ГЛАВА ПЯТАЯ

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ

I. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ В ЦЕНТРАХ

1. ОБЫКНОВЕННЫЕ ЦЕНТРЫ

Обыкновенный центр стандартной конструкции показан на фиг. 76.

Рекомендуемый материал таких центров — инструментальная углеродистая сталь марок У7 и У8. Конус с углом 60° и торец хвоста центра должны быть закалены; твердость HRC 55 - 58. Размеры таких центров указаны в ниже приводимой таблице.

Размеры обыкновенных центров в мм

(по ГОСТ 2573—44)

Шпиндели некоторых крупных токарных станков имеют конические гнезда с конусностью 1 : 10 и 1:7. Размеры центров для таких станков установлены ГОСТ 7344—55.

Центры повышенной износостойкости изображены на фиг. 77. Центры по фиг. 77, а и б наплавлены сормайтом. Способ наплавки по фиг. 77, а применяется для центров с конусом Морзе 2 и 3, по фиг. 77, б — для центров с конусом Морзе 4, 5 и 6. Вставка у центра по фиг. 77, в из твердого сплава припаяна латунью или медью.

При чистовом точении деталей с большими скоростями и небольшими нагрузками следует применять вставки из твердого сплава марки ВК6; при получистовом точении со средними скоростями и нагрузками рекомендуется твердый сплав марки Т5К10; при черновом обтачивании с небольшими скоростями, но с большими нагрузками — твердый сплав марки ВК8.

Задний центр с постоянной смазкой (фиг. 78) используется при тяжелых работах.

Жидкое масло поступает из масленки 1 к поверхности рабочего конуса центра через имеющийся в нем канал. При снятии детали плунжер 2, находящийся под действием пружины 3, закрывает канал. Канавки А для выхода масла к поверхности трения должны иметь хорошо закругленные кромки.

При обработке с небольшими периодами резания центровое отверстие в детали со стороны задней бабки рекомендуется заполнять густой смазкой, состоящей из тавота (65%), мела (25%), серы (5%) и графита (5%). Сера и графит должны быть тщательно размолоты. При длительной обработке детали применяется смазка заднего центра чистым тавотом. На рабочем конусе центра полезно делать неглубокие канавки, задерживающие смазку.

2. ВРАЩАЮЩИЕСЯ ЦЕНТРЫ

На фиг. 79 показаны вращающиеся центры. Центр по фиг. 79, а используется при легких радиальных нагрузках (до 200 - 250 кгс). Центр по фиг. 79, б предназначен для средних нагрузок, не превышающих 600 кгс.

Радиальное биение шпинделя нового вращающегося центра не должно превышать:

Проверка на биение производится по рабочей конусной части центра. Вращающийся центр повышенной точности изображен на фиг. 80. В нем предусмотрена возможность регулировки зазора в подшипниках 1 и 5, осуществляемая следующим образом. При вращении червяка 3 (посредством ключа, вставленного в квадратное отверстие в торце валика червяка) вращается и сцепленное с ним червячное колесо 4. Соединенное резьбой с кольцом 2, оно при повороте свинчивается с него; расстояние между левым торцом кольца и правым торцом колеса увеличивается, что и требуется для устранения излишнего зазора в подшипниках 1 и 5.

Универсальный вращающийся центр (фиг. 81) со сменным наконечником 1 применяется для обработки деталей с центральным отверстием (например,труб) или с глубокой выточкой на торце. При снятом наконечнике этот центр может быть использован для обработки детали с наружными (обратными) центрами.

Регулируемый вращающийся центр (фиг. 82) для обработки деталей с центральным отверстием большого диаметра (от 250 до 500 мм) имеет сменное кольцо 2 с четырьмя винтами 1. Посредством этих винтов производится центрирование обрабатываемой детали.

Если поверхность отверстия в детали обработана, то применяются винты с медными наконечниками.

Для замены кольца 2 другим, большего или меньшего наружного диаметра, достаточно немного вывернуть болт 3, убрать быстросъемную шайбу 4 и снять деталь 5.

Для обработки точных или тяжелых деталей применяются вращающиеся центры, встроенные в пиноль задней бабки (фиг. 83).

В этом случае обыкновенный центр 1 вставляется в шпиндель 5, который вращается в пиноли 8 задней бабки в подшипниках 3 и 7. Осевые силы, действующие на центр 1, воспринимаются упорным подшипником 4. Радиальный зазор в роликовом подшипнике 3 регулируется резьбовым кольцом 2. Для выталкивания заднего центра служит стержень 6.

