Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Поворотно-фиксирующие механизмы





Поворотно-фиксирующие механизмы, применяемые в точных станках для поворота и установки в точное угловое положение узлов станка и обрабатываемых деталей, часто имеют сложную структуру. Различные требования к качеству и компоновочные особенности станков определили большое число типов применяемых механизмов с электромеханическим, гидравлическим, пневмомеханическим и пневматическим приводом (рис.107). Например, применяют револьверные головки (рис.108) с вращающимся и невращающимся инструментом, с подачей всей револьверной головки и с подачей в рабочей позиции лишь одного инструмента с вертикальной, горизонтальной и наклонной осью поворота, с различными циклами работы.

 

Электромеханические поворотные устройства. В оборудовании массового производства наибольшее распространение получили кулачковые, мальтийские, рычажно-храповые и кулисные механизмы. В связи с повышением требований к быстроте переналадки поворотных устройств на различное число позиций все большее применение находят устройства с регулируемой частотой вращения электродвигателя, получившие преимущественное применение в станках с ЧПУ и промышленных роботах.

При невысоких требованиях к точности позиционирования, кратковременном выстое и необходимости обратного хода применяют зубчато-рычажные, кулачково-зубчато-рычажные и цепные механизмы.

Кулачково-цевочные механизмы (рис.109) отличаются наиболее высокой быстроходностью. Их проектируют с цевками, оси .которых параллельны оси поворота узла., и со звездообразно расположенными цевками. Последняя конструкция хорошо зарекомендовала себя особенно при малом числе позиций и является перспективной для применения в поворотных столах. При выборе закона движения учитывается требуемое быстродействие и возникающая инерционная нагрузка. Закон изменения ускорений, характеризуемый кривой 1 (рис.109, в), применяют при высоких скоростях поворота и небольшом моменте инерции поворачиваемого узла; закон, характеризуемый кривой 2, — при больших моментах инерции, которые ограничивают допустимую скорость и требуют плавного замедления движения.. Закон изменения (кривая 3) применяют при постоянной скорости вращения выходного звена на большей части цикла поворота, малом числе позиций и небольших нагрузках.

Мальтийские механизмы по сравнению с кулачковыми обладают несколько худшими возможностями при подборе закона движения и изменении соотношения периодов покоя и движения. Здесь это достигается выбором типа механизма (сферический, плоский, с внешним или внутренним зацеплением) и числа пазов креста. Изменение числа пазов креста ZК, исключается,. если крест закреплен на вал} поворачиваемого узла, что благоприятно для устранения влияния зазоров в промежуточной зубчатой передаче. На рис. 111 приведены кривые, характеризующие изменение угловых скоростей для всех типов механизмов при Zк=6. Наибольшие ускорения εК возникают у мальтийского механизма с внешним зацеплением (кривая 1). У этого механизма рабочий угол φ поворота поводка наименьший (φ = 120°). Наибольший угол φ у механизма с внутренним зацеплением (φ =240°). Наименьший уровень ускорений у сферического мальтийского механизма (кривая 2), при любом z к у них φ =180°. Начальное ускорение ни у одного из мальтийских механизмов не равно нулю.

Сферические мальтийские механизмы имеют взаимно перпендикулярные оси креста и поводка, что позволяет создавать компактные конструкции (рис.110). В станкостроении их широко применяют в агрегатных станках с барабанными приспособлениями. Мальтийские механизмы с внутренним зацеплением часто используются в поворотных столах агрегатных станков, а кулисные механизмы, имеющие те же кинематические характеристики, — в вертикальных многошпиндельных токарных полуавтоматах. В автоматах с распределительными валами, в поворотных столах в тех случаях, когда ограничено значение угла φ наиболее часто применяют мальтийские механизмы с внешним зацеплением с прямолинейными пазами.

Максимальная угловая скорость мальтийского креста

(1.26)

 

Где ik max – максимальное передаточное отношение; ω0 – угловая скорость поводка.

