Na produção em série e em pequena escala, o equipamento é projetado usando mecanismos de fixação(ZM) ou link único especial com acionamento manual. Nos casos em que for necessário grandes forças para a fixação das peças, é aconselhável utilizar pinças mecanizadas.

Na produção mecanizada são utilizados mecanismos de fixação, nos quais os grampos são retraídos automaticamente para o lado. Isso garante livre acesso aos elementos de instalação para limpeza de cavacos e facilidade de reinstalação das peças de trabalho.

Mecanismos de alavanca de braço único controlados por acionamento hidráulico ou pneumático são utilizados na fixação, via de regra, de um corpo ou de uma peça grande. Nesses casos, o grampo é movido ou girado manualmente. No entanto, é melhor usar um link adicional para remover o bastão da área de carregamento da peça.

Dispositivos de fixação do tipo L são usados ​​com mais frequência para fixar peças de corpo por cima. Para girar o grampo durante a fixação, é fornecida uma ranhura para parafuso com seção reta.

Arroz. 3.1.

Mecanismos de fixação combinados são usados ​​para fixar uma ampla variedade de peças: carcaças, flanges, anéis, eixos, tiras, etc.

Vejamos alguns projetos padrão mecanismos de fixação.

Os mecanismos de fixação por alavanca distinguem-se pela sua simplicidade de design (Fig. 3.1), um ganho significativo de força (ou movimento), constância da força de fixação e a capacidade de fixar a peça de trabalho em local de difícil acesso, facilidade de uso, confiabilidade.

Os mecanismos de alavanca são utilizados na forma de pinças (barras de fixação) ou como amplificadores de acionamentos de potência. Para facilitar a instalação das peças, os mecanismos de alavanca são rotativos, dobráveis ​​​​e móveis. De acordo com seu desenho (Fig. 3.2), podem ser retilíneos e retráteis (Fig. 3.2, A) e rotativo (Fig. 3.2, b), dobrar (Fig. 3.2, V) com suporte oscilante, curvo (Fig. 3.2, G) e combinado (Fig. 3.2,

Arroz. 3.2.

Na Fig. 3.3 mostra CMs de alavanca universal com aparafusamento manual, utilizados na produção individual e em pequena escala. Eles têm um design simples e são confiáveis.

Parafuso de suporte 1 instalado na ranhura em forma de T da mesa e fixado com uma porca 5. Posição da braçadeira 3 A altura é ajustada através do parafuso 7 com pé de apoio 6, e primavera 4. A força de fixação à peça de trabalho é transmitida pela porca 2 através da braçadeira 3 (Fig. 3.3, A).

Em ZM (Fig. 3.3, b) a peça de trabalho 5 é fixada com um grampo 4, e a peça de trabalho 6 fixação 7. A força de fixação é transmitida do parafuso 9 para colar 4 através do êmbolo 2 e parafuso de ajuste /; à braçadeira 7 - através da porca nela fixada. Ao alterar a espessura das peças de trabalho, a posição dos eixos 3, 8 fácil de ajustar.

Arroz. 3.3.

Em ZM (Fig. 3.3, V) quadro 4 mecanismo de fixação é preso à mesa com uma porca 3 através de bucha 5 com furo roscado. Posição de fixação curva 1 mas a altura é ajustada com um suporte 6 e parafuso 7. Braçadeira 1 há folga entre a arruela cônica instalada na cabeça do parafuso 7 e a arruela, que está localizada acima do anel de travamento 2.

O design possui uma braçadeira arqueada 1 enquanto fixa a peça de trabalho com uma porca 3 gira em um eixo 2. Parafuso 4 neste projeto ele não está preso à mesa da máquina, mas se move livremente em uma fenda em forma de T (Fig. 3.3, d).

Os parafusos utilizados nos mecanismos de fixação desenvolvem uma força na extremidade R, que pode ser calculado usando a fórmula

Onde R- a força do trabalhador aplicada na extremidade do cabo; eu- comprimento do cabo; r av - raio médio da rosca; a - ângulo de ataque da rosca; cf é o ângulo de atrito na rosca.

O momento desenvolvido na alça (chave) para obter uma determinada força R

onde M, p é o momento de atrito na extremidade de apoio da porca ou parafuso:

onde / é o coeficiente de atrito de deslizamento: ao fixar / = 0,16...0,21, ao desapertar / = 0,24...0,30; D H- diâmetro externo fricção da superfície de um parafuso ou porca; s/v - diâmetro da rosca do parafuso.

Tomando a = 2°30" (para roscas de M8 a M42, o ângulo a muda de 3°10" a 1°57"), f = 10°30", g média= 0,45s/, D, = 1,7s/, d B = d u/= 0,15, obtemos uma fórmula aproximada para o momento na extremidade da porca M gr = 0,2 dP.

Para parafusos de extremidade plana M t p = 0 ,1с1Р+ n, e para parafusos com extremidade esférica M Lr ~ 0,1 s1R.

Na Fig. 3.4 mostra outros mecanismos de fixação de alavanca. Quadro 3 mecanismo de fixação universal com chave de fenda (Fig. 3.4, A) fixado à mesa da máquina com um parafuso/porca 4. Furando b durante a fixação, a peça é girada no eixo 7 com um parafuso 5 sentido horário. Posição da braçadeira b com corpo 3 Facilmente ajustável em relação ao revestimento fixo 2.

Arroz. 3.4.

Mecanismo especial de fixação por alavanca com elo adicional e acionamento pneumático (Fig. 3.4, b) usado na produção mecanizada para remover automaticamente o bastão da área de carregamento da peça. Ao soltar a peça/haste b move-se para baixo, enquanto a aderência 2 gira em um eixo 4. Este último junto com o brinco 5 gira em um eixo 3 e ocupa a posição mostrada pela linha tracejada. Furando 2 removido da área de carregamento da peça de trabalho.

Os mecanismos de fixação em cunha vêm com cunha de bisel único e os de êmbolo em cunha com um êmbolo (sem rolos ou com rolos). Os mecanismos de fixação em cunha se distinguem por sua simplicidade de design, facilidade de configuração e operação, capacidade de autofrenagem e força de fixação constante.

Para segurar a peça de trabalho com segurança 2 em adaptação 1 (Fig. 3.5, A) cunha 4 deve ser autotravante devido ao ângulo a do bisel. Grampos de cunha usado de forma independente ou como elo intermediário em sistemas de fixação complexos. Eles permitem aumentar e mudar a direção da força transmitida Q.

Na Fig. 3,5, b mostra um mecanismo de fixação por cunha padronizado e operado manualmente para fixar a peça de trabalho à mesa da máquina. A peça de trabalho é fixada com uma cunha/movendo-se em relação ao corpo 4. A posição da parte móvel do grampo em cunha é fixada com um parafuso 2 , noz 3 e um disco; parte fixa - parafuso b, noz 5 e arruela 7.

Arroz. 3.5. Esquema (A) e projeto (V) mecanismo de fixação em cunha

A força de fixação desenvolvida pelo mecanismo de cunha é calculada usando a fórmula

onde sr e f| - ângulos de atrito nas superfícies inclinadas e horizontais da cunha, respectivamente.

Arroz. 3.6.

Na prática da produção de engenharia mecânica, são mais utilizados equipamentos com rolos em mecanismos de fixação em cunha. Esses mecanismos de fixação podem reduzir as perdas por atrito pela metade.

O cálculo da força de fixação (Fig. 3.6) é feito por meio de uma fórmula semelhante à fórmula de cálculo de um mecanismo de cunha operando sob a condição de atrito de deslizamento nas superfícies de contato. Neste caso, substituímos os ângulos de atrito de deslizamento φ e φ pelos ângulos de atrito de rolamento φ |1р e φ pr1:

Para determinar a razão dos coeficientes de atrito durante o deslizamento e

rolando, considere o equilíbrio do rolo inferior do mecanismo: F eu - = T - .

Porque T = WfF i =Wtgi p tsr1 e / = tgcp, obtemos tg(p llpl = tg

no rolo superior, a fórmula é semelhante.

Nos projetos de mecanismos de fixação em cunha, são utilizados rolos e eixos padrão, nos quais D= 22...26 mm, uma d= 10...12mm. Se tomarmos tg(p =0,1; d/D= 0,5, então o coeficiente de atrito de rolamento será / k = tg

0,1 0,5 = 0,05 =0,05.

Arroz. 3.

Na Fig. A Figura 3.7 mostra diagramas de mecanismos de fixação de êmbolo em cunha com êmbolo duplo sem rolo (Fig. 3.7, a); com êmbolo de dois suportes e rolo (Fig. 3.7, (5); com êmbolo de suporte único e três rolos

(Fig. 3.7, c); com dois êmbolos e rolos de suporte único (cantilever) (Fig. 3.7, G). Tais mecanismos de fixação são confiáveis ​​na operação, fáceis de fabricar e podem ter a propriedade de autofrenagem em determinados ângulos de bisel da cunha.