Если пиноль 8 используется для закрепления сверл, зенкеров и т. д., то шпиндель 5 фиксируется стопором 9. Некоторые современные станки, например модели 1623, имеют две сменные пиноли: одну обычной конструкции, а другую со встроенным вращающимся центром.

Периодическое шлифование рабочего конуса вращающегося центра производится, как показано на фиг. 84 (предложение токаря-новатора К. В. Лакура). На левом торце валика 2 имеется обычное центровое отверстие, а на правом — лишь накерненное. Вращение переднего центра 1 передается заднему центру 3 через валик 2, зажатый между центрами с силой, обеспечивающей возможность обработки центра 3 шлифовальным кругом 4.

3. ПОВОДКОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Обработка наружных поверхностей деталей с достаточно большим центральным отверстием успешно выполняется при использовании переднего центра с рифленой боковой поверхностью (фиг. 85). Правый конец обрабатываемой детали поддерживается при этом вращающимся задним центром.

В корпусе 3 центра-поводка (фиг. 86) конструкции Ленинградского станкостроительного завода им. Свердлова расположен подвижный центр 4, находящийся под действием пружины 2. На корпус навернута втулка 5, внутри которой находится шайба 6 с двумя полуцилиндрическими выступами А. Выступы входят в такие же канавки, имеющиеся на торце корпуса. Кроме того, во втулке расположена шайба 7. На левом торне шайбы имеются полуцилиндрические выступы С, входящие в соответствующие канавки в шайбе 6. Выступы в шайбах 6 и 7 расположены крестообразно Благодаря этому, если торец обрабатываемой детали не перпендикулярен к ее оси, при поджиме задним центром (обязательно вращающимся) он коснется правого торца шайбы 7; центр 4 при этом несколько переместится влево, оставаясь под действием пружины 2.

Зубья В на торце шайбы 7 врежутся в торец обрабатываемой детали и будут передавать ей вращение шпинделя.

Центр-поводок должен быть снабжен набором шайб 7 с различным диаметром D рабочей части. Этот диаметр должен быть несколько меньше диаметра конца обрабатываемой детали, обращенного к передней бабке, чтобы можно было обрабатывать всю боковую поверхность детали и снимать фаску на ее торце.

Пружина 2 центра-поводка должна быть отрегулирована посредством пробки 1 на давление около 30 кгс.

Корпус 2 поводкового патрона, показанного на фиг. 87, навинчивается на шпиндель станка, а втулка 6 с расположенным в ней плавающим центром 3 входит в коническое гнездо шпинделя станка. Поводковая шайба 4 опирается на корпус 2 по сферической поверхности, что обеспечивает ее самоустановку по торцу обрабатываемой детали. Вращение корпуса 2 передается шайбе с тремя штифтами 5. На торце шайбы 4, обращенном к задней бабке, сделаны три радиальных паза, в которые вложены и закреплены штифтами закаленные бруски 1 фасонного профиля (на фигуре показан в увеличенном масштабе), острые углы которых врезаются в торец детали и передают вращение шпинделя обрабатываемой детали.

Поводковый патрон (фиг. 88) конструкции В. К. Семинского работает следующим образом. В первый момент после пуска станка центр 9 с закрепленным на нем фланцем 8 остается неподвижным. В то же время корпус 1 патрона с прикрепленным к нему кольцом 7 начинает вращаться. Пальцы 2, закрепленные в этом кольце и входящие в продольные пазы кулачков 5, поворачивают последние около их осей 3 до соприкосновения с обрабатываемой деталью.

В дальнейшем, под действием силы резания, стремящейся повернуть деталь, поворачиваются и кулачки, вследствие чего усилие зажима детали возрастает. Рабочая поверхность кулачков — цилиндрическая с рифлями.

Кольцо 6, в котором закреплены оси 3 кулачков,— плавающее, что обеспечивает равномерное действие зажимного усилия со стороны всех трех кулачков. Это особенно важно при закреплении детали с неравномерным припуском на обработку. Для снятия детали достаточно повернуть ее в сторону, обратную по отношению к направлению вращения шпинделя, что вызовет поворот кулачков, необходимый для снятия детали со станка. Указанному повороту кулачков способствует пружина 4. Диапазон диаметров деталей, закрепляемых в патроне, 20-25 мм. Он может быть увеличен при наличии сменных кулачков.

