięcie:
Gdzie: D – średnica zewnętrzna końcówki nośnej, mm; d – średnica wewnętrzna końca nośnego, mm; – współczynnik tarcia.
Z płaskimi końcami:
Dla śruby do butów:
Materiał: stal 35 lub stal 45 o twardości HRC 30-35 i dokładności gwintu III klasy.
^ 3.3.2. Zaciski klinowe
Klin jest używany w następujących opcjach projektowych:
Płaski klin z pojedynczym skosem.
Podwójny klin skośny.
Okrągły klin.
Ryż. 3.2. Płaski klin z pojedynczym skosem.
Ryż. 3.3. Podwójny klin skośny.
Ryż. 3.4. Okrągły klin.
4) klin korbowy w postaci krzywki mimośrodowej lub płaskiej o profilu roboczym zarysowanym według spirali Archimedesa;
Ryż. 3.5. Klin korbowy: a – w formie mimośrodu; b) – w kształcie płaskiej krzywki.
5) klin śrubowy w postaci krzywki końcowej. Tutaj klin o pojedynczym skosie jest jakby zwinięty w cylinder: podstawa klina tworzy podporę, a jego nachylona płaszczyzna tworzy spiralny profil krzywki;
6) w mechanizmach klinowych samocentrujących (uchwyty, trzpienie) nie stosuje się układów trzech i więcej klinów.
^ 3.3.2.1. Stan samohamowania klina
Ryż. 3.6. Stan samohamowania klina.
Gdzie: - kąt tarcia.
Gdzie: – współczynnik tarcia;
Dla klina, który ma tarcie tylko na pochyłej powierzchni, stan samohamowania wynosi:
Z tarciem na dwóch powierzchniach:
Mamy: ; Lub: ;.
Następnie: stan samohamowania klina przy tarciu na dwóch powierzchniach:
Tylko w przypadku klina z tarciem na pochyłej powierzchni:
Z tarciem na dwóch powierzchniach:
Z tarciem tylko na pochyłej powierzchni:
^ 3.3.3.Zaciski mimośrodowe
Ryż. 3.7. Schematy obliczania mimośrodów.
Takie zaciski działają szybko, ale wytwarzają mniejszą siłę niż zaciski śrubowe. Posiadają właściwości samohamujące. Główna wada: nie mogą działać niezawodnie przy znacznych różnicach wielkości pomiędzy powierzchniami montażowymi i mocującymi detali.
;
Gdzie: ( - średnia wartość promienia poprowadzonego od środka obrotu mimośrodu do punktu A zacisku, mm; ( - średni kąt uniesienia mimośrodu w punkcie mocowania; (, (1 - tarcie ślizgowe kąty w punkcie A zacisku i na osi mimośrodu.
Do obliczeń przyjmujemy:
Na l Obliczenia 2D można wykonać korzystając ze wzoru:
Warunek mimośrodowego hamowania samoczynnego:
Zwykle akceptowane.
Materiał: stal 20X nawęglana na głębokość 0,81,2 mm i hartowana do HRC 50...60.
3.3.4. Tuleje zaciskowe
Tuleje zaciskowe są rękawy wiosenne. Służą do mocowania detali na zewnętrznych i wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych.
Gdzie: Pz– siła mocowania przedmiotu obrabianego; Q – siła ściskająca łopatek tulei zaciskowej; - kąt tarcia pomiędzy tuleją a tuleją.
Ryż. 3.8. Oprawka.
^ 3.3.5. Urządzenia do mocowania części takich jak korpusy obrotowe
Oprócz tulei zaciskowych do mocowania części o powierzchni cylindrycznej stosuje się trzpienie rozprężne, tuleje mocujące z tworzywa hydroplastycznego, trzpienie i uchwyty ze sprężynami talerzowymi, uchwyty membranowe i inne.
Trzpienie wspornikowe i środkowe służą do montażu z centralnym otworem podstawy tulei, pierścieni, kół zębatych obrabianych na szlifierkach wieloostrzowych i innych maszynach.
Przy obróbce partii takich części konieczne jest uzyskanie dużej koncentryczności powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych oraz określonej prostopadłości końcówek do osi części.
W zależności od sposobu montażu i centrowania detali trzpienie wspornikowe i centrujące można podzielić na następujące typy: 1) sztywne (gładkie) do mocowania części ze szczeliną lub wciskiem; 2) tulejki rozszerzające; 3) klin (tłok, kulka); 4) ze sprężynami talerzowymi; 5) samozaciskowy (krzywka, rolka); 6) z centrującą tuleją elastyczną.
Ryż. 3.9. Projekty trzpieni: A - gładki trzpień; B - trzpień z dzieloną tuleją.
Na ryc. 3,9, A pokazuje gładki trzpień 2, na którego cylindrycznej części zamontowany jest przedmiot obrabiany 3 . Trakcja 6 , zamocowany na tłoczysku cylindra pneumatycznego, gdy tłok z tłoczyskiem przesuwa się w lewo wraz z głowicą 5 naciska podkładkę szybkowymienną 4 i zaciski część 3 na gładkiej ramie 2 . Trzpień ze swoją stożkową częścią 1 jest wkładany w stożek wrzeciona maszyny. Podczas mocowania przedmiotu obrabianego na trzpieniu siła osiowa Q działająca na trzpień napędu zmechanizowanego powoduje 4 pomiędzy końcami podkładki , występ trzpienia i przedmiot obrabiany 3 moment od siły tarcia większy niż moment M od siły skrawania P z. Zależność pomiędzy momentami:
;
Skąd bierze się siła działająca na drążek napędu zmechanizowanego:
.
Według udoskonalonej formuły:
.
Gdzie: - współczynnik bezpieczeństwa; R z - pionowa składowa siły skrawania, N (kgf); D-średnica zewnętrzna powierzchni przedmiotu obrabianego, mm; D 1 - średnica zewnętrzna podkładki szybkowymiennej, mm; D-średnica cylindrycznej części montażowej trzpienia, mm; f= 0,1 - 0,15- współczynnik tarcia sprzęgła.
