Станочные приспособления

ПАТРОНЫ ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПО СЛОЖНЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ

Рассмотренные выше патроны предназначаются для центрирования деталей по наружным или внутренним цилиндрическим поверхностям. В практике, однако, находят широкое применение патроны, центрирующие детали по сложным криволинейным поверхностям, например по зубчатым.

Наибольшее распространение такие патроны получили при шлифовании центрального отверстия в термически обработанных зубчатых колесах.

В этих случаях стремятся использовать криволинейную поверхность головок зубьев в качестве установочных поверхностей, чтобы совместить ось отверстия с осью начальной окружности зубьев, после возможного коробления колеса в процессе термической обработки.

Для наиболее правильного центрирования целесообразно было бы использовать патрон со столькими кулачками, входящими во впадины между зубьями, сколько таких впадин содержит данное зубчатое колесо. Однако такое устройство должно иметь очень сложную конструкцию. Поэтому в практике часто применяют только три теоретических кулачка, так как такое количество равномерно расположенных по окружности кулачков вполне обеспечивает точное центрирование.

Иногда применяют пять- шесть кулачков, причем «излишние» кулачки не допускают чрезмерного радиального смещения колеса, когда один из трех «теоретических» кулачков окажется против наиболее деформировавшейся впадины зубьев и не будет работать.

Однако наилучшими в этом отношении следует считать патроны с упругой оболочкой и числом кулачков в виде собственных роликов, равным числу впадин в колесе.

Для шлифования отверстий в цилиндрических зубчатых колесах часто применяют патрон (), который закрепляют на шпинделе станка при помощи переходной планшайбы без цилиндрического выступа. Для центрирования на корпусе 5 предусматривают чисто, обработанную кольцевую поверхность /7, по которой при помощи индикатора проверяют биение патрона. Это позволяет точно сцентрировать патрон по оси шпинделя станка. При обнаружении эксцентричности патрон легко отрегулировать, если крепежные винты 1 затянуты не полностью. Незначительная скорость вращения и небольшие силы при обработке не могут изменить положен-ия отрегулированного и закрепленного патрона. Центрирующий механизм патрона для обрабатываемой детали 7 состоит из клиновидных кулачков 10, связанных с крестовиной 2 плоскими пружинами 11 или шарнирными рычагами.

Одновременная работа всех кулачков достигается точным направлением крестовины втулками 4 и 8 при ее поступательном перемещении вдоль патрона. Вследствие скошенных поверхностей кулачков обрабатываемое зубчатое колесо одновременно центрируется и прижимается своим торцом к упорам 6. Кулачки имеют ограниченный продольный ход, поэтому для зубчатых колес разных диаметров приходится менять губки 9.

Затягивание крестовины производится тягой 3 вручную через систему рычагов и пружин, или от пневматического привода. И тот и другой механизм управления обычно располагается цо- зади шпинделя станка и действует на патрон через полость шпинделя. Губки изготовляют из высокоуглеродистой стали, закаленной до максимальной твердости.

Установка прямозубых зубчатых колес по криволинейным поверхностям зубьев достигается применением роликов, располагаемых во впадинах зубчатого колеса против кулачков патрона. Чтобы вследствие чрезмерного погружения роликов во впадины зубчатое колесо не центрировалось по внешней цилиндрической поверхности, необходимо рассчитать диаметр роликов.

Для зубчатых колес с модулем от 2 до 5 мм принято выбирать диаметр ролика из расчета, чтобы касание его с зубьями происходило на глубине 1—2 мм от внешней цилиндрической поверхности колеса, причем глубина касания 2 мм рекомендуется для зубьев с модулем не меньше 4 мм. При меньших модулях ролики, касающиеся начальной окружности, указываются настолько малыми, что затрудняется их крепление в обойме. Ролики свободно прикрепляются к кулачкам патрона или закрепляются в специальной кольцевой обойме. В последнем случае обойму с роликами надевают на обрабатываемое зубчатое колесо вне станка, а затем уже вместе с ним ставят в патрон. Обойму с роликами можно использовать только для зубчатого колеса одного размера. Подвешенные ролики можно применять для разных зубчатых колес после проверки роликов расчетным путем. При обработке цилиндрических колес с косыми зубьями вместо роликов применяют шарики, собранные в обойму.

В производстве применяют нормализованные патроны с внешним диаметром 250, 320 и 395 мм для обработки зубчатых колес диаметром соответственно 70—130; 130—180 и 180— 280 мм.

Диаметр шлифования рабочих поверхностей кулачков необходимо точно рассчитать (до пятого десятичного знака), а затем проставить полученный результат на общем виде чертежа патрона. Расчет проводится в * два этапа: расчет диаметра ролика или шарика и расчет диаметра окружности, огибающей ролики или шарики. Если кулачки в сборе шлифовать без выдерживания расчетного размера, то при перемещении кулачков для зажатия детали они сместятся от положения, в котором происходило- шлифование, а это приводит к потере точности обработки отверстия в колесе.

Патроны с шариками обеспечивают значительно большую точность центрирования детали, чем кулачковые и цанговые, и радиальное биение у них составляет 0,01—0,02 мм. Диаметр шариков патронов для конических колес определяется так же, как диаметр роликов для цилиндрических колес, в соответствии с основными параметрами колеса. Кроме диаметра шариков, определяется расстояние X' () от центра шарика до оси колеса при определенном расстоянии h от образующей внешнего дополнительного конуса колеса до центра шарика.

В целях сокращения времени при проектировании приспособлений в практике следует пользоваться готовыми таблицами, которые легко составить на основании приведенной методики расчетов.