Обработку деталей больших диаметров можно производить используя патрон (фиг. 89). В вырезе, сделанном на диске 4, расположена и может двигаться плита 5. Перемещение плиты невелико и получается только за счет зазора между поверхностями отверстий в ней и винтами 3, посредством которых она удерживается в вырезе диска 4. Перемещение плиты необходимо для того, чтобы устранить влияние неточности изготовления патрона и кулачков. При неподвижной плите, вследствие этой неточности, на деталь действовал бы только один кулачок, вызывая смещение детали с оси станка. Кулачки 2 вращаются на винтах 6, ввернутых в плиту 5. Наружные поверхности кулачков обработаны эксцентрично по отношению к осям их вращения, а наружные кромки несколько скошены.

Валик устанавливают в центрах станка, нажимая им на скошенные края кулачков перемещением пиноли задней бабки. При повороте валика против стрелки (фиг. 89) кулачки расходятся и открывают ему доступ к переднему центру, вставленному, как обычно, в коническое гнездо шпинделя. После того как валик установлен в центрах, кулачки прижимаются к нему под действием подпружиненных стерженьков 1. При повороте валика (под действием давления резания) по стрелке (фиг. 89) кулачки также будут поворачиваться на своих осях, причем усилие зажима валика будет возрастать.

Для снятия валика с центров необходимо остановить станок и повернуть валик против стрелки (фиг. 89).

При обработке деталей, отличающихся друг от друга диаметром части, зажимаемой в патрон, необходимо иметь сменные кулачки.

II. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЗА НАРУЖНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

1. ДВУХКУЛАЧКОВЫЕ И ТРЕХКУЛАЧКОВЫЕ ПАТРОНЫ

Для закрепления небольших деталей, при установке которых не требуется точного центрирования, следует применять двухкулачковые патроны.

Двухкулачковый патрон ручного действия показан на фиг. 90. Перемещение кулачков этого патрона осуществляется посредством винта 2, один конец которого имеет правую, а другой — левую резьбу. Осевые перемещения винта исключаются подшипником 1, охватывающим шейку винта. К основным кулачкам 3 патрона прикрепляются винтами накладные кулачки 4; форма рабочих поверхностей этих кулачков выбирается в соответствии с конфигурацией обрабатываемой детали. Несколько примеров использования накладных кулачков (для трехкулачковых патронов) приведены ниже.

Управление двухкулачковым патроном, изображенным на фиг. 91, осуществляется посредством быстродействующего пневматического или гидравлического привода. Тяга 6, проходящая через отверстие в шпинделе станка, соединяет втулку 5 с приводом. Перемещение этой тяги, а следовательно, и втулки 5 вызывает поворот около оси 2 неравноплечего рычага 1, действующего на основной кулачок 3 патрона. Таким же образом действует и второй рычаг, не показанный на фиг. 91.

Трехкулачковый самоцентрирующий патрон (фиг. 92) приводится в действие от быстродействующего привода через тягу, проходящую сквозь отверстие в шпинделе (не показанную на фигуре). Особенностью этого патрона является устройство его кулачков' Вращением винта 1 можно устанавливать сменные кулачки 2 на разных расстояниях от оси патрона. Это даст возможность закреплять в данном патроне детали произвольной формы, соблюдая центрирование их. Примеры таких установок приведены на фиг. 93.

На фиг. 94 показан трехкулачковый патрон со встроенным пневматическим приводом. Диск 2 болтами 1 прикрепляется к соответствующим образом обработанной стенке корпуса передней бабки. Корпус 7 патрона болтами 6 прикрепляется к планшайбе, навернутой на шпиндель (на фигуре не показан). Сжатый воздух через отверстие Е в диске 2, проходя в выточку D, прижимает резиновую диафрагму 8 к торцовой поверхности корпуса патрона, создавая этим необходимую герметичность. Одновременно воздух через отверстие в диафрагме проходит в выточку в корпусе 7 патрона и, далее, через отверстие в корпусе (на фигуре не показано) в его правую полость. Подобным же образом через отверстие, не показанное на фигуре, через выточку С и т. д. воздух может быть введен в левую полость корпуса. Наклонный выступ В основного кулачка 4 входит в соответственную выемку А, сделанную в поршне 3. Поэтому, если сжатый воздух поступит в левую полость корпуса, поршень 3 переместится вправо, а основной кулачок 4 с закрепленным на нем накладным кулачком 5 приблизится к оси патрона. То же самое произойдет и с двумя остальными кулачками. После закрепления детали воздух выпускается в атмосферу. Закрепление детали при этом не нарушается, благодаря самотормозящему углу наклона выступа В основного кулачка и выемке А для него в поршне 3. Для открепления детали необходимо ввести сжатый воздух в правую полость цилиндра. Очевидно, что патрон этот может быть использован для закрепления деталей и за отверстие.