Na ryc. 3,9, B pokazano trzpień 2 z dzieloną tuleją 6, na której montuje się i mocuje przedmiot obrabiany 3. Część stożkowa 1 trzpień 2 jest wkładany w stożek wrzeciona maszyny. Część jest mocowana i zwalniana na trzpieniu za pomocą napędu zmechanizowanego. Podczas składania skompresowane powietrze do prawej wnęki cylindra pneumatycznego tłok, tłoczysko i pręt 7 przesuwają się w lewo, a główka 5 pręta z podkładką 4 przesuwa dzieloną tuleję 6 wzdłuż stożka trzpienia, aż zaciśnie część na trzpieniu. Gdy sprężone powietrze jest dostarczane do lewej wnęki cylindra pneumatycznego, tłok, tłoczysko; i drążek przesuwają się w prawo, głowica 5 z podkładką 4 odsuń się od tulei 6, a część się otworzy.
Ryc.3.10. Trzpień wspornikowy ze sprężynami talerzowymi (A) i sprężyna talerzowa (B).
Moment obrotowy od pionowej siły skrawania P z musi być mniejszy niż moment sił tarcia na cylindrycznej powierzchni dzielonej tulei 6 trzpienie. Siła osiowa działająca na drążek napędu silnikowego (patrz rys. 3.9, B).
;
Gdzie: - połowa kąta stożka trzpienia, stopnie; - kąt tarcia na powierzchni styku trzpienia z tuleją dzieloną, stopnie; f=0,15-0,2- współczynnik tarcia.
Trzpienie i uchwyty ze sprężynami talerzowymi służą do centrowania i mocowania wzdłuż wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni cylindrycznej detali. Na ryc. 3.10, a, b pokazano odpowiednio trzpień wspornikowy ze sprężynami talerzowymi i sprężyną talerzową. Trzpień składa się z korpusu 7, pierścienia oporowego 2, pakiet sprężyn talerzowych 6, tuleja dociskowa 3 i drążek 1 połączony z tłoczyskiem cylindra pneumatycznego. Trzpień służy do montażu i mocowania części 5 wzdłuż wewnętrznej powierzchni cylindrycznej. Kiedy tłok z tłoczyskiem i tłoczyskiem 1 przesuwa się w lewo, ten ostatni wraz z głowicą 4 i tuleją 3 naciska na sprężyny talerzowe 6. Sprężyny są prostowane, ich średnica zewnętrzna wzrasta, a wewnętrzna maleje, przedmiot obrabiany 5 jest wycentrowany i zaciśnięty.
Rozmiar powierzchni montażowych sprężyn podczas ściskania może się różnić w zależności od ich wielkości o 0,1 - 0,4 mm. W związku z tym podstawowa powierzchnia cylindryczna przedmiotu obrabianego musi mieć dokładność 2–3 klas.
Sprężyna talerzowa ze szczelinami (ryc. 3.10, B) można uznać za zespół dwuprzegubowych mechanizmów dźwigniowo-przegubowych o podwójnym działaniu, rozszerzanych siłą osiową. Po określeniu momentu obrotowego M rez na siłę cięcia R z i wybór współczynnika bezpieczeństwa DO, współczynnik tarcia F i promień R powierzchni montażowej powierzchni talerza sprężyny otrzymujemy równość:
Z równości wyznaczamy całkowitą promieniową siłę docisku działającą na powierzchnię montażową przedmiotu obrabianego:
.
Siła osiowa na trzpieniu siłownika silnikowego dla sprężyn talerzowych:
Z promieniowymi szczelinami
;
Bez promieniowych szczelin
;
Gdzie: - kąt nachylenia sprężyny talerzowej podczas mocowania części, stopnie; K=1,5 - 2,2- współczynnik bezpieczeństwa; M rez - moment obrotowy od siły skrawania R z , Nm (kgf-cm); f=0,1-0,12- współczynnik tarcia pomiędzy powierzchnią mocowania sprężyn talerzowych a powierzchnią podstawy przedmiotu obrabianego; R - promień powierzchni montażowej sprężyny talerzowej, mm; R z- pionowa składowa siły skrawania, N (kgf); R 1 - promień obrobionej powierzchni części, mm.
Uchwyty i trzpienie z samocentrującymi cienkościennymi tulejami wypełnionymi hydroplastikiem służą do montażu na zewnątrz lub powierzchnia wewnętrzna części obrabiane na tokarkach i innych maszynach.
W urządzeniach z cienkościenną tuleją elementy obrabiane swoimi zewnętrznymi lub wewnętrznymi powierzchniami są montowane na cylindrycznej powierzchni tulei. Kiedy tuleja jest rozszerzona hydroplastikiem, części są wycentrowane i zaciśnięte.
Kształt i wymiary cienkościennej tulei muszą zapewniać wystarczające odkształcenie, aby zapewnić niezawodne mocowanie części na tulei podczas obróbki części na maszynie.
Projektując uchwyty i trzpienie z cienkościennymi tulejami z tworzywa hydroplastycznego oblicza się:
główne wymiary tulei cienkościennych;
rozmiary śrub dociskowych i tłoków do urządzeń z dociskiem ręcznym;
rozmiary tłoków, średnica cylindra i skok tłoka w urządzeniach o napędzie mechanicznym.
Ryż. 3.11. Tuleja cienkościenna.
Początkowymi danymi do obliczenia cienkościennych tulei jest średnica D D otworów lub średnicę i długość szyjki przedmiotu obrabianego l D otwory lub szyjki przedmiotu obrabianego.