Na Fig. A Figura 3.8 mostra um mecanismo de fixação utilizado na produção automatizada. A peça de trabalho 5 é instalada no dedo b e preso com uma braçadeira 3. A força de fixação na peça de trabalho é transmitida pela haste 8 cilindro hidráulico 7 através de uma cunha 9, videoclipe 10 e êmbolo 4. A remoção do grampo da zona de carga durante a remoção e instalação da peça de trabalho é realizada por uma alavanca 1, que gira em torno de um eixo 11 projeção 12. Furando 3 facilmente agitado por alavanca 1 ou molas 2, pois no projeto do eixo 13 biscoitos retangulares são fornecidos 14, facilmente movido nas ranhuras da braçadeira.

Arroz. 3.8.

Para aumentar a força na haste de um atuador pneumático ou outro acionamento elétrico, são usados ​​​​mecanismos de alavanca articulados. Eles são um elo intermediário que conecta o acionamento de força ao grampo e são utilizados nos casos em que é necessária maior força para fixar a peça.

De acordo com seu design, eles são divididos em alavanca única, alavanca dupla de ação simples e alavanca dupla de ação dupla.

Na Fig. 3,9, A mostra um diagrama de um mecanismo de alavanca articulada de ação única (amplificador) na forma de uma alavanca inclinada 5 e rolo 3, conectado por um eixo 4 com alavanca 5 e haste 2 do cilindro pneumático 1. Força inicial R, desenvolvido por um cilindro pneumático, através da haste 2, rolo 3 e eixo 4 transmitido à alavanca 5.

Neste caso, a extremidade inferior da alavanca 5 move-se para a direita e sua extremidade superior gira o grampo 7 Suporte fixo b e fixa a peça de trabalho com força Q. O valor deste último depende da força C e proporção do braço de preensão 7.

Força C para um mecanismo de dobradiça de alavanca única (amplificador) sem êmbolo é determinado pela equação

Força 4, desenvolvido por dupla alavanca mecanismo de dobradiça(amplificador) ​​(Fig. 3.9, b), igual a

Força Se"2 , desenvolvido por um mecanismo de êmbolo de dobradiça de alavanca dupla de ação unilateral (Fig. 3.9, V), determinado pela equação

Nas fórmulas fornecidas: R- força inicial na haste motorizada, N; a - ângulo de posição do elo inclinado (alavanca); p - ângulo adicional que leva em consideração as perdas por atrito nas dobradiças

^p = arco seno/^П;/- coeficiente de atrito de deslizamento no eixo do rolo e nas dobradiças das alavancas (f~ 0,1...0,2); (/-diâmetro dos eixos das dobradiças e rolo, mm; D- diâmetro externo do rolo de suporte, mm; EU- distância entre eixos de alavanca, mm; f[ - ângulo de atrito de deslizamento nos eixos da dobradiça; f 11р - ângulo de atrito

rolar sobre um suporte de rolo; tgф pp =tgф-^; tgф pp 2 - coeficiente reduzido

aqui; tgф np 2 =tgф-; / - a distância entre o eixo da dobradiça e o meio da

atrito, levando em consideração as perdas por atrito no êmbolo cantilever (inclinado) 3/ , a luva guia do êmbolo (Fig. 3.9, V), milímetros; A- comprimento da bucha guia do êmbolo, mm.

Arroz. 3.9.

ações

Mecanismos de fixação articulados de alavanca única são usados ​​em casos onde são necessárias grandes forças de fixação da peça. Isso se explica pelo fato de que durante a fixação da peça o ângulo a da alavanca inclinada diminui e a força de fixação aumenta. Então, em um ângulo a = 10°, a força C na extremidade superior do link inclinado 3 (ver Fig. 3.9, A) equivale a JV ~ 3,5R, e em a = 3° O ~ 1 PI, Onde R- força na haste 8 cilindro pneumático.

Na Fig. 3.10, AÉ dado um exemplo do projeto de tal mecanismo. A peça de trabalho / é fixada com um grampo 2. A força de fixação é transmitida da haste 8 cilindro pneumático através de um rolo 6 e link inclinado com comprimento ajustável 4, consistindo de um garfo 5 e brincos 3. Para evitar a flexão da haste 8 é fornecida uma barra de suporte 7 para o rolo.

No mecanismo de fixação (Fig. 3.10, b) O cilindro pneumático está localizado dentro da carcaça 1 acessório ao qual a caixa é fixada com parafusos 2 fixação

Arroz. 3.10.

mecanismo. Ao fixar a peça de trabalho, a haste 3 cilindro pneumático com rolo 7 se move para cima e a braçadeira 5 com link b gira em um eixo 4. Ao desapertar a peça, o grampo 5 assume a posição indicada pelas linhas tracejadas, sem interferir na troca da peça.

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CIÊNCIA DA UCRÂNIA

Academia Estadual de Construção de Donbass

e arquitetura

INSTRUÇÕES METODOLÓGICAS

Para exercícios práticos no curso “Fundamentos Tecnológicos da Engenharia Mecânica” no tema “Cálculo de Dispositivos”

Ata nº de 2005 foi aprovada em reunião do departamento “Automóveis e Indústria Automotiva”

Makeyevka 2005

Instruções metodológicas para aulas práticas da unidade curricular “Fundamentos tecnológicos da engenharia mecânica” sobre o tema “Cálculo de dispositivos” (para alunos da especialidade 7.090258 Automóveis e indústria automóvel) / Comp. D. V. Popov, E.S. Savenko. - Makeevka: DonGASA, 2002. -24 p.

São apresentadas informações básicas sobre máquinas-ferramenta, projeto, principais elementos e uma metodologia para cálculo de dispositivos.

Compilado por: D.V. Popov, assistente,

E.S. Savenko, assistente.

Responsável pela liberação S.A. Gorozhankin, professor associado

Dispositivos4

Elementos de dispositivos5

Elementos de instalação de dispositivos 6

Elementos de fixação de luminárias 9

Cálculo de forças para fixação de peças de trabalho 12

Dispositivos para guiar e determinar a posição de 13 ferramentas de corte

Carcaças e elementos auxiliares de dispositivos 14

Metodologia geral para cálculo de dispositivos 15

Cálculo de mandris de mandíbula usando o exemplo de torneamento 16

Literatura19

Aplicações20

DISPOSITIVOS

Todos os dispositivos baseados em características tecnológicas podem ser divididos nos seguintes grupos:

1. Máquinas-ferramentas para instalação e fixação de peças de trabalho, dependendo do tipo usinagem são divididos em dispositivos para torneamento, furação, fresamento, retificação, máquinas multiuso e outras. Esses dispositivos comunicam a peça com a máquina.

2. Máquinas-ferramentas para instalação e fixação da ferramenta de trabalho (também chamadas de ferramentas auxiliares) comunicam-se entre a ferramenta e a máquina. Estes incluem cartuchos para brocas, alargadores, machos; furação multifuso, fresagem, cabeçotes de torre; porta-ferramentas, blocos, etc.

Utilizando os dispositivos dos grupos acima, o sistema máquina-peça-ferramenta é ajustado.

Os dispositivos de montagem são utilizados para conectar peças correspondentes de um produto, utilizados para fixação de peças de base, garantindo a correta instalação dos elementos conectados de um produto, montagem preliminar de elementos elásticos (molas, anéis bipartidos), etc.;

Dispositivos de controle são usados ​​para verificar desvios de tamanho, forma e posição relativa superfícies, acoplamento de unidades de montagem e produtos, bem como para monitoramento de parâmetros de projeto obtidos durante o processo de montagem.

Dispositivos para capturar, movimentar e virar peças pesadas e em produção automatizada, GPS e peças leves e produtos montados. Dispositivos são peças funcionais de robôs industriais integrados em produção automatizada e sistemas GPS.

Existem vários requisitos para dispositivos de preensão:

confiabilidade de agarrar e segurar a peça de trabalho; estabilidade de base; versatilidade; alta flexibilidade (troca fácil e rápida); pequenas dimensões gerais e peso. Na maioria dos casos, são utilizados dispositivos de preensão mecânica. Exemplos de diagramas de preensão para vários dispositivos de preensão são mostrados na Fig. 18.3. Dispositivos de preensão de câmara magnética, de vácuo e elástica também são amplamente utilizados.

Todos os grupos de dispositivos descritos, dependendo do tipo de produção, podem ser manuais, mecânicos, semiautomáticos e automáticos, e dependendo do grau de especialização - universais, especializados e especiais.

Dependendo do grau de unificação e padronização em engenharia mecânica e instrumentação de acordo com os requisitos do Sistema Unificado de Preparação Tecnológica de Produção (USTPP), aprovado

Sete sistemas padrão máquinas-ferramentas.

Na prática da produção moderna, foram desenvolvidos os seguintes sistemas de dispositivos.

Dispositivos pré-fabricados universais (USF) são montados a partir de elementos universais padrão intercambiáveis ​​finalmente processados. Eles são usados ​​​​como dispositivos especiais reversíveis de ação curta. Eles fornecem instalação e fixação de diversas peças dentro das capacidades dimensionais do kit USP.

Dispositivos pré-fabricados especiais (SRP) são montados a partir de elementos padrão como resultado de seu processamento mecânico adicional e são usados ​​​​como dispositivos especiais irreversíveis de longo prazo feitos de elementos reversíveis.

