Рис. 9.1. Магнитные системы электромагнитных приспособлений: а - Н - образная двухполюсная; б - Ш - образная трехполюсная; в, г - многополюсные

Преимущества электромагнитных приспособлений:

• простота и жесткость концентрации;

• низкая стоимость;

• возможность дистанционного управления;

• легкость автоматизации;

• практически неограниченные размеры;

• возможность регулирования усилия притяжения.

• Недостатки:

• необходимость системы управления и токопровода;

• нагрев за счет тепла, выделяемого катушками;

• возможность возникновения опасности при аварийном отключении электроэнергии.

9.1.1. Применение электромагнитных плит

Электромагнитные плиты выпускают двух форм: прямоугольные и круглые.

Прямоугольные (ГОСТ 17519-91) электромагнитные плиты применяют на плоскошлифовальных, фрезерных, строгальных и других станках, а также как самостоятельные приспособления при выполнении слесарных, сварочных, разметочных, сборочных, контрольных и других работ Руд =35-40 Н/см² , до 200 Н/см².

Круглые: на токарных, лоботокарные, карусельных, расточных, плоскошлифовальных Руд =40 - 50 Н/см² и выше.

9.2. Приспособления с постоянными магнитами

Такие приспособления получили широкое распространение в 50-х годах прошлого века в связи с разработкой новых магнитотвердых материалов.

Особенности конструкции и применения магнитных приспособлений зависят от типа используемых в них магнитов. По энергетическим характеристикам постоянные магниты, используемые в магнитной оснастке, могут быть разделены на три группы.

Первая: с энергией, приходящиеся на 1м³ =5-15 кДж (ферриты) (рис. 9.2 а).

Рис. 9.2. Магнитные системы с постоянными магнитами: а - энергией 5-15 кДж/м ; б - энергией 20 - 40 кДж/м³ ;в - энергией свыше 50 кДж/м³; 1- магниты; 2 – стальные полюса; 3 - изделия

Такие магниты из-за низких значений магнитной индукции не могут самостоятельно служить полюсами приспособлений и нуждаются в стальных концентраторах магнитной энергии, из-за чего используются в стальной арматуре.

Вторая: с энергией на 1 м³ = 20 - 40 кДж (рис. 9.2 б).

Это в основном литые магниты типа Альнико, которые сами могут являться полюсами приспособлений.

Третья: с энергией на 1м³ выше 40 кДж (рис. 9.2 в ,г).

Это высокоэнергетические магниты на основе редкоземельных элементов, здесь нет необходимости в силовом блоке.

Преимущества магнитных приспособлений:

• независимость (автономность) от внешнего источника энергии в процессе эксплуатации;

• безопасность;

• отсутствие внутренних источников теплоты;

• постоянное повышение энергетических и эксплуатационных характеристик за счет использования новых магнитотвердых материалов.

9.2.1. Применение магнитных приспособлений

ГОСТ 16528-81 - плиты, ГОСТ 24568-81 - патрона.

Применяются на токарных, фрезерных, шлифовальных, строгальных и других станках.

Наиболее распространенной станочной оснасткой, использующей постоянные магниты, являются магнитные плиты и патроны

i

Рис. 9.3. Магнитная плита

При включенном состоянии полюсы 2 силового блока лежат на немагнитных элементах 5 корпуса 1, направляя весь магнитный поток магнитов 3 через адаптер 4 и детали 6. при отключенном состоянии полюса 2 расположены под немагнитными прокладками адаптера. В результате магнитный поток имеет новое направление.

Сила притяжения (min) плит с ферритами - 2,5 - 4 Н/см² ; литые магниты Арнико - 5 - 15 Н/см² ; редкоземельными - 15 - 30 Н/см² до 70 Н/см² .

9.3. Электропостоянные магнитные приспособления

Принцип действия электропостоянных магнитных приспособлений состоит в параллельной работе постоянных магнитов и электромагнитов. При этом рабочий магнитный поток представляет собой сумму магнитных потоков, обусловленных обоими указанными источниками.

Магнитные потоки постоянного магнита и электромагнита могут замыкаться по различным контурам (рис.9.4 а, в) и по одному и тому же контуру (рис. 9.4 б, г) системы. Важно, чтобы их суммирование произошло в полюсах силового блока. Соотношение этих потоков, т.е. соотношение долей энергий магнитов и электромагнитов в общей энергии крепления определяется требованиями системы управления, обеспечения безопасности его эксплуатации и назначением оснастки.

Преимущества:

• простота управления и автоматизации, возможность дистанционного управления;

• возможность регулирования усилия притяжения в широких пределах;

• безопасность (при отключении энергии, детали удерживаются за счет энергии постоянных магнитов).

Недостатки:

• неавтономность (наличие токопроводов);

• наличие внутреннего источника теплоты (катушка) и дефицитных магнитотвердых материалов;

• постоянная намагниченность рабочей поверхности при отключения питания электромагнитов.

