Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 2 - 2003 (1004786), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Коэффнцнент твхнадагнческого наследования аткланеннй формы базы зягатавкк при нспальзованнн некатарых точных апрянок П р и м е ч а н и е . Ав в Дв — отклонение от ярутлостн базы н обработанной поверхности врашення соответственно. Рнс. 43. Принципиальная скема однорядной пнев- матическая кулвчковоя оправки: ! — ввл, 7 — корпус, 3 — кулачок, 4 †заготов, 5 — прув;ина возвразв (пе показаны масленка,шпанка, гайка ограничения кода вала, другие кулачки, опары дяя базового торца заготовки, а также пружина воз- врата кулачков в сечении А-А) Различают следуюшие основные исполнения кулачковых оправок: по способу установки оправок на оснащаемый станок — шпиндельные (рис. 44. 45) н фланцевые (рис.
46). В центровом исполнении кулачковые оправки применяются крайне редко; по уровню механизации — с ручным зажимом (см. рнс. 44, 46), с пневматическим зажимом (рнс. 45, 47) Оправки с пневматическим зажимом — быстродействующие, развивают стабильные силы закрепления заготовок, с ручным — лешевле; по числу рядов кулачков — одно- и многорадные. Однорядные оправки (см. рис. 46) служат для одноместной установки сравнительно коротких заготовок (Е„, < 1,5Рм„). Многорядные — для одноместной установки сравнительно длинных заготовок ((,.„< 1,5Риа см. рнс. 44, 45) нли для многоместной установки коротких заготовок. по уровню специализации — специальные и специализированные.
Специальные оправки выгодны для обработки заготовок конкретного типоразмера в условиях массового и крупносерийного производств. Кулачки специальных оправок называют постоянными, их заменяют строго комплектно по мере изнашивания нли в случае утраты части кулачков, центрнрующий зажимной механизм (ЦЗМ) специальных кулачковых опрввок сравнительно компактный, Это позволяет обрабатывать заготовки с относительно небольшими диаметральными размерами базовою отверстия: Рп, > 30 мм. Специализированные оправки выгодны для обработки заготовок нескольких типоразмеров в условиях мелкосерийною производства.
Кулачки таких оправок называют смвппы.ии, их быстро переналажнвают на обработку заготовки нового типоразмера. ЦЗМ оправок со сменными кулачками имеет сравнительно большие размеры. Поэтому специализированные кулачковые оправки применяют для обработки более крупных заготовок диаметром Р > 78 мм. СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ 166 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ КУЛАЧКОВЫХ ОПРАВОК 167 Исполнение 1 2 3 4 5 6 г~ Г е' Исполнение 2 Исполнение Э е!е «4« Рис. 46.
Кулач кивав флам цевая оправка типа Э по ГОСТ 31.1066.04 — 97« / — корпус, 2 — кулачок, 3 — втулка, 4 — пружинное кольцо, 5 — пружина; 6 — гайка 7 — шпилька, 8, 9 — винты 0,57., 6(Б„=Е««) <Б«и, ! ««%лее1 в) Рве. 47. Форма (в алане) кулачков н пазов под кулачки корпуса оправки; Рнс.
48. Кулачок: в — рекомендуемая. 6, е — нерекомендуемые ! — корпус; 2- кулачок Из-за отсутствия методик расчета и проектирования кулачковых оправок. их ответственные параметры назначаются субъективно. Это снижает качество и надежность оправок. Наиболее часто применяют кулачковые оправки фланцевые с пневматическим зажимом однорядные, которые, как показывает опыт, в специальном исполнении успешно заменяют прессовые оправки.
Несколько уступая последним по удерживающей способности, кулачковые оправки позволяют отказаться от использования вспомогательных прессов для запрессовки-распрессовкн заготовок и экономить соответствующие производственные площади, уменьшать вспомогательное время на оснащаемой операции на 2 ... 10 с. Принципиальная схема однорядной кулачковой оправки показана на рис.