На фиг. 95 приведен ряд примеров использования накладных кулачков самоцентрирующих патронов. На фиг. 95, а показаны накладные кулачки i для закрепления длинной втулки, на фиг. 95, б — детали большого диаметра. Закрепление детали за обработанную коническую поверхность, как показано на фиг. 95, в, возможно, если угол уклона конуса не превы-шает4-6°. Если, однако, установочная поверхность кулачков имеет насечку

(что связано с порчей поверхности детали), то закрепление детали по фиг. 95, в может быть надежным и при большем угле уклона конуса.

При необработанной конической поверхности детали только один из трех кулачков патрона может быть жестким, остальные два должны быть снабжены качающимися губками, как показано на фиг. 95, г. Насечка на установочных поверхностях кулачков в данном случае необходима. Для закрепления тонкостенных втулок с обработанными наружными поверхностями используются накладные кулачки (фиг. 95, д) с увеличенными рабочими поверхностями. Пользуясь накладными кулачками, показанными на фиг. 95, е, можно закреплять и необработанные тонкостенные втулки. Пример закрепления тонкостенного диска в патроне с накладными кулачками показан на фиг. 95, ж. При очень тонком диске и небольшом диаметре растачиваемого в нем отверстия (фиг. 95, з) диск поддерживается пружинными подпорами 3, расположенными в накладных кулачках. Закрепление подпор производится посредством винтов 2.

2. ЦАНГОВЫЕ ПАТРОНЫ

Цанговый патрон для закрепления детали небольших размеров показан на фиг. 96, а. При навертывании иа корпус патрона гайки 1 цанга 2 сжимается, чем и осуществляется закрепление детали. Винт 4 предотвращает провертывание цанги в корпусе. Цанга 3 патрона, изображенного на фиг. 96, б, центрируется корпусом патрона, что обеспечивает более высокую точность центрирования закрепляемой детали. Винт 5 обеспечивает постоянное положение закрепляемых деталей в осевом направлении.

Быстрозажимной (бесключевой) цанговый патрон показан на фиг. 97. Вращение (от руки) маховичка 1 через зубцы, нарезанные в отверстии его диска 2 (внутреннее зацепление), и двойной зубчатый блок 3 передается зубчатому колесу 4. В отверстии этого колеса нарезана резьба, охватывающая нарезанный конец цанги 6. Вполне понятно, что при вращении зубчатого колеса 4 цанга 6 получает поступательное движение вдоль своей оси, необходимое для закрепления или открепления детали. Возникающие (при закреплении детали) осевые усилия воспринимаются упорным шарикоподшипником 5. Корпус патрона, состоящий из двух частей 7 и 9, соединяется винтами 8 с фланцем 10, навертываемым на шпиндель станка.

Цанговые патроны, действующие от пневматического или другого привода, показаны на фиг. 98. Патрон, изображенный на фиг. 98, а, применяется для закрепления сравнительно коротких деталей 3. При перемещении влево тяги 1, соединяющей цангу 2 с приводом, цанга сжимается, чем и осуществляется центрирование и закрепление детали.

Для закрепления длинных деталей применяют цанговые патроны с двусторонними цангами (фиг. 98, б). Цанга 6, имеющая надрезы на обоих концах, располагается между подвижной втулкой 5 и неподвижным кольцом 7. При перемещении тяги 4 вправо втулка 5 сжимает левый конец цанги и одновременно перемещает ее вправо. Правый конец цанги при этом также сжимается, чем и обеспечивается закрепление детали в двух местах. Это создает устойчивое положение детали даже при большой ее длине.

При работе на быстроходных станках в последнее время стали применять патроны с автоматическим закреплением детали центробежными силами вращающихся грузов. Пример конструкции такого патрона показан на фиг. 99. На крайней правой ступени корпуса 2 этого патрона надето кольцо 5, в проушинах которого расположены оси четырех рычагов 4 с приваренными к ним грузами 3. На этой же ступени корпуса находится втулка 6. Под действием пружины 7 втулка своим левым торцом прижимается к кольцу 5. При пуске станка рычаги 4 под действием центробежной силы, поворачиваясь по стрелкам Д, поверхностями В перемещают втулку 6 вправо и сжимают цангу 8. При остановке станка под действием пружины 7 втулка и рычаги возвращаются в исходное положение. Пружина 1 прижимает цангу к передней стенке корпуса патрона.

