Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Несмотря на многообразие конструкции МАЗИ для токарных модулей все они могут быть приведены к обобщенной схеме (рис. 6.1б) для определения силовых характеристик закрепления. Предполагая, что силы, действующие на противоположных вертикальной оси поверхностях контакта при симметричности МАЗИ, равны и вызваны половиной осевой силы За, развиваемой приводом, определим реакции (нагрузки) Ф, и Жа с учетом потерь на упругие и контактные деформации Зе гтт — — АЯ(й= 21,( 1 ) ), т.
е. А,З 2 а)и (а+ ф) Рнс. 6.16. Обобщенная схема МАЗИ токарного модула 267 2 (! — (х р ((ц ф, + 12 ф,) — 1К ф, 12 фе) Система ЕТВ а О.. 15' М -45...-75 рисмена 575 Л-О' а 15'...45' Система оо 1 ОО724УОО-64 и 15' ° д"-45 ,кистени И7!с(йг Ф -50..."45 а-55...45 Рно. 6.17. Пврвыетры нввестныв МАЗИ реввнчных снстеы где а — угол наклона контактирующих поверхностей, 0' с.а ~90'! ф — угол трения. Из условия равнонесия сил на оси Х и г запишем сле- дующую систему уравнений: Х Р (х) — 0,58х ))(, У, 0,5А,Ях -О, сов ф1 Р(у) =0,58хс(ц(а — ф) — А(д ~' ф') — У (дф— — 0,5А,5зс(й(а+ф) О, где р — угол наклона контактирующих поверхностей, 90' с. 5 (90 ф„фв — углы трения. Решение системы уравнений дает 8з (! — АО) [с1д (а+ ф) — (я фе) 2совр(! — 125((кф,+12ф,)- (яф, 1яфе) ! Р) 8.(1-А)(1 — (яф (кр — с(Х(а+ф)(125+(аф1)1 Коэффициенты усиления МАЗИ 2Ж~ (1 — Л~) (с(а (а + Ф) 1а И г ом р [! — (а 6 (1а Ф, + (а Ф,) — (а Ф, (а Ф,) я" 2М, (! — Л,] (! — (а Ф, (а () — с1а (а+ Ф) ((а () + (а Ф,)) з, ! 1а()(1аФ +1аФ) 1аФ (аФ (6.9) Прн параллельном закреплении суммарный коэффициент усиления равен й й„' + й„".
Изменение коэффициентов усиления во всем диапазоне углов а и )) позволяет правильно выбрать их значение с точки зрения максимального усиления. Анализ показывает, что наибольшие коэффициенты усиления имеют УАЗИ типа гТЬ и по ГОСТ 24900 — 81 (рнс. 6,!7). К недостаткам УАЗИ по ГОСТ 24900 — 81 можно отнести: несимметричность приложения силы привода относительно хвостовнка инструментальной головки, что обусловливает неравномерность сил и жесткости закрепления на контактирующих поверхностях. Наряду ссиловыми зависимостями должны выполняться расчеты на жесткость с целью определения оптимальной силы Зз, развиваемой приводом. Для крепления вращающегося инструмента типа сверл и фрез в широком диапазоне диаметров следует применять вместо распространенного набора цанг широкодиапазоииые клиновые патроны без ключа, созданные КПИ (СССР) совместно с ВМЭИ вЂ” Габрово (НРБ) 154!.
4.4. Конструирование и расчет механизмов автоматического зажима подвижных рабочих органов Подвижные узлы автоматизированных станков (суппорты, столы, барабаны, револьверные головки н др.) после установки их в требуемое положение зажимают на направляющих с помощью винтовых, клиновых, эксцентриковых н рычажных гидро-, пневмо- или электромеханических приводов. Чаще всего применяются винтовые зажимы с электроприводом, причем зажим осуществляется пружиной, а отжим — приводом. Применяются устройства, у которых винт или гайка поворачиваются гидро- или ппевмоцилиндром. Для зажима масло обычно подается в штоковую полость, а для отжима — и бсзштоковую, так как для от- жима требуется большая сила.