 

 

 

 

 

 

Червячные и зубчатые механизмы с электродвигателем. Прерывистость движения в таких механизмах создается или за счет применения муфты или путем остановки электродвигателя. Их используют в делительных устройствах и в поворотных столах низкой и средней быстроходности. В конструкциях с осевым смещением червяка 5 (рис.113) применяют пружины и неопреновые амортизаторы 3, 6. Благодаря сжатию пружин 3 повышается плавность разгона узла электродвигателем 1 (Nдв=1,1 кВт). Червячное колесо и делительный диск 8 закреплены на валу барабана загрузочного приспособления, поворачивающегося на конических роликовых подшипниках. Фиксатор 9 прижимается к диску 8 пружиной 10 еще до окончания поворота. Профиль диска облегчает заскакивание клиновидного фиксатора в паз диска. Червяк включается и выключается с помощью электромагнитной муфты 2. При выключении муфты вал 4 останавливает тормоз 7.

Гидравлические поворотные устройства. Одно из наиболее распространенных устройств с гидроцилиндром с рейкой 1 и зубчатой передачей 2 показано на рис. 6.46. Планшайба 3 стола фиксируется цилиндрическим фиксатором 4 с помощью штока гидроцилиндра 5. Шток соединен с рычагом 6, прижимающим планшайбу к направляющим после ее фиксации.

Получили применение поворотные устройства с гидромотором (рис.113). При повороте стола 3 или барабана скорость его снижается путем введения червячной передачи 2. Гидромотор 1 в конце поворота реверсируется, упор стола 5 прижимается к фиксатору 4, вводимому пружиной 6. У барабанных приспособлений для повышения надежности фиксации устанавливают дополнительный фиксатор, вводимый гидроцилиндром. Осевое смещение барабана для его зажима осуществляется винтовым механизмом. У стола планшайба 3 прижимается к направляющим с помощью гидроцилиндра 7.

 
 


Пневматические поворотные устройства. Механизм с пневмоцилиндром поворачивает планшайбу с помощью штока, рычага с подпружиненной собачкой. В конце поворота рычага собачка прижимается к неподвижному упору. Он предупреждает перебег планшайбы и обеспечивает заклинивание собачки.

Механизмы фиксации. Фиксирующие устройства широко применяют в устройствах линейного и особенно углового позиционирования (рис 116). Они предназначены для точной установки выходного звена механизма позиционирования и предотвращения его смещения под действием сил, возникающих в процессе обработки. В ряде случаев для этого приходится дополнительно применять специальные механизмы зажима (прижима к направляющим) узла.

Механизмы предварительной фиксации применяют в быстроходных фиксирующих устройствах. Они предварительно устанавливают в заданное положение выходное или одно из промежуточных звеньев механизма и предотвращают несрабатывание основного механизма фиксации из-за неточного позиционирования при повороте или линейном позиционировании узла. Для гашения колебаний используют демпфирующие устройства. Их применяют в зуборезных и зубошлифовальных станках, токарных автоматах и полуавтоматах, многопозиционных агрегатных станках и автоматических линиях, станках с ЧПУ и многоцелевых станках, манипуляторах и автооператорах, различных загрузочных и транспортных устройствах.

Фиксируемые узлы отличаются друг от друга по форме (табл.31), габаритным размерам, массе, моментам инерции, числу позиций (шагу), действующим внешним нагрузкам, требованиям к точности позиционирования и быстроходности, что определяет разнообразие способов фиксации (табл.32) и типов устройств, применяемых для фиксации обрабатываемых деталей, делительных шпинделей, револьверных головок, столов, суппортов, шпиндельных блоков, конвейеров периодического действия, магазинов и других узлов.

Типы фиксаторов и схемы механизмов фиксации. Фиксаторы отличают по способам ввода: поступательные (тип I), качающиеся (тип II), вращающиеся (тип III); по форме, числу и сочетаниям фиксирующих (табл.32) и направляющих поверхностей, определяющих надежность ввода, удельные нагрузки на направляющие и фиксирующие поверхности, выборку зазоров, возможность компенсации износа, регулирования в целях повышения точности и предотвращения нежелательных пространственных смещений фиксируемого узла. Механизмы с точечным .контактом фиксирующих поверхностей применяют лишь при предварительной фиксации. Различают механизмы с усреднением ошибок изготовления фиксирующих поверхностей (табл.32, механизмы la, 36, 3е) и без усреднения этих ошибок.