3. РОЛИКОВЫЕ ПАТРОНЫ

Роликовый самозажимной патрон показан на фиг. 100. Внутренняя поверхность его корпуса 4 имеет три участка А, В и С, обработанные эксцентрично по отношению к оси патрона. На них опираются ролики 3, расположенные в пазах втулки 2. Втулка эта может быть повернута на некоторый угол посредством стержня, закладываемого в одно из отверстий После установки детали поворачивают втулку 2 так, чтобы ролики, перекатываясь по поверхностям А, В и С, слегка заклинивались между этими поверхностями и закрепляемой деталью. Дальнейшее закрепление детали происходит силой резания. Упор 1 определяет положение детали в осевом направлении. Используя сменные втулки 2 с роликами разных диаметров, рассмотренный патрон можно применять для закрепления деталей с диаметрами в пределах от 40 до 60 мм. При качественном изготовлении такого патрона биение закрепляемой в нем детали не превышает 0,02 мм.

Недостаток рассмотренного патрона: при больших силах резания возможно образование вмятин (от роликов) на поверхности закрепляемой детали.

4. ПАТРОНЫ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ

Рабочим элементом патрона, показанного на фиг. 101, является комплект тарельчатых пружин 5. Пружины эти (фиг. 102, а) имеют форму вогнутого диска, сплошного или с радиальными прорезями, улучшающими их пружинящие свойства. Тарельчатые пружины изготовляются из пружинной листовой стали толщиной не более 1 мм. Диаметр установочной поверхности такой пружины, используемой в патронах, может уменьшаться на 0,2—0,5 мм. Для образования комплекта пружины вкладывают одна в другую (фиг. 102,6) или складывают торцами, как показано на фиг. 102, в.

Патрон с тарельчатыми пружинами работает следующим образом. Перемещение влево тяги 1 (фиг. 101), связанной с пневматическим или другим приводом, передается через стержень 2 втулке 3, охватывающей корпус 4 патрона. Кольцо 6, вложенное в канавку в корпусе патрона, сжимает комплект тарельчатых пружин 5. Пружины вложены в корпус патрона с очень небольшим зазором, поэтому при сплющивании диаметр отверстия в них уменьшается, что и обеспечивает центрирование и закрепление детали 7.

Патроны с тарельчатыми пружинами могут быть использованы для закрепления деталей, обработанных с точностью не ниже 4-го класса. Они обеспечивают центрирование закрепляемых деталей с погрешностью не превышающей 0,02 мм.

Высокая точность центрирования деталей достигается при закреплении их в патронах с упругой оболочкой в виде тонкостенной втулки (фиг. 103). В корпус 2 этого патрона запрессована втулка 3. В полость, образованную между корпусом и втулкой, залита пластическая масса, сокращенно называемая гидропластом. При завертывании ключом винта 5, действующего на плунжер 6, его давление передается через гидропласт тонкой стенке А втулки. В результате этого стенка А изгибается к оси патрона и деталь, вставленная в его отверстие, центрируется и закрепляется. Величина предельного давления регулируется при наладке патрона винтом 1. Три винта 4 закрывают отверстия, необходимые для выхода воздуха при заливке гидропласта.

Величина уменьшения диаметра отверстия в патроне, при которой выгнутая стенка втулки после снятия нагрузки принимает исходную форму, должна быть очень небольшой. Поэтому в рассмотренном патроне можно закреплять детали, обработанные с точностью 2-го и 3-го классов, входящие в патрон с посадкой скольжения.

Применяемый в патронах (и оправках) гидропласт марки СМ представляет собой резинообразную массу без пор, слегка прозрачную, коричневого цвета.

III. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЗА ОТВЕРСТИЕ

1. ЦЕЛЬНЫЕ ОПРАВКИ

Одна из самых простых по конструкции и вместе с тем самых точных оправок показана на фиг. 104, а. Средняя часть ее — конус с очень небольшой конусностью, обычно около 1/2000. Диаметр D1 делается несколько меньше наименьшего возможного диаметра отверстия в обрабатываемой детали. Деталь насаживается на оправку ударами медного молотка или под прессом и удерживается на оправке только силой трения. Недостаток конусной оправки состоит в том, что положение на ней детали зависит от величины диаметра отверстия в последней. Поэтому оправка по фиг. 104, а не пригодна для обработки деталей на настроенном станке, например, по упорам. Этого недостатка не имеет оправка, показанная на фиг. 104, б. Положение детали в осевом направлении в данном случае определяется буртиком А оправки. Чтобы снять обработанную деталь с оправки, достаточно немного отвернуть гайку 2 и убрать шайбу 1, имеющую вырез.

