В отличие от обычных поводковых устройств с пальцем и хомутиком (ГОСТ 2571-53 и ГОСТ 2572-53) самозахватывающие поводковые патроны патроны имеют два или три эксцентриковых кулачка с насечкой, которыми они в момент начала резания захватывают обрабатываемую деталь и приводят ее во вращение; с увеличением крутящего момента резания автоматически увеличивается и крутящий момент патрона. Поэтому они надежно работают при любых сечениях стружки. Детали, как обычно, устанавливаются на неподвижные или плавающие центры. Для удобства установки деталей на центры применяют конструкции с автоматически раскрывающимися кулачками, а для обеспечения равномерного зажима всеми кулачками применяют плавающую систему кулачков или систему с кулачками независимого действия.
Кулачковые поводковые патроны широкое применение получили на многорезцовых токарных станках, где требуется передача больших крутящих моментов.
При эксплуатации обычных поводковых патронов с эксцентриковыми кулачками бывают случаи, когда заготовка под действием сил резания провертывается в начале обработки, что приводит к поломке резца. Для устранения этого недостатка и повышения автоматичности и надежности действия в последнее время внедряются поводковые патроны с грузами, основанные на использовании центробежных сил инерции. Внедрению этих патронов способствует быстроходность шпинделей современных токарных станков.
На фиг. 22 показан патрон с эксцентриковыми кулачками конструкции Московского станкостроительного завода им. Орджоникидзе. Фланец 1 патрона крепится болтами к переходному фланцу или непосредственно к фланцу шпинделя, как показано на фигуре. Корпус 3 патрона соединен с фланцем 1 посредством винтов 5 с распорными втулками 6 и ведущих пальцев 2. Корпус 3 может перемещаться относительно фланца 1 в направлении его пазов, что обеспечивает равномерность зажима заготовки кулачками 4; пружины 9 возвращают корпус в исходное центральное положение.
Эксцентриковые кулачки 4 свободно установлены на пальцах 2 и имеют на профиле насечку. С началом вращения шпинделя кулачки под действием центробежной силы, развиваемой грузами 10, зажимают заготовку и приводят ее во вращение; дальнейший зажим осуществляется в процессе резания. При остановке станка кулачки под действием пружин 5 автоматически раскрываются толкателями 7; для разгрузки пальцев 2 они своей полуцилиндрической поверхностью прижимаются к радиусным выточкам в корпусе 3. Путем смены кулачков патрон можно использовать для зажима деталей диаметрами от 30 до 150 мм.
Величина центробежной силы прямо пропорциональна квадрату скорости п об/мин вращения шпинделя станка и определяется по формуле
где Р„ - центробежная сила в кгс;
и - вес вращающихся грузов в кг;
R - расстояние от центра тяжести груза до оси шпинделя станка в м;
g - ускорение при свободном падении груза в м/сек2; g = 9,81 м/сек2.
Центробежные поводковые патроны в зависимости от их диаметра могут вмещать грузы общим весом от -3 до 6 кг. Тогда, например, при G = 3 кг, R = 45 лш, п = 500, 1000, 2000 об!мин центробежная сила, прижимающая кулачки к заготовке, соответственно будет Рц = 34, 138, 552 кгс.
Двухкулачковые поводковые патроны нормализованы (МН 4051-62) и имеют нормализованный плавающий (утопающий) подпружиненный центр (МН 4052-62).
На фиг. 23 показаны конструкции нормализованного двухкулачкового патрона и его плавающего центра.
Основные размеры патронов и центров приведены в табл. 3.
Для зажима деталей диаметром от 17 до 72 мм нормалью предусмотрены семь комплектов сменных эксцентриковых кулачков, а для диаметров от 28 до 112 мм - 8 комплектов сменных кулачков; параметры эксцентриковых кулачков и плавающего центра (деталь 1) нормализованы. Материал кулачков - сталь марки ШХ15 ГОСТ 801-60; твердость - HRC 60-64. Материал центра -сталь У8А по ГОСТ 1435-54; твердость конуса 60° HRC 55-60, остальное - HRC 45-50.
|
Таблица 3 Патроны поводковые двухкулачковые и утопающие центры (размеры в мм)
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
На заводе «Фрезер» им. М. И. Калинина спроектирован и внедрен в производство трехкулачковый центробежный патрон.
