Станочные приспособления

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИ ПОДАЧЕ БЕСКОНЕЧНОЙ ЦЕПЬЮ И С ПОМОЩЬЮ КРУГЛЫХ ДЕЛИТЕЛЬНЫХ СТОЛОВ

В приспособлении обрабатываются детали, представляющие пластины с центральным отверстием, базирующиеся в гнездах звеньев бесконечной цепи. Обработкё подлежат поперечные пазы, причем положение паза относительно центрального отверстия должно быть выдержано. С этой целью детали надевают на откидной палец 3 и кладут на горизонтальную поверхность звена цепи. При движении цепи по стрелке В деталь прижимается к боковому упору 2, несущему палец 5, и к звену при помощи рычагов 1 и кулачков 12, закрепленных по обе стороны обрабатываемой детали на валике //, который свободно посажен в звене цепи. Полное зажатие детали осуществляется планками 6, когда ролики 7 рычагов 10 вплотную дойдут до этих планок. Резиновая прокладка 5, укрепленная на планках 5, служит предохранителем против поломки и заклинивания механизма и способствует одинаковой работе обоих рычагов зажима.

Во избежание больших потерь на трение звеньев цепи при движении их по направляющим опорам 9, в последних помещены 300 ролики <S, перекатывающиеся по бесконечному каналу. Когда звено цепи оказывается снизу приспособления, зажимные рычаги автоматически поворачиваются под действием собственного веса, освобождая обработанную деталь, которая спадает с установочного пальца 5. Если спадание детали под действием собственного веса не обеспечено, то внизу корпуса приспособления создают подпружиненный упор, вызывающий принудительное встряхивание нижней ветви цепи. Если и это не способствует снятию обработанных деталей, их снимает рабочий, когда звено с застрявшей деталью приближается к нему.

Для достижения наибольшей экономичности обработки рекомендуется полнее загружать деталями звено цепи.

К группе автоматизированных приспособлений с подачей, осуществляемой приспособлением, относятся также непрерывно действующие круглые делительные столы. Такими приспособлениями пользуются в крупносерийном и массовом производстве при обработке мелких и средних деталей с продольной подачей.

Подача может быть осуществлена эксцентриковым пальцем, барабанным кулачком со спиральной нарезкой,- кривошипным механизмом и вращающейся кулисой. Первые три способа характерны тем, что в них время и скорость рабочего и холостого ходов равны. Подача с помощью вращающейся кулисы при холостом ходе происходит со скоростью, в 2 раза большей, чем при рабочем ходе, следовательно, в этом случае процесс обработки более экономичен.

Автоматизированное приспособление с подачей при помощи непрерывно вращающегося барабанного кулачка показано на  192.. Корпус 18 закреплен на неподвижном столе станка. На корпусе установлены передвижной суппорт 16 и поворотная плита 12 с четырьмя рабочими позициями (тонкие линии). Четыре позиции, вместо двух (одной рабочей и одной загрузочной), способствуют уменьшению угла поворота плиты 12, и поэтому поворотный механизм становится проще. Приспособление ( 192) показано в момент начала поворота плиты. Фиксатор 7 выдвинут из втулки 5, помещенной в плите 12, а рычаг 1 находится в исходном положении. Последний через ползун и шарнирную планку 6 с пальцем 10 связан с храповой шайбой 9, закрепленной на торце цапфы 11 поворотной плиты 12.

Поворот плиты осуществляется перемещением планки 6 влево. Это перемещение вызывается поворотом барабана 14 при помощи пальца с роликом 22 и тяги 23. Барабан вращается от механизма станка через коническую зубчатую передачу 13—21. Рабочая подача осуществляется при движении влево. Чтобы в момент поворота плиты суппорт 16 не двигался и не включал фиксатор, на барабане имеется кольцевой участок паза для ролика 15. При движении ролика по этому участку ролик 22 движется по винтовому пазу барабана, что приводит в действие поворотный механизм.

Когда ролик 22 достигает кольцевой части паза, поворотный механизм останавливается и начинает работать механизм подачи, так как в этот момент ролик 15 из кольцевой части паза попадает в его винтовую часть. При движении ползуна и планки 6 вправо выступ ползуна, расположенный на его нижнем основании, поворачивает рычаги / и 2 и с помощью пальца 3 и рычага 4 выключает фиксатор 7. При обратном движении ползуна пружина 5 включает фиксатор в последующую втулку поворотной плиты. Момент включения фиксатора 7 рассчитан так, чтобы избежать удара. Конический фиксатор входит до конца во втулку с помощью 302 пружины при обратном ходе поворотного механизма, т. е. при движении ползуна вправо.

Приспособление может работать непрерывно, получая вращение от коробки подач станка через шарнирную передачу, присоединяемую к валику 77. Остановка приспособления во время работы станка осуществляется рукояткой 79, которая эксцентриковым пальцем 20 выводит из зацепления кулачковую муфту, вследствие чего коническая передача и барабан прекращают движение.

Наиболее характерной особенностью рассмотренного приспособления является применение барабанного кулачка для подачи суппорта и храпового механизма для поворота стола.

Для тех же целей может быть использована вращающаяся кулиса в сочетании с мальтийским механизмом (). Приспособление при этом получается несколько меньшим по высоте. Кроме того, при вращающейся кулисе время холостого хода суппорта в 2 раза меньше времени рабочего хода, а мальтийский механизм в конце поворота уменьшает скорость вращения стола и тем самым устраняет удар.

