Материал: Расширение технологических возможностей станков и станочных комплексов. Пачевский В.М., Яценко С.Н

Рис. 64. Приспособление для обработки криволинейных

поверхностей

При непрерывном вращении шпинделя 4 соединенное с ним водило 3 перемещает ось сателлита вокруг основной, оси планетарного о механизма. При этом зубчатый венец 5 (или оба венца 5 и 6 в случае крепления сектора 7 на крышке 14) взаимодействует с зубчатыми секторами 6 и 7, изменяя направление вращения сателлита, зубчатый венец 8 которого при взаимодействии с ведомой шестерней 9 сообщает ей вращательно-колебательное движение. Крутящий момент от шестерни 9 через ползун 11 передается державке 12, стержень которой взаимодействует с боковыми кромками прорези 15 на крышке 14 и перемещается вместе с резцедержателем 13 возвратно-поступательно вдоль этой прорези, причем ползун с державкой может перемещаться по направляющим радиальной прорези 10. Резец 17 при рабочем ходе снимает слой металла, формируя паз, профиль которого совпадает с профилем прорези 15, а длина соответствует амплитуде перемещения державки. При обратном ходе за счет поворота резцедержателя 13 вокруг оси 16 резец скользит по пазу своей тыльной кромкой, благодаря чему снижается трение резца о деталь и предохраняется его режущая кромка от затупления. Вертикальной подачей стола с деталью обеспечивают требуемую глубину паза, после чего необходимо переставить деталь для обработки очередного паза.

Пазы на фрезерном станке можно обрабатывать при помощи устройства представленного на рис. 65 /37/.

На рис. 65, а представлено предлагаемое устройство, вид сбоку; на рис. 65, б - вид А; на рис. 65, в - один из рычагов в исходном положении; на рис. 65 г- то же, при подводе рычага к кромке паза; на рис. 65 д- то же, в момент осуществления пережима паза.

Устройство может устанавливаться на фрезерном станке и содержит фрезерную головку 1 с установленными на оправке 2 дисковыми фрезами 3, стол 4 с приводом, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, на котором закреплено приспособление для установки и зажима деталей, состоящее из коробчатого корпуса 5 и крышки 6. На последней закреплены призмы 7 для установки деталей и упоры 8 для их осевой фиксации. Устройство содержит также механизм зажима деталей, состоящий из штока 9 с прихватом 10. На корпусе приспособления закреплены гидроцилиндры 11, штоки 12 которых контактируют с двуплечими рычагами 13, связанными посредством серег 14 с корпусом приспособления, при этом рычаги снабжены пружинами 15.

а)

б) в)

г) д)

Рис. 65. Устройство для обработки пазов

На серьгах 14 с наружной стороны установлены регулируемые упоры 16 в виде болтов с мелкой резьбой и упругие упоры 17 в виде резиновых пластин. Устройство снабжено гидро- и электрооборудованием (не показано), обеспечивающим заданный цикл работы.

Устройство работает следующим образом.

При первоначальной настройке приспособления (рис. 65, г) серьги 14 с рычагом 13 подводят вручную (шток 12 в этом случае находится в нижнем положении) к изделию 18. Регулируемыми упорами 16 устанавливают такое положение серег 14 с рычагом 13, при котором центр деформирующей части его располагается на кромке паза, при этом упоры 16 должны упираться в корпус приспособления. После настройки серьги 14 с рычагом 13 опускаются в исходное положение (рис. 65, в).

Перед загрузкой станка приспособление выведено из-под фрез, шток 9 находится в верхнем положении, штоки 12 гидроцилиндров 11 втянуты, в результате чего рычаги 13 и серьги 14 под действием пружин 15 занимают положение, как показано на рис. 65, а тонкими сплошными линиями, что позволяет приспособлению проходить под оправкой 2 при фрезеровании пазов. Изделия 18 устанавливают в призмы 7 приспособления и для осевой ориентации прижимают к упорам 8. При включении полуавтоматического цикла шток 9 перемещается вниз и изделия 18 зажимаются прихватом 10. Затем включается привод вращения оправки 2 с фрезами 3 и рабочий ход стола 4 с приспособлением и осуществляется фрезерование пазов на изделиях 18. После окончания фрезерования пазов стол 4 возвращается в исходное положение, при этом после отхода приспособления с изделиями 18 от оправки 2 с фрезами 3 включаются гидроцилиндры 11, штоки 12 которых своими скосами при ходе вверх, упираясь в упругие упоры 17, поднимают серьги 14 с рычагом 13 в вертикальное положение (рис. 65 г), прижимая серьги 14 через упоры 16 к корпусу приспособления. При этом рычаг своим деформирующим концом накладывается на кромку паза изделия 18. При дальнейшем ходе вверх штока 12 (на 2 - 3 мм) происходит поворот рычага 13 вокруг верхней оси серег 14 по часовой стрелке и осуществляется пережим паза (рис. 65 д). При этом происходит небольшое смятие упругого упора 17, что позволяет штоку 12 совершить движение вверх относительно неподвижных серег 14. Далее штоки 12 цилиндров 11 опускаются, пружина 15 возвращает рычаги 13 с серьгами 14 в исходное положение.