Патрон (фиг. 24) представляет собой сварной корпус «3, в котором расположены плавающий центр 4 с пружиной 2 и три груза или балансира 6У
установленные на осях 7; балансиры связаны с зажимными кулачками 9 пальцами 11. Кулачки установлены на осях 10, запрессованных в передней стенке патрона.
Осевое перемещение центра 4 ограничивается винтом 5. Центр имеет коническую шейку и в рабочем положении сопрягается с коническим гнездом корпуса патрона, что устраняет его биение. Усилие пружины 2 регулируется винтом 1.
Для увеличения веса балансиров 6 в них предусмотрены отверстия диаметром 50 мм, залитые свинцом; вес каждого балансира примерно 2 кг. Балансиры находятся под действием пружин 13, удерживающих их в нерабочем положении. Патрон закрыт кожухом 8 и крышкой 12, закрепляемыми на его корпусе винтами.
При работе на кулачки 9 кроме сил резания действуют также центробежные силы от балансиров, передаваемые с помощью пальцев 11. В результате кулачки плотно прижимаются к обрабатываемому изделию и не допускают его поворота относительно патрона.
В конструкции патрона расстояние от центра тяжести каждого груза до оси шпинделя R = 0,05 мм. Тогда при G = 2 кг; п = 1000 об)мин центробежная сила, действующая на каждый кулачок, по предыдущей формуле будет
Суммарная сила Рц. сум = 102-3 = 306 кгс.
Наличие такой силы исключает возможность проворота заготовки в начале резания.
После обработки детали и остановки шпинделя балансиры 6 под действием пружин 13 возвращаются в исходное положение и, увлекая кулачки 9, автоматически раскрывают их, освобождая заготовку.
Патрон обеспечивает равномерный зажим заготовки без применения плавающей системы кулачков, так как в случае эксцентричности заготовки центробежные силы зажимают ее различными точками кривой са.
Трехкулачковые поводковые патроны аналогичной конструкции и эксцентриковые кулачки к ним нормализованы (МН 4050-62). Диаметр зажимаемых деталей от 12 до 85 мм.
К атегория:
Токарное дело
Поводковые устройства
Для передачи вращения от шпинделя к заготовке, устанавленной в центрах, применяют поводковые устройства. Простейшее из них - токарный хомутик. Отогнутый хвостовик хомутика входит в радиальный паз планшайбы, закрепленной на шпинделе станка. Вращаясь вместе со шпинделем, планшайба увлекает за собой хомутик, а вместе с ним установленную в центрах заготовку. Применяют также хомутики с прямыми хвостовиками, для работы с ними используются поводковые планшайбы, у которых роль поводка выполняют палец или планка. Работа с хомутиком представляет определенную опасность: возможны случаи захвата хвостовиком хомутика одежды рабочего. Поэтому в целях безопасности применяют планшайбы с защитными кожухами (безопасные планшайбы). Чтобы не повредить поверхность зажимаемой заготовки, на нее надевают разрезную втулку или под зажимной болт подкладывают резину.
Для сокращения времени на установку и снятие хомутика применяют быстродействующие и самозажимные хомутики. Основной деталью самозажимного поводкового хомутика является кольцо, которое надевают на заготовку, установленную в центрах. При включении шпинделя планг;айба воздействует на поводок, который, поворачиваясь на оси, захватывает заготовку рифленой рабочей поверхностью. При резании этот хомутик тем надежнее зажимает заготовку, чем больше сечение стружки.