Aby obliczyć cienkościenną tuleję samocentrującą (ryc. 3.11), zastosujemy następujący zapis: D - średnica powierzchni montażowej tulei centrującej 2, mm; H- grubość cienkościennej części tulei, mm; T - długość pasów podtrzymujących tuleje, mm; T- grubość pasów podtrzymujących tuleje, mm; - największe średnicowe odkształcenie sprężyste tulei (zwiększenie lub zmniejszenie średnicy w jej środkowej części) mm; S maks- maksymalna szczelina między powierzchnią montażową tulei a powierzchnią podstawy przedmiotu obrabianego 1 w stanie swobodnym, mm; l Do- długość odcinka styku tulei elastycznej z powierzchnią mocowania przedmiotu obrabianego po zwolnieniu tulei, mm; L- długość cienkościennej części tulei, mm; l D- długość przedmiotu obrabianego, mm; D D- średnica powierzchni podstawy przedmiotu obrabianego, mm; D-średnica otworu opasek nośnych tulei, mm; R - hydrauliczny nacisk plastyczny wymagany do odkształcenia cienkościennej tulei, MPa (kgf/cm2); R 1 - promień krzywizny tulei, mm; M rez =P z R- dopuszczalny moment obrotowy wynikający z siły skrawania, Nm (kgf-cm); P z - siła skrawania, N (kgf); r jest ramieniem momentu siły skrawania.
Na ryc. Rysunek 3.12 przedstawia trzpień wspornikowy z cienkościenną tuleją i hydroplastem. Przedmiot obrabiany 4 otwór podstawy jest zainstalowany na zewnętrznej powierzchni cienkościennej tulei 5. Po doprowadzeniu sprężonego powietrza do wnęki tłoczyska cylindra pneumatycznego tłok wraz z tłoczyskiem przesuwa się w cylindrze pneumatycznym w lewo, a tłoczysko przez tłoczysko 6 i dźwignia 1 porusza tłokiem 2, który dociska hydroplastik 3 . Hydroplastik równomiernie dociska wewnętrzną powierzchnię tulei 5, tuleja otwiera się; Zwiększa się średnica zewnętrzna tulei, która centruje i zabezpiecza obrabiany przedmiot 4.
Ryż. 3.12. Trzpień wspornikowy z hydroplastikiem.
Uchwyty membranowe służą do precyzyjnego centrowania i mocowania części obrabianych na tokarkach i tokarkach Szlifierki. W uchwytach membranowych obrabiane części mocuje się na powierzchni zewnętrznej lub wewnętrznej. Powierzchnie podstawowe części należy poddać obróbce zgodnie z 2. klasą dokładności. Wkłady membranowe zapewniają dokładność centrowania na poziomie 0,004-0,007 mm.
Membrany- są to cienkie metalowe krążki z rogami lub bez (membrany pierścieniowe). W zależności od oddziaływania na membranę pręta napędu zmechanizowanego – działania ciągnącego lub pchającego – wkłady membranowe dzielą się na rozprężające i zaciskające.
W uchwycie stożkowym z membraną rozprężną podczas montażu części pierścieniowej membrana z rogami i drążkiem napędowym wygina się w lewo w kierunku wrzeciona maszyny. W tym przypadku rogi membrany wraz ze śrubami zaciskowymi zamontowanymi na końcach rogów zbiegają się w kierunku osi wkładu, a obrabiany pierścień instaluje się przez centralny otwór we wkładzie.
Kiedy nacisk na membranę ustanie pod działaniem sił sprężystych, prostuje się, jej rogi ze śrubami odchodzą od osi wkładu i zaciskają obrabiany pierścień wzdłuż wewnętrznej powierzchni. W uchwycie otwartym z membraną zaciskową, gdy część pierścieniowa jest zamontowana na powierzchni zewnętrznej, membrana jest wyginana przez drążek napędowy na prawo od wrzeciona maszyny. W tym przypadku rogi membrany odchodzą od osi uchwytu i przedmiot obrabiany jest rozluźniony. Następnie zakłada się kolejny pierścień, nacisk na membranę ustaje, prostuje się i zaciska obrabiany pierścień za pomocą rogów i śrub. Uchwyty stożkowe membranowe mocujące z napędem mechanicznym produkowane są według MN 5523-64 i MN 5524-64 oraz z napędem ręcznym według MN 5523-64.
Wkłady membranowe występują w odmianach chleba świętojańskiego i miskowego (pierścieniowego), wykonane są ze stali 65G, ZOKHGS, hartowanej do twardości HRC 40-50. Główne wymiary membran chleba świętojańskiego i kubka są znormalizowane.
Na ryc. 3.13, a, b pokazuje schemat konstrukcyjny uchwytu membranowo-rogowego 1 . Pneumatyczny napęd uchwytu jest zainstalowany na tylnym końcu wrzeciona maszyny. Po doprowadzeniu sprężonego powietrza do lewej wnęki cylindra pneumatycznego, tłok z tłoczyskiem i tłoczyskiem 2 przesuwa się w prawo, tłoczysko 2, dociskając na membranie 3, wygina go, krzywki (rogi) 4 rozchodzą się, a część 5 rozluźnia się (ryc. 3.13, B). Gdy sprężone powietrze jest dostarczane do prawej wnęki cylindra pneumatycznego, jego tłok z tłoczyskiem i prętem 2 przesuwa się w lewo i oddala od membrany 3. Membrana pod wpływem wewnętrznych sił sprężystych prostuje się, krzywkuje 4 membrany zbiegają się i zaciskają część 5 wzdłuż cylindrycznej powierzchni (ryc. 3.13, a).
Ryż. 3.13. Schemat uchwytu membranowo-rogowego
Podstawowe dane do obliczenia wkładu (ryc. 3.13, A) z membraną przypominającą róg: moment tnący M rez, z tendencją do obracania przedmiotu 5 w krzywkach 4 nabój; średnica d = 2b podstawowa zewnętrzna powierzchnia przedmiotu obrabianego; dystans l od środka membrany 3 do środka krzywek 4. Na ryc. 3.13, V podano schemat konstrukcyjny obciążonej membrany. Okrągła membrana sztywno zamocowana wzdłuż zewnętrznej powierzchni obciążona jest równomiernie rozłożonym momentem zginającym M I, nałożony wzdłuż koncentrycznego okręgu membrany o promieniu B powierzchnia podstawy przedmiotu obrabianego. Obwód ten powstał w wyniku superpozycji dwóch obwodów pokazanych na rys. 3.13, g, d, I M I =M 1 +M 3 .
