Hlavním účelem upínacích zařízení přípravků je zajistit spolehlivé upnutí obrobku k montážním prvkům a zabránit jeho posunutí při zpracování. V některých případech plní upínací zařízení funkci středicích a upínacích zařízení (samostředicí sklíčidla, kleštiny atd.).

Při různých způsobech zpracování mohou na obrobek působit řezné síly a objemové síly (odstředivé, setrvačné, hmotnost obrobku). Řezné síly během zpracování se mění ve velikosti, směru a umístění aplikace. Když se nástroj otupí, zvýší se o 10-30% nebo více. Objemové síly jsou srovnatelné s řeznými silami při dokončování.

Pro výpočet upínacích sil Q potřebujete znát podmínky zpracování, tj. velikost, směr a místo působení sil, které posouvají obrobek, a také schéma jeho instalace a upevnění. Výpočet upínacích sil v první aproximaci vychází ze statického problému rovnováhy obrobku pod vlivem na něj působících vnějších sil, tj. řezných sil, upínacích sil a podpěrných reakcí. Při výpočtech je třeba se zaměřit na fázi změny smykových sil a momentů, při kterých jsou upínací síly největší.

Pokud je hodnota Q se ukáže být větší než Q ‘, zjištěno z podmínky přesnosti operace, pak je nutné provést úpravy její konstrukce (změna schématu instalace a zajištění obrobku, změna podmínek pro provádění operace).

Aby se snížily upínací síly, měly by být smykové síly potlačeny pevnými montážními prvky přípravku, kdykoli je to možné. Podívejme se na základní schémata pro výpočet upínacích sil:

1. Procesní síly (obr. 83, ) namířeno proti podpěrám (komponent Р1) a zároveň se snaží pohybovat obrobkem v bočním směru (součást P2Ze statických podmínek

Zde f1 a f2 — koeficienty tření mezi obrobkem a upínacími a instalačními prvky. Zadáním bezpečnostního faktoru  > 1, dostáváme

2. Pro obvod na Obr. 83, б

3. Při zajišťování obrobku v tříčelisťovém sklíčidle (obr. 83, c) Upínací sílu na jedné vačce zjistíme pomocí vzorce

kde M je řezný moment; f je koeficient tření mezi obrobkem a vačkami; R poloměr obrobku.

4. Na válcovém obrobku o průměru 2R v hranolu s úhlem  (obr. 83, Obr. d) platí řezný moment M. Tento okamžik je vnímán

třecí moment na bočních rovinách hranolu a v místě kontaktu s obrobkem upínacího prvku. Rovnovážný stav –

ČTĚTE VÍCE
Jaké mezery by měly být při instalaci trouby?

5. Do obrobku se současně vyvrtá několik otvorů pomocí jednořezných válečků (obr. 83, e). V závislosti na vzájemné úhlové poloze řezáků může vzniknout maximální smyková síla

Р = P1 + P2 + P3 + P4 nebo největší celkový okamžik

M=P1l1+ P2l2+ P3l3+ P4l4 V prvním případě

Přijímá se větší z nalezených hodnot. Pro snížení upínací síly by se měla jednotlivá vřetena otáčet v jiném směru.

6. Při instalaci obrobků na ploché pásy (obr. 83, (e) řezná síla Р má tendenci otáčet obrobek kolem podpěry O. Moment síly Р musí být vyvážena momentem třecích sil vznikajících na plochách obrobku s pásy a upínacím zařízením.

Jestliže síla Q působí v těžišti nosných ploch lamel a tlak q je konstantní, pak třecí moment v obecném tvaru

(130) Zde F1 a F2 plocha nosných ploch prken;

