Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Неупругое силовое замыкание (рис. 5.23, а, б) осуществляется за счет объемных сил давления жидкости, газа, магнитных, центробежных и электростатических сил, что определяет его основное достоинство — стабильность независимо от отклонений размеров заготовки, возможность бесступенчатого и автоматического регулирования силы зажима, изменением давления, напряженности магнитного нлн электростатического поля, центра тяжести инерционной системы и т.
д. Существенный недостаток неупругого силового замыкания — болыпой расход электроэнергии н низкая надежность при нестабильном энергоснабжении, что требует дополнительных предохранительных средств. Этот недостаток исключен в ЗМ с упругим силовым замыканием, если зажим осуществляется пружиной, а разж им, Рнс. 5.23.
Прннциннельные схемы ЗМ: а, Š— с свновмм ааммканвсм: е, е — с саометрнееекнм ааммкаввем1 Ф, е с фрнвнвонвмм ааммканвем (самосормомеввеми ес. е — комбнннровавнмк давлением жидкости или воздуха. Однако такие ЗМ неудобны для автоматического регулирования силы зажима, а ее стабилизация при отклонении размеров зажимаемых заготовок достигается увеличением длины пружины или подбором пакета с нелинейной характеристикой 1381. Силовое замыкание может быть прямого действия (рис. 5.23, а), т. е. без передаточно-усилительных, преобразовательных и самотормозящих передаточных звеньев.
В этом случае осевая сила Зв от привода равна нормальной (радиальной) силе зажима Тв, что не требует дополнитель- 2П ных исполнительных органов, например патрона с зажим- ными кулачками, В этом случае, если сила резания, направленная против сил зажима, станет больше 3, и сил трения, то шток может сразу сильно переместиться [541, предварительно сместившись на величину упругих деформаций звеньев и контактов, т, е. на величину предварительного натяга. Наличие в ЗМ с силовым замыканием патронов с замкнутым силовым контуром (кулачковых, клиновых, цанговых и др.) не вызовет больших перемещений передаточного звена — штока при действии сил резания Р, (рис.
5.23, б). Геометрическое замыкание осуществляется за счет геометрической формы и размеров деталей-кулачков К (рис. 5.23, в) и муфт зажима МЗ (рис. 5.23, г), имеющих фасоиный участок с подъемом и участок постоянного радиуса или высоты, на котором происходит замыкание 1!2, 381. Геометрическое замыкание может быть жестким, т. е. без дополнительного упругого звена (рис. 5.23, в), и упругим, с дополнительным упругим звеном УЗ (рис. 5.23, г), имеющим линейную нли нелинейную характеристику. В системе ЗМ может быть несколько элементов с геометрическим замыканием, например с кулачком К иа распределительном валу и муфтой МЗ на шпинделе (рис. 5.23, г), что широко распространено на токарных прутковых автоматах.
Оглювные достоинства геометрического замыкания— быстродействие, экономичность и надежность, а существен. ные недостатки — короткий ход и нестабильность силы зажима, зависящая от отклонений размеров зажимаемых деталей и жесткости звеньев ЗМ. Эти недостатки исключены в ЗМ с фрикционным замыканием (самоторможением) за счет выполнения в приводе или патроне самотормозящих винтовых (ВП), червячных зубчатых (ЗП) и клиновых (КП) передач (рис.
5.23, д, е), а также в виде фрикционных муфт [381. Основные достоинства — большой ход и постоянная (регламентируемая) сила зажима, настраиваемая предохранительным звеном, например, в виде муфты предельного момента или напорного золотника. Недостаток †недолговечнос самотормозящих элементов. Пример комбинированного ЗМ с сило-геометрическим замыканием постоянной структуры приведен на рис.
5.23, ж, а переменной структуры с подвижным самотормозящим упором (ПСУ) 138, 391 — на рис. 5.23, з. Основной частью любой системы ЗМ является исполни- 2!в тельная — зажимной патрон с зажимнымн элементами, взаимодействующими непосредственно с объектом закрепления. От конструкции и характеристик зажнмного патрона во многом зависят характеристики ЗМ, а также техникоэкономические показатели станка, среди которых точность, производительность и стабильность обработки.