При гидро- н пневмоприводе иногда применяют гидропластовые усилители для получения требуемых больших сил при сравнительно низком давлении масла или воздуха. От одной камеры с гидро- пластом можно перемещать и несколько плунжеров, осуществляющих зажим. Станки, у которых гидро-, пневмопривод отсутствует, имеют обычно электромеханический привод зажимных устройств, В крупных станках чаще всего применяют электромеханический привод зажимных устройств. Зажимные элементы перемещаются на сравнительно не.
большое расстояние 0,2...1 мм для выборки зазора и натяжения системы, а также для компенсации износа контактирующих поверхностей. При зажиме в нескольких местах планками применяют рычажные устройства, обеспечивающие одновременный зажим всех планок.
Для предохранения от смятия поверхностей направляющих к зажимным планкам крепят накладки из мягкого материала (тексголита, бронзы). Зажим подвижных узлов производят в местах, не вызывающих их значительной деформации, или через упругое звено типа пластины, ленты. Деформация зависит от формы направляющих: при прямоугольных направляющих деформация обычно меньше, чем при направляющих другой формы. Типовые устройства и механизмы для зажима поступательно перемещающихся подвижных органов станков показаны на рис, 6.!8. В механизме, показанном на рис.
6.(8, а, зажим осуществляется пакегом тарельчатых пружин 4 через клиновую передачу 2, 3 и тягу 1, а разжим — с помощью гидроцилиндра 5. На рис. 6.)8, б приведена конструкция пневмо-пластического усилителя для зажима подвижных узлов горизонтально-расточного станка ))7 260 «Шкода» (ЧСчФР).
В пневмо. цилиндр 1 поступает сжатый воздух, который перемещает поршень, связанный с плунжером 2, входящим в камеру 4 с гидропластом. Под действием плунжера 2 гидропласт давит на плунжер 5 — происходит прижим узла к направляющим. Сила зажима без учета потерь на трение где р — давление воздуха в цилиндре 1; Р„0, и 5 — диаметры пневмоцилиндра 1, плунжера 5 и 2 соответственно. 2?О Рис. 8.18. Типовые устройства и механизмы дни зажима поступатель- но-переммпаюшихсн подвижных органов Утечки гндропласта компенсируются завинчиванием пневмоцнлнндра 1 в корпусе 3 нли добавкой гндропласта через отверстие в плунжере Б, закрытое винтом 6.
Зажим подвижных узлов ряда конструкций станков, выпускаемых в ГДР, осуществляется с помощью зластнчных резиновых трубок (рнс. б.18, в). Прн подаче масла под давлением в трубу 1 обьем ее увеличивается, что вызывает л11 прижим наладки 4 из мягкого материала, связанной с пластинкой 2 к направляющей 3. Закрепление стола многооперационного станка 243ВМФ2 (рис, 6.!8, г) производится двумя зажимами с помощью двух стальных закаленных лент. Лента 7 прикреплена к столу 1 и при зажиме прижимается рычагом 4 под действием пакета тарельчатых пружин Б к неподвижной опоре 6, связанной со станиной 2. Отжим производится зксцентриковым валом 3.
Такое устройство обеспечивает минимальные смещения стола при зажиме (до 2 мкм). Гидромеханический зажим шпиндельной головки много- операционного станка (рис. 638, д) действует по принципу рычага первого рода. г(а рычаг 1 действует сила упругости пакета тарельчатых пружин 5; второй конец рычага 1 поворачивается относительно подвижной опоры 3 и прижимаер упругую планку 4 к зажимному узлу с необходимой силой Т (на рисунке показано положение «важатов). При отжатии подается жидкость под поршень 2 и, преодолевая трение качения в роликах опоры 3 и Трение роликов о сепаратор, опора перемещается в крайнее правое положение, где сила упругости пружин Р„р действует на саму опору; рычаг отходит в исходное положение под действием упругой планки 4 н узел отжима.