Dispositivos especiais não separáveis ​​(NSD) são montados usando peças e conjuntos padrão para uso geral como dispositivos irreversíveis de longo prazo feitos de peças e conjuntos irreversíveis. Eles consistem em duas partes: uma base unificada e um bico substituível. Os dispositivos deste sistema são utilizados para processamento manual de peças.

Dispositivos universais de não ajuste (UPD) são o sistema mais comum em condições de produção em massa. Esses dispositivos permitem a instalação e fixação de peças de qualquer produto de pequeno e médio porte. Neste caso, a instalação de uma peça está associada à necessidade de controle e orientação no espaço. Tais dispositivos proporcionam uma ampla gama de operações de processamento.

Dispositivos de ajuste universal (UNF) proporcionam instalação por meio de ajustes especiais, fixação de peças de pequeno e médio porte e realização de uma ampla gama de operações de processamento.

Dispositivos de ajuste especializados (SAD) proporcionam, de acordo com um determinado esquema de base com o auxílio de ajustes especiais, a fixação de peças relacionadas no projeto para a realização de uma operação típica. Todos os sistemas de dispositivos listados pertencem à categoria unificada.

ELEMENTOS DE DISPOSITIVOS

Os principais elementos dos dispositivos são instalação, fixação, guias, divisórias (rotativas), fixadores, carcaças e acionamentos mecanizados. Seu objetivo é o seguinte:

elementos de instalação - para determinar a posição da peça em relação ao acessório e a posição da superfície processada em relação à ferramenta de corte;

elementos de fixação - para fixação da peça de trabalho;

elementos de guia - para implementar a direção de movimento necessária da ferramenta;

elementos divisores ou giratórios - para alterar com precisão a posição da superfície da peça que está sendo processada em relação à ferramenta de corte;

fixadores - para conexão elementos individuais entre eles mesmos;

caixas de dispositivos (como peças de base) - para colocar todos os elementos dos dispositivos sobre elas;

acionamentos mecanizados - para fixação automática da peça de trabalho.

Os elementos dos dispositivos também incluem dispositivos de preensão de vários dispositivos (robôs, dispositivos de transporte GPS) para agarrar, fixar (desfixar) e mover peças de trabalho que estão sendo processadas ou montadas em unidades de montagem.

1 Elementos de instalação de dispositivos

A instalação de peças em dispositivos ou máquinas, bem como a montagem de peças inclui o seu assentamento e fixação.

A necessidade de fixação (fechamento forçado) ao processar uma peça em acessórios é óbvia. Para o processamento preciso das peças é necessário: realizar sua correta localização em relação aos dispositivos do equipamento que determinam as trajetórias de movimento da ferramenta ou da própria peça;

garantir contato constante das bases com os pontos de referência e total imobilidade da peça em relação ao acessório durante seu processamento.

Para orientação completa em todos os casos, durante a fixação, a peça de trabalho deve ser privada de todos os seis graus de liberdade (a regra dos seis pontos na teoria básica); Em alguns casos, é possível um desvio desta regra.

Para tanto, são utilizados suportes principais, cujo número deve ser igual ao número de graus de liberdade de que a peça está privada. Para aumentar a rigidez e resistência à vibração das peças processadas, são utilizados suportes auxiliares ajustáveis ​​​​e autocompensadores nas luminárias.

Para instalar uma peça em um acessório com superfície plana, são utilizados suportes principais padronizados em forma de pinos com cabeças esféricas, dentadas e planas, arruelas e placas de suporte. Caso não seja possível instalar a peça apenas nos suportes principais, são utilizados suportes auxiliares. Neste último caso, podem ser utilizados suportes ajustáveis ​​padronizados em forma de parafusos com superfície de apoio esférica e suportes autocompensadores.

Figura 1 Suportes padronizados:

A-e- suportes permanentes (pinos): a- superfície plana; b- esférico; V- entalhado; G- apartamento com instalação em manga adaptadora; d- arruela de suporte; e- placa base; e- suporte ajustável - suporte autocompensador

O acoplamento dos suportes com cabeças esféricas, dentadas e planas com o corpo do dispositivo é realizado de acordo com o ajuste ou . A instalação desses suportes também é feita através de buchas intermediárias, que são encaixadas nos furos da carcaça conforme o encaixe .

Exemplos de suportes principais e auxiliares padronizados são mostrados na Figura 1.

Para instalar uma peça de trabalho ao longo de dois furos cilíndricos e uma superfície plana perpendicular aos seus eixos, use

Figura 2.Esquemacom base na extremidade e no furo:

a – no dedo superior; b – no dedo inferior

suportes planos padronizados e pinos de montagem. Para evitar o encravamento das peças ao instalá-las nos dedos ao longo dos dois furos exatos (D7), um dos dedos de instalação deve ser cortado e o outro cilíndrico.

Instalando peças em dois dedos e encontrando um avião ampla aplicação no processamento de peças em linhas automáticas e de produção, máquinas multifuncionais e em GPS.

Esquemas de base em plano e furos com dedos de montagem podem ser divididos em três grupos: na extremidade e furo (Fig. 2); ao longo do plano, extremidade e furo (Fig. 3); ao longo de um plano e dois furos (Fig. 4).

Arroz. 19.4. Esquema de basear em um plano e dois furos

Recomenda-se instalar a peça em um dedo de acordo com o ajuste ou , e em dois dedos - cada .

E
2 segue que a instalação da peça de trabalho ao longo do furo em um pino cilíndrico longo não cortado a priva de quatro graus de liberdade (base de guia dupla), e a instalação na extremidade a priva de um grau de liberdade (base de suporte). A instalação da peça de trabalho em um pino curto priva-a de dois graus de liberdade (base de suporte dupla), mas a extremidade neste caso é uma base de instalação e priva a peça de três graus de liberdade. Para um assentamento completo é necessário criar um fechamento forçado, ou seja, aplicar forças de fixação. 3 segue-se que o plano da base da peça de trabalho é a base de instalação, o orifício longo no qual entra o dedo cortado com um eixo paralelo ao plano é a base guia (a peça de trabalho é privada de dois graus) e a extremidade da peça de trabalho é a base de suporte.

Figura 3. Baseado emplano, Figura 4 Com base em

extremidade e furo do avião e dois furos

Na Fig. A Figura 4 mostra uma peça de trabalho instalada ao longo de um plano e dois furos. O avião é a base de instalação. Os furos centralizados com o pino cilíndrico são a base de apoio dupla, e os centralizados com o pino cortado são a base de apoio. As forças aplicadas (mostradas pela seta nas Fig. 3 e 4) garantem a precisão do alinhamento.

O dedo é uma base de apoio dupla e o dedo cortado é a base de apoio. As forças aplicadas (mostradas pela seta nas Fig. 3 e 4) garantem a precisão do alinhamento.

Para instalar peças com a superfície externa e a superfície final perpendiculares ao seu eixo, são utilizados prismas de suporte e montagem (móveis e fixos), além de buchas e cartuchos.

Os elementos dos acessórios incluem configurações e sondas para configurar a máquina para tamanho necessário. Assim, as configurações padronizadas para fresas em fresadoras podem ser:

arranha-céus, extremidade alta, canto e extremidade de canto.

As sondas planas são feitas com espessura de 3-5 mm, as cilíndricas com diâmetro de 3-5 mm com precisão de 6º grau (h6) e submetido a endurecimento 55-60 HRC 3, retificado (parâmetro de rugosidade Rá = 0,63 µm).

As superfícies de atuação de todos os elementos de instalação dos dispositivos devem ter alta resistência ao desgaste e alta dureza. Portanto, são feitos de aços estruturais e ligas 20, 45, 20Х, 12ХНЗА com posterior carburação e endurecimento até 55-60 HRC3 (suportes, prismas, pinos de montagem, centros) e aços ferramenta U7 e U8A com endurecimento até 50-55 HRG , (suportes com diâmetro inferior a 12 mm; pinos de montagem com diâmetro inferior a 16 mm; instalações e sondas).