Приспособление с мальтийским механизмом а состоит из корпуса 7, суппорта 77 и круглого стола или планшайбы 5. Возвратно-поступательное движение суппорта осуществляется вращающейся кулисой 10, поворот планшайбы производится при помощи кулачка 3 мальтийского механизма, а фиксация рабочего положения планшайбы — при помощи неподвижной шпонки 2, попадающей в паз кулачка 3. Кулиса приводится во вращение через червячную пару 13 и 14, в свою очередь, получающую вращение от механизмов станка и пальца 12. Осью ее вращения является неподвижный палец 7. Ролик 8 кулисы перемещает суппорт, передвигаясь по поперечному пазу детали 9. Зубчатый венец 6 вращает водило 4 кулачка 3.

Паз для ролика 8, выполнен под прямым углом к направлению движения суппорта, но с некоторым дуговым участком К ( 193, б), позволяющим приостановить движение суппорта в момент поворота планшайбы 5. Буквой О на  193, б обозначен центр окружности вращения червячного колеса и пальца 12\ буквой Ох — ось вращения кулисы 10\ буквой 02 — ось ролика 8 кулисы и буквой 03 — ось пальца 12. Полный ход суппорта равен диаметру окружности радиуса ОхО%.

За один оборот червячного колеса кулиса совершает также один полный оборот, но палец кулисы при этом сообщает суппорту один ход вперед и один назад. Ходу вперед соответствует поворот центра 03 на угол а> 180°, ходу назад — угол < (5 180°. Так как оба линейные хода равны по величине, то время холостого хода во столько раз меньше времени рабочего хода, во сколько угол а больше угла (5. Такой механизм позволяет обеспечить чрезвычайно малое время холостого хода и поэтому применение его экономически целесообразно, однако вместе с уменьшением времени холостого хода возрастает величина отрезка 002 и габаритные размеры механизма в плане оказываются очень большими.

Проектирование таких приспособлений производится по заданному рабочему циклу (т. е. длительности одного оборота кулисы), или часовой производительности и по длине фрезерования. Ход суппорта или пальца кулисы должен быть больше длины фрезерования на величину врезания, выхода фрезы и отвода ее от детали.

В действительности скорости движения суппорта на разных участках пути могут значительно отличаться от полученных средних скоростей. Чтобы определить их максимальные значения, а также найти участок пути суппорта с наиболее установившейся скоростью движения, необходимо произвести кинематическое исследование кулисы.

Такое исследование позволяет более правильно использовать движения суппорта при фрезеровании и, кроме того, по найденным скоростям и ускорениям можно рассчитать инерционные силы, нагружающие палец кулисы, и по ним проверить его на прочность. Это исследование можно произвести графо-аналитическим или аналитическим методами.

Первый состоит в построении схемы, позволяющий определить величину и скорость хода суппорта в любом положении механизма, и графика изменения этих величин во времени.

Схема строится в масштабе 1 : 1 следующим образом. Проводят окружности радиусами 003 и 0г 03 с расстоянием 0г0 между их центрами. Большую окружность делят на 24 части и точки деления соединяют лучами с центром малой окружности. В точке пересечения этих лучей с малой окружностью будет располагаться ось пальца кулисы через каждую х/24 часть цикла. Центры 0и 02 и 03 всегда располагаются на одной прямой.

На схеме поперечный паз суппорта, в котором постоянно находится палец кулисы, показан в крайнем правом положении в период вращения кулисы по стрелке А при остановленном суппорте. На графике даны два варианта паза: abode и abcdf. Второй вариант отличается тем, что участок, занимавший положение / (de) повернут в нем до положения II (df). Это делается для того чтобы компенсировать ход суппорта, потерянный на участке bed.

Расстояния от линии паза до точек деления малой окружности представляют ход суппорта через каждую 1/24 часть окружности поворота пальца кривошипа. При диаметре большой окружности 306 160 мм, малой — % мм и при цикле 9 сек   за время движения пальца кулисы от точки 1 до точки 4, т. е. за 27/24 долей секунды, суппорт переместится влево на 2 мм (по схеме) относительно • положения / и на 3 мм относительно положения II. На пятом делении эти перемещения будут равны 8 и 12 мм и, наконец, в точке 17 перемещение суппорта будет равно 90 мм.

Определив таким способом время и путь, движения суппорта на каждом из 24 участков, можно рассчитать скорость движения на любом участке рабочего или холостого хода. Для этого через точки искомого участка малой окружности, например через точки 5 и 15, проводят вертикали и, замеряя расстояние I между ними, получают искомый ход суппорта. Поделив его величину на число делений п выбранного участка, помноженное на 9/24, получают среднюю скорость движения суппорта на данном участке

Анализ показывает, что начиная с 23-го и до половины 3-го деления, т. е. в течение примерно 1,7 сек, скорость движения суппорта равна нулю. Это соответствует времени поворота стола. Затем следует быстрое продвижение суппорта к инструменту. Этому соответствует участок диаграммы скорости с половины 3-го и до 5-го деления. В пределах с 5-го до 15-го деления имеет место почти установившееся движение со скоростью примерно 1 м/мин. Этот участок должен быть использован для фрезерования. И, наконец, начиная с 15-го деления скорость постепенно понижается до нуля в 17-м делении и затем быстро растет, достигая величины более 3 м/мин в зоне 20—22-го делений, после чего опять падает до нуля в 23-м делении, где начинается поворот стола. При конструировании таких приспособлений необходимо предусмотреть, чтобы водило мальтийского механизма, продолжая вращаться после поворота стола, не задевало кулачок этого механизма. Покажем, как это достигается на примере восьмипози- ционного кулачка, т. е. кулачка с шагом поворота 45°, диаметром 200 мм при радиусе ролика водила гг = 10 мм ( 194). При этих условиях радиус водила г = R tg 22° 30' = 41,42 мм, где R = 100 мм — радиус внешней окружности кулачка.