Табл. 32

Механизмы ввода и вывода фиксатора, создающие нагрузки, необходимые для точной установки узла и предотвращения расфиксации при работе станка, надежности вывода, разделяют по типу привода, наличию самоторможения, упругих звеньев (с силовым замыканием), направлению сил, действующих на фиксатор и его направляющие. Вывод фиксатора-упора часто осуществляется при повороте узла кулачками, закрепленными на нем.

В механизмах зажима (прижима) и освобождения опор фиксируемых узлов обращают внимание на правильное центрирование поворачиваемых узлов и предотвращение их смещения при зажиме относительно направляющих. Это во многом зависит и от типа механизма фиксации. При применении механизмов с муфтами (плоскими зубчатыми колесами 1, 2, рис,117; см. также табл.32, механизмы la—Зв} обеспечивается центрирование за счет формы фиксирующих поверхностей при одновременном усреднении ошибок деления. При повороте планшайбы 3 включается муфта 4. Для прижима планшайбы к направляющим 5 применяют механизмы с электромеханическим, гидравлическим и пневматическим приводом.

 
 


 

 

Выборка зазоров в направляющих фиксаторов, наиболее просто осуществляется в призматических направляющих с помощью периодически регулируемого клина или путем его автоматизированного перемещения после окончания фиксации. Применяют также зажим с помощью эксцентрика. Из числа разрезных фиксаторов хорошо зарекомендовал себя цилиндрический фиксатор, применяющийся для фиксации кольцевых столов. Недостатком его является сложность пригонки фиксирующих поверхностей при сборке механизма. При упругих фиксаторах, применяемых в механизмах с усреднением ошибок деления, направляющие отсутствуют и выборка зазоров не требуется. За счет упругости фиксаторов выбираются зазоры между фиксирующими поверхностями фиксатора и роликов. При такой конструкции необходим надежный прижим планшайбы к направляющим.

Уменьшение изнашивания фиксирующих и направляющих поверхностей основных фиксаторов обеспечивается за счет устранения скольжения фиксирующих поверхностей упора и фиксатора и уменьшения нагрузок на направляющие поверхности. В механизмах двойной фиксации, в которых фиксируемый узел реверсируется и прижимается к основному фиксатору, фиксатор при повороте узла свободно вводится в фиксирующее гнездо или в заданную позицию. Реверс производится либо приводом поворота (см. табл.32, механизмы 7а, 76, 7д, 8а), либо вторым фиксатором (механизмы 7в, 7ж, 7з, 86). В механизмах с вращающимися фиксаторами (типа 1в, 2а, 26) разгрузка направляющих и фиксирующих поверхностей цевок (с предварительным натягом) невозможна.

В механизме многошпиндельного токарного автомата применена сложная рычажная система, которая с помощью кулачка, закрепленного на распределительном валу, и пружин осуществляет ввод основного и натяжного фиксаторов. При этом во время фиксации основной фиксатор неподвижен. Натяжной фиксатор совершает сложное движение, что обеспечивает плавность западания в гнездо и реверса шпиндельного блока.

Технологические особенности изготовления и доводки механизмов фиксации: наиболее простые в изготовлении цилиндрические фиксаторы (см. табл.32, механизмы 5а, 56, 5в) притирают. При этом добиваются (при диаметрах фиксатора 30—40 мм) зазора 8—12 мкм. Отверстия под фиксирующие втулки растачивают на координатно-расточном станке.

В механизмах типа 4а, 46 гнезда часто выполняют в сухарях, положение которых на планшайбе можно регулировать с помощью винтов или клиньев и прокладок, после чего их привертывают и штифтуют. Плоские и цилиндрические фиксирующие поверхности притирают. У механизма типа 4г пришлифовывают и притирают плоские фиксирующие поверхности пальцев, запрессованных в шпиндельный блок.

 






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 516. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.122 сек.) русская версия | украинская версия