Na ryc. 3.13, V przyjęty: A - promień zewnętrznej powierzchni membrany, cm (dobierany zgodnie z warunkami projektowymi); h=0,10,07- grubość membrany, cm; M I - moment zginający membranę, Nm (kgf-mm); - kąt rozwarcia krzywki 4 membrana wymagana do montażu i mocowania przedmiotu obrabianego o najmniejszym maksymalnym rozmiarze, st.
Na ryc. 3.13, mi pokazano maksymalny kąt rozwarcia krzywek membranowych:
Gdzie: - dodatkowy kąt rozwarcia krzywki, uwzględniający tolerancję niedokładności wykonania powierzchni montażowej części; - kąt rozszerzenia krzywek, biorąc pod uwagę luz średnicowy niezbędny do możliwości montażu części w uchwycie.
Z ryc. 3.13, mi jasne jest, że kąt:
;
Gdzie: - tolerancja niedokładności w produkcji części w sąsiedniej poprzedniej operacji; mm.
Liczba krzywek n wkładu membranowego jest przyjmowana w zależności od kształtu i wielkości przedmiotu obrabianego. Współczynnik tarcia pomiędzy powierzchnią montażową części a krzywkami 
. Współczynnik bezpieczeństwa. Tolerancję wielkości powierzchni montażowej części podano na rysunku. Moduł sprężystości MPa (kgf/cm2).
Mając niezbędne dane, oblicza się wkład membranowy.
1. Siła promieniowa działająca na jedną szczękę uchwytu membranowego do przenoszenia momentu obrotowego M rez
Uprawnienie P H powodują moment uginający membranę (patrz rys. 3.13, V).
2. Kiedy duże ilości moment szczęki M P można uznać, że działa równomiernie na całym obwodzie promienia membrany B i spowodowanie jego zgięcia:
3. Promień A określono zewnętrzną powierzchnię membrany (ze względów konstrukcyjnych).
4. Postawa T promień A membrany do promienia B powierzchnia montażowa części: a/b = t.
5. Chwile M 1 I M 3 w ułamkach M I (M I = 1) znalezione w zależności od m= a/b według następujących danych (tabela 3.1):
Tabela 3.1
| m=a/b | 1,25 | 1,5 | 1,75 | 2,0 | 2,25 | 2,5 | 2,75 | 3,0 |
| M 1 | 0,785 | 0,645 | 0,56 | 0,51 | 0,48 | 0,455 | 0,44 | 0,42 |
| M 3 | 0,215 | 0,355 | 0,44 | 0,49 | 0,52 | 0,545 | 0,56 | 0,58 |
6. Kąt (rad) rozwarcia krzywek przy zabezpieczaniu części o najmniejszym maksymalnym rozmiarze:
7. Sztywność cylindryczna membrany [N/m (kgf/cm)]:
Gdzie: MPa – moduł sprężystości (kgf/cm 2); =0,3.
8. Kąt największego rozszerzenia krzywek (rad):
9. Siła działająca na trzpień napędu silnikowego uchwytu, niezbędna do odchylenia membrany i rozłożenia krzywek podczas rozszerzania części, pod maksymalnym kątem:
.
Przy wyborze miejsca przyłożenia i kierunku siły docisku należy zwrócić uwagę, aby: aby zapewnić kontakt przedmiotu obrabianego z elementem nośnym i wyeliminować jego ewentualne przesunięcie podczas mocowania, siłę docisku należy skierować prostopadle do powierzchni elementu nośnego element nośny; Aby wyeliminować odkształcenie przedmiotu obrabianego podczas mocowania, punkt przyłożenia siły docisku należy tak dobrać, aby linia jej działania przecinała powierzchnię nośną elementu montażowego.
Liczba punktów przyłożenia sił mocujących jest ustalana indywidualnie dla każdego przypadku mocowania przedmiotu obrabianego, w zależności od rodzaju przedmiotu obrabianego, metody obróbki i kierunku siły skrawania. Aby ograniczyć drgania i odkształcenia przedmiotu obrabianego pod wpływem sił skrawania, należy zwiększyć sztywność układu przedmiot-mocowanie poprzez zwiększenie liczby punktów mocowania przedmiotu obrabianego poprzez wprowadzenie podpór pomocniczych.
Elementy mocujące obejmują śruby, mimośrody, zaciski, szczęki imadła, kliny, tłoki i paski. Stanowią ogniwa pośrednie w złożonych systemach mocowania. Kształt powierzchni roboczej elementów zaciskowych stykających się z przedmiotem obrabianym jest w zasadzie taki sam jak kształt elementów mocujących. Graficznie oznaczenia elementów mocujących podano zgodnie z tabelą. 3.2.
Tabela 3.2 Oznaczenie graficzne elementy mocujące
Zadania testowe.
Zadanie 3.1.
Podstawowe zasady mocowania przedmiotu obrabianego?
Zadanie 3.2.
Od czego zależy liczba punktów mocowania części podczas obróbki?
Zadanie 3.3.
Zalety i wady stosowania ekscentryków.
Zadanie 3.4.
Oznaczenie graficzne elementów mocujących.
Elementy mocujące utrzymują obrabiany przedmiot przedmiotu obrabianego przed przemieszczeniami i drganiami powstałymi pod wpływem sił skrawania.
Klasyfikacja elementów mocujących
Elementy mocujące urządzeń dzielą się na proste i kombinowane, tj. składający się z dwóch, trzech lub więcej powiązanych ze sobą elementów.
Do prostych należą klin, śruba, mimośród, dźwignia, zawias-dźwignia itp. - tzw zaciski.
Mechanizmy kombinowane są zwykle projektowane jako śrubowe
dźwignia, dźwignia mimośrodowa itp. i są tzw uchwyty.