■J

Рис.9.4. Эектропостоянные магнитные системы: а - энергией 5-15 кДж/м³ ; б -энергией 20 - 40 кДж/м³ ;в - энергией свыше 50 кДж/м³ ; 1 - магниты; 2 – сердечники электромагнитов; 3 - изделия

1. магниты;

2. сердечники электромагнитов;

3. изделия.

Электропостоянные магнитные приспособления сочетают основные преимущества постоянных магнитных приспособлений и электромагнитных. Они развивают силы притяжения до 70 Н/см² и более.

Применение: на фрезерных, шлифовальных, строгальных и других станках.

Контрольные задания.

Задание 9.1.

Преимущества и недостатки электромагнитных приспособлений.

Задание 9.2.

Преимущества магнитных приспособлений.

Задание 9.3

Преимущества и недостатки электропостоянных магнитных приспособлений.

10. ГРАФИЧЕСКОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ В ДОКУМЕНТАЦИИ

10. 1. Рекомендации по выбору типа привода зажимных устройств

При выборе типа привода ЗУ в соответствии с требованиями технического процесса обработки деталей на станке должны быть обеспечены необходимая сила, жесткость и точность зажима заготовки с заданными отношениями их размера.

Привод ЗУ должен обеспечить безопасность и надежность работы станка, возможно меньшие затраты времени и энергии на зажим и разжим, простоту управления. Конструкция привода ЗУ должна быть компактной и технологичной.

Тип привода ЗУ выбирают на основании сопоставления преимуществ и недостатков различных возможных вариантов для конкретных условий работы. Использования общего привода станка для привода ЗУ ограничивает свободу выбора места его установки и выгодно только при благоприятной компоновке станка. Такой тип привода ЗУ широко применяют в токарных и некоторых других автоматах.

Индивидуальный привод ЗУ не ограничивает свободу выбора места установки ЗУ.

Достоинства гидропривода:

• возможность применения сравнительно выгодных давлений масла (до 10 МПа и выше), что позволяет создавать большую силу зажима;

• работает плавно, бесшумно;

• обеспечивает заданную производительность и точность. Недостатки гидропривода:

• высокие требования и точность изготовления деталей гидропривода и поэтому высокая стоимость;

• наличие утечек масла в сопряжениях;

• необходимость иметь насосную станцию;

• режим работы гидропривода в большей мере зависит от вязкости масла и от температуры;

• гидропривод ЗУ выгодно использовать только, если на станке имеется своя гидросистема;

• изменение силы зажима при колебаниях давления в сети;

• опасность вырыва детали в случае внезапного падения давления в сети;

• необходимость постоянного подержания давления в сети из-за утечек и потому повышенный расход энергии.

Преимущества пневмопривода:

• простота конструкции благодаря возможности использования централизованного источника сжатого воздуха;

• большая скорость срабатывания по сравнению с гидроприводом;

• короче возвратные трубопровода;

• предъявляются меньшие требования в отношении герметичности;

• работа пневсистем в меньшей степени зависит от изменений температуры.

Недостатки пневмопривода:

• большие габариты;

• шум при работе;

• изменение силы зажима при колебаниях давления в сети;

• опасность вырыва детали в случае внезапного падения давления в сети.

Достоинства электромеханических ЗУ с индивидуальным электродвигателем:

• позволяет создавать любые необходимые силы зажима;

• наиболее просто осуществлять дистанционное управление;

• обеспечивают быстродействие и малые расходы энергии, т. к. электродвигатель работает кратковременно в режиме зажима и разжима.

Пневматические, гидравлические, электромеханические ЗУ широко используются в агрегатных станках и автоматических линиях, электромеханические на тяжелых станках.

Графическое обозначение зажимных устройств.

Таблица 10.1

Зажимные устройства.

10.2. Графическое обозначение опор, зажимов, установочных устройств в технологической документации.

ГОСТ устанавливает графическое обозначение опор, зажимов установочных устройств, применяемых в технологической документации.

При графическом обозначении необходимо руководствоваться следующими правилами:

- обозначение рельефа рабочей поверхности наносят на обозначение соответствующей опоры, зажима или установочного устройства;

- обозначение видов устройств зажимов наносят слева от обозначения зажимов;

- количество точек приложения силы зажима к изделию следует записывать справа от обозначения зажима;

- на схемах допускается несколько обозначений одноименных опор на каждом виде заменят одним с обозначением их количества;

- на схемах, имеющих несколько проекций, допускается на отдельных проекциях не учитывать обозначения опор, зажимов и установочных устройств, если их положение однозначно определено на одной плоскости;

- на схемах допускается обозначение двойного зажима

В табл. 10.2 показаны примеры нанесения обозначений опор, зажимов и установочных устройств на схемах.

В табл. 10.3 показаны примеры схем установов деталей в приспособлениях на картах технологических процессов их изготовления.

Таблица 10.2

Примеры нанесения обозначений опор, зажимов,

установочных

Окончание табл. 10.2

Таблица 10.3

Примеры схем установа деталей в приспособлениях

на картах технологических процессов