- •Введение
- •1. Проектирование технологической оснастки
- •1.1. Приспособления
- •1.1.1. Служебное назначение приспособлений
- •1.1.2. Классификация приспособлений
- •1.1.3. Основные элементы приспособлений
- •1.1.4. Исходные данные и выбор конструкции приспособлений
- •1.1.5. Обеспечение точности обработки
- •1.1.6. Базирование заготовок в приспособлении
- •1.1.7. Погрешности базирования в приспособлениях
- •1.1.8. Расчет приспособлений на точность
- •1.1.9. Выбор установочных элементов приспособлений
- •1.1.9.1. Установка заготовки на плоские технологические базы
- •Регулируемых опор
- •Погрешность базирования для различных схем обработки
- •Из треугольников oKm и o1k1m имеем
- •1.1.9.2. Установка заготовки на внутреннюю цилиндрическую поверхность и перпендикулярную ее оси плоскость
- •1.1.9.3. Установка заготовки на два цилиндрических отверстия с параллельными осями и на перпендикулярную им плоскость
- •1.1.9.4. Установка заготовки на центровые отверстия
- •1.1.9.5. Установка заготовки по зубчатым поверхностям
- •1.1.10. Расчет сил закрепления и выбор зажимных устройств приспособлений
- •1.1.10.1. Общие принципы
- •1.1.10.2. Правила выбора направления и места приложения силы зажима
- •1.1.10.3. Основные схемы установки заготовок и расчет сил закрепления
- •1.1.10.4. Схемы для расчета сил закрепления заготовки под действием внешнего момента
- •После преобразований получаем
- •1.2. Вспомогательный инструмент для металлорежущих систем
- •1.2.1. Крепление инструментов на оправках
- •1.2.2. Концы шпинделей и оправок
- •1.2.3. Вспомогательные инструменты для станков с чпу
- •1.2.3.1. Вспомогательный инструмент для станков с чпу токарной группы
- •На токарных станках с чпу
- •1.2.3.2. Вспомогательный инструмент для многоцелевых станков
- •С цанговым патроном
- •С цанговым патроном
- •1.3. Контрольно-измерительные устройства, встраиваемые в станки и станочные системы
- •1.3.1. Назначение контрольно-измерительных
- •Устройств
- •1.3.2. Контроль заготовок и инструмента
- •1.3.3. Контроль силовых параметров
- •1.3.4. Средства активного контроля обрабатываемых деталей
- •2. Загрузочно-ориентирующие устройства
- •2.1. Особенности проектирования загрузочных устройств
- •Расчет параметров сечения лотка
- •2.2. Ориентирующие устройства
- •3. Методика расчета экономической эффективности применения технологической оснастки
- •Пример проектирования приспособления /2/
- •Часть 2
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
С цанговым патроном
Уплотнение подшипника 3 со стороны рабочей зоны осуществляется манжетой 9, расположенной в крышке 10. Регулирование осевого положения муфты 7, через которую передается крутящий момент, производится с помощью гайки 6. Для закрепления режущих инструментов с цилиндрическим хвостовиком (фрез, сверл) используются унифицированные элементы: гайка 13, цанга 12 и регулировочный винт 11. СОЖ подается в зону резания с помощью сопла 14.
Угловые головки для вращающихся инструментов так же, как и прямые, отличаются только шпинделем. Угловая головка с цанговым патроном представлена на рис. 24. В корпусе 1 размещена коническая передача (передаточное отношение 1), состоящая из ведущего вала-шестерни 2 и ведомой шестерни 3, закрепленной на валу-шпинделе 4 гайками 5. Вал-шестерня устанавливается в корпусе в подшипниках 6—8, натяг которых обеспечивается пружинящей гайкой 9, а шпиндель — в подшипниках 10, 11, которые стягиваются гайкой 12. От внешних воздействий шпиндельный узел защищен крышками 13—15, причем в крышке 15 размещена уплотнительная манжета 16. Регулирование осевого положения муфты 17, передающей крутящий момент, подача СОЖ в зону резания и закрепление режущего инструмента осуществляются, так же, как и у прямой головки.
Рис. 24. Угловая вращающаяся головка
С цанговым патроном
Все рассмотренные выше вращающиеся головки предназначены для работы с частотой вращения до 2500 мин-1; максимальный крутящий момент 50 Н·м.
1.3. Контрольно-измерительные устройства, встраиваемые в станки и станочные системы
1.3.1. Назначение контрольно-измерительных
Устройств
Контрольно-измерительные устройства необходимы для получения информации о состоянии станка, инструмента, обрабатываемой детали и окружающей среды. Ниже рассмотрим лишь встроенные в станок контрольно-измерительные устройства, сигналы которых используют в системе его управления.
Контроль состояния самого станка осуществляется по многим параметрам. В современных станках используют датчики (преобразователи) для регистрации силовых факторов, упругих перемещений, амплитуды вибраций, температуры и взаимного положения узлов станка. Обрабатываемая деталь контролируется в ответственных случаях до обработки на станке (контроль заготовки), в процессе обработки и после обработки (контроль изделия). Режущий инструмент проверяется по затуплению, размерному износу и отсутствию поломок.
Роль контрольно-измерительных устройств возрастает с повышением степени автоматизации станков и станочных систем. К контрольным и измерительным устройствам в станках предъявляют ряд требований.
1. Погрешность самого измерительного устройства должна быть на порядок ниже допустимой погрешности контролируемой величины. Под погрешностью измерительного устройства обычно подразумевают разность между измеренным и фактическим значениями контролируемой величины.
2. Порог чувствительности измерительного устройства также должен быть на порядок ниже общего порога чувствительности всей цепи обратной связи в системе автоматического управления. Под порогом чувствительности подразумевают минимальное изменение входного параметра (контролируемой величины), способное вызвать изменение выходного параметра. На порог чувствительности в условиях смешанного трения большое влияние оказывает скачкообразное скольжение.
3. При конструировании контрольно-измерительных устройств следует по возможности соблюдать принцип Аббе, согласно которому измеряемую величину и образец (эталон) надо располагать на одной прямой. По принципу Аббе, в частности, необходимо расположение направляющих в одной плоскости с измеряемым объектом.
4. Контрольно-измерительные устройства в системах автоматического управления должны обладать достаточным быстродействием, т. е. обеспечивать измерение переменной во времени величины в требуемом частотном диапазоне. Это требование важно для контроля быстропротекающих переходных процессов, связанных с врезанием и выходом инструмента, резким изменением направления движения узла станка и т. п. Постоянная времени контрольно-измерительных устройств должна быть на порядок меньше постоянной времени контролируемого объекта. Так, например, постоянная времени современных приводов станков лежит в пределах 0,02...0,05 с.
5. Важным требованием, которое предъявляют к измерительным устройствам, встраиваемым в станки, является то, чтобы эти устройства не ухудшали существенно характеристики тех узлов, в которые их встраивают. Так, высокие требования к порогу чувствительности измерительных устройств могут повлечь за собой снижение жесткости и динамических характеристик станка в такой степени, что это отрицательно сказывается на точности обработки. Датчики контрольно-измерительных устройств должны иметь небольшие габариты и удобно встраиваться в узел станка, не изменяя существенно его конструкцию.
6. Надежность контрольно-измерительных устройств должна быть весьма высокой, особенно в тех случаях, когда их отказ может вызвать аварийную ситуацию и вывести из строя ответственный узел станка.
Рассмотрим контрольно-измерительные устройства, встраиваемые в станки, в соответствии с их основным функциональным назначением.