Затем шток 9 перемещается вверх, в результате осуществляется разжим деталей, которые заменяются другими или переустанавливаются для фрезерования и пережима пазов на другом конце детали. Цикл повторяется.

Для формирования шлицев в отверстиях разработана специальная фрезерная головка (рис. 66) /38/.

Рис. 66. Фрезерная головка для обработки шлицев в отверстиях:

а - конструктивное исполнение; б - сечение А-А;

в - одна из половин корпуса; г - исполнение инструмента

Фрезерная головка включает корпус, состоящий из двух половин 1 и 2 с посадочными местами 3 под опоры 4-13 качения, выборками под зубчатые колеса 14-17 и инструмент (фрезу) 18. Две половины корпуса, одна из которых показана на рис. 66, в, жестко соединяются между собой. Колесо 14 предназначено для связи с приводным валом (не показан).

Фреза 18 представляет собой эвольвентное зубчатое колесо, контакт которой с колесом 17 происходит только по одной стороне 19 профиля фрезы. Противоположная сторона не задействована в восприятии вращения и конструктивно выполняет функцию режущего зуба 20 фрезы. Часть металла с этой стороны удалена с целью присоединения режущей пластинки 21.

При работе головки вращение от приводного вала через зубчатые колеса передается на фрезу 10. Обработка шлицев производится при перемещении головки вдоль отверстия детали 22. Шлицы фрезеруют последовательно, осуществляя процесс деления после обработки каждой впадины.

Сложной технологической задачей является обработка поверхностей в труднодоступных местах. Для этой цели сконструирована специальная накладная головка с удлиненным шпинделем (рис. 67) /39/.

Накладная головка может быть использована при обработке торцецилиндрической фрезой горизонтальных и вертикальных поверхностей в углублениях и труднодоступных местах, корпусных деталей, а также для расточных работ.

Накладная головка состоит из корпуса 1, в котором на подшипниках 2 и 3 смонтирован шпиндель 4. Корпус 1 имеет Г-образную форму и удлиненной частью закреплен на боковой поверхности бабки 5 с помощью винтов 6. Крепление на боковой поверхности байки позволяет развить опорную поверхность накладной головки, далеко отнести друг от друга подшипники 2 и 3, что, в свою очередь, позволяет выполнить шпиндель значительного диаметра с большим консольным вылетом, сохраняя его жесткость.

Рис. 67. Головка для фрезерования углублений

в труднодоступных местах

Для восприятия осевых нагрузок на шпинделе 4 предусмотрены упорные подшипники 7 и 8, упирающиеся в кольцо 9, которое заперто фланцем 10 через кольцо подшипника 3 и втулку 11. Верхний подшипник 2 ограничен от осевого смещения фланцем 12 и стопорным кольцом 13. Шпиндель 4 зафиксирован от осевого смещения гайками. 14 и 15. Через сухари 16 шпиндель 17 бабки 5 связан с соединительным валом 18, шлицевая часть которого входит в отверстие шестерни 19, опорами которой служат подшипники 20, ограниченные от осевого смещения фланцами 21 и 22. Смещение соединительного вала 18 под действием пружины 23 ограничивается фиксирующим кольцом 24. На ось 25 через подшипники 26 насажена шестерня 27, находящаяся в зацеплении с шестерней 19 и шестерней 28, которая соединяется со шпинделем 4 при помощи шпонки 29.