Kiedy używać prostego lub łączonego
mechanizmy w układach z napędem zmechanizowanym
(pneumatyczne lub inne) nazywane są mechanizmami - wzmacniacze. Ze względu na liczbę ogniw napędzanych dzielimy mechanizmy na: 1. jednoogniwowe – mocujące obrabiany przedmiot w jednym punkcie;
2. dwuogniwowe – mocowanie dwóch przedmiotów lub jednego przedmiotu w dwóch punktach;
3. multi-link - mocowanie jednego detalu w wielu punktach lub kilku detali jednocześnie z równymi siłami. Według stopnia automatyzacji:
1. ręczna - praca ze śrubą, klinem i innymi
Budynki;
2. zmechanizowany, w
Są podzielone na
a) hydrauliczny,
b) pneumatyczne,
c) pneumohydrauliczny,
d) mechanohydrauliczny,
d) elektryczny,
e) magnetyczne,
g) elektromagnetyczne,
h) próżnia.
3. zautomatyzowany, sterowany z części roboczych maszyny. Napędzane są przez stół maszyny, podporę, wrzeciono oraz siły odśrodkowe wirujących mas.
Przykład: uchwyty odśrodkowe do tokarek półautomatycznych.
Wymagania dotyczące urządzeń mocujących
Muszą być niezawodne w działaniu, proste w konstrukcji i łatwe w utrzymaniu; nie powinien powodować odkształceń mocowanych elementów i uszkodzeń ich powierzchni; należy wykonać mocowanie i odłączanie obrabianych przedmiotów minimalny koszt wysiłek i czas pracy, zwłaszcza przy mocowaniu kilku detali w wielu uchwytach ponadto urządzenia mocujące nie powinny przesuwać detalu w trakcie jego mocowania. Jeśli to możliwe, siły skrawania nie powinny być przejmowane przez urządzenia mocujące. Należy je postrzegać jako sztywniejsze elementy instalacyjne urządzeń. Aby poprawić dokładność obróbki, preferowane są urządzenia zapewniające stałą siłę mocowania.
Wybierzmy się na krótką wycieczkę do mechanika teoretyczna. Przypomnijmy, jaki jest współczynnik tarcia?
Jeżeli ciało o masie Q porusza się po płaszczyźnie z siłą P, to reakcją na siłę P będzie siła P 1 skierowana w przeciwnym kierunku, czyli
poślizg.
Współczynnik tarcia
Przykład: jeśli f = 0,1; Q = 10 kg, następnie P = 1 kg.
Współczynnik tarcia zmienia się w zależności od chropowatości powierzchni.
Metoda obliczania sił docisku
Pierwszy przypadek
Drugi przypadek
Siła skrawania Pz i siła docisku Q są skierowane w tym samym kierunku
W tym przypadku Q => O
Siła skrawania P g i siła docisku Q są skierowane w przeciwne strony, wówczas Q = k * P z
gdzie k jest współczynnikiem bezpieczeństwa k = 1,5 obróbka wykańczająca k = 2,5 obróbka zgrubna.
Trzeci przypadek
Siły są skierowane wzajemnie prostopadle. Siła skrawania P przeciwdziała sile tarcia na podporze (montażu) Qf 2 i sile tarcia w miejscu mocowania Q*f 1, wówczas Qf 1 + Qf 2 = k*P z
G 
de f i f 2 - współczynniki tarcia ślizgowego. Przypadek czwarty
Obrabiany przedmiot jest obrabiany w uchwycie trójszczękowym
W tym kierunku P ma tendencję do przesuwania przedmiotu obrabianego względem krzywek.
Obliczanie gwintowanych mechanizmów mocujących Przypadek pierwszy
Zacisk śrubowy z łbem płaskim Z stanu równowagi 
gdzie P jest siłą działającą na uchwyt, kg; Q - siła mocowania części, kg; R por - średni promień gwintu, mm;
R - promień końca nośnego;
Kąt pochylenia gwintu;
Kąt tarcia w połączenie gwintowane 6; 
- stan samohamowania; f jest współczynnikiem tarcia śruby na części;
0,6 - współczynnik uwzględniający tarcie całej powierzchni końca. Moment P*L pokonuje moment siły docisku Q, biorąc pod uwagę siły tarcia w para śrub i na końcu śruby.
Drugi przypadek
■ Zacisk śrubowy z powierzchnią kulistą
Wraz ze wzrostem kątów α i φ siła P wzrasta, ponieważ w tym przypadku kierunek siły idzie w górę po nachylonej płaszczyźnie gwintu.
Trzeci przypadek
Tę metodę mocowania stosuje się przy obróbce tulei lub tarcz na trzpieniach: tokarki, podzielnice lub stoły obrotowe NA frezarki, dłutownice lub inne maszyny, frezowanie kół zębatych, kształtowanie kół zębatych, wiertarki promieniowe itp. Trochę informacji z katalogu:
Wkręt Ml6 z kulistym zakończeniem o długości rączki L = 190 mm i sile P = 8 kg wytwarza siłę Q = 950 kg
Mocowanie śrubą M = 24 z płaskim końcem w odległości L = 310 mm; P = 15kg; Q = 1550 mm
Zacisk z nakrętką sześciokątną Ml 6 i kluczem L = 190mm; P = 10 kg; Q = 700 kg.
Z tego powodu stwierdziliśmy, że zaciski mimośrodowe są łatwe w produkcji szerokie zastosowanie V narzędzia maszynowe. Zastosowanie zacisków mimośrodowych może znacznie skrócić czas mocowania przedmiotu obrabianego, ale siła mocowania jest gorsza niż w przypadku zacisków gwintowanych.
Dociski mimośrodowe wykonywane są w połączeniu z zaciskami i bez.
Rozważmy zacisk ekscentryczny z uchwytem.