Диаметр D2 рабочей части этой оправки выполняется по скользящей посадке 2-го класса точности. Таким образом, возможная эксцентричность установки детали (с отверстием, обработанным по 2-му классу) лежит в пределах зазора при указанной посадке и данном диаметре отверстия в детали.

2. ЦАНГОВЫЕ И СЕКТОРНЫЕ ОПРАВКИ

Цанговая оправка для закрепления деталей с отверстиями, имеющими диаметр до 40-45 мм, показана на фиг. 105. Разжим цанги 4 производится плунжером 2 с конической головкой, ввернутой в цилиндрический ползун Перемещение этого ползуна осуществляется валиком 1, средняя часть которого, охватываемая ползуном 3, эксцентрична по отношению к его шейкам, расположенным в корпусе оправки. Поворот валика производится ключом, вставляемым в шестигранное гнездо А, имеющееся в валике 1. Цанга 4, ввернутая в корпус оправки, может быть заменена другой, с большим или меньшим диаметром рабочей части.

Цанговая оправка, используемая для закрепления детали 3, сравнительно больших размеров, показана на фиг. 106, а и действует следующим образом.

При перемещении тяги 1 влево правый конец цанги 2 разжимается конусом А. Одновременно с этим цанга несколько перемещается влево, вследствие чего ее левый конец разжимается конусом В корпуса 7 оправки. Кольцо 10 исключает возможность излишнего разжима цанги. Винт 9 входит в шпоночный паз, имеющийся в стержне 8. Этим устройством обеспечивается принудительный разжим цанги. Если при движении тяги 1 вправо задерживается (на конусе В) левый конец цанги 2, левая стенка паза в стержне 8, дойдя до винта 9, потянет за собой цангу. Если при том же движении тяги задерживается правый конец цанги, она перемещается (вместе со стержнем) вправо до тех пор, пока винт 9 не упрется в правую стенку отверстия в корпусе оправки. В этот момент перемещение цанги вправо прекратится, а при дальнейшем движении стержня 8 (вправо) конус его выйдет из цанги, вследствие чего правый конец ее сожмется.

Для закрепления деталей с отверстиями больших диаметров (90-100 мм и больше) применяются различные раздвижные оправки, например с раздвижными секторами (фиг. 106, б). Шесть секторов 5 перемещаются по конической части корпуса оправки под действием тяги 4, соединенной с зажимным устройством. Секторы удерживаются на корпусе оправки двумя охватывающими пружинными кольцами 6.

3. РОЛИКОВЫЕ ОПРАВКИ

Роликовая оправка для закрепления небольших деталей изображена на фиг. 107, а. В выемке Д, имеющейся в рабочей части оправки, расположен ролик 3, удерживаемый в ней пружинным кольцом 4. При установке детали 5 на оправку ролик находится в положении, указанном на фиг. 107, а. После поворота детали (под действием усилия резания) по стрелке В ролик перекатывается по выемке А и заклинивает деталь на оправке. Чтобы снять деталь, достаточно повернуть ее (рукой) против стрелки В.

Недостаток этой оправки как однороликовой заключается в том, что деталь смещается при зажиме и, следовательно, нарушается ее центрирование. Поэтому такие оправки применяются преимущественно при черновом обтачивании.

Более совершенная трехроликовая зажимная оправка изображена на фиг. 107, б. На фигуре показаны: 1 — корпус оправки; 6 — ролики; 7 — пружинные кольца, удерживающие ролики, и 2 — обрабатываемая деталь. Ролики даны в рабочем положении. Стрелка С указывает направление поворота детали при ее закреплении.

4. ОПРАВКИ ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ

Оправка с тарельчатыми пружинами (фиг. 108, а) используется для закрепления сравнительно небольших деталей. При завертывании гайки 5 шайба 4, втулка 3 и шайба 2 действуют на комплект пружин 7, выпрямляют их, чем и достигается закрепление детали. Оправка, показанная на фиг. 108, б, предназначена для обработки деталей сравнительно большого диаметра, но коротких. При завертывании винта 7 втулка 8 с фланцем перемещается в центрирующем ее отверстии корпуса и действует на комплект пружин 6. Для закрепления длинных деталей применяются оправки с двумя комплектами тарельчатых пружин (фиг. 109). При перемещении влево стержня 1, связанного тягой с быстродействующим приводом, заплечик этого стержня действует непосредственно на комплект пружин 4, а через втулку 3 — на комплект 2. Соединение стержня 1 с корпусом оправки должно быть выполнено по посадке движения или по скользящей посадке 2-го класса точности.