Во время работы вращение передаётся от шпинделя I7 бабки 5 через сухари 16 соединительному валу 18 и далее через шестерни 19, 27 и 28 работающему шпинделю 4, на котором закреплена фреза, выполняющая обработку.

Применение предлагаемой накладной головки позволяет проводить обработку поверхностей в различных углублениях и труднодоступных местах деталей, а также расточку. Из-за достаточной жесткости шпинделя повышается производительность труда.

Рис. 68. Приспособление для фрезерования пазов

Пазы и лыски на торцах деталей удобно обрабатывать при помощи специального устройства /40/, представленного на рис. 68.

Устройство содержит корпус I с продольным пазом, который крепится к столу 2 станка посредством болтов. В корпусе установлена кассета 3 с деталями 4. В верхней части кассеты смонтированы цанги 5. Они взаимодействуют с подпружиненными установленными на осях 6 одноплечими рычагами 7 с роликами 8 на их плечах. На неподвижной части станка по обе стороны от шпинделя 9 с фрезой 10 смонтированы упоры 11 для взаимодействия с роликами 8. Цанги 5 зафиксированы от поворота и самопроизвольного попадания штифтами 12.

Во время работы стол 2 станка находится в отведенном положении. В корпус 1 устанавливают кассету 3 с деталями 4. При подаче стола 2 ролики 8 взаимодействуют с упорами 11, поворачивая рычаги 7, которые воздействуют на цанги 5, зажимая поочередно обрабатываемые детали 4 по базовой цилиндрической поверхности. Фреза 10 осуществляет обработку паза. После выполнения фрезерования контакт между роликами 8 и упорами 11 размыкается. Рычаги 7, поворачиваясь, освобождают цангу, деталь разжимается. Так обрабатываются все детали в кассете. При фрезеровании лысок на деталях на шпиндель 9 устанавливают две фрезы 10. Длина нижней части упоров 11 выбрана таким образом, чтобы сначала происходил зажим детали, а затем - фрезерование паза.

При обработке поверхностей сложной формы широко применяются копирные устройства /25/. Механическое копирование на вертикально-фрезерных станках может осуществляться по нескольким схемам. Например, заготовку 1 и диск 3 копирного устройства устанавливают на приспособлении, смонтированном на столе станка (рис. 69, а).

Рис. 69. Принципиальные схемы механического копирования

Стоя имеет поперечное и продольное перемещения. Поперечное перемещение осуществляется специальным суппортом с помощью ручного механизма и груза 5, благодаря которому диск 3 принимается к ролику 4 копирного устройства. В процессе работы фреза 2 воспроизводит на заготовке профиль копира 3. Принципиальная схема, показанная на рис. 69, б, аналогична предыдущей схеме, но здесь заготовка 1 и копир 3 установлены на поворотном приспособлении б и продольное перемещение стола станка отсутствует. В обоих случаях обрабатывают плоские детали с фасонным контуром. По схеме, показанной на рис. 69 в, в заготовке 1 барабана обрабатывают паз с винтовым или другими криволинейными контурами. Фрезерная головка с фрезой 2 совершает вертикальное возвратно-поступательное движение. При этом заготовка 1 вращается с помощью поворотного устройства 6.

Механические копировальные устройства просты по конструкции и надежны в работе.

Большой интерес представляет устройство для обработки объемных поверхностей /41/, представленное на рис. 70.

Рис. 70. Приспособление для обработки объемных

поверхностей

Устройство содержит корпус 4 (рис. 70, а), в котором на подшипнике 5 установлен шпиндель 6 с эксцентриковой шейкой 7. Планшайба 8 установлена на шейке 7 на подшипниках 9, упирается в корпус направляющими 10 и связана с ним устройством предотвращения поворота, в качестве которого применена резиновая пластина 11. В планшайбу 8 упирается фланец 12 через направляющие 13, аналогичные направляющим 10. Затяжку фланца 12 к планшайбе 8 производят через направляющие 10, установленные на валу 14. Фланец 12 связан с планшайбой 8 устройством 15 предотвращения поворота. Между планшайбой 8 и фланцем 12 в плоскости, параллельной плоскости направляющих 10 и 13, установлены упругие элементы 16, регулируемые с помощью винтов 17. Эти элементы равномерно установлены по всей окружности и обеспечивают равномерную жесткость, по всем направлениям.