1. ТВЕРДОСПЛАВНЫЕ ЦЕНТРЫ : а - с наплавленным слоем твердого сплава, б - с впаянным наконечником
2. ВРАЩАЮЩИЙСЯ ЦЕНТР ДЛЯ ЛЕГКИХ РАДИАЛЬНЫХ НАГРУЗОК (ДО 200 КГ): 1 - крышка. 2 - радиальный подшипник. 3 - торный подшипник. 4 - корпус с хвостовиком. S - центр. 6 - игольчатый подшипник
3. ПРИМЕНЕНИЕ ХОМУТИКА (а), СХЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ (б): 1 - планшайба, 2 - передний центр. 3 - хомутик. 4 - задний центр, 5 - пиноль
4. БЕЗОПАСНЫЕ ПЛАНШАЙБЫ : а – с поводковым пальцем, б – с поводковой планкой плбнка) “ 3- поводок (палец или
5. САМОЗАЖИМНОИ ПОВОДКОВЫЙ ПАТРОН 1-кольца, 2 -ось. 3 -пружина. 4 - поводок
6. САМОЗАЖИМНОИ ПОВОДКОВЫЙ ПАТРОН : 1 - планшайба, 2 - «плавающее кольцо», 3 - кулачок, 4 - ось кулачка
7. ПОВОДКОВАЯ ОПРАВКА : 1 - корпус оправки с коническим хвостовиком. 2 - поводковая шайба с торцовыми зубцами. 3 - плавающий центр. 4 -пружина. 5 - регулирующий винт пружины
Передачу крутящего момента от шпинделя на заготовку часто осуществляют специальным поводковым самозажимным патроном (планшайбой) с эксцентриковыми кулачками. Конструкция такого патрона токаря-новатора В. К. Семинского показана на рис. 36. Наличие «плавающего кольца», на котором расположены оси кулачков, позволяет закреплять заготовки с неровной наружной поверхностью (например, поковки).
На рис. 7 изображена поводковая оправка, которая увлекает заготовку зубцами, находящимися на рабочем торце поводковой шайбы. Заготовка поджимается к зубцам центром задней бабки.
Поводком для валиков малых диаметров может служить рифленый поводковый центр - «ерш». Для обработки трубчатых заготовок также пользуются «ершами», имеющими на рабочей поверхности зубцы - рифления. Валики небольшого диаметра (до 20 мм) возможно закреплять в обратных центрах. На заготовке предварительно протачивают торцовые конусы и фаски, а передний и задний центры имеют соответствующие отверстия с посадочными конусами. Заготовка увлекается во вращение благодаря трению между передним обратным центром и заготовкой. Метод крепления в обратных центрах применяется только при чистовой обработке. Установка заготовок в центрах (с надеванием хомутика) длится 0,25-0,6 мин (в зависимости от массы детали). Установка в центрах с поводковым самозажимным патроном (планшайбой) или оправкой, а также установка в прижимах трения сокращает время на зажим и снятие детали почти в два раза. Опытные токари обрабатывают валики небольшого диаметра, закрепляя в обратных центрах типа «рюмка» (с базированием по фаске).
8. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗАГОТОВКИ ПРИ ПОМОЩИ ПОВОДКОВОГО ЦЕНТРА - «ЕРША» (а), СХЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ (б): 1.2 - центры
Заготовки из проката крепят в трехкулачковом патроне с поддержкой центром, установленным в пиноли задней бабки.
Обработка в центрах . Многие детали на токарных станках обрабатывают в центрах. Простота и единообразие способа установки для большой номенклатуры деталей, а также высокая точность установки заготовок как на предварительном, так и на окончательном этапах обработки способствуют его широкому применению. Для передачи заготовке крутящего момента служит хомутик, ведомый пальцем поводкового патрона. После обработки всех ступеней правого конца заготовки она переустанавливается и обрабатывается с другого конца.
Этой схеме присущи три основных недостатка:
1) необходимость закрепления на левом конце заготовки поводка, что требует больших затрат ручного труда квалифицированного рабочего;
2) для полной обработки вала заготовку необходимо переустанавливать, что также требует затрат ручного труда;
3) базирование из-за погрешности глубины зацентровки на жесткий центр приводит к большим погрешностям положения заготовки по длине, что затрудняет настройку станка для автоматизированного получения линейных размеров вала.
Поводковые патроны
Первый недостаток устраняется применением конструкций поводковых патронов, не требующих применения хомутика. В этих патронах заготовка опирается на центр, а зажим кулачками используется только для передачи крутящего момента, поэтому они делаются плавающими, т. е. если один из кулачков упирается в поверхность заготовки и его движение прекращается, а другие кулачки продолжают движение, пока заготовка не будет зажата всеми кулачками с одинаковой силой.