Исполнительная часть ЗМ может быть выполнена по-разному, чаще всего в виде тисков, самотормозящей втулки, цзнги, патрона н т. д. Разнообразие патронов практически неограничено и они могут быть различных конструктивных исполнений, назначений, размеров, точности и жесткости. В прутковых автоматах широкое применение получили цанговые ЗМ, область применения которых и соответствующих им патронов расширяется с повышением точности зажима и ужесточением связи между элементами патрона (26). В одношпиндельных токарных автоматах, к которым относятся фасонно-отрезные, продольно-фасонные точения и револьверные, от кулачка 1 (рис. 5.24, а) на распределительном валу, через рычажную передачу 2 получает поступательное перемещение муфта 8, которая за счет фасонного профиля приводит в движение рычажки Ю, а от ннх конусную втулку 7. Втулка наезжает на цангу 8, упирающуюся в гайку 9, навинченную на шпиндель — происходит зажим детали 1О.
В приводе таких механизмов упругое звено (УЗ) или отсутствует, или выполнено в виде компенсатора 4 с линейной характеристикой, а разжим происходит за счет упругости лепестков цанги и пружины б. В многошпиндельных токарных автоматах кроме кулачка 1 (рнс. 5.24, б) и рычажной передачи 2 добавляется ползун зажима 8 и вилки 4, которые перемещаются по скалкам, установленным в шпнндельном барабане. На каждом из шпинделей имеется муфта 7, рычажки 8 и упругое зврно 9, которое может быть выполнено в виде предварительно натянутого пакета тарельчатых пружин с нелииейнсй характеристикой. Связь цанги б, зажимающей пруток 8, с приводом осуществляется с помощью трубы 10.
В токарно-револьверных станках, предназначенных для зажима прутков и штучных заготовок с большими отклонениями диаметра, широкое распространение получили силовые гидро-, пневмоприводы (рис. 5.24, в), При подаче масла (воздуха) под давлением р в полость вращающегося цилиндра 2 поршень 1, труба 8 и цанга 4 перемещаются влево, обесз 263 2!7 Рис. 5.24.
Типовые схемы манговых Зв4 с замыканием: а. Š— геоветрвтесвви; е — синовым печивая виним прутка 5. Зажим может осуществляться пружиной 6, а разжим — гидро-, пневмоприводом, В ЗМ с геометрическим замыканием закон движения трубы зажима определяется в основном кулачком и передаточным отношением звеньев ПУМ, а в ЗМ с силовым замыканием режимом движения рабочей среды (жидкости или воздуха), ее расходом, жесткостью, срабатыванием пружины и тормозными силами.
В,токарных прутковых автоматах с ЗМ согласовано рабвтают механизмы подачи прутка. 218 Рне, 5.25. Механизмы зажнмз, подачн н упора прутка токарного актом ата: а — абаза блочаа-еуаапаааальааа ааааа; б — тактограааа рабаты На рис. 5.25, а показана общая блочно-функциональная схема механизмов зажима, подачи и упора пруткового автомата с центральным управлением, где каждая цепочка включает управляющий кулачок УК,,УК, (действие каждого УК синхронизировано от узла управления, например в виде распределительного вала); источник энергии Э,...
Э,; привод ПР,...Пр, и исполнительный элемент; упор (У), подающий йатрон (ПП) и зажимной патрон (ЗП). Графическое изображение последовательности работы механизмов приведено (рис. 5.25, б) в виде тактограммы. В технологической системе станка функциональная работоспособность ЗМ проявляется по-разному в процессе зажима — разжима и в процессе резания.
Система ЗМ подвержена внешним воздействиям со стороны главного привода или механизмов станка, станка в целом и окружагощей среды (колебания механизмов и станка, вибрация фуи- 219 дамента, температура среды и т. д.). В процессе обработки в качестве возмущающего воздействия на систему ЗМ через объект закрепления служат силы резания. На привод и патрон в процессе зажима — разжима и прн резании воздействуют возмущения, связанные„например, с колебаниями шпинделя, центробежными силами неуравновешенных частей, эксцентричностью обрабатываемой детали (штучной заготовки нли прутка) и т. д. Система ЗМ может быть разомкнутая и замкнутая. В замкнутой системе ЗМ возможны общие обратные связи между деталью (выходом) и устройством сравнения — входом, между патроном и входом, приводом н входам.
В этом случае ЗМ может быть с автоматическим регулированием в процессе зажима и при резании и с автоматической подналадкой до зажима или в процессе зажима. В разомкнутых системах ЗМ, как и в замкнутых, существуют местные (условные) обратные связи между деталью и приводом, патроном и приводом. В качестве периодического возмущающего воздействия на систему ЗМ оказывает влияние сама деталь (отклонение ее размера, жесткости, формы и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