Dociski mimośrodowe nie mogą pracować przy znacznych odchyleniach tolerancji (±δ) przedmiotu obrabianego. Przy dużych odchyłkach tolerancji obejma wymaga ciągłej regulacji śrubą nr 1.
Ekscentryczne obliczenia
M
Materiały użyte do produkcji mimośrodu to U7A, U8A Z
obróbka cieplna do HR od 50....55 jednostek, stal 20X z nawęglaniem do głębokości 0,8...1,2 z hartowaniem HR od 55...60 jednostek. Spójrzmy na diagram mimośrodowy. Linia KN dzieli mimośród na dwie części? symetryczne połówki składające się niejako z 2
X kliny przykręcone do „okręgu początkowego”.
Mimośrodowa oś obrotu jest przesunięta względem swojej osi geometrycznej o wielkość mimośrodu „e”.
Do mocowania zwykle wykorzystuje się przekrój Nm dolnego klina.
Rozpatrując mechanizm jako złożony, składający się z dźwigni L i klina z tarciem na dwóch powierzchniach na osi i w punkcie „m” (punkt mocowania), otrzymujemy zależność siłową do obliczenia siły docisku.
gdzie Q jest siłą docisku
P - siła na rączce
L - ramię uchwytu
r - odległość od mimośrodowej osi obrotu do punktu styku Z
przedmiot obrabiany
α - kąt wzniesienia krzywej
α 1 - kąt tarcia między mimośrodem a przedmiotem obrabianym
α 2 - kąt tarcia na osi mimośrodu
Aby mimośród nie odsunął się podczas pracy, należy przestrzegać stanu samohamowania mimośrodu
Warunek samohamowania mimośrodu. = 12Р
o chyazhimie z expentoikiem
G
de α -
kąt tarcia ślizgowego w miejscu styku z przedmiotem obrabianym ø -
współczynnik tarcia Do przybliżonych obliczeń Q - 12Р Rozważmy schemat dwustronnego zacisku z mimośrodem
Zaciski klinowe
Klinowe urządzenia mocujące są szeroko stosowane w obrabiarkach. Ich głównym elementem są jedno, dwu i trzy kliny skośne. Zastosowanie tego typu elementów wynika z prostoty i zwartości konstrukcji, szybkości działania i niezawodności działania, możliwości wykorzystania ich jako elementu zaciskowego działającego bezpośrednio na mocowany przedmiot oraz jako ogniwa pośredniego np. łącze wzmacniające w innych urządzeniach mocujących. Zwykle stosuje się kliny samohamowne. Warunek samohamowania klina jednoskośnego wyraża się zależnością
α > 2ρ
Gdzie α - kąt klina
ρ - kąt tarcia na powierzchniach G i H styku klina z współpracującymi częściami.
Samohamowanie jest zapewnione przy kącie α = Jednakże, aby zapobiec osłabieniu przedmiotu obrabianego przez drgania i wahania obciążenia podczas użytkowania zacisku, często stosuje się kliny o kącie α.
Z uwagi na fakt, że zmniejszenie kąta prowadzi do jego zwiększenia
właściwości samohamownych klina, przy projektowaniu napędu mechanizmu klinowego konieczne jest zapewnienie urządzeń ułatwiających wyjmowanie klina ze stanu roboczego, gdyż zwolnienie klina obciążonego jest trudniejsze niż wyjęcie go ze stanu roboczego warunki pracy.
Można to osiągnąć łącząc drążek siłownika z klinem. Gdy pręt 1 porusza się w lewo, przechodzi przez ścieżkę „1” na bieg jałowy, a następnie uderzając w kołek 2 wciśnięty w klin 3, wypycha ten ostatni. Kiedy pręt cofa się, jednym uderzeniem wciska również klin w sworzeń Stanowisko pracy. Należy to wziąć pod uwagę w przypadkach, gdy mechanizm klinowy napędzany jest napędem pneumatycznym lub hydraulicznym. Następnie, aby zapewnić niezawodne działanie mechanizmu, konieczne jest utworzenie różne ciśnienie ciecz lub sprężone powietrze różne strony tłok napędowy. Tę różnicę w przypadku stosowania napędów pneumatycznych można osiągnąć za pomocą zawór redukcyjny ciśnienia w jednej z rurek dostarczających powietrze lub ciecz do cylindra. W przypadkach, gdy nie jest wymagane samohamowanie, zaleca się zastosowanie rolek na powierzchniach styku klina z współpracującymi częściami urządzenia, co ułatwi wprowadzenie klina w pozycja początkowa. W takich przypadkach konieczne jest zablokowanie klina.
Rozważmy schemat działania sił w mechanizmie klinowym jednoskośnym, najczęściej stosowanym w urządzeniach.
Skonstruujmy wielokąt sił.
Przy przekazywaniu sił pod kątem prostym mamy następującą zależność
+ przypinanie, - odpinanie
Samohamowanie następuje przy α
Zaciski tulejkowe
Mechanizm mocowania tulei zaciskowej jest znany od dawna. Zabezpieczanie detali za pomocą tulei okazało się bardzo wygodne przy tworzeniu automatów, ponieważ zabezpieczenie przedmiotu obrabianego wymaga tylko jednego ruch do przodu zaciskana tuleja zaciskowa.
Podczas obsługi mechanizmów tulejowych muszą być spełnione następujące wymagania.
Siły mocowania muszą być zapewnione odpowiednio do powstających sił skrawania i zapobiegać przemieszczaniu się przedmiotu obrabianego lub narzędzia podczas procesu skrawania.
Proces konsolidacji w cykl ogólny obróbka jest ruchem pomocniczym, dlatego czas reakcji zacisku tulei zaciskowej powinien być minimalny.
Wymiary ogniw mechanizmu zaciskowego należy określić na podstawie ich stanu normalna operacja przy zabezpieczaniu detali zarówno największych jak i najmniejszych rozmiarów.
Błąd pozycjonowania mocowanych przedmiotów lub narzędzi powinien być minimalny.