Для крепления оправки используется сила, передаваемая от пиноли задней бабки на передний центр, который перемещается влево и тянет за собой кольцо с тремя закрепленными на осях рычажными кулачками. Задние концы кулачков, опирающиеся на коническое кольцо, раздвигаются, а передние - закрепляют цилиндрическую часть оправки или заготовки.
Опорное коническое кольцо установлено с достаточным радиальным зазором и поддерживается в среднем положении пружинами. Поэтому если один из кулачков упирается в поверхность заготовки, то при дальнейшем движении кольца задний конец кулачка давит на опорное кольцо и смещает его в радиальном направлении, ускоряя движение кулачков с противоположной стороны.
В самозажимном поводковом патроне для крепления заготовки используют силы резания. Заготовка в радиальном направлении базируется на подпружиненный центр. При поджиме заготовки задним центром она смещается влево, сжимая пружину, пока торец не упрется в цангу, которая зажимает передний центр.
Для передачи крутящего момента служат кулачки с криволинейной рифленой рабочей поверхностью. В момент включения шпинделя начинает вращаться кольцо. Так как кольцо с осями кулачков еще остается на месте, то кулачки поворачиваются на осях до соприкосновения рабочей поверхностью с поверхностью заготовки. Кольцо выполнено плавающим для выравнивания сил зажима всеми кулачками при биении поверхности заготовки.
В начале обработки под действием сил резания, стремящихся остановить заготовку, кулачки дополнительно поворачиваются вокруг осей в направлении стрелки и рифленой поверхностью еще сильнее прижимаются к заготовке, заклинивая ее. Открепление вала после обработки происходит путем его поворота по инерции в направлении вращения при торможении шпинделя.
В этой конструкции поводкового патрона, помимо сокращения времени на установку и снятие заготовки, повышена точность ее базирования в осевом направлении, так как левый базовый торец у всех заготовок, обрабатываемых в патроне, занимает одно и то же положение независимо от глубины центрового отверстия.
Штырьковые и зубчатые поводковые патроны
Перспективна обработка валов с использованием штырьковых или зубчатых поводковых патронов, которые передают крутящий момент через торец, оставляя свободной для обработки наружную поверхность вала. В этом случае все ступени вала, включая и самую ближнюю к передней бабке, можно обработать с одного установа. Заготовка устанавливается в передний плавающий центр и задний вращающийся. Она поджимается к штырькам патрона пинолью задней бабки с гидроцилиндром. Гидроцилиндр создает и при обработке поддерживает необходимую силу прижима заготовки к штырькам патрона.
Благодаря способности самоустанавливаться штырьки прижимаются к торцу заготовки с одинаковой силой и участвуют в передаче крутящего момента, несмотря на возможные отклонения от перпендикулярности торца заготовки к оси центров. Такие патроны, имеющие подпружиненный передний центр, хорошо базируют заготовку в осевом направлении. Эти преимущества штырьковых и зубчатых патронов позволяют эффективно обрабатывать валы не только на универсальном оборудовании, но особенно на автоматизированных станках, в том числе на станках с ЧПУ и ГПС.
Поводковые патроны и хомуты
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | Поводковые патроны и хомуты |
| Рубрика (тематическая категория) | Металлы и Сварка |
Центры
Инструменты и приспособления для токарных работ
Режимы резания при токарной обработке металлов
Элементами режима резания при точении заготовки являются скорость резания, подача и глубина резания. Скоростью резания принято называть длина пути, пройденного режущей кромкой инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки в единицу времени. Скорость резания измеряется в м/мин и обозначается буквой υ.
Подачей принято называть величина перемещения режущей кромки инструмента за один оборот заготовки (в направлении подачи) или в единицу времени. Подача измеряется в мм/об или в мм/мин, обозначается буквой s и должна быть продольной (если инструмент перемещается параллельно оси вращения заготовки) и поперечной (если инструмент перемещается перпендикулярно этой оси). Глубиной резания принято называть величина срезаемого за один проход резца слоя металла, измеренная по перпендикуляру к обработанной поверхности детали. Глубина резания измеряется в миллиметрах и обозначается буквой t.
У заготовки различают следующие поверхности:
обрабатываемую (с которой снимают стружку), обработанную (полученную после снятия стружки) и резания (которая является переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями и образуется режущим инструментом).