CONTENTE

Página

INTRODUÇÃO………………….…………………………………… ……..…….....2

INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE DISPOSITIVOS………………………... …3

PRINCIPAIS ELEMENTOS DOS DISPOSITIVOS……………….………………...6

Elementos de fixação de dispositivos……………………………….……. …..6
1 Finalidade dos elementos de fixação……………………………………...6
2 Tipos de elementos de fixação……………………………………….…..…. .7
REFERÊNCIAS……………………………………………………..17

INTRODUÇÃO

O principal grupo de equipamentos tecnológicos é composto por dispositivos para produção de montagens mecânicas. Na engenharia mecânica, dispositivos são dispositivos auxiliares de equipamentos tecnológicos utilizados na execução de operações de processamento, montagem e controle.
A utilização de dispositivos permite: eliminar a marcação das peças antes do processamento, aumentar sua precisão, aumentar a produtividade do trabalho nas operações, reduzir custos de produção, facilitar as condições de trabalho e garantir sua segurança, ampliar as capacidades tecnológicas dos equipamentos, organizar a manutenção multi-máquinas , aplicar padrões de tempo tecnicamente sólidos, reduzir o número de trabalhadores necessários para a produção.
A frequente mudança de instalações de produção, associada ao ritmo crescente do progresso tecnológico na era da revolução científica e tecnológica, exige da ciência e da prática tecnológica a criação de estruturas e sistemas de dispositivos, métodos para o seu cálculo, concepção e fabrico, garantindo uma redução na tempo de preparação da produção. Na produção em massa, é necessário utilizar sistemas de fixação especializados, rapidamente ajustáveis ​​e reversíveis. Na produção individual e em pequena escala, o sistema de dispositivos pré-fabricados universais (USP) é cada vez mais utilizado.
Novas exigências de dispositivos são determinadas pela ampliação do parque de máquinas CNC, cujo reajuste para o processamento de uma nova peça se resume à substituição do programa (que leva muito pouco tempo) e à substituição ou reajuste do dispositivo de base e fixação da peça (o que também deve levar pouco tempo) .
O estudo dos padrões de influência dos dispositivos na precisão e produtividade das operações realizadas permitirá projetar dispositivos que intensifiquem a produção e aumentem sua precisão. O trabalho de unificação e padronização de elementos de fixação cria a base para o projeto automatizado de luminárias por meio de computadores eletrônicos e máquinas automáticas para exibição gráfica. Isso acelera a preparação tecnológica da produção.

INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE DISPOSITIVOS.
TIPOS DE DISPOSITIVOS

Na engenharia mecânica, diversos equipamentos tecnológicos são amplamente utilizados, que incluem luminárias, ferramentas auxiliares, de corte e medição.
Acessórios são dispositivos adicionais utilizados para usinagem, montagem e inspeção de peças, unidades de montagem e produtos. De acordo com sua finalidade, os dispositivos são divididos nos seguintes tipos:
1. Máquinas-ferramentas usadas para instalar e fixar peças processadas em máquinas. Dependendo do tipo de usinagem, esses dispositivos, por sua vez, são divididos em dispositivos para furação, fresamento, mandrilamento, torneamento, retificadoras, etc. As máquinas-ferramenta representam 80...90% da frota total de equipamentos tecnológicos.
O uso de dispositivos garante:
a) aumentar a produtividade do trabalho reduzindo o tempo de instalação e fixação de peças com sobreposição parcial ou total do tempo auxiliar pelo tempo da máquina e reduzindo este último através do processamento multilocal, combinando transições tecnológicas e aumentando as condições de corte;
b) aumento da precisão do processamento devido à eliminação de alinhamento durante a instalação e erros associados;
c) facilitar as condições de trabalho dos operadores de máquinas;
d) ampliar as capacidades tecnológicas dos equipamentos;
e) aumentar a segurança no trabalho.
2. Dispositivos para instalação e fixação de uma ferramenta de trabalho, comunicando entre a ferramenta e a máquina, enquanto o primeiro tipo comunica a peça com a máquina. Utilizando dispositivos do primeiro e segundo tipos, o sistema tecnológico é ajustado.
3. Dispositivos de montagem para conectar peças correspondentes em unidades de montagem e produtos. São utilizados para fixar peças de base ou unidades de montagem de um produto montado, garantir a correta instalação dos elementos conectados do produto, pré-montar elementos elásticos (molas, anéis bipartidos, etc.), bem como fazer conexões de tensão.
4. Dispositivos de inspeção para inspeção intermediária e final de peças, bem como para inspeção de peças de máquinas montadas.
5. Dispositivos para capturar, movimentar e virar peças e unidades de montagem utilizadas no processamento e montagem de peças e produtos pesados.
De acordo com suas características operacionais, as máquinas-ferramentas são divididas em universais, projetadas para processar diversas peças (tornas de máquinas, mandris, cabeçotes divisores, mesas rotativas, etc.); especializado, destinado ao processamento de peças de um determinado tipo e representando dispositivos substituíveis (mandíbulas especiais para torno, mandíbulas moldadas para mandris, etc.), e especial, destinado à realização de determinadas operações de usinagem de uma determinada peça. Dispositivos universais são usados ​​​​em condições de produção única ou em pequena escala, e dispositivos especializados e especiais são usados ​​​​em condições de produção em grande escala e em massa.
Utilizando um sistema unificado de preparação tecnológica da produção, as máquinas-ferramentas são classificadas de acordo com determinados critérios (Fig. 1).
Dispositivos pré-fabricados universais (USF) são montados a partir de elementos padrão pré-fabricados, peças e unidades de montagem alta precisão. Eles são utilizados como dispositivos especiais de curto prazo para uma operação específica, após a qual são desmontados e os elementos de entrega são posteriormente reutilizados em novos arranjos e combinações. O maior desenvolvimento da USP está associado à criação de unidades, blocos, peças especiais individuais e unidades de montagem que garantem o layout de dispositivos de ajuste não apenas especiais, mas também especializados e universais para operação de curto prazo,
Dispositivos pré-fabricados (CDF) também são montados a partir de elementos padronizados, porém menos precisos, permitindo modificação local de acordo com assentos. Esses dispositivos são usados ​​como dispositivos especiais de longo prazo. Após desmontar os elementos, você pode criar novos layouts.

Arroz. 1 – Classificação das máquinas-ferramenta

Dispositivos especiais indissociáveis ​​(NSD) são montados a partir de peças padrão e unidades de montagem propósito geral, como dispositivos irreversíveis de ação de longo prazo. Os elementos estruturais dos layouts incluídos no sistema, via de regra, são utilizados até o desgaste total e não são reaproveitados. O layout também pode ser realizado construindo um dispositivo a partir de duas partes principais: uma parte base unificada (UB) e uma configuração substituível (SN). Este design do NSP o torna resistente a mudanças no design das peças processadas e a ajustes nos processos tecnológicos. Nestes casos, apenas o ajuste substituível é substituído no aparelho.
Dispositivos universais sem ajuste (UPD) para uso geral são mais comuns em condições de produção em massa. Eles são usados ​​para fixar peças de perfis laminados e peças de trabalho. Os UBPs são caixas universais ajustáveis ​​com elementos básicos permanentes (não removíveis) (mandris, tornos, etc.), incluídos com a máquina no momento da entrega.
Dispositivos de ajuste especializado (SAD) são utilizados para equipar operações de processamento de peças agrupadas de acordo com características de projeto e esquemas de base; a disposição conforme diagrama de montagem é o projeto básico da carcaça com configurações intercambiáveis ​​para grupos de peças.
Dispositivos de ajuste universal (UND), como o SNP, possuem peças permanentes (corpo) e substituíveis. No entanto, a peça de reposição é adequada para realizar apenas uma operação para processar apenas uma peça. Ao passar de uma operação para outra, os dispositivos do sistema UNP são equipados com novas peças substituíveis (ajustes).
Os meios agregados de fixação mecanizada (ASMZ) são um conjunto de dispositivos de potência universais, constituídos em unidades separadas, que, em combinação com dispositivos, permitem mecanizar e automatizar o processo de fixação de peças.
A escolha do design do dispositivo depende em grande parte da natureza da produção. Assim, na produção em massa, são utilizados dispositivos relativamente simples, projetados principalmente para atingir a precisão especificada no processamento da peça. Na produção em massa, também são impostas altas exigências aos acessórios em termos de desempenho. Portanto, tais dispositivos equipados com pinças de liberação rápida são mais projetos complexos. No entanto, mesmo o uso dos dispositivos mais caros é economicamente justificado.

PRINCIPAIS ELEMENTOS DOS DISPOSITIVOS

Existem os seguintes elementos de equipamento:
instalação - para determinar a posição da superfície da peça a ser processada em relação à ferramenta de corte;
fixação - para fixar a peça que está sendo processada;
guias - para dar a direção necessária ao movimento da ferramenta de corte em relação à superfície a ser processada;
caixas de fixação - a parte principal na qual todos os elementos de fixação estão localizados;
fixação - para conectar elementos individuais entre si;
divisão ou rotação, - para alterar com precisão a posição da superfície da peça que está sendo processada em relação à ferramenta de corte;
acionamentos mecanizados - para criar força de fixação. Em alguns dispositivos, a instalação e fixação da peça de trabalho são realizadas por um mecanismo, denominado fixação de instalação.

Elementos de fixação de luminárias

1 Finalidade dos elementos de fixação
O principal objetivo dos dispositivos de fixação é garantir o contato confiável da peça de trabalho com os elementos de montagem e evitar seu deslocamento em relação a eles e vibrações durante o processamento. Com a introdução de dispositivos de fixação adicionais, a rigidez do sistema tecnológico é aumentada e isso resulta no aumento da precisão e produtividade do processamento e na redução da rugosidade superficial. Na Fig. A Figura 2 mostra um diagrama de instalação da peça 1, que, além das duas pinças principais Q1, é fixada com um dispositivo adicional Q2, que confere maior rigidez ao sistema. O suporte 2 é autocompensador.