Konstrukcja mechanizmu mocującego powinna zapewniać najmniejsze sprężyste ściskanie podczas obróbki detali i mieć wysoką odporność na wibracje.
Części tulei zaciskowej, a w szczególności tuleja zaciskowa, muszą charakteryzować się wysoką odpornością na zużycie.
Konstrukcja urządzenia zaciskowego musi umożliwiać jego szybką wymianę i wygodną regulację.
Konstrukcja mechanizmu musi zapewniać ochronę tulei zaciskowych przed wiórami.
Prawie minimalne dopuszczalny rozmiar do mocowania 0,5 mm. NA
wielowrzecionowe automaty prętowe, średnice prętów i
dlatego otwory tulei zaciskowych osiągają 100 mm. Do mocowania służą tuleje zaciskowe o dużej średnicy otworu rury cienkościenne, ponieważ stosunkowo równomierne mocowanie na całej powierzchni nie powoduje dużych odkształceń rur.
Mechanizm zaciskowy tulei zaciskowej umożliwia zabezpieczenie obrabianych przedmiotów różne kształty Przekrój.
Trwałość mechanizmów zaciskowych tulei zaciskowych jest bardzo zróżnicowana i zależy od konstrukcji i poprawności procesy technologiczne w produkcji części mechanizmów. Z reguły tuleje zaciskowe zawodzą wcześniej niż inne. W tym przypadku liczba mocowań za pomocą tulei zaciskowych waha się od jednego (pęknięcie tulei zaciskowej) do pół miliona lub więcej (zużycie szczęk). Wydajność tulei zaciskowej uważa się za zadowalającą, jeśli jest w stanie zabezpieczyć co najmniej 100 000 detali.
Klasyfikacja tulei zaciskowych
Wszystkie tuleje zaciskowe można podzielić na trzy typy:
1. Tuleje zaciskowe pierwszego typu mają „prosty” stożek, którego górna część jest skierowana w stronę przeciwną do wrzeciona maszyny.
Aby go zabezpieczyć należy wytworzyć siłę wciągającą tuleję zaciskową w nakrętkę nakręconą na wrzeciono. Pozytywne cechy Ten typ tulei jest konstrukcyjnie dość prosty i dobrze sprawdza się przy ściskaniu (stal hartowana ma wyższe dopuszczalne naprężenia przy ściskaniu niż przy rozciąganiu. Mimo to tuleje zaciskowe pierwszego typu mają obecnie ograniczone zastosowanie ze względu na wady. Jakie są te wady:
a) siła osiowa działająca na tuleję ma tendencję do jej odblokowania,
b) podczas podawania pręta możliwe jest przedwczesne zablokowanie tulei,
c) przy zabezpieczeniu taką tuleją, Szkodliwe efekty NA
d) występuje niezadowalające centrowanie tulei zaciskowej
wrzeciono, ponieważ łeb jest wyśrodkowany w nakrętce, której położenie jest włączone
Wrzeciono nie jest stabilne ze względu na obecność gwintów.
Tuleje zaciskowe drugiego typu mają „odwrócony” stożek, którego górna część jest zwrócona w stronę wrzeciona. Aby go zabezpieczyć, należy wytworzyć siłę wciągającą tuleję zaciskową w stożkowy otwór wrzeciona maszyny.
Tulejki tego typu zapewniają dobre centrowanie mocowanych detali, ponieważ stożek tulei zaciskowej znajduje się bezpośrednio we wrzecionie; gdy pręt jest doprowadzony do ogranicznika, nie jest to możliwe
następuje zakleszczenie, osiowe siły robocze nie otwierają tulei zaciskowej, lecz ją blokują, zwiększając siłę mocowania.
Jednocześnie liczba istotne niedociągnięcia zmniejsza wydajność tego typu tulei zaciskowych. Ze względu na liczne styki z tuleją stożkowy otwór wrzeciona stosunkowo szybko się zużywa, gwinty na tulejach często zawodzą, nie zapewniając stabilnego położenia pręta wzdłuż osi po zamocowaniu - odsuwa się on od ogranicznika. Niemniej jednak tuleje zaciskowe drugiego typu są szeroko stosowane w obrabiarkach.
4. Przeznaczenie zacisków i cechy ich konstrukcji w zależności od konstrukcji urządzenia
Głównym zadaniem urządzeń mocujących jest zapewnienie niezawodnego kontaktu przedmiotu obrabianego z elementami mocującymi oraz zapobieganie jego przemieszczaniu się i wibracjom podczas obróbki.
Urządzenia mocujące służą również do zapewnienia prawidłowego pozycjonowania i centrowania przedmiotu obrabianego. Zaciski pełnią w tym przypadku funkcję elementów mocujących i zaciskających. Należą do nich uchwyty samocentrujące, zaciski zaciskowe i inne urządzenia.
Zabezpieczenie przedmiotu może nie być możliwe, jeśli obrabiana jest część ciężka (stabilna), w porównaniu do ciężaru, którego siły skrawania są nieznaczne; siła powstająca podczas procesu cięcia jest przykładana w taki sposób, aby nie zakłócać montażu części.
Podczas obróbki na obrabiany przedmiot mogą oddziaływać następujące siły:
Siły skrawania, które mogą być zmienne ze względu na różne naddatki na obróbkę, właściwości materiału, tępotę narzędzia tnącego;
Masa przedmiotu obrabianego (przy pozycja pionowa Detale);
Siły odśrodkowe wynikające z przemieszczenia środka ciężkości części względem osi obrotu.
Do urządzeń mocujących osprzęt mają zastosowanie następujące podstawowe wymagania:
Podczas zabezpieczania przedmiotu obrabianego nie wolno naruszać jego pozycji osiągniętej podczas montażu;
Siły zaciskające muszą wykluczać możliwość ruchu części i jej wibracji podczas obróbki;
Odkształcenie części pod działaniem sił zaciskających powinno być minimalne.
Przygniecenie powierzchni bazowych powinno być minimalne, dlatego siłę docisku należy przyłożyć tak, aby część dociskała się do elementów montażowych oprawy płaską powierzchnią podstawy, a nie cylindryczną lub kształtową.
