Тема 3. Зажимные элементы и приводы к ним.

Лекция 4.

Зажимные элементы – механизмы, предназначенные для обеспечения надежного контакта базовой поверхности детали с установочными элементами и предупреждающие её смещения в процессе обработки.

Требования к зажимным элементам:

1. Зажимы не должны изменять установленного положения заготовки.

2. Надежно закреплять деталь и не допускать её смещения в процессе обработки.

3. Не должны деформировать деталь и портить её зажимаемую поверхность.

4. Должны быть удобны и безопасны в работе.

5. Должны быть быстродействующими.

6. Сила зажатия должна быть по возможности постоянной и направлена в сторону корпуса.

7. Желательно, чтобы зажимы не имели объёмных деталей.

Выбор направления и точки приложения силы зажатия детали

	Q<Pрез – сила резания сама прижимает заготовку

Необходимо стремиться к тому, чтобы была меньшая сила зажима. Поэтому необходимо применять различные упоры, для исключения сдвига заготовки. Необходимо стремиться к тому, чтобы Р_рез и Q были в одном направлении и были направлены в корпус.

	Q1 – неправильно; Q2 – правильно.
	- будет приподнимать деталь Q1 – будет выжимать деталь Q2 – правильно.
	Q1 – неправильно; Q2 – правильно.

Надёжность закрепления

В процессе работы под действием всех действующих сил и моментов заготовка не должна сдвинуться с установочного положения.

Задача о надёжности закрепления решается исходя из силовой схемы действующих на заготовку сил и моментов.

Q=P_рез*К М_зажим=М_рез*К

К – коэффициент надёжности (1,5÷2,0)

Классификация зажимов

1. По конструкции:

а) простые – состоят из одного механизма (эксцентрик, рычаг, клин);

б) сложные комбинированные – состоят из двух или нескольких простых зажимов (рычаг – винтовая пара; рычаг – эксцентрик и т.д.)

2. По источнику силы:

а) ручные – большое вспомогательное время; сильная утомляемость рабочего; непостоянство силы зажима; простота конструкции.

б) механизированные с приводами (механические, пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрические, магнитные и др.) – облегчают труд рабочего; постоянство силы зажима; уменьшают Т_{вспомогат.}; усложняется конструкция.

3. По числу точек контакта с закрепляемой поверхностью:

а) обыкновенные (однократные зажимы) – 1 точка контакта;

б) многократные – несколько точек контакта.

I. Простые зажимы.

а) Винтовой зажим.

Это самые распространенные зажимы (в авиационной промышленности ̴̴ 55). P – усилие рабочего ( ̴̴ 10 кг); - угол подъёма резьбы (крепежная резьба – 1,5°÷2,5°); - угол трения в резьбе (≈10°); rср – средний радиус резьбы. Из условия прочности: H = (1,5 – 2,0)dδ L ≤ 14 dδ Для устранения повреждения поверхности на конец винта устанавливается пятка. Пятка неподвижна, её поверхность больше чем у носика. Если поверхность наклонена, то пятка может самоустанавливаться.

Крепление с помощью гайки

Быстродействие – быстросменная шайба. D>DГ DH – наружный Ø опорного торца гайки.

Материал винтов: cm45 (HRC 30÷35)

б) Эксцентриковый зажим (широко применяются при выполнении операций, характеризующихся отсутствием вибраций и резких толчков).

Преимущество: быстродействие.

Недостатки: 1) меньшая сила зажима, чем у винтовых;

2) малый ход эксцентрика;

3) тенденция к раскреплению при вибрациях и ударах.

1. Круговые эксцентрики.

		Рассмотрим равновесие сил, действующих на эксцентрик. F и F1 – удерживают эксцентрик от самораскрепления. F=μ*Q; F1= μ1*Q E<* μ+* μ1

E< μ

Учитывая, что: d<<D, можно записать:

μ=0,05-0,1 – учитываем показания смазки.

≥ 10

e ≤ 0,1 R или - характеристика эксцентрика (обеспечивает

самоторможение его в условиях нормального

закрепления).

ρ – радиус кривизны от центра цапфы (фото 27) до точки касания;

– угол трения в месте зажима;

₁ – угол трения в цапфе;

α – угол подъёма эксцентрика (2°÷4°).

Анализируя формулу, видим: g = 2÷2,5 Ч_ср, tgφ₁, то Q_{винт. зажим.} ≥ (2÷3)*Q_эксц.

Делаем развертку эксцентрика

Ход эксцентрика 2е →180° Рабочий ход → 60°÷90° Угол подъёма непостоянен. Поэтому эксцентрик имеет тенденцию к раскреплению.

Проектирование эксцентрика

L = A+s+h+ -e

принято, что рабочий ход эксцентрика →90°

S=0,5 мм

Рабочий ход эксцентрика при min размере заготовки:

e=T_A+T_h+S++T_L

T_A=1,0; S=0,5; T_h=0,1; T_L=0,05; T_D=0,1.

Тогда: e=1,0+0,5+0,1+0,05+0,05=1,7 мм

≥ 10 → R ≥ 10e = 17 мм

Подставляем полученные данные и находим L.

2. Эксцентрики кулачки.

0 – R

1 – R/cosβ

2 - R/cos²β

- - -

n=R/cosⁿβ

(β=2φ)

Криволинейные эксцентрики – кулачки имеют постоянный угол подъёма α.

Проектируют кулачек:

1. Выбирают Ø кулачка (ранее).

2. Разбивают окружность на ряд центральных углов с интервалом β=2φ, где φ – угол самоторможения.

Материал эксцентрика

cm 20x (цементация, коление) cm 20

HRC=55÷60