Arroz. 2 - Diagrama de instalação da peça

Dispositivos de fixação são usados ​​em alguns casos para garantir a correta instalação e centralização da peça de trabalho. Neste caso, desempenham a função de dispositivos de instalação e fixação. Isso inclui mandris autocentrantes, pinças, etc.
Os dispositivos de fixação não são utilizados no processamento de peças pesadas e estáveis, em comparação com a massa das quais as forças que surgem durante o processo de corte são relativamente pequenas e são aplicadas de forma que não possam perturbar a instalação da peça.
Os dispositivos de fixação dos dispositivos devem ser confiáveis ​​em operação, simples em design e fáceis de manter; não devem causar deformação da peça a ser fixada e danificar sua superfície, e não devem movimentar a peça durante o processo de sua fixação. O operador da máquina deve gastar o mínimo de tempo e esforço na fixação e remoção das peças de trabalho. Para simplificar os reparos, é aconselhável substituir as peças mais desgastadas dos dispositivos de fixação. Ao fixar peças de trabalho em vários acessórios, elas são fixadas uniformemente; com movimento limitado do elemento de fixação (cunha, excêntrico), seu curso deve ser maior que a tolerância para o tamanho da peça desde a base de montagem até o local onde a força de fixação é aplicada.
Os dispositivos de fixação são projetados levando em consideração os requisitos de segurança.
O local onde a força de fixação é aplicada é selecionado de acordo com as condições de maior rigidez e estabilidade da fixação e mínima deformação da peça. Ao aumentar a precisão do processamento, é necessário observar as condições de um valor constante da força de fixação, cuja direção deve ser consistente com a localização dos suportes.

2 tipos de elementos de fixação
Os elementos de fixação são mecanismos utilizados diretamente para fixar peças de trabalho ou elos intermediários em sistemas de fixação mais complexos.
O tipo mais simples de pinças universais são os parafusos de fixação, que são acionados por chaves, manípulos ou volantes montados neles.
Para evitar o movimento da peça fixada e a formação de amassados ​​​​do parafuso, e também para reduzir a flexão do parafuso ao pressionar uma superfície não perpendicular ao seu eixo, sapatas oscilantes são colocadas nas extremidades dos parafusos ( Figura 3, a).
Combinações dispositivos de parafuso com alavancas ou cunhas são chamados de grampos combinados, um tipo dos quais são os grampos de parafuso (Fig. 3, b). O dispositivo dos grampos permite afastá-los ou girá-los para que você possa instalar mais convenientemente a peça de trabalho no dispositivo.

Arroz. 3 – Esquemas de pinças de parafuso

Na Fig. A Figura 4 mostra alguns designs de grampos de liberação rápida. Para pequenas forças de fixação, é utilizado um dispositivo de baioneta (Fig. 4, a), e para forças significativas, é utilizado um dispositivo de êmbolo (Fig. 4, b). Estes dispositivos permitem que o elemento de fixação seja retraído para longa distância da peça de trabalho; a fixação ocorre como resultado do giro da haste em um determinado ângulo. Um exemplo de grampo com batente dobrável é mostrado na Fig. 4, c. Depois de desapertar a porca do manípulo 2, retire o batente 3, rodando-o em torno do seu eixo. Depois disso, a haste de fixação 1 é retraída para a direita a uma distância h. Na Fig. 4d mostra um diagrama de um dispositivo de alta velocidade tipo de alavanca. Ao girar a alça 4, o pino 5 desliza ao longo da barra 6 com corte oblíquo, e o pino 2 desliza ao longo da peça 1, pressionando-a contra os batentes localizados abaixo. A arruela esférica 3 serve como dobradiça.

Arroz. 4 - Projetos de braçadeira de liberação rápida

A grande quantidade de tempo e as forças significativas necessárias para fixar as peças limitam o escopo de aplicação dos grampos de parafuso e, na maioria dos casos, tornam preferíveis os grampos excêntricos de alta velocidade. Na Fig. A Figura 5 mostra o disco (a), cilíndrico com pinça em forma de L (b) e pinças cônicas flutuantes (c).

Arroz. 5 - Vários designs braçadeiras
Os excêntricos são redondos, involutos e espirais (ao longo da espiral de Arquimedes). Dois tipos de excêntricos são usados ​​em dispositivos de fixação: redondos e curvos.
Excêntricos redondos (Fig. 6) são um disco ou rolo com eixo de rotação deslocado pelo tamanho de excentricidade e; a condição de autofrenagem é garantida na relação D/e ? 4.

Arroz. 6 – Diagrama de um excêntrico redondo

A vantagem dos excêntricos redondos é a facilidade de fabricação; a principal desvantagem é a inconsistência do ângulo de elevação a e das forças de fixação Q. Os excêntricos curvilíneos, cujo perfil de trabalho é realizado segundo uma evolvente ou espiral de Arquimedes, possuem um ângulo de elevação constante a, e, portanto, garantem constância de a força Q ao fixar qualquer ponto do perfil.
O mecanismo de cunha é usado como elo intermediário em sistemas de fixação complexos. É simples de fabricar, facilmente colocado no dispositivo e permite aumentar e alterar a direção da força transmitida. Em certos ângulos, o mecanismo de cunha possui propriedades de autofrenagem. Para uma cunha de bisel único (Fig. 7, a) ao transmitir forças em ângulos retos, a seguinte dependência pode ser aceita (com j1=j2=j3=j, onde j1...j3 são os ângulos de atrito):
P=Qtg(a±2j),

Onde P é a força axial;
Q - força de fixação.
A autofrenagem ocorrerá em um Para uma cunha de dois biséis (Fig. 7, b) ao transmitir forças em um ângulo b>90°, a relação entre P e Q em um ângulo de atrito constante (j1=j2=j3=j) é expressa pela seguinte fórmula

P = Q sen (a + 2j/cos (90°+a-b+2j).

Os grampos de alavanca são usados ​​em combinação com outros grampos elementares, formando sistemas de fixação. Usando a alavanca, você pode alterar a magnitude e a direção da força transmitida, bem como fixar simultânea e uniformemente a peça de trabalho em dois locais.

Figura 7 – Diagramas de uma cunha de bisel único (a) e de uma cunha de bisel duplo (b)

A Figura 8 mostra diagramas de ação de forças em pinças retas e curvas de braço único e braço duplo. As equações de equilíbrio para esses mecanismos de alavanca são as seguintes:
para pinça de braço único (Fig. 8, a)
,
para pinça direta de braço duplo (Fig. 8, b)
,
para pinça curva de braço duplo (para l1 ,
onde r é o ângulo de atrito;
f é o coeficiente de atrito.

Arroz. 8 - Esquemas de ação de forças em pinças retas e curvas monobraço e bibraço

Elementos de fixação de centralização são utilizados como elementos de instalação para superfícies externas ou internas de corpos rotativos: pinças, mandris expansíveis, buchas de fixação com hidroplástico, bem como cartuchos de membrana.
As pinças são mangas de mola divididas, cujas variedades de design são mostradas na Fig. 9 (a - com tubo tensor; b - com tubo espaçador; c - tipo vertical). Eles são feitos de aços de alto carbono, por exemplo U10A, e são tratados termicamente até uma dureza de HRC 58...62 na parte de fixação e uma dureza de HRC 40...44 nas partes traseiras. Ângulo do cone da pinça a=30. . 0,40°. Em ângulos menores, a pinça pode emperrar. O ângulo do cone da luva de compressão é 1° menor ou maior que o ângulo do cone da pinça. As pinças garantem uma excentricidade de instalação (excentricidade) não superior a 0,02...0,05 mm. A superfície base da peça de trabalho deve ser processada de acordo com o 9º...7º grau de precisão.
Mandris de expansão de vários designs (incluindo designs que utilizam hidroplástico) são classificados como dispositivos de montagem e fixação.
Os cartuchos de diafragma são usados ​​para centralização precisa de peças de trabalho ao longo da superfície cilíndrica externa ou interna. O cartucho (Fig. 10) consiste em uma membrana redonda 1 aparafusada à placa frontal da máquina em forma de placa com saliências-câmaras 2 localizadas simetricamente, cujo número é selecionado na faixa de 6...12. Uma haste de cilindro pneumático 4 passa dentro do fuso. Quando a pneumática é ligada, a membrana dobra, separando os cames. Quando a haste recua, a membrana, tentando retornar à sua posição original, comprime a peça 3 com seus cames.

Arroz. 10 – Diagrama do cartucho de membrana

Uma braçadeira de cremalheira e pinhão (Fig. 11) consiste em uma cremalheira 3, uma engrenagem 5 apoiada em um eixo 4 e uma alavanca de alça 6. Girando a alça no sentido anti-horário, abaixe a cremalheira e a braçadeira 2 para fixar a peça de trabalho 1. O a força de fixação Q depende do valor da força P aplicada ao cabo. O dispositivo é equipado com uma trava que, ao travar o sistema, impede a rotação reversa da roda. Os tipos mais comuns de fechaduras são:

Arroz. 11 - Braçadeira de cremalheira e pinhão

A trava do rolo (Fig. 12, a) consiste em um anel de acionamento 3 com recorte para o rolo 1, que fica em contato com o plano de corte do eixo da engrenagem 2. O anel de acionamento 3 está preso à alça do dispositivo de fixação. Ao girar a alavanca na direção da seta, a rotação é transmitida ao eixo da engrenagem através do rolo 1. O rolo é preso entre a superfície do furo da carcaça 4 e o plano de corte do rolo 2 e evita a rotação reversa.