Обрабатываемое изделие 1 имеет предварительно обработанный фасонный профиль 2. Для обработки используется инструмент 3, которому сообщают поступательное круговое движение (рис. 70, б).

При вращающемся шпинделе 6 планшайба 8 совершает круговое поступательное движение с радиусом, равным эксцентриситету шпинделя. При этом фланец 12 совершает круговое поступательное движение с тем же радиусом. Инструмент 3 крепят к фланцу 12 и вводят в контакт с обрабатываемой поверхностью. Если величина радиуса поступательного кругового движения инструмента (величина эксцентриситета шпинделя) больше (рис. 70, б), то при контакте инструмента 3 и детали фланец 12 начинает отставать от планшайбы 8 в направлении по нормали в точке контакта. При этом упругие элементы 16, деформируясь, обеспечивают непрерывное поджатие инструмента к обрабатываемой поверхности.

6.2. Быстропереналаживаемые приспособления

Характерной особенность приспособлений данного типа является возможность переустановки в пределах, как правило, одного приспособления, зажимных или базирующих элементов. Они могут менять либо свое положение, либо размеры, а могут быть заменены на другие, соответствующие данной детали. Примером таких приспособлений могут быть быстропереналаживаемые пневматические тиски /26/ рис. 71.

Рис. 71. Быстропереналаживаемые тиски

Тиски состоят из основания 11 и поворотного корпуса 10 со встроенным пневмоцилиндром 9. При повороте рукоятки 6 распределительного крана в положение зажима сжатый воздух поступает в широкую полость пневмоцилиндра, в результате чего поршень, 7 со штоком 3 опускается вниз, поворачивая по часовой стрелке рычаг 1. Рычаг перемещает подвижную губку 2 вправо, прижимая обрабатываемую заготовку к неподвижной губке 3. Ход зажимной губки - 20 мм.

Быстрая переналадка подвижной губки осуществляется поворотом последней рукояткой 5 против часовой стрелки, при этом выступ планки 4 выходит из паза корпуса тисков. После этого губку перемещают в требуемое положение до тех пор, пока выступ планки 4 не войдет в соответствующий паз корпуса.

Это приспособление можно легко превратить в специализированное. Для этого надо поставить два установочных элемента, ограничивающих перемещение детали вдоль ее оси, параллельной плоскости губок тисков. Эти ограничители могут быть сменными; в таком случае полностью обеспечивается принцип переналадки. Если на данном технологическом переходе необходимо фрезеровать торцы, то ограничители можно сделать откатывающимися. Главная их цель - обеспечить точность положения детали в пространстве относительно инструмента при работе на станке, настроенном на размер. На базе приспособлений подобного типа удобно организовать автоматизированное производство даже с использованием универсальных станков.

6.3. Приспособления поворотного типа

Для возможности обработки заготовки с четырех-пяти сторон современные многооперационные станки имеют поворотные столы с горизонтальной или вертикальной, в зависимости от схемы станка, осью вращения. Ряд станков выпускается как с горизонтальной, так с вертикальной осями вращения столов. Для того, чтобы обеспечить многостороннюю обработку на универсальных станках, можно применить достаточно простые по конструкции поворотные столы. На рис. 72 представлено устройство для изменения положения изделия, которое может быть использовано при его обработке в плоскостях, расположенных под углом друг к другу /42/.

Устройство содержит корпус 1, имеющий вертикальную цилиндрическую полость, образующую силовой цилиндр 2. Снизу цилиндр 2 закрыт крышкой 3, имеющей маслоподводящий канал 4, который соединен с магистралью подачи рабочей жидкости под давлением (не показана). В цилиндре 2 установлен с возможностью перемещения поршень 5 с уплотнением 6, ограниченный от поворота стопорным винтом 7 и лазом 8. В теле поршня 5 выполнена полость, в которой установлен с возможностью вращения в подшипниках 9 качения шток 10, закрытая резьбовой крышкой 11, а между поршнем 5 и дном цилиндра 2 установлена силовая пружина 12. В дне цилиндра 2 выполнена расточка, в которой с возможностью поворота установлен делительный диск 13, фиксируемый тормозной шайбой 14 и имеющий возможность закрепления с корпусом I посредством болтов 15 и фиксатора 16. Делительный диск 13 соединен со штоком 10 посредством винтовой несамотормозящей нарезки 17, выполненной в отверстии диска 13 и на поверхности штока 10.