Затискачі ексцентрикові прості у виготовленні з цієї причини знайшли широке застосування в верстатних пристосуваннях. Застосування ексцентрикових затискачів дозволяє значно скоротити час на затиск заготовки але зусилля затиску поступається нарізним.
Ексцентрикові затискачі виконуються в поєднанні з прихватами і без них.
Розглянемо ексцентриковий затиск з прихопив.
Ексцентрикові затискачі не можуть працювати при значних відхиленнях допуску (± δ) заготовки. При великих відхиленнях допуску затиск вимагає постійного регулювання гвинтом 1.
М
Розглянемо схему ексцентрика. Лінія KN ділить ексцентрик на дв? симетричні половини складаються як би з 2х клинів, навернених на «початкову окружність».
Вісь обертання ексцентрика зміщена щодо його геометричній осі на величину ексцентриситету «е».
Для затиску зазвичай використовується ділянку Nm нижнього клина.
Розглядаючи механізм як комбінований складається з важеля L і клина з тертям на двох поверхнях на осі і точки «m» (точка затиску), отримаємо силову залежність для розрахунку зусилля затиску.
де Q - зусилля затиску
Р - зусилля на рукоятці
L - плече рукоятки
r-відстань від осі обертання ексцентрика до точки дотику з
α - кут підйому кривої
α1 - кут тертя між ексцентриком і заготівлею
α2 - кут тертя на осі ексцентрика
Щоб уникнути відходу ексцентрика під час роботи необхідно дотримуватися умова самоторможіння ексцентрика
- умова самоторможения ексцентрика. = 12Р
про чяжіма з експентоіком
г
Для наближених розрахунків Q - 12Р Розглянемо схему двостороннього затиску з ексцентриком
Клинові затискні пристрої знайшли широке застосування в верстатних пристосуваннях. Основним елементом їх є одне, двох і трёхскосие клини. Використання таких елементів обумовлено простотою і компактністю конструкцій, швидкістю дії і надійністю в роботі, можливістю використання їх в якості затискного елемента, що діє безпосередньо на закріплюється заготовку, так і як проміжна ланка, наприклад, ланки-підсилювача в інших затискних пристроях. Зазвичай використовуються самогальмуються клини. Умова самоторможения односкосого клина виражається залежністю
ρ- кут тертя на поверхнях Г і Н контакту клина з сполучаються деталями.
Самогальмування забезпечується при вугіллі α = 12 °, проте для запобігання того щоб вібрації і коливання навантаження в процесі використання затиску не ослаб кріплення заготовки, часто застосовують клини з кутом α <12°.
Внаслідок того, що зменшення кута призводить до посилення
самогальмуючі властивостей клина, необхідно при конструюванні приводу до клиновому механізму передбачати пристрої, що полегшують виведення клина з робочого стану, так як звільнити навантажений клин важче, ніж вивести його в робочий стан.
Цього можна досягти шляхом з'єднання штока приводного механізму з клином. При русі штока 1 вліво він проходить шлях «1» в холосту, а потім вдаряючись в штифт 2, запресованих в клин 3, виштовхує останній. При зворотному ході штока так само ударом в штифт заштовхує клин в робоче положення. Це слід враховувати у випадках, коли клиновий механізм приводиться в дію пневмо або гідроприводом. Тоді для забезпечення надійності роботи механізму слід створювати різний тиск рідини або стисненого повітря з різних сторін поршня приводу. Ця різниця при використанні пневмоприводов може бути досягнуто застосуванням редукційного клапана в одній з трубок, що підводять повітря або рідина до циліндра. У випадках, коли самоторможіння не потрібно, доцільно застосовувати ролики на поверхнях контакту клина із зв'язаними деталями пристосування, тим самим полегшується введення клина в початкове положення. У цих випадках обов'язково стопоріння клина.
Розглянемо схему дії сил в односкосом, найбільш часто застосовується в пристроях, клиновому механізмі
Побудуємо силовий багатокутник.
При передачі сил під прямим кутом маємо таку залежність
Самогальмування має місце при α<α1 +α2 Если α1 =α2 =α3 =α зависимость более простая P = Qtg(α+2φ)
Цанговий затискної механізм відомий досить давно. Закріплення заготовок за допомогою цанг виявився дуже зручним при створенні автоматизованих верстатів тому, що для закріплення заготовки потрібно лише одне поступальний рух, що затискається цанги.
При роботі цангових механізмів повинні виконуватися наступні вимоги.
Сили закріплення повинні забезпечуватися у відповідність з виникаючими силами різання і не допускати переміщення заготовки або інструменту в процесі різання.
Процес закріплення в загальному циклі обробки є допоміжним рухом тому час спрацьовування цангового затиску повинно бути мінімальним.
Розміри ланок затискного механізму повинні визначатися з умов їх нормальної роботи при закріпленні заготовок як найбільшого так і менших розмірів.
Похибка базування закріплюються заготовок або інструменту повинна бути мінімальною.
Конструкція затискного механізму повинна забезпечувати найменші пружні віджимання в процесі обробки заготовок і володіти високою вібростійкою.
Деталі цангового затискного і особливо затискна цанга повинні володіти високою зносостійкістю.
Конструкція затискного пристрою повинна допускати його швидку зміну і зручне регулювання.
Конструкція механізму повинна передбачати захист цанг від попадання стружки.
Цангові затискні механізми працюють в широкому діапазоні розмірів. Практично мінімальний допустимий розмір для закріплення 0,5 мм. На багатошпиндельних пруткових автоматах діаметри прутків, а
отже і отвори цанг доходять до 100 мм. Цанги із великим діаметром отвору застосовуються для закріплення тонкостінних труб, тому що відносне рівномірне закріплення по всій поверхні не викликає великих деформацій труб.