тся, Сила 1~ тангенциального сопротивления смещению подвижного узла, зажатого на направляю« щих с помощью планки силой натяжения винта или упруго- Хе аг О 22У об 3 й73 и, Рис 6,19. Винтовой зажим подвижного узла: а — гвене; б — графи» определение воеффвивевте арвееаевее 272 сти пружины (рис. 6.19, а), если поворот планки 1 относительно узла 2 предотвращается трением в сопряжении Ш, определяется формулой Я Т(М+ 1цКп), где 1! и (п — коэффициенты трения в сопряжениях 1 и 11; и, Ы1 — передаточное отношение нажимной планки; К, — коэффициент приведения определяется по графику (рис. 6.19, б] и является функцией и„и конструктивного параметра планки у = Н(0 здесь Н вЂ” длина планки.
Если имеется устройство, исключающее возможность поворота планки относительно узла (например, штифты), то Ю 2'и. (6+ 1п) (6.10) Расчет усилия, развиваемого зажимным устройством, основан на создании соответствующих нормальных давлений на рабочих поверхностях, при которых касательные перемещения этих поверхностей будут обратимы. При этом ч а йр, где й = 0,12...0,15 — для стальных поверхностей, ! а для других Й = — ~„(~„„„,— тренин покоя). Если задана внешняя касательная сила, стремящаяся сдвинуть узел станка, то суммарная нормальная нагрузка т Р, „(й.
СПИСОН ИСПОЛЬЗОВАННОН И РЕКОМЕНДУЕМОН ПИ?ЕРАТУРЫ 1. Аегрьяиоэ О. И„Лашгкко А. И., Меэгог А. Е. Агрегатно-модульный приипип построения гибких автоматизированных линий и оптимизапиа ах структурно-компоновочных схем И Вестник машиностроения.— 1985.— № 5.— С. 34 — 40. 2. Аверьянов О.
И. Модульный принпкп построения станков а ЧПУ.— М.: Машиностроение, 1987.— 232 с. 3. Аншомашиэация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании) / А. И, Половинкин, Н, К. Бабков, Т. Я. Буш и др.; Под ред. А.
И. Половинкина.— М.: Радио и связь, 198!.— 344 с. 4. Аншамашичгскин станочные системы / В. Э. Пуш, Р. Пигерт, В. Л. Сосонкин; Под ред. В. В. Пуща.— М.: Машиностроение, 1982.— 319 е. 5. Агрегатные станки средних и малых размеров/ Ю. В. Тимофеев, В. Л. Хипэн, М. С. Васерман, В. В. Громов; Под ред. Ю. В. Тимофеева.— М. '. Машиностроение, 1985.— 248 с. 6. Базрон Б.
М. Технологчческне основы проектирования самонастраивающи хая станков. — М.: Машиностроение, 1978.— 2!6 о. 7. Блюмберг В. А., Глущенко В, Ф. Какое решение лучше? Метод расстановки приоритетов.— Л.: Лениздат, !982.— !60 с. 8. Бобров А. М., Лгрчгиок Ю. Г. Автоматизированные фрезерные етанки.— Л. ~ Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979.— 23! с. 9. Бпуя И. В. Тенденпии развития автоматизапин машинострои. тельного производства на базе использования оборудования а ЧПУ И Сгаикн к инструмент.— 198!.— № 5.— С. 27 — 29. 1О.
Васильев Г. Н. Авсоматнаапия проектирования металлорежущих станков.— М.: Машиностроение, 1987.— 280 с. 11. Воииое Б. С. Принпипы поискового хоиструнровани я радио. влектроиных устройств — Горький: ГГУ, 1982.— 80 с. !2. Волчкннич Л. И., Куэигцон Ю. Н. Усов Б. А. Автоматы в автоматические линии: В 2 ч.
! Под ред. Г. А. Шэумяна.— М. г Высш. шк., 1976.— Ч, ! — 2. 13. Врагов Ю. Д. Анализ компоновок металлорежущих станков.— М.: Машиностроение, 1978.— 208 с. 14. Гальперин Б, Я., Мигидгико С. Б. Выбор консгруктнвныв параметров зубчатых венцов, используемых для фнксапии Е евольвериых головок И Станки и инструмент.— 1978, — № 4.— 11-12. !5. Горбунов Б. И.„Гусев В. Г. Уран!газетина!ошлле устройства шлифовальных станков. — М.: Машнностроеняе, 1976. — 167 с. 16. Дащвико А. И., Белоусов А.