Лекция 3 (2 часа)
2. Поводковые патроны и хомуты
3. Цанговые патроны. Мембранные патроны
4. Закрепление заготовок
Центры. Учитывая зависимость отформы и размеров обрабатываемых деталей применяют центры различных типов. Угол при вершине рабочей части центра обычно равен 60°. Конические поверхности рабочей и хвостовой частей центра не должны иметь забоин, так как это приводит к погрешностям при обработке заготовок. Диаметр опорной частименьше малого диаметра конуса хвостовой части, что позволяет выбивать центр из гнезда без повреждения конической поверхности хвостовой части.
Центр служит для установки заготовок диаметром до 4 мм. У этих заготовок вместо центровых отверстий изготовляют наружный конус с углом при вершине 60°, который входит во внутренний конус центра; в связи с этим такой центр принято называть обратным. В случае если крайне важно подрезать торец заготовки, то применяют задний срезанный центр, который устанавливают только в пиноль задней бабки.
Центр со сферической рабочей частью применяют в тех случаях, когда требуется обработать заготовку, ось которой не совпадает с осью вращения шпинделя станка.
Центр с рифленой поверхностью рабочей части используют при обработке без поводкового патрона заготовок с большим центровым отверстием.
В процессе обработки передний центр вращается вместе с деталью и служит только опорой, а задний центр не вращается и в связи с этим (вследствие потери твердости от повышенного нагрева) интенсивно изнашивается. Для предотвращения износа рабочую часть заднего центра изготовляют из твердого сплава. При обработке с большими скоростями резания и нагрузками применяют задние вращающиеся центры. В хвостовой частицентра на опорах качениясмонтирована ось, на конце которой выполнена рабочая часть центра, что обеспечивает ее вращение вместе с обрабатываемой заготовкой.
При обработке в центрах передачу движения заготовке может осуществлять поводковый патрон через палец-поводок и хомутик, который крепится на детали винтом.
Важно заметить, что для сокращения вспомогательного времени при черновой обработке в центрах валов диаметром 15- 90 мм применяют самозажимные поводковые патроны. Заготовку устанавливают в центрах станка и поджимают пинолью задней бабки. При этом центр патрона, смещаясь, сжимает пружины до тех пор, пока заготовка своим торцом не нажмет на цангу,
которая жестко закрепляет центр.
Размещено на реф.рф
При пуске шпинделя вместе с корпусом патрона приводится во вращение кольцо, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ крепится к корпусу винтами. Кольцо пальцами поворачивает кулачки против часовой стрелки относительно осей до соприкосновения зубчатой поверхности кулачков с поверхностью заготовки. Сила зажима заготовки кулачками зависит от силы резания. Для равномерной нагрузки на кулачки кольцо,
в котором закреп, лены оси, может перемещаться в радиальном направлении и обеспечивать самоустановку кулачков по поверхности заготовки. После остановки шпинделя деталь, вращаясь по инерции, поворачивает диском кулачки по часовой стрелке относительно осей и освобождается от крепления.
Передачу вращения от шпинделя к обрабатываемой заготовке, установленной в центрах станка, осуществляют с помощью хомутика, который надевают на заготовку и закрепляют винтом, при этом хвостовик хомутика упирается в палец поводкового патрона.
Более удобен в работе самозатягивающий хомутик, в котором хвостовик закреплен в корпусеподвижно на оси. Нижняя часть хвостовика, обращенная к заготовке, выполнена эксцентрично по отношению к оси и имеет насечку. Для установки хомутика на заготовку хвостовик наклоняют в сторону пружины, которая после установки хомутика предварительно затягивает заготовку хвостовиком. В процессе обработки палец-поводокпатрона производит окончательную затяжку заготовки хвостовиком пропорционально силе резания.
Поводковые патроны и хомуты - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Поводковые патроны и хомуты" 2014, 2015.
Паланицы (паляницы) - картофельные лепешки - рецепт от бабы Оси
Малоизвестные способы улучшить память и работу мозга Как улучшить работу мозга в пожилом возрасте
Оливье с языком: рецепты
Овощной суп с сосисками в мультиварке
Китайские пельмени: виды и рецепты