Uvedené příklady ilustrují metodiku výpočtu upínacích sil. V některých případech je při výpočtu nutné vzít v úvahu elastické vlastnosti instalačních a upínacích zařízení [5]. Při provádění výpočtů lze vzít následující hodnoty koeficientů tření f: instalace obrobku s upraveným povrchem na ploché prvky – 0,16; instalace s černými plochami na prvky s kulovou hlavou – 0,180,30; instalace na vlnité prvky – 0,7 a vyšší. Volba bezpečnostního faktoru  by měla být provedena s ohledem na podmínky zpracování a zajištění obrobku. Jeho hodnota může být reprezentována součinem primárních koeficientů

kde — garantovaný bezpečnostní faktor, ve všech případech se doporučuje, aby byl roven 1,5; 1 zohledňuje nerovnosti na obrobku

povrchy vedoucí ke zvýšené řezné síle; při hrubování  1,2, pro dokončování a dokončování 1 1,0; 2 zohledňuje nárůst řezných sil v důsledku otupení nástroje; 2 = 1,0 -1,8 (velké hodnoty pro frézování a protahování); 3 zohledňuje podmínky zpracování při přerušovaném řezání, v tomto případě 3 1,2; 4 charakterizuje stabilitu vyvinuté upínací síly, pro ruční upínací zařízení 4 = 1,3, pro pneumatická, hydraulická a jiná zařízení, která vyvíjejí konstantní upínací sílu, 4 = 1,0; 5 charakterizuje pouze ruční upínací zařízení s pohodlnou polohou rukojeti 5 = 1,0, když to není vhodné

5 = 1,2; 6 zohledňuje pouze přítomnost momentů, které mají tendenci otáčet obrobek na základní rovině při instalaci na bodové podpěry 6 =1,0 při instalaci na pásy 6 = 1,5 (zohledňuje se nestabilita umístění kontaktních míst).

ČTĚTE VÍCE
Co je lepší pro izolaci stěn: polystyrenová pěna nebo polystyrenová pěna?

Pomocí zjištěné síly Q se vypočítají upínací zařízení přípravků. Znát sílu Q, můžete si vybrat ručně poháněné upínací zařízení s ohledem na to, že síla na rukojeť by neměla přesáhnout 15 kg. Pomocí síly Q lze zjistit sílu na táhlu pneumatických a hydraulických pohonů a z ní průměr válce při daném tlaku pracovního média. Výpočty jsou silového charakteru. V některých případech jsou rozměry jednotlivých dílů upínacích systémů počítány nebo kontrolovány na pevnost. Při výběru upínacích zařízení by měly být v maximální možné míře použity stávající normy a směrnice.

Upínací zařízení musí být jednoduchá, spolehlivá v provozu a nenáročná na údržbu. Upevňování a odpojování obrobků by mělo být prováděno s minimálním úsilím a časem pracovníka. Upínací zařízení musí zajistit jednotné upevnění všech obrobků ve více upínacích zařízeních. Pro zvýšení

Pro přesnost zpracování jsou preferována zařízení, která poskytují konstantní upínací sílu.

V zařízeních jsou použity tyto typy elementárních upínacích zařízení: šroubové, excentrické, pákové, klínové, hřebenové a pastorkové se zámky. Tato zařízení lze použít v různých kombinacích pro vytvoření složitějších upínacích systémů.

Používají se tyto pohonné jednotky: pneumatické válce, pneumatické komory s elastickými prvky, hydraulické válce, pneumohydraulika a elektropohony. Pro přímé upevnění se používají vakuové, magnetické a elektromagnetické desky a kartuše.

Jako centrovací a upínací zařízení se používají: kleštiny; trny a náboje s talířovými pružinami a hydroplastickými pouzdry; membránové patrony a patrony s vlnitými pouzdry. Návrhy, výpočty a příklady použití těchto zařízení jsou uvedeny v odborné literatuře [5]. V tabulce 15 a na Obr. 84 ukazuje vypočtené závislosti pro některé z nejběžnějších typů upínacích zařízení.

Patří sem různé druhy upínačů, stojany, hranoly, rohové desky, strojní svěráky, stoly.

Upínače (obr. 6) slouží k zajištění obrobků 1 nebo jakýchkoli zařízení přímo na stole stroje pomocí šroubů 2. Často se jeden z konců upínače opírá o stojan 4.

Úhlové desky (obr. 7) se používají při zpracování obrobků, u kterých je nutné získat roviny umístěné pod úhlem k sobě navzájem. Desky mohou být obyčejné (obr. 7a), univerzální, umožňující otáčení kolem jedné (obr. 7b) nebo dvou os (obr. 7c).