43. Клиноплунжерный ЦЗМ оправки является механизмом-усилителем и дает значительный выигрыш а силе. ее т«Р «Р 9 гле ц — коэффициент выигрыша в силе; т„- число кулачков в ряду; р„ — сила закрепления одним кулачком; р 9 — фактическая осевая сила на штоке пневмоцилиндра. Важнейшим конструктивным параметрам кулачкавые овравак является угол клина а. В реальной инженерной практике угол клина назначают в неоправданно широком диапазоне 5 ... 15'.
Однако ршеиональный диапазон много меньше и составляет для пневматических оправок 8 ... 1О'. При выборе угла клина учитывают следующее; чем меньше а, тем больше выигрыш в силе, но одновременно увеличивается и проигрыш в перемещениях. При самотормозящих углах а < 7'30' повышается надежность закрепления заготовок, однако их открепление происходит с шумом, если оправка пневматическая.
Поэтому само- тормозящие углы а могут быть рекомендованы. При несамогормозяших углах а > 8' снижается надежность закрепления заготовок. С уменьшением угла а снижается собственная жесткость вала оправки, возникает вероятность образования трещин в углах пазов вала оправки при его термообработке.
Другим важиеишии лараметрам кулак<алых онравак является число кулачков т„. Чем меньше т„, тем проще компоновочные решения ЦЗМ оправки. Сложилось мнение, что выгодны оправки с нечетным числом кулачков. Однако прн обоснованном выборе т„необходимо учитывать влияние отклонений формы базового отверстия заготовок на точность обработки. Если базовое отверстие заготовки обработано достаточно точно н отклонения формы не превышают 1О ...
20 мкм, то рекомендуется принимать т„= 12; 10; 8; б; 5; 3. Кроме того, с увеличением т„снижаютсв деформации заготовок прн нх закреплении и улучшается круглость обработанных поверхностей вращения, Если базовое отверстие заготовки имеет значительные отклонения формы, то силы закрепления заготовки каждым кулачком становятся разными. Это сопровождается радиальным сдвигом заготовки интенсивно работающими кулачками; возникновением переменной глубины резания и ударами прн обработке; вмешательством наладчика, формирующего фаетическую осевую сил> на штоке пневмоцияиндра с целью более надежного закрепления заготовки, увеличенными деформациями заготовки вплоть до ее разрушения, повышением дефектоемкости оснащаемой операции.
Чтобы предупредить вышеприведенное, для установки заготовок, биовые отверстия которых имеют значительные отклонения формы, рекомендуют оправки только с т„= 3. На точность обработки заготовок, на технологичность, прочность, жесткость и надежность оправок существенно влияет конструктивное оформление кулачков, вала оправки и пазов под кулачки корпуса оправки.
С точки зрения точности и надежности выгодны прямоугольные кулачки и пазы корпуса под кулачки и невыгодны — со скруглениями и круглые (рис. 47). Прямоугольные пазы под кулачки корпуса оправки изготовляют на электроэрозионных установках или протягивают, а затем подвергают отделочной обработке. Кулачки селектиано подбирают по фактическим размерам длины и ширины паза.
В процессе эксплуатации кулачки изнашиваются, а иногда — теряются. В этом случае их заменяют строго комплектно. Радиус кривизны головки кулачка обрабатывают в сборе с оправкой (желательно на оснащаемом станке) в размер, который приблизительно должен быть равен радиусу посадочного отверстия заготовки. В противном случае увеличивается вероятносп, контактных повреждений базового отверстия заготовки. Длину кулачков и пазов под кулачки в корпусе оправки выбирают с учетом длины заготовки, исходя из соотношения где Ь „ — длина базового отверстия заготовки; 2„ — номинальная осевая длина кулачка, Б„„— номинальная длина паза под кулачок корпуса оправки. Фаска на скосе кулачка (рис.
48) позволяет упростить компоновочное решение ЦЗМ, повысить прочность и жесткость вала. При раскрепленин заготовки кулачки сводят к оси оправки с помощью пружины возврата. Надежнее витые пружины. Если кулачки короткие, применяют одну пружину возврата, если длинные — две Располагают пружины СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ 168 МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ КУЛАЧКОВЫХ ОПРАВОК 169 т. тч .ч б) а) А-А А 1-в.в Ь 2 3 а) А 90е ~ А-А А1ш' б) Рне. 50. Ввл евравкн: а — с пазами, б — с гранями (усяовио показан один лвз (одна грань) н не показан шлоночный лаз] Рис. 49.