Оправка с чашечной мембраной показана на фиг. 110. Мембрана представляет собой диск толщиной 3-5 мм с кольцевым выступом и для большей эластичности имеет радиальные прорези. Она устанавливается на заточку корпуса 3 оправки по глухой или тугой посадке 2-го класса в системе вала, а деталь надевается на цилиндрический поясок А мембраны. При завинчивании винта 1, действующего на мембрану через вогнутую шайбу 2, мембрана выгибается слева направо и своим цилиндрическим пояском А точно центрирует и прочно закрепляет деталь. Шайба 2 не должна мешать прогибу мембраны, поэтому диаметр ее опорного пояска должен быть равен диаметру заточки корпуса, на которую надевается мембрана.

На фиг. 111 показана типичная конструкция оправки с пластической массой. На корпус 3 напрессована тонкостенная втулка 2. Давление на гидропласт 6 передается винтом 4 через плунжер 7. Перемещение плунжера ограничивается упором 1. Регулировка упора производится по втулке-калибру, диаметр отверстия которого несколько больше наибольшего предельного отверстия в обрабатываемой детали. Винты 5 ввернуты в отверстия, которые служат для выхода воздуха при заливке гидропласта. Для сокращения времени на закрепление детали оправки, подобные рассмотренной, выполняются действующими от привода.

Оправки с жидким наполнителем (фиг. 112) в сравнении с действующими посредством гидропласта имеют ряд преимуществ:

• 1) обеспечивается высокая равномерность передачи давления при ничтожных потерях на трение;

• 2) приспособления получаются более компактными, так как хорошая текучесть позволяет уменьшить сечения каналов и объем полости для жидкости;

• 3) отпадает сложная технология заливки, необходимая при использовании гидропласта.

В оправке (фиг. 112) на корпус 1 с полостью и каналами для масла напрессована упругая зажимная втулка 2 с ребром жесткости А. При ввинчивании винта 3 масло под большим давлением нагнетается в полость под втулкой 2; последняя расширяется, центрирует и зажимает установленную деталь. Для уплотнения предусмотрено кольцо 4, поджатое гайкой 5, на которое опирается резиновая манжета У-образного сечения (показана черной). При повышении давления полки манжеты под действием гидравлического «клина» плотно прижимаются к уплотняемым поверхностям.

В качестве заполнителя в рассмотренных оправках используется трансформаторное масло или солидол, или глицерин. Оправки эти требуют надежных уплотнений.

IV. БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ПРИВОДЫ ПАТРОНОВ И ОПРАВОК

1. ВРАЩАЮЩИЙСЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОРШНЕВОЙ ПРИВОД

Вращающийся пневматический поршневой привод распространенной конструкции показан на фиг. 113. На левый конец шпинделя 10 навернут цилиндр 7, закрытый крышкой 5. Поршень 6, расположенный внутри цилиндра, соединен со штоком 5, проходящим через сальник 9. В конец штока ввернута тяга 11, соединяющая поршень с зажимным приспособлением. В крышке цилиндра закреплен валик 1, на наружном конце которого расположена втулка 2, соединенная трубками 3 и 4 с воздушным краном; втулка во время работы станка не вращается,

Через трубку 3, отверстие А в валике 1, отверстие В в крышке цилиндра и отверстие С воздух поступает в правую полость цилиндра, а через трубку 4 и отверстие D в валике — в его левую полость; при этом происходит закрепление (или открепление) обрабатываемой детали.

2. НЕВРАЩАЮЩИЙСЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПОРШНЕВОЙ ПРИВОД

На фиг. 114 показан невращающийся пневматический поршневой цилиндр. В этом случае корпус 4 цилиндра связан с фланцем 5, прикрепленным к стенке 6 передней бабки. Тяга 2, соединяющая поршень 1 цилиндра с зажимным приспособлением вращается на двух упорных роликоподшипниках 3, расположенных в поршне. Сжатый воздух поступает в полости цилиндра через отверстие А или В. Невращающийся пневматический цилиндр имеет ряд преимуществ по сравнению с вращающимся цилиндром. Шпиндель станка при невращающемся цилиндре не имеет дополнительной нагрузки от веса патрона, которая нежелательна и недопустима при малых размерах шпинделя. Отсутствие вращения цилиндра совершенно исключает влияние его неуравновешенности, что иногда наблюдается при вращающемся цилиндре. И, наконец, при невращающемся цилиндре отпадает довольно сложное устройство для подвода воздуха.

3. ДИАФРАГМЕННЫЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Диафрагменный пневматический привод (фиг. 115) по своему устройству проще поршневого. Сжатый воздух поступает через трубку 1, невращающуюся втулку 2, сальник 3, трубку 4 и сальник 5 в полость А между фланцем втулки 10 и резиновой диафрагмой 8. Втулка 10 соединена со шпинделем 13 станка посредством фланца 12. Диафрагма 8 плотно зажата между фланцем втулки 10 и кольцом 7, а также между торцом втулки 10 и шайбой 9. Под давлением поступающего воздуха резиновая диафрагма растягивается (выпучивается) влево, давит на диск 6 и перемещает его также влево.

На фиг. 115 видно, что диск соединен с тягой 14, действующей на зажимные части приспособления для закрепления детали. При повороте рукоятки воздушного крана воздух выходит из полости А тем же путем, но в обратном направлении. Диск 6 и резиновая диафрагма возвращаются в исходное положение под действием пружины 11, расположенной внутри втулки 10. При чрезмерном растягивании диафрагмы диск 6 упирается в заплечик В, имеющийся с внутренней стороны кольца 7.

4. ПНЕВМОПРУЖИННЫЙ ПРИВОД

Для управления приспособлениями, используемыми для закрепления деталей небольших размеров, нежестких, из цветных сплавов и в других случаях, когда усилие зажима может быть небольшим, но должно быть вполне определенным, применяются пневмопружинные приводы (фиг. 116). Стальной диск 1, находится под действием пружин 6, опирающихся на шайбу 2 и регулируемых гайкой 3. Шайба и гайка расположены на втулке корпуса 5 привода, закрепленного на конце шпинделя. Через тягу, ввернутую в шток 4 диска 1, действие пружин передается зажимным элементам приспособления. При установке и снятии обрабатываемой детали действие пружин 6 выключается посредством сжатого воздуха, поступающего через трубку 8 в полость А цилиндра и действующего на диафрагму 7.

5. ВРАЩАЮЩИЙСЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Вращающийся гидравлический привод (фиг. 117) по своему устройству сходен с пневматическим вращающимся приводом. Но он имеет значительно меньшие размеры и более надежное уплотнение в сопряжениях подвижных деталей. Это объясняется тем, что давление масла в цилиндре достигает 50 ати и даже больше, в то время как давление в пневматическом цилиндре не превышает 5 ати. Масло из индивидуального или группового насоса поступает через отверстия 1, 2 и 3 в правую полость цилиндра 7 или через отверстия 4 и 5 в его левую полость. Перемещения поршня 6, вызванные давлением масла через шток 8 и тягу (не показана на фигуре), передаются зажимным элементам приспособления, закрепленного на шпинделе.

6. НЕВРАЩАЮЩИЙСЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Цилиндр 1 гидравлического невращающегося привода (фиг. 118) прикреплен к кронштейну 2, который, в свою очередь, прикреплен к задней стенке корпуса передней бабки станка. Поршень 8 не вращается. Вращается только шток 10, левый конец которого соединен с поршнем посредством кольца 7 со сферическими выточками на торцах, двух сферических самоустанавливающихся шайб 6, двух упорных шарикоподшипников 5 и гайки 4. Масло поступает в левую полость цилиндра через отверстие 3, а в правую — через отверстие 9.

ЛИТЕРАТУРА ПО ПРИСПОСОБЛЕНИЯМ

В этой главе Справочника за недостатком места рассмотрено лишь ограниченное количество наиболее типичных приспособлений для закрепления деталей, обрабатываемых на токарных станках, и быстродействующих приводов. По этой же причине в Справочнике не приводятся расчеты, связанные с выбором размеров приспособлений, определяющих их мощность, прочность узлов и т. д.

Ответы на эти вопросы можно найти в обширной литературе, в частности, в следующих книгах.

• 1. Ансеров М. А., Приспособления для токарных и круглошлифовальных станков, Лениздат, 1953.

• 2. А и с е р о в М. А., Приспособления для токарных станков, Библиотечка токаря-новатора, вып. 4, Машгиз, 1957.

• 3. М у р а ш о в А. М., Климов Н. А., Высокопроизводительные приспособления к металлорежущим станкам, Оборонгиз, 1959.

• 4. Зоиенберг С. М., Лебедев А. С., Пневматические зажимные приспособления, Машгиз, 1959.

• 5. Т и м ч у к А. Н., Табачников И. З., Пневматические и гидравлические приспособления, Гостехиздат, УССР, 1957.

• 6. К о р с а к о в В. С., Расчеты и конструирование приспособлений в машиностроении, Машгиз, 1959.

• 7. Абакумов М. М., Современные станочные приспособления, Машгиз, 1960.