Цанговий затискної механізм дозволяє виробляти закріплення заготовок різної форми поперечного перерізу.
Стійкість цангових затискних механізмів коливається в широких межах і залежить від конструкції і правильності технологічних процесів при виготовленні деталей механізму. Як правило раніше інших їх ладу виходять затискні цанги. При цьому кількість кріплень цангами коливається від одиниці (поломка цанги) до півмільйона і більше (знос губок). Робота цанги вважається задовільною, якщо вона здатна закріпити не менше 100000 заготовок.
Все цанги можуть бути розбиті на три типи:
1. Цанги першого типу мають «прямий» конус, вершина якого звернена від шпинделя верстата.
Для закріплення необхідно створити силу втягує цангу в гайку, навінченной на шпиндель. Позитивні якості цього типу цанг -вони конструктивно досить прості і добре працюють на стиск (загартована сталь має велике допустиме напруження при стисканні ніж при розтягуванні. Незважаючи на це, цанги першого типу в даний час знаходять обмежене застосування через недоліки. Які це недоліки:
а) осьова сила, що діє на цангу, прагне відімкнути її,
б) при подачі прутка можливо передчасне замикання цанги,
в) при закріпленні такої цангою виникає шкідливий вплив на
г) спостерігається незадовільний центрування цанги в шпинделі, так як головка центрується в гайці, положення якої на шпинделі не є стабільним через наявність різьблення.
Цанги другого типу мають «зворотний» конус, вершина якого звернена до шпинделя. Для закріплення необхідно створити силу, втягує цангу в конічний отвір шпинделя верстата.
Цангами цього типу забезпечується гарне центрування закріплюються заготовок, т. К. Конус під цангу розташований безпосередньо в шпинделі, під час подачі прутка до упору не може
виникнути заклинювання, осьові робочі сили не розкривають цангу, а замикають її, збільшуючи силу закріплення.
Разом з тим ряд істотних недоліків знижує працездатність цанг цього типу. Так численних контактів з цангою конічний отвір шпинделя порівняно швидко зношується, різьблення на Цанга часто виходить з ладу, не забезпечуючи стабільності прутка по осі при закріпленні - він іде від упору. Проте цанги другого типу отримали широке застосування в верстатних пристосуваннях.
Цанги третього типу мають також зворотний конус, але працюють за рахунок осьового переміщення втулки з конічним отвором при цьому сама цанга залишається нерухомою.
Така конструкція дозволяє уникнути більшості недоліків, властивих Цанга першого і другого типу. Однак одним з існуючих недоліків цанг цього типу є збільшення габаритних розмірів всього затискного вузла по діаметру.
Для виготовлення цанг середніх і великих розмірів в основному використовуються стали марок 65Г, 12ХНЗА, У7А, У8А. Вважається за доцільне використовувати маловуглецеві Цементовані стали. Досвідчені дані показують, що Цементовані стали працюють не гірше вуглецевих. Наявність, наприклад, нікелю в цементованої стали 12ХНЗА забезпечує стійкість цанги на стирання, а цементація надає їй відносно гарні пластичні властивості. Проте на більшості заводів віддають перевагу стали 65Г.
Р
Q - зусилля затиску поверхні загото вки розраховується за формулою
М - момент різання М = Рz V підставимо значення моменту різання
Де - V - відстань від осі до точки прикладання сили різання R - радіус заготовки на ділянки затиску.
q - складова частина зусилля зсувна заготовку уздовж осі.
ƒ - стріла прогину. до - коефіцієнт запасу
Q 1 - зусилля необхідне для стиснення всіх ліпесков цанги до зіткнення із заготівлею.
φ - кут тертя між цангою і корпусом
де Е - модуль пружності.
1 - момент інерції сектора в доробку цанги.
f - стріла прогину.
l- довжина Лепіска цанги від місця зачепила до середини конуса.
Вакуумні затискні пристрої
Вакуумні затискні пристрої працюють за принципом безпосередньої передачі атмосферного тиску на закріплюється заготовку.
Вакуумні пристрої можуть застосовуватися для утримання заготовок з різних матеріалів з плоскою або криволінійною поверхнею. Сила закріплення достатня для виконання операцій обробки і чистової обробки. Вакуумні пристрої вельми ефективні для закріплення тонких пластин. Базові поверхні заготовки можуть бути як чисто обробленими, так і чорними, але досить рівними без помітних на око западин і виступів.
При наявності шліфованих поверхонь допускається установка заготовок без ущільнення. Відкріплення заготовок здійснюється повідомленням порожнини з якої викачано повітря з атмосферою.
Сила притискає заготовку розраховується за такою формулою
де F - площа в см 2. кордони якої беруться по лінії ущільнення Р -вакуум створюваний в порожнині пристосування пиловідводним пристроєм.
На практиці застосовується вакуум 0,1 0,15 кг / см 2
Застосування більш глибокого вакууму обходиться дорого, а зусилля закріплення збільшується незначно.
Для рівномірного многоточечного притиску заготовки до плити на настановної площини виконують велику кількість отворів рівномірно розташованих.
В цьому випадку закріплення проходить без місцевого витріщення і викривлення заготовки. Вакуум для індивідуальних установок створюється:
а) відцентровими насосами Р = 0,3 кг / см 2
б) поршневими одноступінчастими Р = 0,005 кг / см 2
двоступінчастими Р = 0,01 кг / см 2