Станочные приспособления

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ПОВОРОТА

Для механизации и автоматизации поворотных приспособлений обычно применяют пневматические, пневмогидравлические и электрические приводы. Последние работают непрерывно при относительно коротких циклах обработки (меньшие 15 сек) и периодически при более длительных циклах.

Автоматизацию можно также осуществить при помощи вращающихся элементов станка, например шпинделя, или с помощью червяка механизма подачи.

Внешний вид одного из приспособлений, действующего от червяка механизма подачи сверлильного станка типа. Поворотный стол 2, установленный на столе 1 станка, приводится во вращение шарнирным валиком 3. Подача сверлильной головки 4 производится непрерывно вращающимся кулачком 5 с помощью рычага 6. Возвратное перемещение головки осуществляется контргрузом, расположенным в станине станка.

Шарнирный валик 7 присоединен к червяку (, б). В кронштейн 19 станка вставлена втулка 9 с подшипником 8 для червяка 7. Муфта 18 соединяет червяк с валиком /7, который через две шарнирные муфты 13 и 14 передает вращение механизму поворотного стола 2. Муфта 14 связана с валиком 17 при помощи сегментной шпонки 15 и одновременно подвешена на скользящей втулке 16. Выступ 10 этой втулки используется для включения делительного механизма стола 2. Включение производится регулируемым упором 11, связанным с головкой 4 (, а) при помощи планки 12 (, б). После окончания сверления, т. е. при движении головки вверх, упор 11, действуя на выступ 10 втулки 16, поднимает ее и включает делительный механизм поворотного стола.

Большой практический интерес представляют возможности механизации и автоматизации поворота приспособлений с помощью пневматики. Однако чрезмерная быстрота действия пневмопривода создает большой разгон поворотной планшайбе и при использовании для ее поворота храпового механизма приводит к тому, что планшайба теряет связь с этим механизмом, а фиксатор под действием пружины не успевает попасть в очередную втулку, или это попадание сопровождается ударом, что приводит к преждевременному износу деталей и потере точности деления. Чтобы избежать этого, применяют гидравлические демпферы для регулирования скорости движения пневмоштока или специальные тормозы для торможения вращающейся планшайбы.

Специальный тормоз. Диск 5, несущий собачку 6у своим зубчатым сектором перемещает рейку 4> прижимающую тормозную колодку 2 к цилиндрическому кольцу 5, прикрепленному на нижней плоскости поворотной планшайбы 7. Гайки 1 позволяют регулировать время и силу торможения.

Во избежание сдвига планшайбы при относительно малых шагах поворота используют так называемые «шагающие» механизмы в виде двух последовательно перемещающихся клиньев (). При повороте зубчатого колеса 2 по стрелке А на некоторый угол клин 3 выходит из втулки 4у а клин /, будучи смещенным отно-. сительно втулки 6 на половину шага, западает в эту втулку и поворачивает диск 5 приспособления на половину шага. Когда колесо 2 повернется в обратную сторону, клин 3 повернет диск 5 еще на половину шага. Так как один из клиньев частично всегда находится в одной из втулок, исключается произвольный разгон и сдвиг диска относительно фиксатора (клина). Управление этим механизмом может быть ручным, механизированным и автоматизированным.

Предельно малый шаг деления определяется размерами внешних диаметров втулок и минимальной перемычкой между ними.

Произвольно малый шаг поворота можно получить, применив два делительных диска на одной оси ( 136, б). На оси 9 поворотного приспособления закреплены два делительных диска 7 и 3 с одинаковыми числами пазов, но смещенные один относительно другого на половину шага. Клинья 11 и 15 перемещаются поступательно в противоположные стороны при помощи двусторонней косозубой рейки /3, приводимой в действие пневмоприводом 14. При помощи концевых переключателей 12, действующих на соленоиды золотников, возможна полная автоматизация работы делительного механизма. Концевой выключатель 10 служит для автоматической остановки приспособления через каждые 360°. В случаях, когда смена деталей производится во время работы станка, потребность в данном выключателе отпадает.

Конструкция универсального клинового поворотно-делительного механизма. Наиболее характерными его особенностями являются возможность осуществления любого числа делений, начиная с двух (через 180°), и отсутствие надобности в дополнительном тормозном устройстве даже при малом числе делений.

При одном возвратно-поступательном перемещении ползуна 1 двусторонний кулачок 2, закрепленный на ползуне, действуя на пальцы 6 диска 5, в свою очередь, закрепленного на торце цапфы 4, поворачивает планшайбу 5 на угол, соответствующий одному шагу S. Движение ползуну 1 передается от пневмопривода 9 через рычаг 7, шарнирно укрепленный на корпусе 5, чем значительно уменьшается высота приспособления. Пневмопривод можёт быть расположен и внутри приспособления. На точность деления с помощью данного механизма влияют только прямолинейные участки профиля кулачка 2. Чем точнее будет выдержано расстояние прямолинейных участков до оси цапфы стола (размер Я), тем точнее будет деление. На точность деления существенно влияет также точность взаимного расположения пальцев 6 и размеры их диаметров d.

Если к точности деления предъявляются высокие требования, предлагаемый механизм можно использовать только в качестве поворотного. В этом случае необходим дополнительный фиксатор с отдельным пневмоприводом, сблокированным с пневмоприводом 9.

При проектировании приспособлений с таким делительным механизмом необходимо учесть следующие требования.

Число пальцев не должно быть меньше пяти, в том случае, когда кулачок 2 располагается внутри контура (), образованного пальцами 6 (в противном случае длина кулачка не позволит разместить его в лабиринте); при числе делений более 20 допускается прямолинейное очертание наклонной стороны кулачка; при меньшем числе делений эта сторона выполняется по специально построенному криволинейному профилю; при нечетном числе пальцев оба профиля кулачка одинаковы, а при четном — различны; если число делений не превышает пяти, рекомендуется располагать клинья вне пределов контура пальцев. В этих случаях кулачок 2 может быть составлен из двух отдельных частей, закрепленных на ползуне

Криволинейность очертания кулачка вызывается тем, что при повороте диска 3 угол давления кулачка на палец изменяется и может достичь такой величины, при которой поворот станет невозможным. Более того, диск может оказаться запертым в своем положении всей силой привода или даже получить вращение в противоположную сторону.

Известно, что углом давления называется угол между направлением движения тела и направлением силы, вызывающей это движение.

Аналогичные построения можно выполнить для кулачка, расположенного вне контура, образованного пальцами.

При построении профиля противоположной части кулачка следует в качестве минимальной величины угла Р принимать угол, соответствующий полушагу S, например при шести пальцах этот угол равен 30°.

Учитывая способность механизма к самоторможению, можно построить специальный профиль кулачка при заданной постоянной величине у < 70°, либо с переменным значением у = 70-=-75° с тем, чтобы в конце поворота при наибольшем значении у получить торможение, противодействующее инерции вращения планшайбы, и тем смягчить силу удара пальца о противоположную прямолинейную сторону кулачка.

Противоположная часть профиля кулачка имеет большую длину и более вытянутый профиль. При постоянном значении у угол клина а зависит от угла Р, величина которого для противоположной части профиля кулачка изменяется в пределах 30—60°, в то время как для другой (первой в нашем построении) части ку- лдчка — в пределах 0 — 30°. Так как у = а + Р, то с увеличением значений (3 уменьшаются значения а, что и приводит к растягиванию профиля. При нечетном числе пальцев обе части кулачка начинают работу с нулевого положения пальцев, что и приводит к одинаковому профилю обеих сторон кулачка.