Примеры конструкгнвноге оформления торновы» опор оправки: а — стандартных; б- в анде привинчиваемой торновой шайбы! вдоль кулачка так, чтобы они не поворачивали кулачок в сторону фаски, отводя от скоса вала. Радиус р цилиндрического дна проточки корпуса делают меньше примерно на 0,1 мм соответствующего радиуса проточек в кулачках (лля исходного положения кулачков). Это обеспечивает надежное прилегание кулачков к скосу паза вала, когда кулачки полностью сведены к оси оправки. К ответственным конструктивным параметрам относятся ширина кулачка Н„и ьчирина лаза иод кулачки Н„„ корпуса оправки.
Н„ определяют расчетом из условия отсутствия контактных повреждений кулачками бюового отверстия заготовки. Принимают Н„, и Н„(см. рис. 47). С учетом требований к компоновочному решению ЦЗМ и прочности корпуса оп- ранки при его термообработке должно соблюдаться условие, чтобы номинальная величина перемычки между соседними пазами под кулачки корпуса оправки Ь„„й 3 ...
5 мм. Кулачки располагают вдоль установочной шейки оправки с тем расчетом, чтобы вая оправки не выходил из корпуса при движении "нв открепление заготовки". Если оправка расположена вертикально или под углом, то на торец установочной шейки устанавливают заглушку, предупреждающую засорение ЦЗМ. При горизонтальном расположении оси оправки заглушку не применвют. Для базирования устанавливаемой заготовки торцовой поверхностью к торцу Т„корпуса оправки привинчивают торцовую шайбу, либо запрессовыввют стандартные опоры (рис.
49). Установочную шейку оправки шлифуют в размер Й)р5, обеспечивая гарантированный зазор Л для удобной установки заготовок. Одновременно шлифуют торцовые опоры. При проектировании оправок для установки заготовок с малыми значениями Т)», глубина канавки для выхода шлифовального круга при обработке установочной шейки и торца Т„ зачастую лимитнруег прочность и жесткость корпуса. В этих случаях оформляют переход от установочной шейки к торцу Т„ корпуса так, как это показано на рис.
49, б. При проектировании крупногабаритных оправок применяют стандартные канавки для выхола режущею инструмента (рис. 49, а). с двух сторон а) Рнс. 51. Выголное конструктивное оформление: а — сопряжения скосов кулачка и грани вела, б — перехода от вертикальных стенок паза ваяв к скосу Фланец корпуса оправки оформляют с учетом конструкции шпинделя оснащаемого станка.
В целях обеспечения жесткости оправки ограничивают относительный вылет установочной шейки ((ч !4 Б 5. В установочной шейке растачивают и шлифуют отверстие для размещения вала оправки, обеспечивая диаметрвльный зазор не более 0,01 ... 0,02 мм. В зависимости от конструктивного оформления скосов различают два типа вала оправки: с пазами или гранями (рис. 50). При прочих равных условиях вал с пазами имеет на опасном участке большую плошадь поперечного сечения, что выгодно с точки зрения прочности и жесткости вала. Кроме того, такой вал лучше работает на растяжение — сжатие при закреплении — раскреплении заготовок. При установке заготовок со значительными отклонениями формы такой вал лучше работает на изгиб от действия неуравновешенной радиальной составляющей силы закрепления. Валы с гранями могут быть рекомендованы только в случае установки заготовок тщательно обработанными базовыми отверстиями.
В этом случае рекомендуется оформлять сопряжение скоса кулачка с ~ранами вала так, как зто показано на рис. 51. Такое сопряжение повышаег жесткость, но менее технологично и может быть реализовано только при проектировании оправок большого диаметра. Ввиду отмеченных преимуществ и более широкого применения ниже рассматриваются только валы с пазами Несколько большая ширина паза вала (рис. 51, б) позволяет выполнять переход от его вертикальных стенок к скосу галтелью радиуса не менее 0,2 мм, предупреждая образование трещин при термообработке вала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