Obr.6. Svorky a stojany

Obr.7. Rohové desky

Obr.8. Strojní svěrák

ČTĚTE VÍCE
V jaké vzdálenosti by měla být digestoř instalována?

Strojní svěráky mohou být pevné (obr. 8a), otočné (otočné kolem svislé osy (obr. 8b), univerzální (otočné kolem dvou os (obr. 8c) a speciální (například pro zajištění hřídelí (obr. 8d)): s ručním, pneumatickým, hydraulickým pohonem.

Stoly pro instalaci a zajištění obrobků mohou být pevné (obr. 9a) nebo otočné (obr. 9b) s ručním, pneumatickým, hydraulickým nebo elektrickým pohonem. Otočné stoly umožňují opracovávat tvarové plochy obrobku na stroji a také využívat metodu kontinuálního frézování, kdy se při opracování jednoho dílu odebírají hotové díly a na jejich místo se instalují nové obrobky. V tomto případě může být stůl vystaven trvalému otáčení ze samostatného pohonu nebo pohonu stroje.

Při práci na frézkách se k zajištění obrobků hojně používají univerzální prefabrikáty (USF), které jsou sestaveny z hotových normalizovaných výměnných dílů (obr. 10). Po zpracování dávky obrobků na stroji se takové zařízení rozebere a z jeho částí se zkonstruuje nové.

Obr. 10 Univerzální prefabrikované zařízení

Zařízení rozšiřující možnosti frézek.

Patří sem dělicí hlavy, které slouží k rozdělení obvodu obrobku na stejné nebo nestejné části (například řezná ozubená kola, ozubená kola, drážkování), nastavení obrobku pod daným úhlem vůči povrchu stolu, plynulé otáčení obrobku při frézování šroubových ploch (například drážky pro třísku ve vrtácích, frézách, závitnících, výstružnících, záhlubnících). Obrobky lze upevnit v dělicí hlavě ve sklíčidle, kleštině nebo ve středech. Podle principu činnosti dělící hlavy dělíme na číselníkové (jednoduché a univerzální), optické, bez končetin atd. Nejběžnější jsou číselníkové univerzální dělicí hlavy.

Pro rozšíření technologických možností frézek se používají zařízení jako přídavné frézovací hlavy, kopírovací zařízení, vrtací a brusné hlavy apod.

Dělící hlava.

Celkový pohled na univerzální dělicí hlavu model UDGN-135 a její kinematické schéma je na obr. 11. Kód UDGN-135 znamená: univerzální dělicí hlavu o velikosti od paty hlavy po střed vřetena 135 mm.

Univerzální dělicí hlava se skládá z pouzdra 1, rotačního bubnu 2 a vřetena 4 se středem. Šnekové kolo (s počtem zubů Zh.k. = 40), který je v záběru s jednovláknovým šnekem (К=1). Proto při jedné otáčkě šneku udělají šnekové kolo a vřeteno 1/40 otáčky. Otáčení vřetena zajišťuje rukojeť 6. Na předním konci vřetena je vyříznutý závit pro našroubování čelisťového sklíčidla nebo šroubováku. Dělicí kotouč 5 s otvory je upevněn na duté hřídeli, uvnitř které je umístěna hřídel rukojeti 6. Pro snadné použití kotouče 5 je k dispozici posuvný sektor 7, sestávající ze dvou nohou, které jsou instalovány tak, že mezi nimi je na disku požadovaný počet otvorů. K vřetenu 4 je připevněn číselník 3 pro přímé dělení obrobku na části.

ČTĚTE VÍCE
Je možné nechat olejový ohřívač zapnutý přes noc?

Obr. 11 Celkový pohled a kinematické schéma univerzálie

dělicí hlava konfigurovaná pro diferenciál

Dělící kotouč má soustředné kružnice s počtem otvorů na jedné straně 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30, 31 a na druhé straně 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49, 54.

Univerzální dělicí hlavy umožňují přímé, jednoduché a diferenciální dělení.