Arroz. 12 – Esquemas de vários designs de fechadura

Uma trava de rolete com transmissão direta de torque do acionador para o rolete é mostrada na Fig. 12, b. A rotação da alça através da guia é transmitida diretamente ao eixo da 6ª roda. O rolo 3 é pressionado através do pino 4 por uma mola fraca 5. Como as folgas nos locais onde o rolo toca o anel 1 e o eixo 6 são selecionadas, o sistema emperra instantaneamente quando a força é removida da alça 2. Girando a alça no direção oposta, o rolo calça e gira o eixo no sentido horário.
A trava cônica (Fig. 12, c) possui uma luva cônica 1 e um eixo 2 com um cone 3 e uma alça 4. Os dentes espirais no pescoço intermediário do eixo são engatados na cremalheira 5. Este último é conectado a o mecanismo de fixação do atuador. Com um ângulo de dente de 45°, a força axial no eixo 2 é igual (sem levar em conta o atrito) à força de fixação.
Uma trava excêntrica (Fig. 12, d) consiste em um eixo de roda 2 no qual um excêntrico 3 é colocado em rotação por um anel 1 preso à alça da trava; o anel gira no furo da carcaça 4, cujo eixo é deslocado do eixo do eixo por uma distância e. Quando a manivela gira ao contrário, a transmissão ao eixo ocorre através do pino 5. Durante o processo de fixação, o anel 1 é preso entre eles. o excêntrico e a carcaça.
Dispositivos de fixação combinados são uma combinação de grampos elementares de vários tipos. Eles são utilizados para aumentar a força de fixação e reduzir as dimensões do dispositivo, bem como para criar maior facilidade de controle. Dispositivos de fixação combinados também podem fornecer fixação simultânea de uma peça de trabalho em vários locais. Os tipos de pinças combinadas são mostrados na Fig. 13.
A combinação de uma alavanca curva e um parafuso (Fig. 13, a) permite fixar simultaneamente a peça em dois locais, aumentando uniformemente as forças de fixação até um determinado valor. Um grampo rotativo convencional (Fig. 13, b) é uma combinação de grampos de alavanca e parafuso. O eixo de giro da alavanca 2 está alinhado com o centro da superfície esférica da arruela 1, o que alivia o pino 3 das forças de flexão. Mostrado na Fig. 13, em um grampo excêntrico, é um exemplo de um grampo combinado de alta velocidade. A uma determinada relação do braço da alavanca, a força de fixação ou curso da extremidade de fixação da alavanca pode ser aumentada.

Arroz. 13 – Tipos de pinças combinadas

Na Fig. 13, d mostra um dispositivo para fixar uma peça cilíndrica em um prisma usando uma alavanca de dobradiça, e na Fig. 13, d - diagrama de uma pinça combinada de alta velocidade (alavanca e excêntrico), proporcionando pressão lateral e vertical da peça nos suportes do dispositivo, uma vez que a força de fixação é aplicada em ângulo. Uma condição semelhante é fornecida pelo dispositivo mostrado na Fig. 13, e.
Os grampos de alavanca articulada (Fig. 13, g, h, i) são exemplos de dispositivos de fixação de alta velocidade acionados girando a manivela. Para evitar a liberação automática, a alça é movida através da posição morta até o batente 2. A força de fixação depende da deformação do sistema e de sua rigidez. A deformação desejada do sistema é definida ajustando o parafuso de pressão 1. Porém, a presença de tolerância para o tamanho H (Fig. 13, g) não garante uma força de fixação constante para todas as peças de um determinado lote.
Os dispositivos de fixação combinados são operados manualmente ou por unidades de potência.
Os mecanismos de fixação para vários acessórios devem fornecer força de fixação igual em todas as posições. O dispositivo multi-lugar mais simples é um mandril no qual é instalado um pacote de peças brutas (anéis, discos), fixados ao longo dos planos finais com uma porca (esquema de transmissão sequencial da força de fixação). Na Fig. 14a mostra um exemplo de dispositivo de fixação operando segundo o princípio da distribuição paralela da força de fixação.
Se for necessário garantir a concentricidade das superfícies da base e da peça e evitar a deformação da peça, são utilizados dispositivos de fixação elásticos, onde a força de fixação é transmitida uniformemente por meio de um enchimento ou outro corpo intermediário ao elemento de fixação do dispositivo (dentro dos limites das deformações elásticas).

Arroz. 14 - Mecanismos de fixação para múltiplos dispositivos

Molas convencionais, de borracha ou hidroplásticas são utilizadas como corpo intermediário. Um dispositivo de fixação paralelo usando hidroplástico é mostrado na Fig. 14, b. Na Fig. 14, c mostra um dispositivo de ação mista (série paralela).
Em máquinas contínuas (fresamento de tambor, furação multifuso especial), as peças são instaladas e removidas sem interromper o movimento de avanço. Se o tempo auxiliar se sobrepõe ao tempo da máquina, vários tipos de dispositivos de fixação podem ser usados ​​para fixar as peças de trabalho.
Para mecanizar os processos produtivos, é aconselhável utilizar dispositivos de fixação automatizados (ação contínua), acionados pelo mecanismo de alimentação da máquina. Na Fig. 15, a mostra um diagrama de um dispositivo com um elemento fechado flexível 1 (cabo, corrente) para fixar peças cilíndricas 2 em uma fresadora de tambor ao processar superfícies finais, e na Fig. 15, b - diagrama de um dispositivo para fixação de peças brutas de pistão em uma furadeira horizontal multifuso. Em ambos os dispositivos, os operadores apenas instalam e removem a peça de trabalho, e a peça de trabalho é fixada automaticamente.

Arroz. 15 - Dispositivos de fixação automática

Um dispositivo de fixação eficaz para segurar peças feitas de chapas finas durante o acabamento ou acabamento é uma pinça a vácuo. A força de fixação é determinada pela fórmula

Q = Ap,
onde A é a área ativa da cavidade do dispositivo limitada pela vedação;
p=10 5 Pa - diferença entre a pressão atmosférica e a pressão na cavidade do dispositivo de onde o ar é retirado.
Dispositivos de fixação eletromagnéticos são usados ​​para fixar peças de aço e ferro fundido com uma superfície de base plana. Os dispositivos de fixação são geralmente feitos em forma de placas e mandris, cujo projeto leva como dados iniciais as dimensões e configuração da peça em planta, sua espessura, material e a força de retenção necessária. A força de retenção do dispositivo eletromagnético depende em grande parte da espessura da peça de trabalho; em pequenas espessuras, nem todo o fluxo magnético passa pela seção transversal da peça, e algumas das linhas de fluxo magnético são espalhadas no espaço circundante. As peças processadas em placas ou mandris eletromagnéticos adquirem propriedades magnéticas residuais - são desmagnetizadas ao passar por um solenóide alimentado por corrente alternada.
Nos dispositivos de fixação magnética, os elementos principais são ímãs permanentes, isolados uns dos outros por juntas não magnéticas e fixados em um bloco comum, e a peça de trabalho é uma armadura através da qual o fluxo de energia magnética é fechado. Para destacar a peça acabada, o bloco é deslocado por meio de um mecanismo excêntrico ou de manivela, enquanto o fluxo de força magnética é fechado ao corpo do dispositivo, desviando da peça.

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[Insira o texto]

Os projetos dos dispositivos de fixação consistem em três partes principais: um acionamento, um elemento de contato e um mecanismo de potência.

O acionamento, ao converter um determinado tipo de energia, desenvolve uma força Q, que é convertida em uma força de fixação por meio de um mecanismo de potência R e é transmitido através de elementos de contato para a peça de trabalho.

Os elementos de contato servem para transferir a força de fixação diretamente para a peça. Seus designs permitem que as forças sejam dispersas, evitando o esmagamento das superfícies da peça, e distribuídas entre diversos pontos de apoio.

Sabe-se que a escolha racional dos dispositivos reduz o tempo auxiliar. O tempo auxiliar pode ser reduzido usando acionamentos mecanizados.

Os acionamentos mecanizados, dependendo do tipo e fonte de energia, podem ser divididos nos seguintes grupos principais: mecânicos, pneumáticos, eletromecânicos, magnéticos, a vácuo, etc. é necessário tempo para instalação e remoção de peças de trabalho. Os acionamentos mais utilizados são pneumáticos, hidráulicos, elétricos, magnéticos e suas combinações.

Atuadores pneumáticos trabalhar no princípio da alimentação ar comprimido. Pode ser usado como acionamento pneumático

cilindros pneumáticos (dupla ação e simples ação) e câmaras pneumáticas.

para cavidade de cilindro com haste

para cilindros de simples ação

As desvantagens dos acionamentos pneumáticos incluem suas dimensões gerais relativamente grandes. A força Q(H) nos cilindros pneumáticos depende do seu tipo e, sem levar em conta as forças de atrito, é determinada pelas seguintes fórmulas:

Para cilindros pneumáticos de dupla ação para o lado esquerdo do cilindro

onde p é a pressão do ar comprimido, MPa; a pressão do ar comprimido é geralmente considerada entre 0,4-0,63 MPa,

D - diâmetro do pistão, mm;

d- diâmetro da haste, mm;

ή- eficiência, levando em consideração as perdas no cilindro, em D = 150...200 mm ή =0,90...0,95;

q - força de resistência da mola, N.

Cilindros pneumáticos são utilizados com diâmetro interno de 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300 mm. Montagem do pistão no cilindro ao usar anéis de vedação ou , e quando selado com algemas ou .

A utilização de cilindros com diâmetro inferior a 50 mm e superior a 300 mm não é economicamente rentável, neste caso é necessária a utilização de outros tipos de acionamentos;

As câmaras pneumáticas apresentam uma série de vantagens em relação aos cilindros pneumáticos: são duráveis, suportam até 600 mil partidas (cilindros pneumáticos - 10 mil); compactar; Eles são leves e mais fáceis de fabricar. As desvantagens incluem o pequeno curso da haste e a variabilidade das forças desenvolvidas.

Acionamentos hidráulicos em comparação com os pneumáticos, eles têm

as seguintes vantagens: desenvolve grandes forças (15 MPa e acima); seu fluido de trabalho (óleo) é praticamente incompressível; garantir a transmissão suave das forças desenvolvidas pelo mecanismo de potência; pode garantir a transferência de força diretamente para os elementos de contato do dispositivo; possuem uma ampla gama de aplicações, pois podem ser utilizados para movimentos precisos das partes funcionais da máquina e partes móveis de dispositivos; permitem a utilização de cilindros de trabalho de pequeno diâmetro (20, 30, 40, 50 mm v. mais), o que garante sua compactação.

Acionamentos pneumohidráulicos apresentam uma série de vantagens em relação aos pneumáticos e hidráulicos: possuem alta mão de obra, rapidez de ação, baixo custo e pequenas dimensões. As fórmulas de cálculo são semelhantes às do cálculo dos cilindros hidráulicos.

Acionamentos eletromecânicos são amplamente utilizados em tornos CNC, máquinas agregadas e linhas automáticas. Acionadas por um motor elétrico e por meio de transmissões mecânicas, as forças são transmitidas aos elementos de contato do dispositivo de fixação.

Dispositivos de fixação eletromagnéticos e magnéticos São realizados principalmente na forma de placas e espelhos para fixação de peças de aço e ferro fundido. É utilizada energia de campo magnético de bobinas eletromagnéticas ou ímãs permanentes. As capacidades tecnológicas de utilização de dispositivos eletromagnéticos e magnéticos em condições de produção em pequena escala e processamento em grupo são significativamente ampliadas ao usar configurações de troca rápida. Esses dispositivos aumentam a produtividade do trabalho, reduzindo o tempo auxiliar e principal (10 a 15 vezes) durante o processamento em vários locais.

Unidades de vácuo utilizado para fixação de peças de diversos materiais com superfície plana ou curva, tomada como base principal. Os dispositivos de fixação a vácuo operam com base no princípio de usar a pressão atmosférica.

Força (N), pressionando a peça de trabalho na placa:

Onde F- área da cavidade do dispositivo de onde o ar é retirado, cm 2;

p - pressão (em condições de fábrica geralmente p = 0,01 ... 0,015 MPa).

A pressão para instalações individuais e em grupo é criada por bombas de vácuo de um e dois estágios.

Os mecanismos de potência atuam como amplificadores. Sua principal característica é o ganho:

Onde R- força de fixação aplicada à peça, N;

P - força desenvolvida pelo impulso, N.

Os mecanismos de potência geralmente atuam como um elemento de autofrenagem no caso de uma falha repentina do inversor.

Alguns projetos típicos de dispositivos de fixação são mostrados na Fig. 5.

Figura 5 Diagramas de dispositivos de fixação:

A- usando um clipe; 6 - alavanca oscilante; V- egocêntricoprismas

Elementos de fixação seguram a peça de trabalho peça de trabalho contra deslocamentos e vibrações decorrentes da influência de forças de corte.

Classificação dos elementos de fixação

Os elementos de fixação dos dispositivos são divididos em simples e combinados, ou seja, consistindo em dois, três ou mais elementos interligados.

Os simples incluem cunha, parafuso, excêntrico, alavanca, dobradiça de alavanca, etc. braçadeiras.

Mecanismos combinados são geralmente projetados como tipo parafuso
alavanca, alavanca excêntrica, etc. e são chamados apertos.
Quando usar simples ou combinado
mecanismos em arranjos com acionamento mecanizado

(pneumáticos ou outros) são chamados de mecanismos - amplificadores. Com base no número de elos acionados, os mecanismos são divididos em: 1. elo único - fixação da peça em um ponto;

2. dois elos - fixação de duas peças ou uma peça em dois pontos;

3. multi-link - fixação de uma peça de trabalho em vários pontos ou de várias peças de trabalho simultaneamente com forças iguais. Por grau de automação:

1. manual - trabalhando com parafuso, cunha e outros
edifícios;

2. mecanizado, em
são divididos em

a) hidráulico,

b) pneumático,

c) pneumohidráulica,

d) mecanohidráulico,

d) elétrico,

e) magnético,

g) eletromagnético,

h) vácuo.

3. automatizado, controlado pelas partes funcionais da máquina. Eles são acionados pela mesa da máquina, suporte, fuso e forças centrífugas de massas rotativas.

Exemplo: mandris de energia centrífuga para tornos semiautomáticos.

Requisitos para dispositivos de fixação

Eles devem ser confiáveis ​​em operação, simples em design e fáceis de manter; não deve causar deformação das peças a serem fixadas e danos às suas superfícies; a fixação e desaperto de peças de trabalho devem ser realizadas com um mínimo de esforço e tempo de trabalho, especialmente ao fixar várias peças de trabalho em dispositivos multilocais, além disso, os dispositivos de fixação não devem mover a peça de trabalho durante o processo de fixação; As forças de corte não devem, se possível, ser absorvidas pelos dispositivos de fixação. Eles devem ser percebidos como elementos de instalação de dispositivos mais rígidos. Para melhorar a precisão do processamento, são preferidos dispositivos que forneçam uma força de fixação constante.

Vamos fazer uma breve excursão pela mecânica teórica. Vamos lembrar qual é o coeficiente de atrito?

Se um corpo de peso Q se move ao longo de um plano com uma força P, então a reação à força P será uma força P 1 direcionada na direção oposta, ou seja

escorregar.

Coeficiente de fricção

Exemplo: se f = 0,1; Q = 10 kg, então P = 1 kg.

O coeficiente de atrito varia dependendo da rugosidade da superfície.

Método para calcular forças de fixação

Primeiro caso

Segundo caso

A força de corte P z e a força de fixação Q são direcionadas na mesma direção

Neste caso Q => O

A força de corte P g e a força de fixação Q são direcionadas em direções opostas, então Q = k * P z

onde k é o fator de segurança k = 1,5 acabamento k = 2,5 desbaste.

Terceiro caso

As forças são direcionadas mutuamente perpendicularmente. A força de corte P neutraliza a força de atrito no suporte (instalação) Qf 2 e a força de atrito no ponto de fixação Q*f 1, então Qf 1 + Qf 2 = k*P z

G
de f e f 2 - coeficientes de atrito deslizante Quarto caso

A peça é processada em um mandril de três mandíbulas

Nesta direção, P tende a mover a peça em relação aos cames.

Cálculo de mecanismos de fixação roscados Primeiro caso

Grampo de parafuso de cabeça chata Da condição de equilíbrio

onde P é a força no cabo, kg; Q - força de fixação da peça, kg; R CP - raio médio da rosca, mm;

R - raio da extremidade de apoio;

Ângulo de hélice da rosca;

Ângulo de atrito em conexão interferida 6; - condição de autofrenagem; f é o coeficiente de atrito do parafuso na peça;

0,6 - coeficiente que leva em consideração o atrito de toda a superfície da extremidade. O momento P*L supera o momento da força de fixação Q, levando em consideração as forças de atrito em par de parafusos e no final do parafuso.

Segundo caso

■ Grampo de parafuso com superfície esférica

Com o aumento dos ângulos α e φ, a força P aumenta, porque neste caso, a direção da força sobe no plano inclinado do fio.

Terceiro caso

Este método de fixação é utilizado no processamento de buchas ou discos em mandris: tornos, cabeçotes divisores ou mesas rotativas sobre fresadoras, máquinas de entalhe ou outras máquinas, fresagem de engrenagens, modelagem de engrenagens, furadeiras radiais, etc. Algumas informações do diretório:

1. 
   O parafuso Ml6 de extremidade esférica com comprimento de cabo L = 190 mm e força P = 8 kg, desenvolve uma força Q = 950 kg
2. 
   Fixação com parafuso M = 24 com extremidade plana em L = 310 mm; P = 15kg; Q = 1550 mm
3. 
   Grampo com porca sextavada Ml 6 chave inglesa L = 190 mm; P = 10kg; Q = 700kg.

Grampos excêntricos

As pinças excêntricas são fáceis de fabricar e por isso são amplamente utilizadas em máquinas-ferramentas. O uso de grampos excêntricos pode reduzir significativamente o tempo de fixação de uma peça de trabalho, mas a força de fixação é inferior aos grampos roscados.

Os grampos excêntricos são fabricados em combinação com e sem grampos.

Vamos considerar braçadeira excêntrica com aderência.

Os grampos excêntricos não podem trabalhar com desvios de tolerância significativos (±δ) da peça de trabalho. Para grandes desvios de tolerância, o grampo requer ajuste constante com o parafuso 1.

Cálculo excêntrico

M
Os materiais utilizados para a fabricação do excêntrico são U7A, U8A Com tratamento térmico para HR de 50....55 unidades, aço 20X com carburação até uma profundidade de 0,8...1,2 Com endurecimento HR de 55...60 unidades.

Vejamos o diagrama excêntrico. A linha KN divide o excêntrico em dois? metades simétricas consistindo, por assim dizer, de 2 X cunhas aparafusadas no “círculo inicial”.

O eixo de rotação excêntrico é deslocado em relação ao seu eixo geométrico pela quantidade de excentricidade “e”.

A seção Nm da cunha inferior é normalmente usada para fixação.

Considerando o mecanismo como um mecanismo combinado composto por uma alavanca L e uma cunha com atrito em duas superfícies do eixo e ponto “m” (ponto de fixação), obtemos uma relação de forças para cálculo da força de fixação.

onde Q é a força de fixação

P - força na alça

L - alça de ombro

r - distância do eixo de rotação excêntrico ao ponto de contato Com

peça de trabalho

α - ângulo de subida da curva

α 1 - ângulo de atrito entre o excêntrico e a peça

α 2 - ângulo de atrito no eixo excêntrico

Para evitar o afastamento do excêntrico durante a operação, é necessário observar a condição de autofrenagem do excêntrico

Condição para autofrenagem do excêntrico. = 12Р

sobre Chyazhima com Expentoik

G
de α - ângulo de atrito deslizante no ponto de contato com a peça de trabalho ø - coeficiente de fricção

Para cálculos aproximados de Q - 12P, considere o diagrama de uma pinça dupla-face com excêntrico

Grampos de cunha

Dispositivos de fixação por cunha são amplamente utilizados em máquinas-ferramentas. Seu elemento principal é uma, duas e três cunhas chanfradas. A utilização de tais elementos se deve à simplicidade e compacidade dos projetos, rapidez de ação e confiabilidade na operação, possibilidade de utilizá-los como elemento de fixação atuando diretamente na peça a ser fixada, e como elo intermediário, por exemplo, um link amplificador em outros dispositivos de fixação. Normalmente são usadas cunhas de autofrenagem. A condição de autofrenagem de uma cunha de bisel único é expressa pela dependência

α >2ρ

Onde α - ângulo de cunha

ρ - o ângulo de atrito nas superfícies G e H de contato entre a cunha e as peças correspondentes.

A autofrenagem é garantida no ângulo α = 12°, no entanto, para evitar que vibrações e flutuações de carga durante o uso do grampo enfraqueçam a peça de trabalho, são frequentemente utilizadas cunhas com um ângulo α.

Devido ao fato de que a diminuição do ângulo leva ao aumento

propriedades de autofrenagem da cunha, é necessário, ao projetar o acionamento do mecanismo de cunha, fornecer dispositivos que facilitem a remoção da cunha do estado de funcionamento, uma vez que é mais difícil liberar uma cunha carregada do que removê-la de condição de trabalho.

Isto pode ser conseguido conectando a haste do atuador a uma cunha. Quando a haste 1 se move para a esquerda, ela passa pelo caminho “1” até a marcha lenta e, a seguir, ao atingir o pino 2, pressionado na cunha 3, empurra esta para fora. Quando a haste se move para trás, ela também empurra a cunha no pino com um golpe posição de trabalho. Isso deve ser levado em consideração nos casos em que o mecanismo de cunha é acionado por acionamento pneumático ou hidráulico. Então, para garantir a operação confiável do mecanismo, é necessário criar pressão diferente ar líquido ou comprimido lados diferentes pistão de acionamento. Esta diferença ao usar acionamentos pneumáticos pode ser alcançada usando válvula de redução de pressão em um dos tubos que fornecem ar ou líquido ao cilindro. Nos casos em que não seja necessária a autofrenagem, é aconselhável utilizar roletes nas superfícies de contato da cunha com as partes correspondentes do dispositivo, facilitando assim a inserção da cunha no posição inicial. Nestes casos é necessário travar a cunha.

Consideremos o diagrama da ação das forças em uma inclinação única, mais frequentemente usada em dispositivos, mecanismo de cunha

Vamos construir um polígono de forças.

Ao transmitir forças em ângulos retos, temos a seguinte relação

+ fixar, - soltar

A autofrenagem ocorre em α

Pinças

O mecanismo de fixação por pinça é conhecido há muito tempo. A fixação de peças de trabalho com pinças revelou-se muito conveniente ao criar máquinas automatizadas porque a fixação da peça de trabalho requer apenas um movimento para a frente pinça fixada.

Ao operar mecanismos de pinça, os seguintes requisitos devem ser atendidos.

1. 
   As forças de fixação devem ser garantidas de acordo com as forças de corte emergentes e evitar o movimento da peça ou ferramenta durante o processo de corte.
2. 
   O processo de consolidação em ciclo geral o processamento é um movimento auxiliar, portanto o tempo de resposta da pinça deve ser mínimo.
3. 
   As dimensões dos elos do mecanismo de fixação devem ser determinadas a partir de suas condições operação normal ao fixar peças de trabalho de tamanhos maiores e menores.
4. 
   O erro de posicionamento das peças ou ferramentas a serem fixadas deve ser mínimo.
5. 
   O projeto do mecanismo de fixação deve fornecer a menor pressão elástica durante o processamento das peças e ter alta resistência à vibração.
6. 
   As peças da pinça e principalmente a pinça devem ter alta resistência ao desgaste.
7. 
   O design do dispositivo de fixação deve permitir sua troca rápida e ajuste conveniente.
8. 
   O projeto do mecanismo deve fornecer proteção às pinças contra cavacos.

Os mecanismos de fixação por pinça operam em uma ampla variedade de tamanhos.
Quase mínimo tamanho permitido para fixação de 0,5 mm. Sobre
máquinas automáticas de barras multifusos, diâmetros de barras e

portanto, os furos das pinças atingem 100 mm. Pinças com grande diâmetro de furo são usadas para fixação tubos de paredes finas, porque a fixação relativamente uniforme em toda a superfície não causa grandes deformações nos tubos.

O mecanismo de fixação por pinça permite fixar peças de trabalho várias formas corte transversal.

A durabilidade dos mecanismos de fixação de pinças varia muito e depende do projeto e da correção dos processos tecnológicos na fabricação das peças do mecanismo. Via de regra, as pinças de fixação falham antes das outras. Neste caso, o número de fixações com pinças varia de um (quebra da pinça) a meio milhão ou mais (desgaste das mandíbulas). O desempenho de uma pinça é considerado satisfatório se for capaz de fixar pelo menos 100.000 peças.

Classificação de pinças

Todas as pinças podem ser divididas em três tipos:

1. Pinças do primeiro tipo têm um cone “reto”, cujo topo fica voltado para longe do fuso da máquina.

Para fixá-lo, é necessário criar uma força que puxe a pinça para dentro da porca aparafusada no fuso. Traços positivos Este tipo de pinça é estruturalmente bastante simples e funciona bem em compressão (o aço endurecido tem uma tensão admissível mais alta em compressão do que em tração. Apesar disso, as pinças do primeiro tipo são atualmente de uso limitado devido a desvantagens. Quais são estas desvantagens:

a) a força axial que atua na pinça tende a destravá-la,

b) ao alimentar a barra é possível o travamento prematuro da pinça,

c) quando fixado com tal pinça, efeitos nocivos sobre

d) há centralização insatisfatória da pinça em
fuso, já que a cabeça está centralizada na porca, cuja posição está em
O fuso não está estável devido à presença de roscas.

Pinças do segundo tipo têm um cone “reverso”, cujo topo fica voltado para o fuso. Para fixá-lo, é necessário criar uma força que puxe a pinça para dentro do orifício cônico do fuso da máquina.

Pinças deste tipo garantem uma boa centralização das peças a serem fixadas, pois o cone da pinça está localizado diretamente no fuso e não pode

ocorre o travamento, as forças axiais de trabalho não abrem a pinça, mas a travam, aumentando a força de fixação.

Ao mesmo tempo, um número deficiências significativas reduz o desempenho de pinças deste tipo. Devido aos numerosos contatos com a pinça, o furo cônico do fuso se desgasta de forma relativamente rápida, as roscas das pinças muitas vezes falham, não garantindo uma posição estável da haste ao longo do eixo quando fixada - ela se afasta do batente. No entanto, as pinças do segundo tipo são amplamente utilizadas em máquinas-ferramentas.