Urządzenia zaciskowe muszą działać szybko, być wygodnie umiejscowione, mieć prostą konstrukcję i wymagać minimalnego wysiłku ze strony pracownika.
Urządzenia mocujące muszą być odporne na zużycie, a części najbardziej ulegające zużyciu muszą nadawać się do wymiany.
Siły zaciskające muszą być skierowane w stronę podpór, aby nie zdeformować części, zwłaszcza niesztywnej.
Materiały: stal 30ХГСА, 40Х, 45. Powierzchnia robocza należy przetwarzać na 7 metrach kwadratowych. a dokładniej.
Oznaczenie terminala:
Oznaczenie urządzenia mocującego:
P – pneumatyczny
H – hydrauliczny
E – elektryczny
M – magnetyczny
EM – elektromagnetyczny
G – hydroplast
W produkcji indywidualnej stosuje się napędy ręczne: śrubowe, mimośrodowe itp. W produkcji masowej stosuje się napędy zmechanizowane.
5. ZACISK CZĘŚCI. WSTĘPNE DANE DO OPRACOWANIA SCHEMATU OBLICZANIA SIŁY MOCOWANIA CZĘŚCI. METODA OKREŚLANIA SIŁY MOCOWANIA CZĘŚCI URZĄDZENIA. TYPOWE WYKRESY OBLICZANIA SIŁY, WYMAGANEJ SIŁY MOCOWANIA.
Wielkość wymaganych sił zaciskających określa się rozwiązując zadanie statyczne równowagi ciała sztywnego pod wpływem wszystkich przyłożonych do niego sił i momentów.
Siły mocowania są obliczane w 2 głównych przypadkach:
1. podczas korzystania z istniejących urządzeń uniwersalnych z urządzeniami zaciskowymi, które wytwarzają określoną siłę;
2. przy projektowaniu nowych urządzeń.
W pierwszym przypadku obliczenie siły docisku ma charakter testowy. Wymagana siła mocowania, określona na podstawie warunków przetwarzania, musi być mniejsza lub równa sile, jaką wytwarza urządzenie mocujące zastosowanego uchwytu uniwersalnego. Jeżeli warunek ten nie jest spełniony, wówczas zmienia się warunki obróbki w celu zmniejszenia wymaganej siły zwarcia, po czym przeprowadza się nowe obliczenia weryfikacyjne.
W drugim przypadku metoda obliczania sił docisku jest następująca:
1. Wybrano najwięcej racjonalny schemat montaż części, tj. nakreślono położenie i rodzaj podpór, miejsca przyłożenia sił dociskowych, biorąc pod uwagę kierunek sił skrawania w najbardziej niekorzystnym momencie obróbki.
2. Na wybranym schemacie strzałki wskazują wszystkie siły przyłożone do części, które mają tendencję do zakłócania położenia części w uchwycie (siły skrawania, siły docisku) oraz siły, które mają tendencję do utrzymywania tej pozycji (siły tarcia, reakcje podporowe). Jeśli to konieczne, uwzględniane są również siły bezwładności.
3. Wybrać równania równowagi statycznej mające zastosowanie w danym przypadku i określić pożądaną wartość sił zaciskających Q 1 .
4. Po przyjęciu współczynnika niezawodności mocowania (współczynnika bezpieczeństwa), którego potrzeba wynika z nieuniknionych wahań sił skrawania podczas obróbki, określa się rzeczywistą wymaganą siłę docisku:
Współczynnik bezpieczeństwa K oblicza się w odniesieniu do konkretnych warunków przetwarzania
gdzie K 0 = 2,5 – gwarantowany współczynnik bezpieczeństwa dla wszystkich przypadków;
K 1 – współczynnik uwzględniający stan powierzchni przedmiotu obrabianego; K 1 = 1,2 – dla powierzchni chropowatej; К 1 = 1 – do wykończenia powierzchni;
K 2 – współczynnik uwzględniający wzrost sił skrawania w wyniku postępującego stępienia narzędzia (K 2 = 1,0...1,9);
K 3 – współczynnik uwzględniający wzrost sił skrawania podczas obróbki przerywanej; (K3 = 1,2).
К 4 – współczynnik uwzględniający stałość siły docisku wytwarzanej przez napęd mechaniczny urządzenia; K4 = 1…1,6;
K 5 – współczynnik ten jest brany pod uwagę tylko w obecności momentów obrotowych zmierzających do obracania przedmiotu obrabianego; K5 = 1…1,5.
Typowe diagramy do obliczania siły mocowania części i wymaganej siły mocowania:
1. Siła skrawania P i siła docisku Q są jednakowo skierowane i działają na podpory:
Przy stałej wartości P siła Q = 0. Schemat ten odpowiada przeciąganiu otworów, toczeniu w środkach i występom pogłębiającym.
2. Siła skrawania P jest skierowana przeciwnie do siły docisku:
3. Siła skrawania ma tendencję do odsuwania przedmiotu obrabianego od elementów mocujących:
Typowe dla frezowania wahadłowego i frezowania zamkniętych konturów.
4. Obrabiany przedmiot jest osadzany w uchwycie i podlega działaniu momentu i siły osiowej:
gdzie Q c jest całkowitą siłą docisku wszystkich krzywek:
gdzie z jest liczbą szczęk w uchwycie.
Uwzględniając współczynnik bezpieczeństwa k, wymagana siła wytwarzana przez każdą krzywkę będzie wynosić:
5. Jeżeli w elemencie zostanie wywiercony jeden otwór i kierunek siły docisku pokrywa się z kierunkiem wiercenia, wówczas siłę docisku określa się ze wzoru:
k M = W fa R
W = k M / f R
6. Jeżeli w części wierci się jednocześnie kilka otworów i kierunek siły docisku pokrywa się z kierunkiem wiercenia, wówczas siłę docisku określa się ze wzoru:
