/
Автор: Волосатов В.А.
Теги: машиностроение металлорежущие станки обработка металлов станки пневматика
Год: 1959
Текст
В. А. ВОЛОСАТОВ
КОНСТРУКЦИИ
УНИВЕРСАЛЬНЫХ
ПНЕВМАТИЧЕСКИХ
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
ЛЕНИЗДАТ
1 959
THORNado
В книге рассматриваются конструкции универсальных пневматических
приспособлений для основных видов металлорежущих станков: токарных,
револьверных, фрезерных, сверлильных и строгальных. Приведены приспо-
собления, снижающие трудоемкость слесарных и ручных работ, а также
новые виды пневмоаппаратуры.
Книга предназначена для квалифицированных рабочих, конструкторов
и технологов металлообрабатывающих заводов, работающих в области тех-
нологического оснащения производства.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Грандиозные задачи, стоящие перед всеми отраслями металлообра-
батывающей промышленности, требуют мобилизации всех резервов
повышения производительности труда. Одним из существенных резер-
вов является всемерное сокращение вспомогательного времени.
При работе на металлорежущих станках удельный вес вспомога-
тельного времени, расходуемого на зажим и раскрепление обрабаты-
ваемой детали, всё еще велик и составляет примерно 20% от штучного
времени. Это особенно остро ощущается в условиях серийного и мелко-
серийного производства, где размеры партий деталей невелики, а пере-
наладки оборудования и, в частности, приспособлений весьма часты.
Как один из путей сокращения затрат вспомогательного времени
немаловажное значение имеет внедрение быстродействующих приспо-
соблений, к числу которых принадлежат и приспособления с пневмати-
ческими приводами.
Использование сжатого воздуха в качестве источника энергии за-
жима позволяет снизить затраты вспомогательного времени, упрощает
управление силовыми приводами и освобождает станочника от затрат
физической силы. В то же время пневматика является наиболее про-
стым по осуществлению средством повышения производительности
труда, так как при наличии на заводе компрессорной установки внедре-
ние пневматики не представляет трудностей.
Особое значение для большинства металлообрабатывающих заво-
дов имеет внедрение универсальных пневматических приспособлений,
пригодных для обработки группы однотипных деталей. Обладая всеми
преимуществами быстродействующей оснастки, такие приспособления
исключают необходимость изготовления большого количества специаль-
ной технологической оснастки, что резко сокращает сроки и стоимость
подготовки производства и дает возможность быстрее осваивать выпуск
новых изделий. Поэтому вопросу внедрения универсальной пневматиче-
ской оснастки металлообрабатывающие заводы уделяют большое вни-
мание и особенно заводы с серийным и мелкосерийным характером
а
производства. На этих заводах применение пневматики может быть
оправдано именно при условии использования ее для универсальной
оснастки.
Предлагаемая книга, специально посвященная конструкциям уни-
версальных пневматических приспособлений, имеет целью дать произ-
водственникам (конструкторам и технологам) практический материал
для выбора конструкций такого рода приспособлений. Рассчитывая на
контингент читателей, уже знакомых с общими принципами конструиро-
вания пневматических приспособлений, автор счел возможным отка-
заться от повторения опубликованных ранее данных по расчету пнев-
моприводов, конструкциям усилителей и конструктивному выполнению
элементов пневматических приводов. Не приведены также конструкции
ряда уже опубликованных в литературе универсальных приспособлений
(см. список литературы в конце книги).
Материал книги построен в основном на базе опыта ленинград-
ских заводов. В ней приводятся наиболее характерные, хорошо заре-
комендовавшие себя на практике конструкции универсальных пневма-
тических приспособлений и устройств для основных видов металлоре-
жущих станков: токарных, револьверных, фрезерных, сверлильных и
строгальных.
Приведены также приспособления для механизации ручных и сле-
сарных работ.
В самостоятельные главы выделено описание новых и модернизиро-
ванных видов пневматической аппаратуры и технико-экономические
показатели применения пневмоустройств.
В связи с тем что книга рассчитана в основном на работников
заводов, стало возможным отказаться от рассмотрения в самостоятель-
ных разделах конструкций приводов без непосредственной связи их
с зажимными устройствами. Такое расположение материала, по наше-
му мнению, позволит избежать повторения уже неоднократно публико-
вавшихся общих сведений о приводах и принесет больше пользы про-
изводственникам.
Автор считает своим долгом выразить благодарность инженерам
ленинградских заводов В. А. Дружинину, Б. Г; Дистфельду, М. 3. За-
польских и В. И. Платонову за помощь, оказанную при подборе мате-
риалов для рукописи.
Все отзывы и пожелания, а также замечания по содержанию книги
автор примет с благодарностью и просит направлять их в адрес Изда-
тельства.
Автор
ГЛАВА I
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ РЕВОЛЬВЕРНЫХ
И ТОКАРНЫХ СТАНКОВ
Пневмозажимные устройства для револьверных и токарных стан-
ков получили широкое распространение. Известные типы устройств
состоят из двух взаимно связанных элементов: силового привода и за-
жимного приспособления.
Приводы в большинстве случаев универсальны и могут применяться
для различных зажимных устройств, независимо от формы и размеров
обрабатываемой детали, но родственных по принципу работы. Сами же
зажимные приспособления предназначаются для деталей определенной
формы и размеров; применение их для обработки различных деталей
требует обязательной переналадки их рабочих элементов (например,
кулачков), а зачастую и более сложных изменений. Поэтому первосте-
пенное значение имеет внедрение универсальных пневмозажимных
приспособлений, сокращающих такие переналадки до минимума.
В настоящей главе описываются конструкции универсальных сило-
вых приводов и зажимных приспособлений, применяемых для револь-
верных и токарных станков, а также новые конструкции пневматиче-
ских патронов с встроенными приводами.
1. Силовые приводы
В качестве силовых приводов для пневмозажимных приспособле-
ний, работающих на револьверных и токарных станках, применяются
поршневые цилиндры и диафрагменные камеры. Эти приводы могут
закрепляться с помощью переходных планшайб на хвостовой части
шпинделя станка, а также на станине или на корпусе передней бабки
станка.
По принципу работы приводы обоих типов бывают одностороннего
и двустороннего действия. Первые имеют одну рабочую полость; когда
5
в нее попадает сжатый воздух, происходят рабочий ход поршня или
диафрагмы и закрепление обрабатываемого изделия. Раскрепление из-
делия осуществляется при выпуске воздуха из рабочей полости в атмо-
сферу. Возврат поршня в исходное положение происходит под действием
возвратной пружины.
У приводов двустороннего действия перемещение поршня или
диафрагмы в обе стороны производится с помощью сжатого воздуха,
т. е. оба движения могут быть использованы как рабочие.
Поршневые цилиндры. Ряд конструкций таких приводов рассмотрен
в технической литературе. 1
Недостатком большинства известных конструкций таких приво-
дов [1]2 являются большие габариты, а следовательно и вес. Закрепле-
ние их непосредственно на шпинделе станка создает вредные допол-
нительные нагрузки на подшипники шпинделя, вызывая их ускоренный
износ. Это особенно ощутимо в приводах для станков большой мощно-
сти (более 5—6 кет). В этом случае вес приводов нередко достигает
30—40 кг и более, что при малейшей статической неуравновешенности
вращающегося при работе привода усугубляет вредные нагрузки на под-
шипники шпинделя.
Вторым недостатком таких приводов является само наличие вра-
щения цилиндра, так как это вызывает необходимость устанавливать на
станке специальные ограждения (иногда довольно сложной конструк-
ции) для предотвращения несчастных случаев.
Указанные недостатки монтируемых на шпинделе станка приводов
приводят к необходимости заменять их конструкциями облегченного
типа либо переносить крепление их на станину или на корпус передней
бабки станка. Ряд конструкций с такими креплениями создан за по-
следние годы на ленинградских заводах и успешно используется в про-
изводстве.
Преимуществами приведенного на рис. 1 поршневого цилиндра
являются компактность и сравнительная простота конструкции. Вес
его — около 15 кг. Цилиндр имеет рычаги-усилители, позволяющие при
небольшом диаметре поршня получать значительный выигрыш в силе
зажима. Цилиндр — двустороннего действия: закрепление и раскрепле-
ние изделия производятся сжатым воздухом.
В корпусе И цилиндра помещается поршень 5 с впрессованными
в него двумя втулками 6. В отверстия втулок входят концы рычагов 7,
вторые концы которых шарнирно закреплены на цапфах 8. Последние
ввернуты в кронштейн 9, свинченный с крышкой 12 корпуса цилиндра.
Средняя (сферическая) часть рычагов входит в пазы штока 14, скреп-
ленного с тягой 17, которая соединяется с зажимным приспособле-
нием. С помощью переходной втулки 15 цилиндр закрепляется на
1 Список литературы приведен в конце книги, а поэтому описание здесь опущено.
2 В квадратных скобках приведены порядковые номера по списку литературы.
6
Рис. 1. Поршневой цилиндр двустороннего действия с рычагами-усилителями.
шпинделе станка, сама же втулка закрепляется на крышке 12 и шпин-
деле двумя специальными гайками 16,
Уплотнение поршня выполнено двумя кожаными манжетами 4. ко-
торые через прокладки прочно скрепляются винтами с поршнем. Во из-
бежание самоотвинчивания этих винтов через головки их пропускается
стальная проволока.
Подвод сжатого воздуха в цилиндр осуществляется от головки
известной конструкции [4]. Корпус 2 головки посредством двух шарико-
подшипников и гайки связан с хвостовой частью крышки 3 корпуса
цилиндра, где имеются два воздухопроводящих канала. Один из них
сообщается непосредственно с полостью Б цилиндра, а второй через
канал в корпусе — с полостью А цилиндра.
Для предотвращения случайного проворота головки при работе
станка, что может привести к обрыву воздухопроводящего шланга и
к несчастному случаю, устанавливается кронштейн 18, Он связывает
головку с какой-либо деталью станка (например, выступающей штан-
гой).
Сжатый воздух по штуцеру 20 и отверстию во втулке 1, запрессо-
ванной в корпус головки, проходит в кольцевую канавку на втулке.
Далее по каналам в крышке и корпусе цилиндра воздух проникает
в полость А, перемещая поршень влево. При этом шток и тяга также
перемещаются влево и приводят в действие детали зажимного приспо-
собления.
При впуске сжатого воздуха через штуцер 19 и отверстие в хвосто-
вой части левой крышки в полость Б поршень перемещается вправо,
при этом рычаги, разворачиваясь на цапфах, перемещают шток в ту же
сторону, а воздух из полости А выпускается в атмосферу.
Уплотнение штока выполнено кожаным сальником 13, который
плотно обжимает стержень штока при подтягивании гайки 10, ввернутой
в крышку корпуса цилиндра. Такая конструкция уплотнения обеспечи-
вает надежную герметичность соединения, простоту сборки и регули-
ровки узла.
Благодаря наличию двух рычагов-усилителей с соотношением плеч
примерно 1 :3 цилиндр развивает довольно большое усилие на тяге
(порядка 1000 кг) при диаметре поршня 105 мм. Ход тяги — около
10 мм.
Многолетняя практика применения такого цилиндра на револь-
верном станке Питтлер-48 показала его хорошие эксплуатационные
данные. Такие цилиндры могут с успехом применяться на токарных
и револьверных станках с мощностью электродвигателя привода до
2—3 кет для обработки штучных заготовок небольшой длины, при кото-
рой не мешает проходящая внутри шпинделя станка тяга привода.
В зависимости от устройства зажимного приспособления в качестве
рабочего хода может быть использовано любое движение тяги данного
привода. Это является большим преимуществом приводов двусторон-
8
него действия, так как их можно применять для различных по принципу
работы зажимных приспособлений, действующих как от тянущего, так и
от толкающего движения тяги.
Невращающийся пневматический привод поршневого типа, монти-
руемый на корпусе передней бабки станка, показан на рис. 2.
Цилиндр 10 привода сцентрирован кольцевыми проточками с ле-
вой 7 и правой 12 крышками и стянут с ними шпильками 19 и гай-
ками 20. Правая крышка скреплена с фланцем 13, который с помощью
колонок 14 закрепляется на корпусе передней бабки станка.
В цилиндре помещен поршень 9, в кольцевой канавке которого рас-
положено резиновое кольцо S, являющееся уплотнением. Уплотнением
в соединении поршня с левой и правой крышками являются кожаные
манжеты 17; подтягивание их для обеспечения хороших уплотняющих
свойств достигается с помощью колец 18.
В центральном отверстии поршня на двух радиальных 5 и двух
упорных 6 шариковых подшипниках смонтирована втулка 11, через ко-
торую проходит тяга 15. Подшипники закреплены на поршне гайкой 2
через распорное кольцо 4; положение гайки стопорится винтами (на
рисунке не видны). Регулировка положения тяги в случае необходимо-
сти производится с помощью двух гаек 3. Для удобства подхода к по-
следним, а также к гайке 2 кожух 1 выполнен съемным. Отверстие
поршня закрыто крышкой 16, имеющей резиновую прокладку, предохра-
няющую его от грязи.
При впуске сжатого воздуха через штуцер 22 в правую полость
цилиндра поршень перемещается влево и перемещает тягу, при этом
происходит зажатие обрабатываемой заготовки.
Впуском воздуха через штуцер 21 в левую полость цилиндра пор-
шень перемещают в противоположную первому циклу сторону, чем
производится освобождение тяги, а с ней и изделия. При этом через шту-
цер 22 отработанный воздух из правой полости цилиндра выпускается
в атмосферу.
Для надежного и быстрого присоединения тяги привода к зажим-
ному устройству (в данном случае к двухкулачковому патрону) раз-
работан и успешно применен узел новой конструкции. Конец тяги при-
вода имеет наружную квадратную часть, которая входит в квадратное
отверстие резьбовой втулки 23. Соединение втулки с тягой привода
производится винтом 25. Резьбовой частью втулка 23 ввертывается
в муфту патрона или другого зажимного устройства. Предотвраще-
ние проворота втулки, который может привести к раскреплению
винта 25, обеспечивается шпонкой 24, закрепленной на корпусе пат-
рона.
На машиностроительных заводах длительное время успешно при-
меняются приводы такого типа на револьверных станках с отверстием
шпинделя диаметром около 35 мм. При диаметре рабочей полости
цилиндра 180 мм привод развивает усилие на тяге порядка 900 кг.
9
Рис. 2. Невращающийся поршневой привод.
Благодаря креплению привода непосредственно на корпусе передней
бабки станка удается полностью избежать вредного влияния веса при-
вода на подшипники шпинделя станка.
При работе с таким приводом вращается лишь расположенная вну-
три него тяга, а все наружные детали привода не имеют вращения. Это
исключает необходимость установки различных щитков и ограждений
без нарушения правил техники безопасности.
Недостатком такого привода является наличие тяги, перекрываю-
щей отверстие шпинделя станка, из-за чего обработка заготовок зна-
чительной длины и пруткового материала невозможна.
Работа с механическими цанговыми зажимами, которыми, как пра-
вило, оснащаются револьверные станки, требует приложения больших
физических усилий работающего, особенно при зажиме горячекатаного
некалиброванного материала. Перевод таких зажимных устройств на
пневматику резко снижает утомляемость станочника и повышает произ-
водительность труда.
Для перевода ручного зажимного устройства револьверных станков
небольшой мощности на пневматику на ряде ленинградских заводов
успешно применен качающийся поршневой привод двустороннего дей-
ствия (рис. 3).
Цилиндр 2 привода с помощью оси 7 шарнирно связывается с крон-
штейном 4, который жестко прикрепляется к станине станка. Валик 5
соединяется с шестерней зажимного устройства станка.
При попадании сжатого воздуха в рабочую полость цилиндра пор-
шень 3 перемещает шток 1. Последний с помощью пальца ^действуетна
рычаг 8, который поворачивает валик 5 вокруг своей оси. Валик поса-
жен во втулке 6, впрессованной в кронштейн зажимного устройства стан-
ка. При повороте валика происходит зажатие или раскрепление обра-
батываемой заготовки; работа самого зажимного устройства происходит
так же, как и при ручном управлении.
Для компенсации осевых нагрузок, возникающих при работе за-
жимного устройства, на валике помещен упорный шарикоподшипник.
Уплотнение поршня и штока обеспечивается соответственно кожаными
манжетами и резиновыми сальниками. В остальном устройство ци-
линдра понятно из рисунка.
Для надежной работы зажимного устройства необходимо обеспе-
чить поршню такого привода довольно большой ход (порядка 200—
220 мм). В противном случае поворот валика привода будет недостаточ-
ным для полного зажатия заготовки, что особенно ощутимо при обра-
ботке горячекатаных прутков.
Усилие, развиваемое на тяге привода при давлении в сети 4 кг/см2
и диаметре полости цилиндра 90 мм, составляет примерно 250 кг, что
обеспечивает надежную работу зажимных устройств станков.
Схема установки такого привода на револьверном станке приведена
на рис. 4. Здесь кронштейн 7 цилиндра 1 закреплен на станине станка.
11
Рис. 3. Качающийся поршневой привод
-ф-фф
12
Подвод сжатого воздуха к регулирующему устройству 41 осуществляет-
ся по латунной трубке 8. Далее воздух по трубке 5 подается к распреде-
12 3 4
Рис. 4. Схема установки привода
(по рис. 3) на станке.
лительному крану 6, а от него
по латунным трубкам и шлан-
гам 2 попадает в цилиндр.
Манометр 3, установленный на
регулирующем устройстве, по-
зволяет контролировать давле-
ние воздуха. Крепление шлан-
гов к трубкам и аппаратуре
производится с помощью хо-
мутиков.
Другая конструкция ка-
чающегося поршневого приво-
да с креплением к станине
станка приведена на рис. 5.
В корпусе 6 цилиндра пе-
ремещается поршень И с ре-
зиновым уплотнением 7. С пор-
шнем жестко связан шток 2, выступающая из цилиндра часть которого
с помощью оси связывается с вилкой зажимного устройства, приведен-
1 Описание такого регулирующего устройства дано ниже, в гл. V (стр. 168).
13
ной на рис. 6. Уплотнение штока выполнено резиновым кольцом 3
(рис. 5).
В левую 1 и правую 8 крышки корпуса цилиндра ввернуты два
штуцера 4, которые с помощью накидных гаек 5 соединяются со штан-
Рис. 5. Цилиндр качающегося типа.
гами от сети сжатого воздуха. При переключении впускного крана сжа-
тый воздух через эти штуцера попадает поочередно в обе полости
цилиндра, перемещая поршень, а с ним и шток в нужную сторону.
Крепление привода производится на кронштейне 9; в вилке его по-
мещен выступ правой крышки цилиндра. Связь последнего с крон-
штейном осуществляется с помощью оси 10, Кронштейн винтами же-
стко закрепляется на станине станка. Место закрепления определяется
с учетом соотношения плеч вилки зажимного устройства и необходимого
усилия зажима изделия.
Установка такого цилиндра на револьверном станке показана
на рис. 6. Здесь рычаг 2 установлен в кронштейне Л который посажен
на штанги станка; кронштейн может быть привернут также непосред-
ственно к станине. Верхний конец рычага имеет вилку, связанную
с пальцами муфты зажимного устройства; нижний конец с помощью оси
шарнирно соединяется со штоком привода 3, Конструкция привода про-
ста и надежна в работе.
Многие револьверные станки типов Питтлер, Гильдемейстер и дру-
14
гие имеют цанговое зажимное устройство,1 работа которого осуще-
ствляется от ручного привода. Это требует значительных физических
Рис. 6. Схема установки цилиндра качающегося типа на станке.
усилий станочника и отнимает много вспомогательного времени. На
Ленинградском заводе полиграфических машин ручные приводы на
1 Конструкция такого устройства приведена ниже (стр. 39).
15
таких станках заменены пневматическими. Для этого успешно приме-
нены цилиндры с качающейся вилкой (рис. 7). Такой привод устанавли-
вается на специальном кронштейне на место ручного привода или рядом
с ним. Конструкция и принцип работы его заключаются в следующем.
Рис. 7. Поршневой цилиндр с качающейся вилкой»
В корпусе 6 перемещается поршень, который состоит из основа-
яия 7, двух кожаных манжет 8, прокладного кольца 9 и шайбы 10. Пор-
шень в сборе стянут винтами и укреплен на штоке 16 гайкой 11.
Шток имеет направление по бронзовой втулке 13, впрессованной
в переднюю стенку 5 корпуса цилиндра. Здесь же смонтировано уплот-
нительное устройство, состоящее из сальника 15 и шайбы 14. При под-
тягивании шайбы кожаный сальник плотно охватывает стержень штока,
предотвращая просачивание воздуха из камеры цилиндра.
Для соединения цилиндра с сетью сжатого воздуха служат два шту-
цера 17 и 18. Один- из них ввернут в переднюю 5, а другой в заднюю 12
16
стенки корпуса. Штуцера соединяются со шлангами, по которым в ци-
линдр подается сжатый воздух.
Попадая в камеру А цилиндра, сжатый воздух перемещает поршень
вправо. Поршень через шток действует на коромысло 2, которое повора-
чивается на оси 3, укрепленной в кронштейне 4. В верхней части коро-
мысло имеет форму вилки, которая несет два вращающихся на осях
Рис. 8. Установка цилиндра (по рис. 7) на станке.
ролика 1\ ролики свободно входят в кольцевую проточку на муфте. При
повороте вилки коромысла влево муфта зажимного устройства переме-
щается и происходит зажатие материала. При попадании сжатого воз-
духа в камеру Б цилиндра происходит поворот коромысла в другую
сторону, и заготовка освобождается.
Благодаря возможности выбора благоприятного соотношения плеч
коромысла такие приводы могут обеспечивать большую силу зажима,
что позволяет успешно применять их на станках значительной мощности
(мощность двигателя привода 4 кет и более).
Такой привод, установленный на станке, показан на рис. 8.
Цилиндр аналогичной конструкции, но с перемещающейся вилкой
приведен на рис. 9. Такие приводы также установлены на многих
2 В. А. Волосатов
17
револьверных станках различной мощности и хорошо зарекомендовали
себя в работе.
Диафрагменные камеры. В качестве универсальных приводов для
револьверных и токарных станков диафрагменные камеры получили до-
вольно широкое применение, особенно на заводах серийного и массо-
вого производства. По сравнению с поршневыми цилиндрами диафраг-
Рис. 9. Общий вид цилиндра с перемещающейся вилкой.
менные камеры имеют ряд преимуществ, основными из которых
являются:
а) сравнительная простота конструкции и, следовательно, меньшая
стоимость изготовления;
б) меньшие габариты и вес при одинаковом усилии на штоке;
в) большая долговечность, так как диафрагмы выдерживают го-
раздо большее число включений (примерно 500—600 тысяч), чем уплот-
нения поршневых цилиндров (около 10 тысяч включений).
Основным недостатком диафрагменных камер, ограничивающих их
применение, является сравнительно небольшой ход штока (порядка
25—30 мм), а также непостоянство усилия на всей длине хода штока.
Распространенная конструкция диафрагменной камеры двусторон-
него действия приведена на рис. 10. Корпус ее состоит из трех частей:
18
обода 5, левой 4 и правой 7 крышек. Между крышками и ободом рас-
положены две резиновые диафрагмы 8. По внутреннему диаметру
диафрагмы с помощью рифленых шайб 10 укреплены на диске 9, кото-
Рис. 10. Диафрагменная камера.
рый жестко связан со штоком 6. Сжатый воздух через один из штуце-
ров 12 и отверстия в штоке попадает в одну из полостей камеры и, дей-
ствуя на диафрагму, перемещает в соответствующую сторону шток. По-
следний, будучи связан с тягой, через нее приводит в действие детали
зажимного приспособления. Оба хода тяги камеры могут быть исполь-
зованы в качестве рабочего.
2*
19
Уплотнение штока камеры выполняется кожаными манжетами 3.
Герметичность достигается подтягиванием двух колец 11, при этом ман-
жеты плотно охватывают стержень штока.
Воздухоприемная головка камеры представляет собой корпус Л
который монтируется на штоке на подшипниках качения. Герметич-
ность соединения штока с головкой обеспечивается соблюдением
минимального зазора (порядка 0,02—0,03 мм) между штоком
и втулкой 2.
Для правильной установки камеры на шпинделе станка корпус ее
центрируется по кольцевой проточке диаметром 100 мм на переход-
ной планшайбе, которая навинчивается на резьбовую часть шпинделя и
крепится гайкой. Корпус камеры закрепляется на планшайбе болтами.
Камера подобной конструкции, но со стальной диафрагмой пока-
зана на рис. П [6]. Здесь диафрагмой является стальной диск толщи-
ной 1,5 мм, изготовленный из стали марки 60С2А (ГОСТ 2283—57).
Такая диафрагма практически не изнашивается, и поэтому конструкцию
камеры можно делать неразборной .(на развальцовке), что упрощает и
удешевляет ее изготовление и уменьшает габариты и вес.
С целью снижения вредных нагрузок на подшипники шпинделя
станка диафрагменные камеры для револьверных и токарных станков
должны обязательно подвергаться статической балансировке. При со-
блюдении этого условия они могут применяться для работы на довольно
больших числах оборотов шпинделя станка (порядка 1000—1200 об/мин.).
При монтаже диафрагменных камер необходимо устанавливать
специальный кронштейн, одним концом жестко связанный со станиной
станка. Прорезь на другом конце кронштейна охватывает штуцера, что
предотвращает случайное захлестывание и поворот воздухоприемной
головки камеры. Такое захлестывание может произойти вследствие ма-
лого зазора во втулке воздухоприемной головки и недостаточно надеж-
ной балансировки камеры.
Диафрагменные камеры с пустотелой тягой применяются при рабо-
те с прутковым материалом и заготовками большой длины. Принци-
пиально они не отличаются от рассмотренных выше. Конструкции их
довольно подробно рассмотрены в литературе [1].
Большинство применяемых на практике диафрагменных приводов
работает при постоянном давлении сжатого воздуха в течение всего
рабочего цикла обработки изделия. При падении давления ниже допу-
стимого (обычно 4 кг!см2), а тем более при полном снятии давления
происходит ослабление зажима и раскрепление заготовки, что может
привести к несчастному случаю. Указанное обстоятельство является
серьезным недостатком этих приводов. Во-первых, происходит ускорен-
ный износ трущихся под постоянным давлением воздуха деталей
(подшипников, втулок и других деталей), что приводит к частым ре-
монтам приводов и снижает эффективность их применения; во-вторых,
при креплении таких приводов к корпусу передней бабки станка по-
20
стоянное давление воздуха создает вредные нагрузки на упорные под-
шипники шпинделя станка, ускоряя их износ. Кроме того, в случаях
падения давления в сети возможны
аварии, так как предохранительные
устройства не дают полной гаран-
тии безопасности работы.
Все эти недостатки заставили
искать такое конструктивное реше-
ние узлов, которое обеспечивало бы
удержание зажатой в приспособле-
нии заготовки при снятом давлении
воздуха в рабочей полости пневмо-
привода. После многих поисков
Рис. 11. Камера со стальной
диафрагмой.
такой узел (замок) для невращающейся диафрагменной камеры с пу-
стотелой тягой был разработан и успешно применен на приборострои-
тельном заводе.1 Этот узел является промежуточным звеном между
1 Автор разработки В. И. Платонов.
21
штоком пневмопривода и тягой, идущей к зажимному приспособлению.
Устройство замка показано на рис. 12.
Пустотелый шток пневмокамеры связан через приваренную к нему
шайбу упорный шарикоподшипник 2 специального изготовления и
гайку 1 с втулкой 4. На втулке жестко укреплена насадка S, к которой
с одной стороны присоединена пустотелая тяга 9, а с другой — наконеч-
ник 7. Тяга 9 другим своим концом связана с зажимным приспособле-
нием, укрепленным на шпинделе станка. В радиально расположенных
Рис. 12. Замок к пневматической камере для работы со снятым давлением воздуха
окнах наконечника помещены семь клиновых вкладышей 10. Наружные
конусные поверхности вкладышей имеют самотормозящий уклон (по-
рядка 6—7°) и примыкают к образующей конуса 5, навернутого на хво-
стовую часть шпинделя станка.
При перемещении штока пневмокамеры влево (рабочий ход) дви-
жение через втулку и насадку сообщается тяге, с помощью которой сра-
батывает зажимное устройство. В это время наконечник также пере-
мещается влево, а с ним перемещаются и вкладыши. Клин 3 под воз-
действием пружины поджимает конусные поверхности вкладышей
к образующим конуса.
После окончания рабочего хода и выпуска сжатого воздуха из по-
лости пневмокамеры наконечник и пустотелая тяга удерживаются от
продольного перемещения за счет прочного поджатия вкладышей к об-
разующей конуса 5. Освобождение тяги и заготовки произойдет лишь
при перемещении штока пневмопривода вправо, когда сжатый воздух
будет впущен в другую полость пневмокамеры, при этом торец шайбы И
отожмет клин вправо, благодаря чему клиновые вкладыши получат сво-
боду. Их наружные поверхности отойдут от образующей конуса, в ре-
зультате чего тяга получит возможность перемещаться в осевом направ-
22
лении. Такая конструкция замка обеспечивает безопасность в случае
падения давления в сети и позволяет работать при полном снятии дав-
ления в рабочей полости пневмокамеры. Замок может быть применен
для большинства типов диафрагменных камер без их существенной
переделки.
2. Зажимные приспособления, работающие от силовых приводов
В качестве зажимных приспособлений для токарных и револьвер-
ных станков, работающих от пневмоприводов, применяются кулачковые
Рис. 13. Трехкулачковый патрон,
работающий от пневматического
привода.
и цанговые патроны различных конструкций и типов, а также различ-
ные оправки.
Трехкулачковые патроны. Распространенная конструкция трехкулач-
кового патрона для токарных и револьверных станков приведена на
рис. 13. Патрон состоит из корпуса /, в Т-образных пазах которого
23
перемещаются три ползуна 4. В ползунах винтами 6 закрепляются смен-
ные кулачки 5.
В корпусе на осях 2 шарнирно смонтированы рычаги 3. Одним кон-
цом рычаги входят в пазы ползунов, а другим — в кольцевую проточку
муфты 8. Последняя соединяется с тягой силового привода и закреп-
ляется винтом 7. При перемещении тяги и муфты влево рычаги пово-
рачиваются на осях и перемещают ползуны с кулачками, благодаря
чему производится зажатие обрабатываемой заготовки. Ход кулачков —
около 10 мм.
При изменении диаметра зажимаемого в патроне изделия произво-
дится переналадка кулачков либо расточка их на нужный размер. Для
уменьшения количества сменных комплектов кулачков их выполняют
двусторонними, что обеспечивает закрепление деталей различных диа-
метров.
При расточке кулачков муфта должна стопориться от осевого пере-
мещения, что достигается ввертыванием винта 7 в резьбовое отвер-
стие А корпуса до вхождения его острия в кольцевую канавку на муфте.
Корпус патрона с помощью специальной переходной планшайбы
крепится на шпинделе станка; центрирование корпуса на планшайбе
производится с помощью кольцевой выточки на торце корпуса.
На рис. 14 показан такой патрон, установленный на станке; рабо-
тает он от привода, приведенного на рис. 1.
Патроны рассмотренной конструкции надежны в работе, просты по
устройству и в изготовлении. Однако их применение целесообразно при
значительных партиях обрабатываемых деталей, когда не требуется ча-
стой перестановки или перерасточки кулачков. В противном случае
потери подготовительного времени на переналадку будут довольно ощу-
тимы и эффективность применения пневматики резко снизится. Кроме
указанного, недостатком таких патронов является наличие муфты, не
позволяющей работать с прутковым материалом и длинными заготов-
ками.
Конструкция трехкулачкового патрона показана на рис. 15. Здесь
тяга 5 расположена в муфте 3, которая скользит в отверстии корпуса.
Для присоединения тяги к силовому приводу отвинчиваются винты
крепления упорного фланца 8, который снимается, открывая свободный
доступ к тяге. При перемещении тяги вправо перемещается шайба 4,
жестко связанная с муфтой. Шайба нажимает на рычаги 2, помещенные
в пазах корпуса. Упираясь своими затылками в выточки корпуса, ры-
чаги приводят в движение ползуны 10, жестко связанные с кулачками 9,
а последние зажимают заготовку. Как и в предыдущих конструк-
циях, кулачки являются сменными и слегка подкалены, что позволяет
производить их расточку в случае изменения диаметра зажимаемого
изделия.
Разжатие кулачков и возврат рычагов в исходное положение про-
24
исходят при перемещении муфты влево, при этом ползуны скользят по
скосам на шайбе 4, вследствие чего происходит поворот рычагов.
Благодаря отсутствию осевого соединения такие рычаги позволяют
передавать большие усилия зажима, нежели шарнирные рычаги. Кроме
того, это несколько упрощает конструкцию патрона.
Патрон имеет специальное устройство, предотвращающее самоот-
винчивание тяги: на тягу навернута гайка 6, в которой смонтирован
Рис. 14. Общий вид патрона на станке.
штырь 7. Под действием спиральной пружины штырь входит в одну из
лунок, расположенных по окружности на торце муфты. При регулировке
положения тяги необходимо следить за тем, чтобы штырь заскочил
в одну из лунок, при этом слышен легкий щелчок. Такое устройство не-
обходимо во всех случаях применения регулируемых по длине тяг.
Как и предыдущий, этот патрон целесообразно применять при мас-
совом или крупносерийном производстве.
Большей универсальностью обладает трехкулачковый патрон, изоб-
раженный на рис. 16. Он имеет три индивидуально устанавливающихся
сменных кулачка, которые закреплены в пазах ползунов 6 винтами.
Установка кулачков по размеру зажимаемой заготовки производится
25
вращением винтов 5, имеющих ленточную нарезку. Благодаря наличию
нарезки происходит перемещение ползунов 6, а с ними и кулачков; пол-
зуны имеют направление по Т-образным пазам корпуса 1 патрона.
Зажим заготовки происходит при перемещении втулки 8 влево; дви-
жение ей передается от пневматического привода через пустотелую
тягу, с которой она связана резьбовой частью. Втулка поворачивает ры-
чаги 3 вокруг осей 2, закрепленных в корпусе с помощью винтов 7. При
этом рычаги перемещают движки 4, а последние через винты действуют
на ползуны и соединенные с ними кулачки.
Для правильной установйи кулачков по диаметру на лицевой пло-
скости корпуса нанесена кольцевая установочная риска, а на ползунах
имеется ряд рисок на расстояниях от центра патрона, соответствующих
размерам обрабатываемых деталей. По этим рискам производится гру-
бая установка кулачков; более точно (примерно до 0,05 мм) кулачки
устанавливаются по рискам, нанесенным на торцах винтов и движков.
Кулачки могут быть настроены независимо друг от друга, что дает
возможность обрабатывать в патроне заготовки несимметричной формы
(например, эксцентрики, отливки и др.).
26
Установка патрона на станке производится с помощью переходной
планшайбы; для удобства и точности установки на корпусе делается
центрирующая выточка.
При точных работах рекомендуется после настройки кулачков
на заданный размер расточить их непосредственно на станке. Для
Рис 16. Трехкулачковый патрон с индивидуально настраивающимися кулачками.
этого кулачки подвергаются термообработке до небольшой твердости
(Я₽с = 38-42).
При необходимости перенастройки станка на работу в централ
патрон можно не снимать; с помощью особой переходной в гулки,
закрепляемой в корпусе патрона, в нем может быть установлен центр.
В качестве поводка в этом случае может служить любой из трех кулач-
ков. Применение такой наладки сокращает подготовительное время, рас-
ходуемое на демонтаж патрона и перенастройку станка. Однако такая
наладка пригодна для сравнительно грубых работ (4—5-й классы точ-
ности) .
Благодаря разности в длине плеч рычагов патрон развивает усилие
27
зажима до 4000 кг от привода, приведенного на рис. 10. Пневмати-
ческий ход кулачков составляет примерно 10—12 мм. Диапазон диамет-
ров зажимаемых деталей — от 8 до 160 мм, а при перевернутых кулач-
ках (см. рисунок) —до 350 мм. Вес патрона равен примерно 35 кг.
Такие патроны успешно применяются для обработки пруткового ма-
териала и штучных заготовок.
Двухкулачковые патроны. Наряду с трехкулачковыми патронами
при работе на револьверных и токарных станках применяются и двухку-
лачковые. Они обычно используются для обработки небольших загото-
вок фасонной формы (тройники, фланцы и т. п.). Такие патроны могут
с успехом работать от пневматических приводов.
Одна из удачных конструкций универсального двухкулачкового па-
трона приведена на рис. 17. В пазах корпуса 10 перемещаются два пол-
зуна 5, несущие кулачки 2. Последние закрепляются на ползунах с по-
мощью сухарей 3, помещенных в пазах ползунов. Для предотвращения
смещения кулачков при больших усилиях зажима прилегающие поверх-
ности ползунов и кулачков выполняются рифлеными; это позволяет про-
изводить регулировку кулачков по диаметру в зависимости от размеров
заготовки. Если кулачки должны устанавливаться только на один раз-
мер, то они связываются с ползунами шпоночными выступами, что де-
шевле и проще в изготовлении.
С помощью центрирующего пояска на корпусе патрон устанавли-
вается на планшайбе и прикрепляется к ней винтами. Тяга 1 соединяет-
ся с тягой привода. Установка ее производится при снятом упоре 6,
который обеспечивает правильное осевое положение обрабатываемой
детали. Упор ввинчивается в шайбу 7, жестко закрепленную на корпусе,
и является сменным.
При перемещении тяги влево перемещаются муфта 9 и жестко свя-
занный с ней фланец 8. Фланец нажимает на плечи рычагов 4, при по-
вороте которых происходят перемещение ползунов и зажатие заготовки
кулачками.
Разжатие кулачков осуществляется при перемещении тяги в обрат-
ном направлении. Фланец своими скосами нажимает на скосы ползунов,
вследствие чего производится возврат их и рычагов в исходное поло-
жение.
Благодаря тому что рычаги в данной конструкции расположены в
специальных сферических расточках корпуса, а не на осях, как часто
встречается в других конструкциях, механизм перемещения кулачков
имеет большую жесткость и более надежен в работе.
Такие патроны выполняются с наружными диаметрами 160, 250,
320 и 400 мм. Кулачки растачиваются непосредственно на станке по раз-
мерам зажимаемой детали. Величина хода кулачков зависит от соотно-
шения плеч рычагов и величины хода тяги привода.
Как уже указывалось выше, соединение кулачков с ползунами патро-
на (рис. 17, а) может быть выполнено либо шпоночным, либо с помощью
28
гл
Рис. 17. Двухкулачковый патрон, работающий от
пневматического привода.
рифлений. В первом случае кулачки имеют шпоночные выступы и
присоединяются винтами непосредственно к ползунам, где сделаны
поперечные пазы. Во втором случае прилегающие поверхности ползунов
и кулачков выполняются рифлеными. В пазы ползунов вставляются су-
хари, с помощью которых производится крепление кулачков к ползунам.
Патроны описанной конструкции могут быть успешно применены
в условиях серийного и крупносерийного производства для штучных за-
готовок, обработка которых не требует наличия проходного отверстия в
корпусе патрона. Рабо-
тают такие патроны от
различных универсаль-
ных приводов (например,
от изображенного на
рис. 2 привода).
Двухкулачковый па-
трон, приведенный на
рис. 18, отличается от
описанного выше нали-
чием пустотелой тяги И,
позволяющей обрабаты-
вать в нем заготовки
большой длины, а так-
Сухарь
Профиль рифления
Рис. 17, а. Варианты присоединения кулачков же прутковый материал,
в двухкулачковом патроне. Кроме того, здесь иначе
устроены рычаги 4, шар-
нирно соединенные с ползунами 6 и гильзой 10; соединение выполнено
с помощью вкладышей 2 и 5, которые расположены соответственно
в расточках гильзы и ползунов. Такое соединение рычагов с сопрягаю-
щимися деталями обеспечивает большую долговечность этих деталей,
так как замена вкладышей при их износе не представляет затруднений.
Рычаги помещены в пазах корпуса 1 патрона на осях 3. Присоединение
кулачков к ползунам производится, как и в предыдущей конструкции,
с помощью сухарей 7 и болтов 8.
Фланец 9, жестко закрепляемый винтами в расточке корпуса патро-
на, используется при обработке участков определенной длины, напри-
мер, при подрезке. В случае необходимости он может быть заменен
фланцем другого размера или формы или снят совсем.
Присоединение тяги к штоку привода осуществляется с помощью
винта 12, который снабжен стопорным устройством (см. стр. 26).
Конструкция патрона проста и надежна в работе; его можно приме-
нять с пневматическим приводом, имеющим пустотелую тягу, располо-
женную в шпинделе станка.
Аналогичный по принципу работы кулачковый патрон (рис. 19)
имеет устройство для одновременного перемещения кулачков. Здесь
на втулку 3, жестко скрепленную с корпусом /, свободно посажена
30
РазрезпоАВВ
2 3 1 5 6 7 8
Вид по стрелке А
А
Вид по стрелке В
Рис. 18. Двухкулачковый патрон с пустотелой тягой.
коническая шестерня 4. С шестерней связаны конические шестерни 6,
один конец которых вставлен во втулку 3, а другой (квадратный) ко-
нец связан с винтами 5.
Вращение от одного из винтов настройки кулачков через соответ-
ствующую шестерню 6 передается шестерне 4, а от нее — остальным
Тяга пневмопривода
Рис. 19. Пневматический патрон с самоцентрирующими кулачками.
винтам. При этом кулачки перемещаются одновременно в нужном
направлении.
С тягой пневмопривода скрепляется кольцо 2, при перемещении ко-
торого влево происходит сжатие кулачков; перемещение кольца вправо
заставляет кулачки разжиматься.
При перемещении вверх (по рисунку) винтов 5 шестерни 6 удер-
живаются от перемещения шпонками 7, врезанными в пазы на фланце
кольца 3. При опускании винтов квадратная часть каждой шестерни
входит в квадратное отверстие винта.
32
Работа с кулачковыми патронами, имеющими самоцентрирующую
установку кулачков на размер, гораздо производительнее, так как здесь
не расходуется лишнее время на индивидуальную установку каждого
кулачка, при этом и точность наладки кулачков выше, чем при индиви-
дуальной установке. Так, например, биение кулачков самоцентрирующе-
го патрона при хорошем изготовлении зубчатого и резьбового зацепле-
ний (по 2-му классу точности) не превышает 0,1—0,2 мм.
Рис. 20. Цанговый патрон для токарных станков.
По изложенному выше принципу могут быть спроектированы па-
троны с различным количеством кулачков (2, 3 или 4).
Цанговые зажимные устройства. Такие устройства применяются весь-
ма широко при работе на револьверных и токарных станках и предна-
значаются для обработки прутковых, а также штучных заготовок типа
валов, втулок и т. п.
Цанговый патрон, применяемый на токарных станках, с приводом
от диафрагменной камеры, монтируемой непосредственно на шпинделе
станка, приведен на рис. 20. В корпусе 1 патрона расположена сменная
цанга, навинчивающаяся на резьбовую часть пустотелой тяги 6. Послед-
няя с поцощью винта 8 связывается с тягой привода.
В кольце 7, установленном на стержне винта, имеется стопорное
устройство /шарик с пружинкой), предотвращающее самоотвинчивание
винта при работе станка. Конструкция этого устройства аналогична
рассмотренным выше.
Зажатие заготовки происходит при перемещении тяги влево, при
этом цанга своей конусной частью упирается в конус корпуса, благода-
ря чему происходит ее сжатие. Для предотвращения самоотвинчивания
тяги 6 служит шпонка 2, врезанная в паз на корпусе патрона; цанга
предохраняется от самоотвинчивания винтом 3.
Для предотвращения осевого сдвига заготовки служит кольцо 5,
установленное в расточку на корпусе. Кольцо закрепляется накид-
ной гайкой 4 и в случае необходимости может быть снято совсем или
3 В. А. Волосатов
33
заменено другим, отличным по размерам или форме. Торец кольца
точно обрабатывается на станке и служит базой при установке загото-
вок на повторных операциях.
Для замены цанги необходимо отвинтить винт 3 и затем с помощью
специального ключа — цангу.
Наличие пустотелой тяги позволяет обрабатывать в таком патроне
заготовки значительной длины, однако обработка прутковых заготовок
в нем невозможна.
Для обработки прутковых заготовок на револьверном станке типа
1336 с проходным отверстием шпинделя диаметром 36 мм применена
конструкция пневмозажимного цангового устройства с пустотелой тя-
гой и самостоятельным поршневым приводом (рис. 21).
На передней бабке станка установлен поршневой цилиндр 14, ко-
торый под действием сжатого воздуха сообщает качательные движения
вокруг оси 12 двуплечему рычагу 13. Нижнее плечо рычага выполнено
в виде вилки; с помощью двух вкладышей и осей рычаг связан с коль-
цом 8.
Кольцо смонтировано на двух упорных шарикоподшипниках 7, ко-
торые посажены на муфту 5. Кольцо и подшипники стянуты гайкой 9
и контргайкой 10 с конусной муфтой. В свою очередь, последняя сколь-
зит по гильзе 1, надетой на хвостовую часть шпинделя станка и зафик-
сированной гайкой 11.
Гильза имеет две проушины, в которых свободно вращаются два ку-
лачка 2, смонтированные на осях 3. Верхние плечи кулачков своей сфе-
рической частью соприкасаются с конусной поверхностью муфты; ниж-
ние их плечи упираются во фланец пустотелой тяги 6. Выступающие
части кулачков и гильзы закрыты кожухом 4 для предупреждения не-
счастных случаев при работе станка.
При перемещении конусной муфты влево происходит смыкание
верхних плеч кулачков; в это время нижние плечи их оттягивают влево
пустотелую тягу. Тяга, связанная с помощью резьбы с цангой (показа-
на тонкими линиями), перемещает ее влево, и происходит зажатие
заготовки.
При перемещении конусной муфты вправо верхние плечи кулачков
расходятся и освобождают тягу; последняя отходит в исходное положе-
ние под действием возвратной пружины 16, которая одним торцом упи-
рается в цангу, а другим — в буртик колпака 15, укрепленного на шейке
шпинделя станка.
Кольцо 17 используется при выполнении подрезных и других по-
добных работ. Наружный торец кольца является базой, к которой заго-
товка поджимается предварительно обработанной поверхностью. На-
дежный поджим поверхности заготовки к базе происходит при втягива-
нии заготовки внутрь тяги цангой.
Такая конструкция цангового устройства позволяет обрабатывать
прутковый материал. При толщине стенок тяги порядка 3—4 мм
34
Рис. 21. Пневмозажимное цанговое устройство с пустотелой тягой и поршневым приводом.
&
проходное отверстие шпинделя станка перекрывается незначительно.
Благодаря креплению привода без непосредственной связи со шпинде-
лем дополнительная нагрузка на его подшипники не превышает, как
правило, 7—8 кг, что практически не влияет на их износ. Такие устрой-
ства можно с успехом применять для большинства станков при условии
достаточной их загрузки работами, выполняемыми в цанговых патронах.
Цанговое устройство, приведенное на рис. 22, также имеет само-
стоятельный привод. Отличительной особенностью устройства является
отсутствие какой-либо тяги в шпинделе, что позволяет полностью ис-
пользовать его проходное отверстие при обработке пруткового материа-
ла и не снижает технологических возможностей станка.1
Привод 7 устройства крепится к станине станка на задней стороне.
Шток привода шарнирно связан с рычагом 5, который при перемеще-
нии штока качается на оси 6, расположенной на кронштейне 4. С по-
мощью пальца 3 качательное движение от рычага передается вилке /,
посаженной на ось 2, ввернутую в тот же кронштейн.
Вилка несет на себе два пальца 13, на которых сидят вкладыши 14,
расположенные в пазах кольца 12. При качании вилки кольцу придает-
ся осевое перемещение. Будучи связано, как и в предыдущей конструк-
ции, с конусной муфтой 10, кольцо перемещает ее в том же направле-
нии. Конусная часть муфты сжимает верхние концы двух кулачков 8,
которые своими нижними концами оттягивают влево ползун 19. Ползун
перемещает колпак 20, который своей конусной частью сжимает цангу 21,
расположенную в гильзе 18. Таким образом происходит зажатие за-
готовки.
Разжатие цанги происходит при впуске сжатого воздуха в камеру А
цилиндра, при этом конусная муфта отходит вправо. Ползун под дейст-
вием возвратной пружины 11 также возвращается в исходное положе-
ние и поворачивает кулачки, укрепленные на осях 9, впресованных в
проушины кронштейна 16.
Предотвращение осевого перемещения кронштейна достигается с
помощью двух штифтов 22, которыми кронштейн связан с гильзой. Вра-
щательное движение конусной муфте от кронштейна передается
шпонкой 15.
После установки нужной по диаметру цанги колпак 20 фиксируется
гайкой 17. Цанга имеет шпоночное соединение с гильзой (на рисунке
не видно).
Благодаря отсутствию тяги, проходящей через шпиндель станка, а
также небольшому вылету цангового патрона это устройство может с
успехом применяться на различных станках небольшой мощности (мощ-
ность электродвигателя порядка 1,7—2,2 кет).
Оба рассмотренных устройства могут работать при отсутствии дав-
ления воздуха в цилиндре привода, при этом сферические части верхних
1 Устройство разработано на Ленинградском заводе полиграфических машин.
36
Рис. 22. Цанговое, устройство с поршневым приводом.
плеч кулачков должны быть обязательно расположены на цилиндриче-
ской части конусной муфты, что достигается регулировкой положения
деталей, воздействующих на цангу.
Ниже рассматриваются два типа цанговых зажимных устройств,
работающих от приводов, смонтированных на станине станка (см. рис. 5
и 7). На заводе полиграфических машин одно такое устройство (рис. 23)
успешно внедрено на револьверных станках с отверстием шпинделя
диаметром более 50 мм. Устройство работает от универсальных порш-
невых приводов.
Конструкция и принцип работы этого устройства заключаются в
следующем. На хвостовую часть шпинделя станка навинчена гильза 10
(рис. 23), по наружному диаметру которой скользит муфта 6 с впрессо-
ванной в нее втулкой 7. В кольцевой проточке муфты размещаются ве-
дущие пальцы вилки кронштейна привода или (при отсутствии пальцев)
непосредственно сама вилка. Гильза несет на себе втулку-кронштейн 3.
В пазах ее шарнирно укреплены два кулачка 5. Опорой кронштейну яв-
ляются гайки 2, навинченные на хвостовую часть гильзы. В двух проре-
зях гильзы размещаются нижние плечи кулачков.
Для предотвращения деформации разрезанной части гильзы в от-
верстие ее установлена распорная втулка 1. К кронштейну прикреплен
кожух 4, закрывающий выступающие части кулачков во избежание
несчастных случаев.
На передней части шпинделя укреплен корпус 11 зажимного устрой-
ства, в котором точно центрируется цанга 13. На корпус навернут кол-
пак 12,-имеющий конусную расточку.
При перемещении муфты на кулачки конусная часть ее разворачи-
вает их вокруг осей, при этом нижние плечи кулачков давят на распо-
ложенную в гильзе втулку 8, которая перемещает вправо трубу 9, про-
ходящую через отверстие шпинделя станка. Труба своим торцом посы-
лает вперед цангу; конусная часть последней поджимается к конусу
колпака, вследствие чего происходит сжатие цанги и обрабатываемая
заготовка зажимается.
При отводе муфты в исходное (правое) положение кулачки осво-
бождаются и освобождают втулку и трубу. Освобожденная от торцевого
давления цанга отходит влево, и заготовка освобождается.
Другая конструкция цангового зажимного устройства (рис. 24) для
станков меньшей мощности работает от качающегося цилиндра (см.
рис. 5). Здесь на хвостовую часть шпинделя станка надета гильза 1
(рис. 24), по которой скользит муфта 9, имеющая конусную и ступенча-
тые цилиндрические части. Муфта через упорный шарикоподшипник 10
связана с кольцом И, которое подтянуто гайкой 12. Кольцо имеет два
цилиндрических прилива 21, посредством которых оно соединяется с
жилкой привода (см. рис. 6).
На гильзе расположена гайка 2 (рис. 24), несущая на своей цилин-
дрической части кронштейн 4, удерживаемый на гайке двумя винтами 3.
38
Рис. 24. Цанговое устройство для станков
небольшой мощности.
Цилиндрические заточки последних входят в кольцевую канавку гайки.
В прорезях кронштейна на осях 18 шарнирно смонтированы
два кулачка 6. С одной стороны кулачки несут на себе ролики 8,
установленные на осях 7. Другие плечи кулачков входят в пазы
движка 5. Внутренние отростки последнего расположены в прорезях
трубы 13, проходящей через отверстие шпинделя. Для возможности
сборки узла движок выполнен составным с разъемом по осевой
линии /—/.
При перемещении муфты устройства влево ее конусная часть дей-
ствует на ролики кулачков, поворачивая последние на своих осях, при
этом движок перемещается вправо и толкает трубу, чем производится
перемещение конусной втулки 16, расположенной в корпусе 14. Втулка
своей конусной частью давит на цангу (показана условным пунктиром),
которая зажимает обрабатываемую заготовку. Предотвращение осево-
го перемещения цанги обеспечивается упорной гайкой 17.
Данная конструкция цангового зажимного устройства применена
для револьверных станков небольшой мощности с проходным отвер-
стием шпинделя диаметром 36 мм.
Обе рассмотренные конструкции цангового устройства рассчитаны
на работу при снятом давлении воздуха в рабочей полости цилиндра
привода. Для надежного удержания в цанге заготовки при снятом дав-
лении воздуха верхние плечи кулачков после зажатия заготовки долж-
ны быть расположены на цилиндрическом пояске муфты. Если верхние
плечи рычагов при зажатии заготовки будут находиться на конусной
части муфты, то после снятия давления воздуха может произойти рас-
крепление заготовки.
Наличие муфты со ступенчатыми цилиндрическими- поясками вы-
годно отличает конструкцию по рис. 24 от рассмотренного выше устрой-
ства, так как в данном случае упрощается регулировка положения ку-
лачков. Это особенно удобно при обработке прутковых заготовок, так
как ступенчатая муфта позволяет избежать необходимости многократ-
ной регулировки положения кулачков при изменениях диаметров заго-
товок.
Преимущества работы зажимных устройств при снятом давлении
воздуха очевидны, так как в этом случае отсутствует вредная дополни-
тельная нагрузка на подшипники шпинделя станка и на трущиеся де-
тали зажимного устройства (ведущие пальцы муфты или вилки и дру-
гие детали). Кроме того, упрощается эксплуатация зажимных устройств
(так как не требуется частой смазки трущихся под нагрузкой деталей}
и резко повышается их износоустойчивость.
Другой особенностью этой конструкции (рис. 24) является наличие
устройства для принудительного отвода трубы в исходное положение.
В предыдущей конструкции отвод трубы осуществляется за счет пружи-
нящих свойств самой цанги, что подчас не обеспечивает полного ее
40
отвода (особенно при больших габаритах трубы) и требует дополни-
тельных затрат времени станочника на разжатие цанги.
Устройство для отвода трубы состоит из четырех сухарей 19, поме-
щенных в отверстиях кронштейна 4. Сухари имеют цилиндрические при-
ливы, которые входят в отверстия движка 5. При рабочем ходе муфты
зажимного устройства движок вместе с трубой перемещается вправо и
соответственно отводит сухари, сжимая расположенные в них возврат-
ные пружины 20 (положение показано в сечении по ББ). При переме-
щении муфты вправо и освобождении движка от нагрузки пружины
возвращают сухари в исходное положение, вследствие чего движок от-
ходит влево и отводит трубу. Последняя посредством двух пальцев 15
отводит влево конусную втулку, освобождая при этом цангу.
Рис. 25. Цанговая разжимная оправка.
Наличие такого устройства обеспечивает надежный отвод трубы в
исходное положение, что гарантирует свободное разжатие цанги и осво-
бождение материала. Одновременно обеспечивается постоянное прину-
дительное поджатие роликов 8 или непосредственно кулачков к рабочей
поверхности муфты, что гарантирует более плавную работу устройства.
В процессе работы вращение получают все детали устройства, за
исключением кольца И. Поэтому необходимо применять ограждения,
предотвращающие возможность несчастного случая.
Рассмотренные цанговые зажимные устройства могут успешно при-
меняться на револьверных станках для обработки заготовок различной
длины, включая и прутковые. Устройства надежны в работе и не
сложны по конструкции. Наиболее выгодно их применение в условиях
серийного и малосерийного производства, где нет необходимости произ-
водить их частый монтаж и демонтаж.
Цанговая разжимная оправка. На рис. 25 приведена цанговая раз-
жимная оправка, работающая от пневматических приводов, монтируе-
мых на хвостовой части шпинделя станка.
Корпус 8 устанавливается в отверстие шпинделя. Наружная часть
корпуса имеет конусную часть, на которой размещается разжимная
цанга 10. Разжатие последней происходит с помощью наконечника 11
при перемещении тяги 1 влево.
41
Присоединение тяги оправки к тяге пневмопривода производится
вращением первой за выступающую квадратную часть. Стопорение тяги
производится с помощью шарика 6, который под действием пружинки 5
заскакивает в одну из шести лунок на торце корпуса оправки. Шарик
и пружинка расположены в шайбе 4. Под действием пружины 3 шайба
всё время плотно поджимается к торцу корпуса. Усилие пружины регу-
лируется двумя гайками 2, навинченными на резьбовую часть тяги.
В тягу запрессован штифт 7, обеспечивающий соединение тяги с шайбой.
Рис. 26. Оправка для крепления деталей за наружную резьбу.
Для съема оправки применяется резьбовое кольцо 9\ перемещая
его влево до упора в торец шпинделя, выводят оправку из шпинделя.
Кольцо может использоваться также при необходимости принудительно-
го съема изделия с цанги, что практикуется в случае недостаточного
пружинения цанги.
Оправки с креплением деталей за резьбовые поверхности. Оправка
для обработки деталей типа крышек, фланцев и т. п. с базой от наруж-
ной резьбовой поверхности и торца показана на рис. 26. Корпус 1 оправ-
ки навинчивается на шейку шпинделя станка. На корпусе расположена
гильза 8, в которой закрепляется сменное кольцо 10, имеющее резьбо-
вое отверстие для установки изделия. Закрепление последнего произво-
дится поджатием его к торцу А пальца 9, что происходт при перемеще-
нии гильзы влево.
42
Движение гильзе передается через штифт 6 от втулки 5, связанной
с помощью резьбового винта 2 с тягой силового привода. Штифт 6 про-
ходит через паз в корпусе оправки и является поводком для гильзы.
Кольцо 10 сменяется при изменении посадочных размеров изделия
(диаметра и длины резьбы). Палец 9 также может быть заменен, на-
пример, в случае наличия на изделии каких-либо выступов, когда нужно
иметь на торце пальца специальные канавки.
Рис. 27. Оправка для крепления деталей за внутреннюю резьбу.
Резьбовой винт снабжен стопорным кольцом 3 с фиксатором 4, ко-
торый входит в одну из лунок на торце втулки, предотвращая самоот-
винчивание винта во время работы оправки. Для возможности подхода
к головке винта 2 при монтаже оправки штифт 6 вынимается, для чего
предварительно надо вывинтить гайку 7.
Другая оправка для крепления деталей, имеющих внутреннюю резь-
бу, представлена на рис. 27. Здесь изделие навинчивается на сменный
резьбовой палец, который с помощью резьбовой части и винта 5 за-
крепляется в гильзе 6. При перемещении последней влево изделие своим
торцом прижимается к плоскости А сменного упорного кольца.
Корпус 1 с помощью шпонки 4 передает вращение гильзе, от кото-
рой вращение передается изделию. Как и в предыдущей конструкции,
здесь имеется стопорное кольцо 2, предотвращающее самоотвинчивание
винта 3, связывающего гильзу с тягой привода.
43
Обе оправки универсальны, просты по конструкции и обеспечивают
качественную обработку деталей. Они работают от пневматических при-
водов, имеющих тягу, расположенную в шпинделе станка.
3. Пневмозажимные патроны с встроенными приводами
Рассмотренные выше конструкции пневмозажимных устройств для
револьверных и токарных станков состоят из двух взаимно связанных
узлов: силового привода и зажимного приспособления. Первый закреп-
ляется на задней, а второй — на передней части шпинделя станка;
связь первого узла со вторым осуществляется посредством тяги.
К недостаткам таких устройств относится их сложность и довольно
большая стоимость изготовления, а также усложненный монтаж и де-
монтаж. Кроме того, наличие связывающего их элемента — тяги, про-
ходящей внутри шпинделя, сокращает в известной мере технологические
возможности станка, так как даже тяги пустотелой конструкции пере-
крывают на некоторую величину отверстие шпинделя.
Указанные недостатки таких устройств до некоторой степени огра-
ничивают их распространение на заводах, особенно серийного и мелко-
серийного производства, где необходимо производить частые переналад-
ки станка, а следовательно нужны устройства, широко универсальные
и простые в монтаже на станке.
За последнее время на ряде ленинградских заводов разработаны и
внедрены в различных условиях производства новые типы пневмоза-
жимных патронов с встроенными приводами, свободные от указанных
недостатков. Принципиальным отличием таких патронов является нали-
чие в них как непосредственно самого зажимного приспособления, так
и пневматического привода.
Пневмозажимные патроны такого типа обладают следующими экс-
плуатационными преимуществами:
1) не снижают технологических возможностей токарных и револь-
верных станков, т. е. позволяют полностью использовать проходное
отверстие шпинделя;
2) не требуют более или менее значительных затрат времени на
монтаж и демонтаж; в ряде случаев это время не превышает времени,
затрачиваемого на установку обычных трехкулачковых патронов.
Цанговые патроны. На рис. 28 приведен цанговый пневматический
патрон с встроенным поршневым приводом. Корпус 1 патрона несет
обойму 4, смонтированную на радиальном шарикоподшипнике 3. На
обойму навинчен обод 7, в котором перемещается поршень 6 с резино-
выми уплотнительными кольцами 5. Поршень перемещается по шейке
обоймы, где также имеются два резиновых уплотнительных кольца, по-
мещенных в кольцевые проточки поршня. В обод 7 ввинчен кронштейн И,
в радиальных пазах которого на осях 9 шарнирно укреплены три ры-
чага 8.
44
При попадании сжатого воздуха через один из штуцеров 18 в ка-
меру А цилиндра поршень перемещается вправо и давит своим торцом
на рычаги. Последние разворачиваются на осях и перемещают втулку 10,
которая через упорный шарикоподшипник 12 передает движение затяж-
ному кольцу 15. Последнее своей конусной частью сжимает цангу 14,
закрепленную на резьбе в корпусе.
Рис. 28. Цанговый патрон с встроенным поршневым приводом и рычагами.
Затяжное кольцо с помощью двух шпонок 17 связано с корпусом
патрона, благодаря чему кольцо получает принудительное вращение от
шпинделя станка.
При впуске сжатого воздуха через другой штуцер в камеру Б пор-
шень перемещается влево и освобождает рычаги, при этом происходят
разжатие цанги и освобождение заготовки.
Для предохранения деталей патрона от загрязнения служит крыш-
ка 13 с войлочным сальником 16. Она скреплена винтами с кожухом 2,
который привернут к кронштейну 11. Положительным качеством
патрона является то, что во время работы вращаются лишь корпус,
45
цанга и затяжное кольцо. Все остальные детали не вращаются, что
обеспечивает безопасность работы.
Смена цанги производится специальным ключом, который при-
дается патрону; под ключ на торце цанги имеются отверстия. Посадоч-
ные места под цангу в корпусе и затяжном кольце должны быть про-
шлифованы непосредственно на станке для предотвращения биения ра-
бочего отверстия цанги сверх допустимого (0,02 мм).
С помощью масленки, ввернутой в обод патрона, шарикоподшип-
ник обеспечивается постоянной смазкой, что позволяет работать на
больших скоростях (порядка 1200 об/мин.) без опасения быстрого
износа шариков.
Для прохода масла в наружном кольце подшипника на электро-
искровом станке прожигается ряд мелких отверстий.
Щиток 19 с войлочным уплотнением предохраняет подшипник от
попадания в него пыли и грязи.
Практика эксплуатации таких патронов на ряде заводов показала
их хорошие качества. Благодаря правильному выбору соотношения
плеч рычагов (примерно 1 :2) удается при сравнительно небольших
габаритах патрона получить значительный выигрыш в силе зажатия.
Данная конструкция обеспечивает рабочее давление на цангу, примерно
равное 1100 кг (при расчетном давлении в сети 4 ат и диаметре рабо-
чей полости цилиндра 180 мм).
Максимальный диаметр зажимаемой в цанге детали равен 32 мм
для станков с мощностью двигателя порядка 1,7—1,8 кет. Для более
мощных станков конструкция патрона должна быть соответствующим
образом усилена.
При монтаже патрона на станке к корпусу передней бабки крепится
кронштейн, который входит в прорезь на кожухе патрона и предохра-
няет невращающиеся детали от случайного проворота.
Благодаря компактности конструкции, небольшому весу (примерно
22 кг), удобству и быстроте монтажа на станке патроны такой конструк-
ции могут успешно применяться на револьверных и токарных станках.
Другая конструкция пневматического цангового патрона с встроен-
ным приводом, примененная на револьверных станках, приведена на
рис. 29. Здесь при перемещении поршня 6 вправо движение через упор-
ный шарикоподшипник передается ползуну 8, который с помощью шпон-
ки 15 и штифта 16 перемещает конусную втулку 17. Последняя сжимает
цангу 14, которая при этом упирается в кольцо 13, укрепленное в кор-
пусе 1 патрона.
Корпус навинчивается на шейку шпинделя станка; вращение от
корпуса сообщается через шпонку 15 ползуну и конусной втулке, а так-
же фланцу 12, жестко связанному с корпусом. Остальные детали па-
трона при работе не вращаются.
Цилиндр выполнен сборным. Он состоит из обода 4, левой 3 и пра-
46
вой 11 крышек, соединенных винтами. Собранный цилиндр с помощью
упорных подшипников 2 связан с корпусом и фланцем патрона.
Для предохранения цилиндра от случайного проворота при работе
патрона он стопорится специальной шпонкой, которая закрепляется на
корпусе передней бабки станка и входит в прорезь на левой крышке
цилиндра. В поршень впрессован штифт 18, который свободно входит
в отверстие левой крышки цилиндра; это предотвращает случайный про-
ворот поршня при работе патрона.
Рис. 29. Цанговый патрон с встроенным поршневым приводом.
Для более надежного удержания материала цанги таких патронов
лучше выполнять с продольными и поперечными рифлениями (канав-
ками).
Уплотнение поршня осуществляется с помощью резиновых колец
5 и 7, помещенных в проточках на поршне и в крышках цилиндра. Вой-
лочные сальники 10, размещенные в проточках на поршне и гайке 9,
предохраняют подшипники от вытекания из них смазки и от попада-
ния в них пыли и грязи.
Благодаря наличию выступающей (передней) части небольшого
диаметра патрон можно применять при работе с большим количеством
инструмента в револьверной головке станка. Это особенно важно при
сложных наладках револьверных головок, когда работа производится
47
большим количеством инструмента. В этом отношении предыдущая кон-
струкция патрона имеет меньшие возможности.
Общий вид такого патрона, установленного на револьверном стан-
ке, приведен на рис. 30.
Патроны с секционными кулачками. Для револьверных станков с
мощностью основного двигателя порядка 2,5—4,5 кет на нескольких
Рис. 30. Установка патрона (по рис. 29) на станке.
ленинградских заводах успешно применен пневмозажимной патрон с
секционными кулачками (рис. 31).
Корпус его 1 прикрепляется винтами 3 к фланцу передней бабки
станка; нижняя часть корпуса устанавливается на направляющие ста-
нины станка и жестко крепится к бабке винтами. В кольцевой проточке
корпуса установлен цилиндр 2, в котором под действием сжатого воз-
духа перемещается поршень 4. На нем с помощью шайбы 9 укреплены
уплотнительные кожаные манжеты 8.
Перемещение поршня вправо через упорные шарикоподшипники 6
передается на ползун 12. Последний с помощью-двух наклонно распо-
ложенных пазов перемещает в вертикальном направлении клин 21. Клин
своим скосом давит на конусную втулку 13, которая сжимает кулачки 14,
и заготовка закрепляется.
Клин проходит через паз гильзы 5, которая закрепляется на шпин-
деле станка и во время работы постоянно вращается. В гильзу ввинчена
48
упорная гайка 17. После регулировки ее положения она закрепляется
с помощью стопорного винта 19 через медную прокладку 18.
Кулачки выполнены из трех секций; их разжатие при освобожде-
нии клина обеспечивается тремя спиральными пружинами 15, помещен-
ными в отверстиях секций. Чтобы секции не распались, их стягивают
пружинным кольцом 16.
Рис. 31. Пневматический патрон с секционными кулачками (крепление
к станине и передней бабке станка).
Внутренний диаметр гильзы под конусную втулку точно отшлифо-
ван непосредственно на станке с базой от шейки шпинделя. Благодаря
этому достигается точная посадка кулачков; биение их рабочего отвер-
стия не должно превышать 0,02 мм. Гильза также точно шлифуется и
доводится. На гильзе расположен ползун, получающий при работе вра-
щение, которое сообщается гильзе посредством клина.
Вместе с ползуном вращаются и внутренние кольца упорных шари-
коподшипников специального изготовления. Шарики имеют диаметр
5 мм и заключаются в специальный сепаратор. Наружное кольцо 20
подшипника ввинчивается в поршень и закрепляется в нем стопор-
ными винтами. Кольцо 20, так же как и левое кольцо, может быть
4 В. А. Волосатое
49
выполнено как с призматической канавкой под шарики, так и без нее.
Отсутствие канавки упрощает изготовление колец.
Уплотнения в соединении поршня с цилиндром и фланцем 11 вы-
полнены в виде войлочных сальников 25; подвертыванием гаек 7 дости-
гается сжатие сальников через кольца 22. Такая конструкция уплотне-
ния обеспечивает простоту изготовления и удобство регулировки. Подвод
сжатого воздуха производится через штуцера 10, ввернутые в цилиндр
патрона.
При такой конструкции патрона удается избежать необходимости
центрирования невращающихся деталей цилиндра по деталям, имею-
щим вращение и укрепленным на шпинделе станка. Так, здесь диаметр
отверстия поршня больше наружного диаметра ползуна на 2—3 мм.
Благодаря этому исключается вредное влияние всего веса патрона на
подшипники шпинделя станка; нагрузка на них не превышает 8 кг (вес
деталей 5, 12, 13, 14 и 17), что вполне допустимо и на их стойкость вред-
ного влияния не оказывает.
Вследствие наличия самотормозящего клина работа в таком пат-
роне может производиться при снятом давлении сжатого воздуха. Это
освобождает детали патрона и особенно подшипники от излишних на-
грузок и повышает их стойкость и долговечность. Снять давление воз-
духа можно установкой рукоятки крана в нейтральное положение, для
чего необходимо соответствующее расположение каналов золотника
(см. ниже, гл. V).
Схема установки рассмотренного патрона на станке приведена на
рис. 32. Здесь сжатый воздух от сети поступает в регулирующее устрой-
ство 1, а от него в распределительный кран 2. При переключении ру-
коятки крана сжатый воздух по трубкам подается поочередно в обе
полости цилиндра.
Такие патроны наиболее целесообразно применять в серийном и
крупносерийном производстве.
Представляет интерес конструкция аналогичного по принципу ра-
боты. но несколько упрощенного пневмозажимного патрона с встроен-
ным цилиндром, приведенная на рис. 33. Здесь установка цилиндра 5
на фланце /, закрепленном на корпусе передней бабки, производится
с помощью переходной планшайбы 2, имеющей центрирующие кольце-
вые проточки. При демонтаже патрона фланец может не сниматься со
станка, что упрощает установку и съём патрона.
Сжатый воздух от пневмопанели 4 (устройство таких панелей опи-
сано в гл. V) попадает поочередно в обе полости цилиндра, перемещая
поршень 6. При движении последнего вправо ползун 16 перемещает
клин 14 вверх; при этом происходит сжатие сменных кулачков (пока-
заны тонкими линиями), помещенных в гильзе 15, которая закрепляется
на шейке шпинделя станка. Разжатие кулачков и освобождение заго-
товки произойдет при освобождении клина, когда ползун переместится
влево.
50
Движение ползуну от поршня сообщается с помощью двух полуко-
лец 13, расположенных в кольцевой проточке ползуна. Полукольца свя-
заны с поршнем через два упорных шарикоподшипника 10 специального
изготовления, скрепленных резьбовой втулкой 11. В этой конструкции
кольца подшипников выполнены без канавок под шарики, что упро-
щает их изготовление. Сальниковая набивка 12 предохраняет подшип-
ники от грязи и пыли.
Ьсето
Рис. 32. Схема установки патрона (по рис. 31) на станке.
Патрон имеет компенсационные пружины 9, с помощью которых
после зажатия заготовки и снятия давления воздуха в цилиндре полу-
кольца устанавливаются посередине кольцевой проточки ползуна. Бла-
годаря этому удается избежать вращения полуколец, а следовательно и
трения в шарикоподшипниках. Поэтому стойкость и шарикоподшипни-
ков и полуколец практически не ограничена и на работоспособности
конструкции не отражается.
Уплотнение поршня в соединении с цилиндром и крышкой 5 обеспе-
чивается кожаными сальниками S, затягивание которых производится
гайками 7.
Длительная эксплуа!ация такого патрона показала его хорошую
4* 51
работоспособность. Выступающая передняя часть его создает благо-
приятные условия для работы со сложными наладками инструмента.
При давлении в сети 4 кг!см2 он создает усилие порядка 1300 кг\ вес
его составляет примерно 45 кг.
Простая и надежная конструкция пневматического патрона,
успешно примененная на револьверных станках, изображена на рис. 34.1
Рис. 33. Пневматический патрон с секционными кулачками.
Здесь цилиндр состоит из левой 1 и правой 5 половин, в которых пере-
мещается поршень, имеющий резиновые уплотнения 8 и 4. При переме-
щении поршня вправо он своим внутренним буртиком нажимает на тек-
столитовое кольцо 9, а через него — на фланец муфты 10, В наклонном
пазу муфты помещен клин 7, который при перемещении муфты вправо
опускается и посылает вправо конусную втулку 11, Последняя действует
на сменные кулачки (на рисунке не показаны), благодаря чему произ-
водится зажатие обрабатываемой заготовки. Гайка 13 удерживает ку-
лачки от перемещения в осевом направлении.
1 Конструкция разработана под руководством инж. В. А. Дружинина.
52
При перемещении поршня влево втулка 12, закрепленная в поршне,
перемещает муфту влево, при этом клин освобождает конусную втулку,
а последняя — кулачки.
Клин имеет точное направление по пазу в гильзе 3, которая закреп-
ляется на шпинделе станка с помощью резьбы или конической расточки
и болтов.
Крепление левой половины цилиндра к фланцу корпуса передней
бабки станка производится болтами 2. Штуцера 14 ввернуты в правую
В по стрелке А
Рис. 34. Клиновой пневмозажимной патрон упрощенной конструкции.
половину цилиндра таким образом, чтобы впускать сжатый воздух в обе
камеры цилиндра поочередно.
Так же как и в предыдущей конструкции, этот патрон имеет само-
тормозящий уклон клина, благодаря чему становится возможным снять
давление воздуха в рабочей полости цилиндра после зажатия заготовки.
При работе патрона поршень цилиндра не имеет контакта (трения)
с вращающимися деталями. Это улучшает работу патрона, исключает
необходимость применения шариковых подшипников и значительно по-
вышает стойкость деталей патрона.
Патрон рассмотренной конструкции не создает вредных дополни-
тельных нагрузок на подшипники шпинделя станка, имеет небольшие
габариты и позволяет работать с большим числом инструмента, закреп-
ленного в револьверной головке станка. Вес его составляет примерно
25 кг. Смена кулачков не сложна и производится непосредственно на
станке.
53
Для установки такого патрона на станок требуется закрепить ци-
линдр на фланце корпуса передней бабки, что отнимает определенное
время. Поэтому такие патроны выгоднее применять в тех случаях, когда
не требуется его частого монтажа и демонтажа.
Стоимость изготовления такого патрона' — около 600 руб.
Приведенный на рис. 35 пневматический патрон с встроенным при-
водом также работает при отсутствии давления воздуха и имеет ориги-
нальную конструкцию воздухораспределительного устройства.1 По
конструкции, и действию зажимной части он не отличается от описан-
ных выше клиновых кулачковых патронов.
Воздухораспределительное устройство состоит из коллектора /, ко-
торый с помощью шариковой опоры закреплен на корпусе 7 цилиндра.
Шариковая опора выполнена в виде наружного 16 и внутреннего 15 ко-
лец, между которыми в специальном сепараторе помещены шарики.
Кольца закреплены соответственно в коллекторе ина корпусе цилиндра.
Для облегчения сборки и упрощения изготовления узла кольцо 15 вы-
полнено составным из двух частей с разъемом по вертикальной оси при-
зматической канавки.
Через масленку 2, закрепленную в коллекторе, к шарикам подво-
дится смазка, что обеспечивает надежную работу патрона при больших
числах оборотов шпинделя станка (1000—1200 об/мин.).
Корпус цилиндра плотно насажен на шейку гильзы 6, которая за-
крепляется на шпинделе станка. На торце коллектора имеется паз К,
который служит для стопорения коллектора с помощью шпонки, закреп-
ляемой на корпусе передней бабки станка.
В данной конструкции интересно устройство муфты, приводящей
в движение клин 13 зажимного устройства. Она выполнена из основ-
ного 11 и дополнительного 12 колец, скрепленных с поршнем 8. Основ-
ное кольцо скользит по гильзе, а дополнительное — в отверстии крыш-
ки 10 цилиндра. Скосы у обоих колец обрабатываются после их сборки
и точно подгоняются по скосам клина.
В коллекторе имеются две кольцевые проточки, в которых располо-
жены наружный 5 и внутренний 17 золотники. Каждый из них связан
винтами через прокладные кольца 3 с резиновыми манжетами 4, кото-
рые служат уплотнением золотникам. Кольцевые проточки коллектора
соединены отверстиями с отверстиями двух штуцеров 14, ввинченных
в коллектор.
Через отверстия в коллекторе сжатый воздух попадает в одну из
кольцевых проточек, при этом под его действием манжета плотно под-
жимается к стенкам кольцевой проточки, а золотник—к точно доведен-
ной торцевой поверхности корпуса цилиндра. Благодаря этому воздух
через отверстия в прокладном кольце, манжете и золотнике попадает
1 Патрон изготовлен на Ленинградском заводе полиграфических машин (разра-
ботка автора).
54
Рис. 35. Пневматический патрон с невращающимся коллектором.
55
в кольцевую канавку на торце корпуса цилиндра, а оттуда в соответ-
ствующую полость цилиндра. Далее происходят перемещение поршня и
зажим заготовки.
При попадании воздуха через внутренний золотник и отверстие а
в полость А цилиндра происходит сжатие кулачков; разжатие их про-
изойдет при впуске воздуха через отверстие б в полость Б.
После того как кулачки зажмут заготовку, воздух из полости А ци-
линдра выпускают в атмосферу. Удержание заготовки в кулачках обес-
печивается за счет самоторможения в клиновом соединении зажимного
устройства. Выпуск воздуха из полостей цилиндра происходит через
отверстия в золотниках и коллекторе, при этом золотник немного отхо-
дит от торцевой плоскости корпуса цилиндра. Во время работы патрона
коллектор не вращается. В данной конструкции уплотнение поршня и
колец муфты выполняется резиновыми манжетами 9, что является также
ее отличительной особенностью. Каждая из манжет помещена в соответ-
ствующую проточку на поршне, крышке и кольце и имеет конусную
часть. Сжатый воздух, попав в полость цилиндра, проходит через спе-
циально просверленные отверстия в в проточку под манжету и благо-
даря наличию конусной части плотно поджимает ее к соответствующим
поверхностям. Такое устройство манжет уплотнения конструктивно про-
сто и обеспечивает надежную герметичность соединения.
Благодаря компактности и малому весу конструкции (около 18 кг)
патрон может быть с успехом применен для работы на прецизионных
револьверных и токарных станках с мощностью основного двигателя по-
рядка 3—5 кет (диаметр отверстия шпинделя до 37—40 мм). Значи-
тельный вылет зажимной части патрона позволяет применять инстру-
мент небольшой длины (при наличии револьверной головки с горизон-
тальной осью вращения).
Так как патрон, кроме шпинделя, ни с какими другими элементами
станка не связан, установка его на станке не сложна и сводится
лишь к навинчиванию патрона на шейку шпинделя, присоединению
к штуцерам патрона воздухопроводящих трубок или шлангов и уста-
новке стопорящей коллектор шпонки (последняя может и не сниматься).
Время установки не превышает, как правило, 8—10 мин. Установку
может производить сам станочник (при соответствующем инструктаже).
Перечисленные преимущества конструкции делают целесообразным при-
менение этого патрона в условиях небольшой серийности производства.
Трехкулачковые патроны. Конструкция трехкулачкового‘пневматиче-
ского патрона с индивидуальной настройкой кулачков на размер, при-
мененная для станков ДИП-200, представлена на рис. 36.1 В корпусе 3
патрона имеются три радиальных Т-образных паза, в которых скользят
кулачки 6. Своей зубчатой частью кулачки связаны с зубчатыми вали-
ками 10, которые помещены в отверстиях корпуса патрона.
1 Конструкция патрона разработана Б. 3. Запольских.
56
Сжатый воздух через канавку-сектор А и отверстие цилиндра 1 по-
падает в правую полость цилиндра и перемещает поршень 2 влево. Вме-
сте с поршнем перемещаются три жестко связанные с ним штыря 7. На
каждом штыре имеется паз В, в который входит выступ рычага 9. При
перемещении штырей влево стенка паза нажимает на выступ рычага,
в результате чего рычаг поворачивается и благодаря зубчатому сцепле-
нию с валиками 10 поворачивает их вокруг своей оси (по стрелке). Ва-
Рис. 36. Трехкулачковый пневматический патрон с встроенным приводом.
лики перемещают вниз кулачки, вследствие чего происходит зажатие
заготовки.
При подаче сжатого воздуха через канавку-сектор Б и наклонное
отверстие в левую полость цилиндра поршень перемещается вправо.
Штыри при этом поворачивают рычаги в обратную сторону, кулачки
разжимаются, и заготовка освобождается.
Уплотнение поршня выполнено резиновыми кольцами S; так же
устроены уплотнения штырей 7 и болтов 5, скрепляющих цилиндр с кор-
пусом патрона. Для смягчения удара поршня о стенку цилиндра
имеются текстолитовые прокладки 4, насаженные на стержни болтов.
Для настройки кулачков на нужный размер заготовки необходимо
нажатием на свободный конец валика 10 переместить его на величину I;
при этом зубчатая часть валика выходит из зацепления с зубчатой
57
частью рычага и производится установка кулачков на нужный размер
по контрольным рискам, нанесенным на лицевой поверхности корпуса
патрона и на боковых сторонах кулачков.
После установки кулачка по риске, соответствующей диаметру за-
жимаемой заготовки, освобождают зубчатый валик. Под действием
возвратной пружины 11, помещенной в колпачке 12, валик возвращает-
ся в первоначальное положение. Если при этом зубцы валика не войдут
в зацепление с зубчатой частью рычага, то небольшим разворотом ва-
лика вокруг своей оси зубцы вводят в зацепление. Поворот валиков, а
также отжатие их при установке кулачков на нужный размер произво-
дятся с помощью торцевого ключа, головка которого входит в квадрат-
ное отверстие на свободном конце валика.
Благодаря такой фиксации положения зубчатых валиков и кулач-
ков относительно друг друга обеспечивается точная установка кулачков
по диаметру, исключающая необходимость проточки их на станке. Ве-
личина биения кулачков зависит от точности изготовления зубчатых за-
цеплений кулачков, валиков и рычагов и не должна превышать
0,02—0,03 мм (при изготовлении зубцов по 2-му классу точности).
Установка кулачков на нужный размер должна производиться при
крайнем левом положении поршня, т. е. при сжатых кулачках.
Благодаря наличию рычагов-усилителей патрон развивает довольно
большое усилие зажима — около 3000 кг (при давлении в сети 5 кг]см2).
Ход кулачков составляет примерно 8—10 мм.
Подвод воздуха к канавкам А и Б производится через отверстия,
специально просверленные в шпинделе станка (рис. 37).
Монтаж патрона на шпинделе станка может быть выполнен в двух
вариантах: с посадкой на цилиндрическую шейку (рис. 37, а) и на ко-
нический фланец |(рис. 37, б).
Подвод воздуха к отверстиям шпинделя производится через возду-
хоподводящую головку, которая закрепляется на шпинделе передней
бабки станка. Сжатый воздух из сети попадает в воздухоподводящую
головку, а из нее поочередно подается в каждое из двух отверстий
шпинделя.
Патроны такой конструкции получили довольно широкое распро-
странение. Они надежны в работе, обеспечивают прочное зажатие заго-
товки и обладают необходимой для серийного и даже мелкосерийного
производства универсальностью. Настройка кулачков на нужный раз-
мер занимает, как правило, не более 3—5 мин.
К недостаткам такой конструкции относится необходимость сверле-
ния шпинделя станка, что не всегда технически выполнимо, особенно в
условиях небольшого завода, и, кроме того, требует дополнительных ма-
териальных затрат. Поэтому сверление с этой целью лучше всего про-
изводить при капитальном ремонте станка или при его модернизации.
Трехкулачковый пневматический патрон с встроенным поршневым
приводом и индивидуальной настройкой кулачков приведен на рис. 38.
58
Корпус 13 патрона жестко скреплен с гильзой 6, которая навинчи-
вается на шейку шпинделя станка. На лицевой поверхности корпуса вы-
Рис. 37. Примеры крепления трехкулачкового патрона (по рис. 36) на станке.
полнены три радиально расположенных Т-образных паза, где со сколь-
жением помещены ползуны 11. Последние имеют пазы аналогичной
формы, в которых расположены вкладыши 10. С помощью вкладышей
и болтов производится крепление кулачков 9 после установки их в
59
Вид по стрелке Е Разрез по АА
Рис. 38. Трехкулачковый пневматический патрон с невращающимся поршневым
приводом.
60
нужном положении. Рифления на сопрягающихся поверхностях ползу-
нов и кулачков обеспечивают их прочное удержание.
С другой стороны корпус патрона имеет расточку, где помещен
ползун 14. В трех наклонных (под углом 7°) отверстиях ползуна распо-
ложены три клина 12. Правая сферическая часть каждого клина входит
в паз ползуна. Слева на клиньях имеются пазы, где на осях укреплены
ролики 18.
Пневматический цилиндр представляет собой корпус 1, в котором
под действием сжатого воздуха перемещается поршень 3 с резиновым
уплотняющим кольцом 2. На поршне укреплены резиновые кольца 4,
амортизирующие удар поршня о стенку корпуса и крышки 16, закры-
вающей цилиндр. С поршнем соединен обод 5; его кольцевой выступ за-
ходит за выступ ползуна.
Корпус цилиндра шарнирно укреплен на подставке 8, а последняя
с помощью болта 17 и скобы жестко укреплена на направляющих ста-
нины станка (у передней бабки).
На корпусе цилиндра укреплен воздухораспределительный кран 7.1
При нажатии на каждый из двух его клапанов сжатый воздух входит
в левую или правую полость цилиндра.
При попадании сжатого воздуха в правую полость цилиндра пор-
шень перемещается влево и с помощью уступа на ободе перемещает
влево ползун, при этом ролики клиньев своей образующей скользят по
плоскости крышки 15, а сами клинья перемещаются к центру патрона.
В результате происходит сжатие ползунов, а с ними и кулачков.
Разжатие их произойдет, когда сжатый воздух, попав в левую по-
лость цилиндра, переместит поршень вправо. Теперь торец поршня пе-
реместит ползун вправо, клинья отойдут к периферии патрона и разо-
жмут кулачки.
Работает патрон и при снятом давлении воздуха в полостях цилинд-
ра, при этом кулачки удерживаются в нужном положении благодаря
самотормозящему наклону клиньев.
Во время работы вращается лишь корпус патрона с соответствую-
щими деталями; цилиндр, поршень и обод не вращаются, так как не
имеют контакта с вращающимися деталями (сопряжение с зазором по-
рядка 1—1,5 мм). Благодаря этому вес цилиндра не сказывается на
стойкости подшипников шпинделя станка и деталей самого патрона.
Пневматический ход кулачков (диаметральный) составляете—10мм.
Зажимаемые диаметры заготовок: на сжатие кулачков — от 10 до
110 мм\ на разжатие кулачков —от 50 до 250 мм. Усилие зажима (при
давлении в сети 4 кг!см2)—2000 кг. Общий вес патрона равен пример-
но 62 кг.
Такой патрон успешно используется на нескольких заводах серий-
ного производства.
1 Конструкция и работа таких кранов описываются ниже (гл. V).
61
Рис. 39. Трехкулачковый патрон с самоцентрирующими кулачками.
от сети.
Недостатком его является громоздкость конструкции и сложность
монтажа на станке, при котором необходимо каждый раз заново уста-
навливать подставку. Это, а также индивидуальная настройка кулачков
на размер требует значительных затрат времени, что особенно ощутимо
при частых переналадках станка.
Конструкция трехкулачкового пневматического патрона, отличаю-
щегося от предыдущего наличием узла самоцентрирующей установки
кулачков, а также методом крепления невращающегося при работе пат-
рона привода,1 приведена на рис. 39.
Для перемещения кулачков 9, жестко скрепленных с вкладышами S,
служат винты 7. Посредством ленточной нарезки винты связаны с
вкладышами. В квадратных отверстиях винтов помещены хвостовики
трех конических шестерен 10, которые находятся в сцеплении с цент-
ральной конической шестерней 12, посаженной со скольжением в рас-
точке корпуса 5 патрона. При вращении одного из винтов перемеща-
ются все три вкладыша, а с ними кулачки.
Перемещение кулачков при срабатывании пневмопривода происхо-
дит вследствие движения ползунов 6, которые связаны через винты с
вкладышами, при этом хвостовики шестерен 10 утапливаются в отвер-
стиях винтов.
Благодаря наличию спиральных пружин 11 выбираются люфты в
конических шестернях. Это позволяет производить установку кулачков
с точностью 0,1—0,2 мм.
Для быстрого и надежного крепления корпуса 3 привода на фланце
корпуса передней бабки станка .(ДИП-200) жестко укрепляется коль-
цо 1, имеющее четыре радиально расположенных выступа с самотормо-
зящим уклоном (порядка 5—6°). На выступах фланца корпуса привода
имеются аналогичные скосы. Соединение этих двух деталей происходит
по принципу байонетного затвора, на что затрачивается всего 1—2 мин.
Во избежание произвольного проворота поршня 4 в него впрессован
штифт 2, второй конец которого входит в отверстие корпуса привода.
Наличие такого узла предохраняет от истирания и преждевременного
износа уплотняющие кольца.
В данной конструкции корпус патрона выполнен заодно с гильзой,
которая навинчивается на шейку шпинделя станка. Это ужесточает кон-
струкцию и упрощает сборку. Вес патрона на 20—25 кг меньше и вылет
кулачков на 25 мм меньше, чем в предыдущей конструкции. Остальные
технические данные остаются без изменений.
Затраты на переналадку кулачков, а также на монтаж и демонтаж
патрона сведены до минимума, благодаря чему патрон такой конструк-
ции целесообразно применять в условиях серийного и мелкосерийного
производства.
1 Конструкция узла крепления патрона предложена автором.
ГЛАВА II
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
При работе на фрезерных станках большое число операций выпол-
няется на универсальных приспособлениях. Поэтому применение пнев-
матики на этих работах дает ощутимое снижение затрат вспомогатель-
ного времени и повышает производительность труда.
В настоящей главе приводятся конструкции ряда таких пневмати-
ческих приспособлений и даются примеры их практического применения.
4. Силовые приводы и их наладки
Применение универсальных силовых приводов на фрезерных стан-
ках имеет особое значение для заводов с серийным и мелкосерийным
характером производства. При довольно большой номенклатуре дета-
лей, обрабатываемых на одном станке, и частой его переналадке эконо-
мически нецелесообразно применять специальные приспособления с
встроенными пневмоприводами. В этих условиях оправдали себя в про-
изводстве универсальные и групповые приспособления с
встроенными пневмоприводами. Еще более целесообразно, как показала
практика ряда заводов, применение универсальных силовых пневмопри-
водов, которые имеют все преимущества быстродействующих устройств.
В этих случаях без усложнения конструкции самого приспособления
удается механизировать ручные операции по закреплению и раскреп-
лению деталей и повысить тем самым производительность труда ста-
ночника.
Больше того. Как показала практика работы ряда заводов (напри-
мер, Харьковского завода транспортного машиностроения), с примене-
нием универсальных силовых пневмоприводов удается зачастую суще-
ственно упростить конструкцию самого приспособления за счет ликви-
дации в нем ряда крепежных деталей.
»64
Универсальные силовые приводы, являющиеся самостоятельным
узлом, могут в течение длительного времени не сниматься со станка.
Переналадка станка при переходе на другую работу осуществляется в
таких случаях лишь сменой приспособления, которое подключается к
силовому приводу без каких-либо дополнительных затрат времени.
При наличии универсальных силовых приводов создается возмож-
ность путем элементарной переделки существующих приспособлений с
ручными зажимами перевести их на пневматический зажим, что снижает
трудоемкость многих фрезерных операций.
В качестве универсальных силовых приводов при работе на фре-
зерных станках наибольшее применение получили диафрагменные ка-
меры и пневмозажимные столы. Ниже описываются наиболее распро-
страненные на практике конструкции таких приводов и даются примеры
их применения. Конструкции универсальных приспособлений, работаю-
щих от пневмоприводов и представляющих особое значение для заводов
с небольшой серийностью производства, рассмотрены ниже в самостоя-
тельном разделе.
Диафрагменные камеры. В отличие от пневмозажимных столов, ка-
меры, как правило, используются в качестве приставного силового при-
вода. Наиболее часто камера устанавливается непосредственно на столе
станка рядом с работающим с ее помощью приспособлением; реже ка-
меры монтируются непосредственно на приспособлении.
Известны камеры нескольких разновидностей. По конструкции их
различают на камеры с центральным и с консольно расположенным
штоком. Первые имеют ограниченное применение на заводах из-за
сложности компоновки с приспособлением и небольшого усилия зажима.
Вторые, имея рычаги-усилители, обеспечивают большее усилие зажима
и более удобны в эксплуатации, благодаря чему их применяют на мно-
гих заводах.
По принципу работы штока или тяги камеры бывают односторон-
него действия (тянущего или толкающего) и двустороннего действия
Попутно отметим, что в качестве универсальных приводов для фрезер-
ных станков диафрагменные приводы имеют более широкое примене-
ние, чем поршневые, так как они проще в изготовлении, обеспечивают
лучшую герметичность и более долговечны в работе.
Камера одностороннего действия с консольно расположенным што-
ком изображена на рис. 40. В корпус 1 камеры впрессована направляю-
щая втулка 2, в которой перемещается шток 4. Сжатый воздух через
штуцер 9 попадает в полость между резиновой диафрагмой 6 и крышкой 5,
при этом диафрагма давит на шайбу S, которая поворачивает рычаг 7
вокруг оси 10, а шток перемещается вверх и передает движение зажим-
ным деталям приспособления.
При снятии давления воздуха возврат подвижных деталей камеры
в исходное положение происходит под действием пружины 3.
Наличие рычага с соотношением плеч примерно 1 :4 позволяет
5 В. А. Волосатов
65
значительно увеличить усилие на штоке. Так, при указанных на рисунке
размерах камера развивает усилие на штоке примерно в 1500 кг |(при
давлении воздуха в сети 4 кг)см2). Ход штока равен 10 мм.
Рис. 40. Диафрагменная пневматическая камера с толкающим
движением штока.
Воздухораспределительный кран может быть установлен либо на
самостоятельном кронштейне непосредственно на столе станка в удоб-
ном для работающего месте либо непосредственно на корпусе камеры.
Пример применения рассмотренной пневмокамеры приведен на
рис. 41, где от толкающего движения штока пневмокамеры происходит
поворот качалки 5 на оси. впрессованной в вилку 3, при этом нижнее
плечо качалки перемещает тягу 4, а последняя с помощью прихвата 1
осуществляет зажим изделий в корпусе 2 приспособления.
Другой пример применения рассмотренной пневмокамеры в каче-
6
стве силового привода для многоместного фрезерного приспособления
показан на рис. 42. Здесь производится фрезерование паза в вилках.
Корпус 1 приспособления выполнен в виде пружинящей колодки с
четырьмя отверстиями для установки изделий. Для надежного зажатия
Рис. 41. Компоновка пневматической камеры с приспособлением.
каждой пары изделий колодка кроме долевого разреза имеет также
один поперечный разрез, т. е. разделена на две работающие самостоя-
тельно секции.
Пневммамера
Рис. 42. Четырехместное фрезерное приспособление, работающее
от пневматической камеры.
Каждая секция корпуса работает от самостоятельной тяги 3; пере-
мещение тяг происходит при повороте качалки 4 в серьге 5, привинчен-
ной к корпусу. Поворот качалок произойдет при перемещении вверх
двуплечего кронштейна 2, который своим центральным отверстием по-
сажен на выступающую часть втулки пневмокамеры. Шток последней
толкает в дно отверстия кронштейна. Возврат подвижных деталей в ис-
ходное положение происходит при снятии нагрузки с пневмопривода.
Для правильной установки фрезы служит угловой уставов 6, жестко
5* 67
связанный с корпусом. Установка фрезы в поперечном направлении и
по высоте производится по щупу определенной толщины.
Применение такого приспособления в сочетании с пневмоприводом
позволило повысить производительность труда примерно на 10—15% за
счет сокращения вспомогательного времени, расходовавшегося ранее на
зажатие изделий вручную.
В случае необходимости установки пневмокамеры непосредственно
на приспособлении соединение штока камеры с зажимными деталями
приспособления может быть осуществлено свинчиванием через резьбо-
вое отверстие на торце штока (см. рис. 40). В этом случае зажимные
детали приспособления получают от камеры тянущее движение. Однако
такая компоновка пневмокамеры с приспособлением применяется редко
из-за громоздкости и неудобства в эксплуатации.
Характерные примеры применения пневмокамеры с толкающим
движением штока в мелкосерийном производстве приведены в табл. 1.
Здесь для закрепления изделия используются обычные универсальные
планки и болты; последние устанавливаются в пазы стола фрезерного
станка. Для правильной установки изделий можно использовать обыч-
ные упорные колодки, закрепляемые в пазах стола.
Таблица 1
Примеры наладок пневмозажимной камеры для обработки изделий
мелкосерийного производства
Схема наладки
Характеристика наладки
Наладка приме-
няется для крепления
изделия одной план-
кой. Вместо опоры
под планку подво-
дится шток пневмо-
камеры; при переме-
щении его вверх
происходит зажим
изделия
Наладка приме-
няется для крепления
изделия с двух про-
тивоположных сто-
рон. Вместо опор под
планки подведены
штоки двух пневмо-
камер. При переме-
щении их вверх про-
исходит зажим изде-
лия
68
Обе наладки могут применяться для горизонтально- и вертикаль-
но-фрезерных станков. Применение таких наладок позволяет использо-
вать пневматику в условиях мелкосерийного и индивидуального произ-
водства.
Опыт применения пневмокамер с толкающим движением штока на
ряде ленинградских заводов показал их большие преимущества. Они
Рис. 43. Диафрагменная пневматическая камера с тянущим движением тяги.
долговечны, не капризны в работе и недороги в изготовлении (около
300 руб.).
Конструкция камеры позволяет применять ее для многих типов при-
способлений и в самых разнообразных компоновках.
Другой вариант диафрагменной пневмозажимной камеры приведен
на рис. 43. Здесь рычаг 4 качается на оси 3, впрессованной в корпус ка-
меры. При повороте рычаг с помощью оси 2 перемещает вправо тягу 1.
Последняя, будучи связана с зажимными деталями приспособления,
производит закрепление обрабатываемой детали. Возврат подвижных
69
Изделие
деталей камеры в исходное положение осуществляется под действием
двух спиральных пружин 5.
Правильная установка камеры на столе фрезерного станка произ-
водится с помощью шпонок 6. В остальном конструкция и работа этой
камеры аналогичны рассмотренной выше.
Усилие, получаемое на тяге такой камеры, составляет примерно
1700 кг; величина перемещения тяги — около 10 мм.
Камеры такого типа (с тянущим движением тяги) могут быть
успешно применены в качестве силовых приводов для различных
приспособлений, в частности для тисков. 1 Типовое приспособление,
работающее от такой камеры, представлено на рис. 44. На этом при-
способлении производится фрезерование трех пазов набором фрез на
горизонтально-фрезерном станке. Изделие фиксируется на корпусе 1
приспособления с помощью двух пальцев 2, один из которых выполнен
цилиндрическим, а другой — ромбическим. Зажатие изделия произво-
дится двумя крюками 6, которые связаны с тягами 5. Последние шар-
нирно скреплены с кронштейном 4, заканчивающимся серьгой 3, которая
связывается с тягой пневмокамеры. Приспособление является простым
по конструкции и в то же время быстродействующим.
При установке на станке приспособлений, работающих от универ-
сальных силовых приводов с тянущим движением тяги, необходимо
учитывать, что в этом случае усилие, сообщаемое приводом, действует
непосредственно на самое приспособление; при этом большая нагрузка
приходится на детали, которыми проспособление прикреплено к столу
станка, что может привести к ослаблению его крепления и, следователь-
но, к несчастному случаю. Для предотвращения этого приспособление
необходимо устанавливать вплотную к корпусу камеры. Тогда нагруз-
ка, действующая на приспособление, будет восприниматься самим при-
водом.
Представленная на рис. 45 камера двустороннего действия имеет
рычаг 2 с двумя отростками, который качается на оси, впрессованной
в корпус 1 камеры. Правый конец рычага шарнирно связан с поршнем 4.
При впуске сжатого воздуха в одну из полостей камеры (а или б) одна
из диафрагм 3 перемещает поршень соответственно вниз или вверх,
благодаря чему происходит поворот рычага. Рычаг с помощью двух вы-
ступающих из камеры отростков присоединяется к зажимному механиз-
му приспособления, вследствие чего осуществляется зажатие изделия.
Впуск сжатого воздуха в полости камеры производится двухходо-
вым краном 5, смонтированным на корпусе.
Основные данные такой камеры двух типоразмеров приведены
в табл. 2.
Преимуществом такой камеры является наличие двух присоедини-
тельных отростков у рычага, а также двух рабочих ходов поршня.
1 Конструкции тисков, работающих от таких камер, рассмотрены ниже (стр. 90).
71
Благодаря этому такие камеры можно применять для разнообразных
по принципу работы и устройству приспособлений.
Известны аналогичные по конструкции и принципу работы камеры
с двумя двуплечими рычагами. Однако практически используется почти
всегда только один рычаг, ввиду чего не представляется целесообраз-
ным усложнение конструкции камеры вторым рычагом.
Таблица 2
Основные данные пневмокамеры
(по данным ВНИИТМАШ)
D \ 1 £ н / Р1
В мм в кг
154 295 150 макс. 82,5 1000
204 350 1 160 1 мин. 67,5 2500
На рис. 46 показаны варианты присоединения рычага камеры к за-
жимным элементам фрезерных приспособлений. Схема по рис. 46, а
предусматривает использование любого из двух движений рычага при-
вода, при этом происходит поворот качалки 2 вокруг оси, укрепленной
в корпусе приспособления, благодаря чему тяга 1 получает перемеще-
ние и осуществляет закрепление изделия. Закрепление может произво-
диться с помощью прихвата, планки или другой подобной детали.
Вторая схема (рис. 46, б) может быть успешно использована при
направлении фрезерования от привода. Изделие зажимается при пово-
роте качалки 1 вокруг оси 2, который происходит при движении рабо-
чего конца рычага вверх (по стрелке).
Схема, приведенная на рис. 46, в, показывает вариант использова-
ния обоих движений рычага для зажатия изделия тянущим или толка-
ющим движением тяги 1 приспособления. Тяга приводится в действие
двуплечим коромыслом 2, связанным с рычагом привода.
Последняя схема (рис. 46, г) демонстрирует зажим изделия откид-
ной или быстросъемной планкой /, которая получает движение от тяги 2,
связанной с рычагом привода.
В трех первых схемах увеличения усилия, сообщаемого приводом,
можно достигнуть соответствующими соотношениями плеч кача-
лок или рычагов. Последняя схема не имеет элементов, увеличивающих
усилие привода, и поэтому применяется для более легких работ.
Пневмозажимные столы. Для закрепления многих типов деталей при
1 Р— усилие на каждом отростке рычага при давлении в сети 3 кг/см2.
72
обработке их на фрезерных станках зачастую применяются приспособ-
ления с одной или двумя центрально расположенными тягами, которые
сообщают движение зажимным деталям приспособления '(рычагам,
Рис. 45. Рычажная пневматическая камера.
планкам и т. п.). Для механизации зажима изделий в таких приспособ-
лениях могут с успехом применяться пневмозажимные столы, являю-
щиеся по существу пневматической подставкой.
Пневмозажимной стол, имеющий один центрально расположенный
шток, приведен на рис. 47. В корпусе 1 стола помещены две резиновые
диафрагмы 4. С помощью прокладки 3 и кольца 2 диафрагмы жестко
73
закреплены в корпусе. Между ними расположен диск 5, связанный со
штоком 6. Последний направляется по отверстию корпуса, где имеется
уплотнение, выполненное кожаным сальником 7. Подтягивание сальника
для достижения надежной герметичности производится гайкой 8. Шток
имеет внутреннюю резьбу для соединения с тягой приспособления.
На опорной поверхности стола, имеющей овальную форму, выполне-
ны Т-образные пазы, которые служат для правильной установки и креп-
ления приспособления на столе. Здесь же укреплена шпонка 9, которая
Рис. 46. Варианты присоединения рычага камеры к приспособлениям.
входит в прорезь на штоке, предотвращая возможность случайного про-
ворота диска и диафрагмы, что может привести к разрушению послед-
ней. С помощью проушин стол закрепляется на столе фрезерного стан-
ка; правильность его установки обеспечивается с помощью установоч-
ных штифтов, впрессованных в корпус стола.
Стол снабжен самостоятельным воздухораспределительным устрой-
ством 10, которое включает в себя также обратный клапан.
Сжатый воздух из сети проходит через штуцер 11 в воздухораспре-
делительное устройство, при этом происходит перемещение штока, ко-
торый приводит в действие зажимные элементы установленного на столе
приспособления.
В качестве рабочего хода у таких столов может быть использовано
любое движение штока — вверх или вниз. Однако наиболее часто при-
меняются приспособления к таким столам с зажимом изделий при дви-
жении штока вниз.
74
Усилие на штоке стола при давлении воздуха в сети 4 кг]см2 со-
ставляет примерно 1350 кг; ход штока — 15 мм.
Аналогичный по принципу работы пневмозажимной стол с опорной
поверхностью корпуса круглой формы показан на рис. 48. Здесь креп-
Рис. 47. Пневмозажимной стол.
ление и фиксация сменных приспособлений могут производиться в че-
тырех Т-образных пазах.
Уплотнение штока выполнено резиновыми сальниками 1; подтяги-
вание верхнего из них производится гайкой 2. Штифт 3, впрессованный
в корпус стола, предохраняет поршень от случайного проворота.
Стол имеет большие габариты и предназначен для работы с более
крупными приспособлениями, чем предыдущая модель. Усилие, разви-
ваемое на штоке такого стола, равно примерно 2400 кг\ ход што-
ка — 15 мм.
75
Одно из типовых приспособлений, работающее от пневмозажимного
стола с одним центрально расположенным штоком, показано на рис. 49.
Рис. 48. Пневмозажимной стол.
Приспособление представляет собой тиски, на которых может быть об-
работан ряд однотипных деталей. Для правильной установки и закреп-
ления деталей определенной группы к зажимной 8 и опорной 4 губкам
прикрепляются сменные угольники б и накладки а, имеющие необходи-
мую форму и размеры.
76
Опорная губка с помощью рифленого вкладыша»? и рифленой план-
ки 2, жестко закрепленной на основании 1, может устанавливаться на
размер зажимаемой детали. Закрепление опорной губки после ее уста-
новки производится гайкой 10, которая поджимает вкладыш 3 своей
рифленой частью к планке 2, благодаря чему происходит заклинивание
губки в Т-образных направляющих 11. Тяга 5 своей резьбовой частью
связывается со штоком пневмостола.
Рис. 49. Приспособление тисочного типа, работающее от пневмозажимного стола.
При тянущем движении штока пневмостола и тяги приспособления
происходят поворот рычага 6 вокруг оси 7 и перемещение влево зажим-
ной губки, при этом обрабатываемая деталь зажимается.
Правильная установка приспособления на пневмостоле обеспечи-
вается с помощью шпоночных штырей 9, впрессованных в основание.
Приспособление успешно применено на одном из заводов Ленин-
града для обработки деталей по групповому методу.1
Недостатком рассмотренного приспособления является неудобство
присоединения тяги к штоку стола, для чего приходится вращать всё
приспособление. Присоединение производится при крайнем верхнем
положении штока пневмостола. Ввернув тягу на нужную величину
1 С. П. Митрофанов. Метод групповой обработки деталей на револьверных
станках. Машгиз, Л., 1955.
77
в шток, включают воздух и проверяют ход зажимной губки. Только
после этого приспособление окончательно закрепляют на столе.
Простое и удобное в эксплуатаций и наладке двухпозиционное при-
способление, работающее от пневмостола, приведено на рис. 50. Здесь
на горизонтально-фрезерном станке у детали, имеющей форму сектора,
пооперационно фрезеруются оба торца и поверхности а. Работа произ-
водится набором цилиндрических фрез.
Рис. 50. Фрезерное приспособление, работающее от пневмозажимного
стола.
На основании 1 приспособления имеются два шпоночных паза, в
каждом из которых закрепляются шпонки 7. Таким образом приспособ-
ление устанавливается под нужным углом. Деталь устанавливается на
цилиндрический 4 и ромбический 8 пальцы. Закрепление ее производит-
ся планкой 5 с помощью тяги 2, связанной посредством переходного
штуцера 3 со штоком стола.
С помощью установов 6 обеспечивается правильное положение ин-
струмента по отношению к пальцам, фиксирующим деталь. Присоедине-
ние приспособления к пневмостолу осуществляется ввертыванием тяги 2
в штуцер 3, который предварительно закрепляется в штоке стола. По-
ложение планки по высоте легко регулируется подвертыванием тяги.
Изображенное на рис. 51 приспособление для фрезерования двух
лысок на цилиндрической заготовке также работает при движении
штока стола вниз. Работа производится на горизонтально-фрезерном
станке набором двух фрез.
На корпусе 4 укреплена плитка 7, призматическая выступающая
часть которой служит для установки изделия. Зажатие изделия произ-
водится скобой 1, Перемещение скобы и шарнирно связанной с ней пе-
рекладины 2 осуществляется с помощью серьги 3, которая ввертывается
78
своей резьбовой частью в шток стола и получает от него движение.
Связь серьги с перекладиной осуществлена осью 6; для удобства мон-
тажа приспособления ось выполнена съемной. Упором для изделия
является штырь 5.
Монтаж приспособления на пневмостоле производится следующим
образом. Отсоединенная от приспособления серьга ввинчивается вначале
в шток стола. Затем устанавливается приспособление, после чего серьга
связывается осью с перекладиной; для этого в корпусе предусмотрены
специальные окна.
Рис. 51. Приспособление к пневмозажимному столу
для фрезерования двух лысок.
Приспособление просто по конструкции и обеспечивает большую
экономию вспомогательного времени.
Характерный пример перевода приспособления с ручным зажимом
на быстродействующий зажим от пневмостола приведен на рис. 52.
Здесь прежде был предусмотрен зажим изделия вручную вращением
гайки 2 (рис. 52, а). Эта гайка через планку 1 и качающуюся на оси 4
перекладину 3 передает усилие второй планке 5.
Для перевода приспособления на работу от пневмостола (рис. 52, б)
потребовалось лишь заменить ось, удлинив ее резьбовой конец, и рас-
сверлить в основании отверстие под ось. Одновременно высокую гай-
ку 2 заменили двумя низкими гайками. Теперь при тянущем движении
штока стола ось сообщает движение перекладине, а последняя через те
же планки осуществляет зажим изделия.
7g
Благодаря такой модернизации приспособления, затраты на кото-
рую ничтожны (порядка 30—40 руб.), заметно возросла производитель-
ность труда.
Этот пример показывает, что при наличии на заводе пневмостолов
создается благоприятная возможность перевода многих приспособлений
на пневматический зажим при минимальных денежных затратах.
Рис. 52. Перевод приспособления с ручным зажимом (а) на
пневматику (б)
Примеры наладки пневмозажимного стола с центрально располо-
женным штоком в условиях мелкосерийного производства приведены в
табл. 3. Для крепления изделий используются обычные универсальные
планки и шпильки; последние ввинчиваются в резьбовое отверстие
штока стола. Такие наладки могут применяться для вертикально- и го-
ризонтально-фрезерных станков в условиях мелкосерийного и индиви-
дуального производства.
Оригинальная конструкция пневмозажимного поворотного стола с
центральным расположением штока приведена на рис. 53. В корпусе 1
с помощью крышки 2 укреплены две диафрагмы 3, скрепленные с шай-
бой 4. Последняя связана со штоком 5, выступающая часть которого
имеет резьбовое отверстие для соединения с тягой 13 сменной наладки
(показана тонкими линиями).
80
Таблица 3
Примеры наладок пневмозажимного стола для обработки изделий в условиях
мелкосерийного производства
Схема наладки
Характеристика наладки
Применяется при закреплении из-
делия одной планкой. Изделие уста-
навливается непосредственно на
столе. При движении штока послед-
него вниз происходит закрепление
изделия
Применяется при закреплении од-
ной планкой одновременно двух из-
делий, что производится при тяну-
щем движении штока стола. Пра-
вильная установка изделия произ-
водится по упорам, закрепляемым
непосредственно в пазах стола
Шток направляется во втулке 6, привернутой к корпусу стола.
В двух кольцевых канавках втулки помещены резиновые уплотнения 7.
По направляющей шейке втулки 6 вращается базовая плита 10 с
впрессованной в нее втулкой 12. Осевое перемещение базовой плиты
предотвращается гайкой 17, навинченной на выступающую часть втул-
ки 6. С базовой плитой жестко скреплен делительный диск. 9. На его
нижней плоскости, прилегающей к корпусу, имеются пазы, количество
которых соответствует числу установок (поворотов) изделия по отно-
шению к фрезе. В данной конструкции диск выполнен с четырьмя таки-
ми пазами. На наружной образующей диска имеется столько же усту-
пов А. В случае необходимости диск может быть заменен диском, име-
ющим другое число пазов.
Между базовой плитой и уступом корпуса свободно вращается
кольцо 8 с приваренной к нему бобышкой 23. В последней расположено
6 В. А. Волосатов
81
устройство для поворота базовой плиты на заданный угол и фиксации
ее. Работа этого устройства происходит следующим образом. При пово-
роте кольца 8 за ручку 22 по часовой стрелке выталкиватель 25 своим
Рис. 53. Пневмозажимной поворотный стол.
скосом нажимает на скос пальца 26, благодаря чему происходит отжим
вниз фиксатора 28; при этом его выступающая часть выходит из паза
на делительном диске, а диск вместе с базовой плитой получает возмож-
ность свободно вращаться.
Дальнейшим вращением кольца вводят в сцепление защелку 20 с
одним из уступов А делительного диска, вследствие чего этот диск по-
ворачивается в том же направлении. После небольшого поворота диска
82
выталкиватель соскакивает со скоса пальца 26 и освобождает фикса-
тор, который под действием пружины 27 поджимается к плоскости де-
лительного диска. Последний продолжают вращать до фиксации его на
очередной паз. После этого кольцо вращают в другую сторону до полу-
чения характерного щелчка, что свидетельствует о том, что выталкива-
тель установлен в исходное положение — за пальцем 26.
Пружина 24 должна быть отрегулирована таким образом, чтобы
отжим выталкивателя происходил только при вращении кольца против
часовой стрелки. Поджатие защелки 20 к образующей делительного ди-
ска производится пружиной 21.
При каждом новом повороте делительного диска, а с ним и базо-
вой плиты защелка заскакивает за очередной уступ Л, а фиксатор вхо-
дит в очередной паз делительного диска. Такое устройство удобно в ра-
боте и обеспечивает минимальные потери времени на установку
изделия.
Подача сжатого воздуха в обе полости пневмокамеры производится
с помощью крана 18. Для связи с сетью имеется штуцер 19. Устройство
воздухопроводящих каналов ясно из рисунка.
Сменная наладка представляет собой плиту 16. которая крепится
болтами 11 к базовой плите стола. Центрирование плиты достигается
с помощью втулки 15, которая точно устанавливается в базовой плите
стола по центрирующей расточке. Для предотвращения смещения
плиты в ней устанавливаются шпонки, а*на базовой плите имеется паз Б.
Сменное кольцо 14 выполняет роль трафарета-подставки. Центри-
руется оно также посредством втулки 15. В зависимости от формы и
размеров изделия наладка может состоять только из плиты 16 или из
плиты и подставки 14. Однако в каждом случае наличие тяги 13 и
втулки 15 обязательно.
Применение такого пневмозажимного стола снижает затраты вспо-
могательного времени, расходуемого на крепление изделия при фре-
зеровании (например, квадратов, лысок) и других подобных работах.
Внедрение его позволило снизить трудоемкость многих изделий.
Универсальный пневмозажимной стол с двумя штоками изображен
на рис. 54.1 В корпусе 1 стола расположены два поршневых цилиндра 2
двустороннего действия. В каждом цилиндре перемещается поршень 4
с резиновым уплотняющим кольцом 3. С поршнями жестко связаны
штоки 5. Выступающая часть каждого штока имеет Т-образный паз,
а тяга приспособления соответствующий выступ. Такое соединение обес-
печивает удобный и быстрый монтаж сменного приспособления на столе,
что выгодно отличает эту конструкцию от столов, где соединение штока
с тягой приспособления осуществляется с помощью резьбы.
Подвод сжатого воздуха от крана 13 к верхним полостям цилиндров
производится по трубке 11 в левый цилиндр, а от него по трубке 9 —
1 Конструкция стола предложена автором.
6*
83
в правый. При переключении крана воздух из верхних полостей ци-
линдров выходит в атмосферу, а в нижние подается по трубкам 10 и 12.
Оба хода поршней могут быть использованы в качестве рабочих, т. е.
стол может применяться для приспособлений с тянущим или толкаю-
щим рабочим ходом тяги.
84
Присоединение воздухопроводящих трубок к крану и цилиндрам
производится с помощью штуцеров 7 и накидных гаек 8.
Для предотвращения поворота штоков, который сделал бы невоз-
можным присоединение тяг приспо-
собления, в корпус стола врезаны две
шпонки 6, концы которых входят в
пазы на штоках.
При установке сменного приспо-
собления базой служат шпоночные па-
зы, выполненные на лицевой поверх-
ности корпуса стола. Крепление при-
способления производится за Т-эбраз-
ные пазы корпуса.
Ход каждого штока стола соста-
вляет 20 мм. Усилие на каждом што-
ке равно примерно 220 кг при давле-
нии в сети 4 кг/см2.
Стол компактен, прост в изгото-
влении и удобен в эксплуатации. При-
менение его рационально при обработ-
ке небольших по длине (до 200 мм)
изделий типа брусков и планок, кре-
пление которых производится двумя
зажимами.
Приспособление, работающее от
такого стола, приведено на рис. 55.
В нем набором фрез производится
фрезерование одновременно двух бру-
сков, зажим которых осуществляется
двумя парами зажимов 2. Зажимы
шарнирно скреплены с корпусом 1
приспособления четырьмя планками-
клиньями <?, имеющими предвари-
тельный наклон. Распрямление пла-
нок происходит при перемещении двух
тяг 4 вниз, при этом зажимы за-
крепляют заготовку. Освобождение ее
произойдет при перемещении штоков
стола и тяг приспособления вверх.
В остальном устройство приспособления
Изделия
Рис. 55. Приспособление, работающее
от пневмозажимного стола
(по рис. 54).
понятно из рисунка.
5. Универсальные приспособления, работающие от силовых приводов
Рассмотренные выше силовые приводы могут быть успешно при-
менены не только для специальных приспособлений, предназначенных
для обработки определенной детали, но и для универсальных приспособ-
85
лений, допускающих при соответствующей переналадке обработку ряда
различных деталей. Внедрение таких приспособлений имеет большое
значение для заводов с небольшой серийностью производства, так как
ускоряет и удешевляет подготовку производства и освоение новых
изделий.
Ниже приводится описание ряда таких универсальных приспособ*
лений.
Рис. 56. Универсальный корпус, работающий от пневматической камеры
(по рис. 40).
Универсальные корпуса. Это — нормализованные корпуса, включак>
щие в себя установочные детали для скрепления со сменной наладкой
и зажимное устройство, работающее от универсального силового
привода.
Универсальный корпус простой конструкции, работающий от пнев-
мокамеры с толкающим движением штока, показан на рис. 56. Основа-
ние его 1 выполнено литым из чугуна марки СЧ 32-40. Благодаря реб-
рам жесткости основание обладает достаточной прочностью и в то же
время небольшим весом, поэтому установка его на станок не представ-
ляет затруднений.
36
В верхней части основания в точно расточенных отверстиях рас-
положены две колонки 2, предназначенные для правильной фиксации
сменных кассет. Кассеты устанавливаются в основание корпуса и за-
крепляются гайками.
Справа в проушине основания на оси 4 качается двуплечий рычаг 3.
Правое плечо подводится к штоку пневмокамеры, а левое проходит че-
рез прорезь в стенке основания внутрь его. Для правильной установки
корпуса на столе станка на основании предусмотрены шпонки.
Сменная кассета для фрезерования одновременно трех деталей
(рис. 57) устанавливается в корпусе на колонки. При срабатывании
Рис. 57. Сменная кассета к корпусу.
пневмокамеры левое плечо рычага давит на кассету, вследствие чего
производится закрепление установленных в нее деталей. Фрезерование
ведется на жесткую опору корпуса —плоскость К (см. рис. 56), которая
является базовой при установке кассет.
Кассеты должны удовлетворять требованиям взаимозаменяемости
и легко устанавливаться в корпус, не затрудняя его наладки. Благодаря
простоте установки кассет в корпус время наладки последних состав-
ляет не более 3—5 мин.
Такие корпуса, как правило, нормализованы и отличаются величи-
ной L (см. рис. 56), которая выбирается в зависимости от габаритов кас-
сет. Применены корпуса с размером L, равным 195 и 245 мм. Колеба-
ние этого размера допускается в пределах ± 5 мм.
Стоимость изготовления корпуса составляет примерно 200—250 руб.,
кассеты — 40—50 руб.
Другая конструкция универсального корпуса, работающего от
такой же пневмокамеры, приведена на рис. 58. Этот корпус имеет ана-
логичное по конструкции и размерам основание 7, в стенках которого
выполнены базовые гнезда для установки сменных кассет. Последние
фиксируются по впрессованным в стенки основания грибкам 4 и закреп-
ляются винтами 3. Во избежание ошибочной установки кассеты высту-
пающие диаметры каждой пары грибков выполняются различной вели-
чины (разность 1—2 мм).
87
Рис. 58. Универсальный корпус.
Вид по стрелке К
Сжатие кассеты производится в этой конструкции штоком 2, на сфе-
рическую головку которого действует рычаг 6, качающийся на оси 7
Возврат штока в исходное положение производится пружиной 5.
Корпус снабжен специальной упорной планкой 9, которая может
регулироваться по высоте. Планка болтами 10 крепится к угольнику 5,
Рис. 59. Сменная кассета к универсальному корпусу (по рис. 58).
жестко скрепленному с ребром основания корпуса. Наличие упорной
планки позволяет производить фрезерование таких, например, деталей,
как гладкие валики, которые не имеют уступов, могущих служить ба-
зой для установки их по высоте.
Преимуществом этой конструкции является также и прямолинейное
давление штока на кассету, в то время как в предыдущей конструкции
усилие от рычага передается кассете по кривой и отжимает ее вниз.
Сменная кассета к этому корпусу (рис. 59) состоит из левой 1 и
правой 4 неподвижных створок и набора подвижных створок 2. Пер-
вые с помощью резьбовых отверстий закрепляются на основании кор-
пуса, а последние перемещаются со скольжением по колонкам 3 и
89
имеют гнезда для установки деталей. В правой неподвижной губке вы-
полнено отверстие для прохода штока корпуса. Рабочее отверстие
в створках d выполняется по размерам зажимаемых деталей.
Стоимость изготовления такого корпуса составляет примерно 300—
350 руб., а кассеты—70—80 руб.
На рис. 60 приведена компоновка на фрезерном станке одного из
универсальных корпусов с пневмокамерой, имеющей толкающее движе-
Рис. 60. Компоновка универсального корпуса с пневматической камерой
на станке.
ние штока. В кассете одновременно обрабатываются пять деталей набо-
ром цилиндрических фрез.
При наличии пневмокамеры и корпуса рассмотренной конструкции
можно резко снизить затраты на проектирование и изготовление многих
фрезерных приспособлений, а также сроки подготовки производства.
Применение таких приспособлений особенно выгодно в условиях серий'
ного и мелкосерийного производства и, как правило, для многоместных
наладок.
Машинные тиски. Заслуживают внимания конструкции универсаль-
ных машинных тисков, работающих от пневмокамер с тянущим движе-
нием тяги. Такие тиски с одной подвижной зажимной губкой представ-
лены на рис. 61. Корпус 3 тисков — литой. В продольном направляющем
пазу корпуса перемещается рычаг 5, связанный с помощью оси 6 с тя«
90
гой 7. Выступающий из тисков конец тяги соединяется с тягой пневмо-
камеры.
С корпусом жестко скреплена плита 2, которая имеет несколько
поперечных и один продольный Т-образный паз. Эти пазы прошлифо-
ваны и доведены для обеспечения точности размера по ширине
(2-й класс) и строгой параллельности и перпендикулярности между со-
бой и по отношению к установочным шпонкам <?, закрепленным на кор*
пусе.
Рис. 61. Тиски к пневматическому приводу с подвижной зажимной
губкой.
На плите устанавливается базовая (неподвижная) губка 10, кото-
рая благодаря шпонке 9 и поперечному шпоночному выступу занимает
правильное положение по отношению к установочным шпонкам. Креп-
ление базовой губки в пазу плиты производится болтами 11 и гай-
ками 12.
Зажимная (подвижная) губка 1 перемещается по направляющей
части плиты. Снизу в зажимной губке имеется выем, в который входит
рабочая часть рычага 5. Зажим детали, установленной между губками,
происходит при перемещении тяги и рычага вправо.
Обе губки, так же как и плита, имеют ряд аналогичных по форме и
размерам пазов, в которых закрепляются сменные наладки, предназна-
ченные для обработки определенной детали или группы однотип-
ных деталей. Наладки могут фиксироваться также и по шпонкам 4,
закрепленным в обеих губках; крепление их в этом случае может про-
изводиться болтами через отверстия, выполненные в каждой из губок.
Меняя наладки, можно многократно использовать тиски, не снимая их
со станка.
Сменная наладка к этим тискам приведена на рис. 62. Здесь изде-
лие обрабатывается набором из двух трехсторонних цилиндрических
91
фрез. Базой для установки изделия служит боковая поверхность, кото-
рой изделие подводится к упорным штифтам 3, впрессованным в пра-
вую губку 2 наладки. Зажим изделия производится сферическими вы-
ступами правой 2 и левой 1 губок. В левую губку впрессован палец 4,
предназначенный для правильной взаимной установки губок. С помо-
щью резьбовых отверстий губки наладки жестко скрепляются с губками
тисков. Мерные пазы на губках позволяют производить установку их
на тисках в нужном положении.
Наладка, приведенная на рис. 63, предназначена для фрезерования
наклонного паза в изделиях цилиндрической формы. Базой для уста-
новки изделия является его цилиндрическая часть и верхний торец.
Изделие поджимается снизу шарнирным рычажком 3. Поджатие осу-
ществляется с помощью гильзы 7, на которую действует спиральная
пружина 6. Рычажок посажен на ось 4, ввернутую в правую губку 1.
Упором для изделия является шаблон 5, который посажен на ось 8,
установленную в правой губке.
После зажатия изделия правой 1 и левой 2 губками, имеющими
углубления по его диаметру, шаблон отводится поворотом его на оси
в сторону, чем обеспечивается свободный проход фрезы. Фиксация гу-
бок в тисках и относительно друг друга производится аналогично изло-
женному выше.
92
Сменные губки, показанные на рис. 64, предназначены для фрезе-
рования паза по размеру в. Деталь фиксируется по обработанному пред-
Рис* 63. Сменная наладка для фрезерования наклонного паза.
варительно отверстию, для чего в правую 5 и левую 3 губки впрессо-
ваны два цилиндрических пальца 4. Правильное положение изделия до-
стигается установкой его по шаблону 2, который после зажатия изде-
лия снимается.
93
Шаблон фиксируется по двум штифтам /, впрессованным в левую
губку. В этом случае губки имеют лишь мерные пазы для правильной
установки их на тисках, так как более точная их взаимная фиксация
в данном случае не требуется.
Тиски, изображенные на рис. 65, имеют одну поперечную зажимную
губку и работают также от пневмокамеры с тянущим движением тяги.
Рис. 64. Сменные губки к ти-
скам с установкой изделия по
съемному шаблону.
Здесь на основании 1 жестко укреплена плита 2, в Т-образных пазах
которой закрепляются опорные стойки, обеспечивающие правильную
установку обрабатываемого изделия.
Движение зажимной губке 3 передается от продольной тяги 5,
скрепленной с тягой пневмокамеры. При перемещении продольной тяги
вправо она поворачивает посаженную на ось 8 качалку 4, которая пере-
мещает поперечный рычаг 6. Последний сообщает движение зажимной
губке, в результате чего осуществляется зажатие изделия.
Резиновый амортизатор 7, закрепленный на плите, предотвращает
удар поперечного рычага о край выемки плиты.
94
В Т-образных пазах зажимной губки могут быть установлены раз-
личные призмы, упоры и тому подобные детали, служащие для зажа-
тия или правильной установки изделия.
Тиски рассчитаны на максимальное тяговое усилие 5000 кг. Рас-
стояние Н составляет: минимум— 115 мм, максимум — 150 мм.
Рис. 65. Тиски с поперечной зажимной губкой.
От той же пневмокамеры (см. рис. 43) работают тиски с двумя
зажимными подвижными губками: продольной и поперечной (рис. 66).
В этой конструкции с тягой пневмокамеры с помощью переходной вилки
связывается кронштейн 7, который, в свою очередь, шарнирно скреп-
лен с двумя тягами 8 и 10. Тяга 8, шарнирно соединенная с помощью
оси 5 с рычагом 4, сообщает движение продольной зажимной губке 3.
Тяга 10 передает усилие качалке 9, расположенной в пазу первой тяги,
при этом качалка поворачивается на оси 12 и перемещает рычаг И. По-
следний сообщает движение поперечной зажимной губке 13. Обе губки
работают одновременно. Перемещаются они по направляющим плиты2,
укрепленной на основании 1 тисков.-Базовая губка 6 может устанавли-
ваться в любом из поперечных Т-образных пазов плиты и закрепляется
с помощью болтов и гаек.
В остальном конструкция этих тисков аналогична описанным выше.
95
Сечение no 66
6. Тиски с встроенными приводами
В настоящее время на заводах большое внимание уделяется внед-
рению в производство пневмозажимных тисков с встроенными приво-
дами. Такие тиски должны быть универсальными, т. е. при соответ-
ствующей переналадке сменных элементов (наладок и упоров) должны
обеспечивать возможность обработки разнообразных по форме и разме-
рам деталей.
Тиски с регулируемой базовой губкой. Наиболее распространенная
конструкция таких тисков приведена на рис. 67 [4]. Тиски имеют диа-
фрагменную камеру, вмонтированную в основание 1, и поворотную пли-
ту 2. Зажимная губка 5 получает движение от пневмопривода через ры-
чаг-усилитель, смонтированный в поворотной плите. Установочная губ-
ка 4 с помощью винта 6 регулируется на нужный размер и стопорится
в таком положении специальными винтами (на фотографии не видны).
Наладки 7 — сменные. С помощью шпоночного соединения они
фиксируются на установочной и зажимной губках и закрепляются бол-
96
тами. При обработке различных по форме деталей устанавливаются
соответствующие наладки.
Техническая характеристика тисков
Диаметр основания................... 330 мм
Высота тисков........................140 мм
Высота рабочей части губок........... 45 мм
Ширина губок.........................130 мм
Максимальный раствор губок..........160 мм
Пневматический ход губок............. 10 мм
Усилие зажима (при давлении воздуха
в сети 4 кг/см2).................... 4000 кг
Вес тисков........................... 46 кг
Рис. 67. Универсальные тиски с регулируемой базовой губкой.
Тиски пригодны для работы как на горизонтально-, так и на вер-
тикально-фрезерных станках. Наладки их не сложны и сводятся к уста-
новке соответствующих сменных частей.
Другая конструкция пневматических тисков с регулируемой базовой
7 В. А. Волосатов
97
губкой, успешно примененная на заводе, приведена на рис. 68. На
основании 1 смонтирован корпус 2, в котором закреплен поршневой
пневмоцилиндр 20, закрытый снизу дном 16. В цилиндре помещен пор-
шень 18, жестко связанный со штоком 17. В окне последнего располо-
жено нижнее плечо рычага 5, посаженного на ось 3, запрессованную
Рис. 68. Тиски с встроенным поршневым приводом.
в корпус тисков. Верхнее плечо этого рычага связано с зажимной губ-
кой 6, которая перемещается по Т-образным направляющим верхней
плиты 4, скрепленной с корпусом.
Рабочий *ход зажимной губки осуществляется при попадании сжа-
того воздуха в верхнюю полость цилиндра, когда поршень и шток пере-
местятся вниз. Отход этой губки в исходное положение произойдет при
перемещении поршня вверх.
Распределение воздушного потока производится двухходовым кра-
ном 12, который укреплен на корпусе тисков.
98
Верхняя часть тисков выполнена поворотной; крепление корпуса
после установки верхней части под нужным углом производится бол-
тами 15 с Т-образной головкой и гайками 14.
Уплотнение поршня выполнено резиновым кольцом 19\ аналогично
осуществлено уплотнение штока.
Установка базовой (опорной) губки 9 на размер производится
с помощью винта 11 с ленточной или трапецоидальной нарезкой. Винт
проходит через колодку 10, которая посредством шпоночного выступа
и болтов 13 скрепляется с верхней плитой. При установке опорной
губки на размер колодка может устанавливаться в любой из четырех
шпоночных канавок верхней плиты.
Сменные наладки фиксируются на губках с помощью шпонок 8.
крепление наладок производится болтами 7 и 21.
Техническая характеристика тисков
Длина..............'.............. 500 мм
Ширина............................. 380 мм
Высота............................. 220 мм
Ширина губок........................180 мм
Максимальный раствор губок......... 200 мм
Пневматический ход губки............ 12 мм
Усилие зажима (при давлении воздуха
в сети 4 кг!см2) ................ 4000 кг
Общий вид таких тисков, установленных на горизонтально-фрезер-
ном станке для фрезерования детали по плоскости, приведен на рис. 69.
Однако, как показала практика работы ряда заводов, тиски опи-
санной конструкции имеют недостатки. Наиболее серьезным из них
является отсутствие жесткой базовой (опорной) губки. Подвижное
соединение этой губки даже при наличии стопорных болтов не обеспе-
чивает ее строго постоянного положения по отношению к фрезе. В про-
цессе работы под действием усилий резания и давления зажимной губки
такое крепление ослабевает, и опорная губка изменяет свое положение,
что отрицательно сказывается на точности размеров изделия. Это осо-
бенно ощущается при фрезеровании различных пазов, лысок и уступов
с линейными размерами, заданными от базовой плоскости детали. Прак-
тически на тисках, приведенных на рис. 67, не удается выдержать допу-
ски жестче ± (0,2н-0,3) мм без периодического промера деталей и до-
полнительного регулирования положения опорной губки. Поэтому наи-
более эффективно использование таких тисков при фрезеровании в тех
случаях, когда нет необходимости выдерживать точный размер от базы
(например, при фрезеровании по плоскости; см. рис. 69).
Вторым недостатком этих тисков является отсутствие торцевого
регулируемого упора, что затрудняет и усложняет наладку их при
фрезеровании с базой от торца детали. В этом случае приходится
7
99
устанавливать упор непосредственно на стол станка, что отнимает
довольно много времени.
Указанные недостатки заставляют искать другие конструктивные
решения пневмозажимных тисков для фрезерных работ, и лучшими
с этой точки зрения являются тиски, имеющие жесткую базовую губку.
Тиски с жесткой базовой губкой. Показанные на рис. 70 пневматиче-
ские тиски 1 с жесткой базовой губкой имеют удлиненную форму и рассчи-
Рис. 69. Общий вид тисков (по рис. 68), установленных на с ганке.
таны в основном на установку вдоль стола фрезерного станка. Кор-
пус 4 тисков выполнен литым. По его направляющим типа «ласточкин
хвост» перемещается подвижная (зажимная) губка S. Установка ее на
размер производится с помощью винта 9, которым в случае необходи-
мости можно производить также зажим детали вручную. Винт сооб-
щает движение зажимной губке через установленную в ней гайку 10.
На каждой губке укреплены сменные наладки 6; фиксация их произ-
водится по врезанным в губки шпонкам 7.
К левому торцу корпуса 4 прикреплен поршневой привод двусто-
роннего действия. В корпусе 1 привода перемещается поршень 3, несу-
щий две кожаные манжеты 2. Поршень скреплен с тягой 5, правый
1 Конструкция заимствована из книги «Приспособления для металлорежущих
станков». Обзор зарубежной техники. Машгиз, 1956.
100
Рис. 70. Тиски с жесткой базовой губкой и поршневым приводом.
конец которой шарнирно связан с посаженным на стержень винта рыча-
гом 14. Последний в верхней части имеет цилиндрические приливы, ко-
торые со скольжением помещены во втулках 12, впрессованных в ребра
корпуса.
На корпусе привода смонтирован воздухораспределительный кран,
в корпусе 17 которого вращается золотник 15. Под действием пружи-
ны 16 золотник поджимается к плоскости корпуса привода. Воздухопро-
водящие отверстия золотника расположены таким образом, чтобы при
повороте его рукояткой 18 воздух входил поочередно в одну из поло-
стей цилиндра и выходил в атмосферу из другой полости (см. ниже,
гл. V).
Фиксация положения золотника производится подпружиненным ша-
риком 19, который заскакивает в одну из лунок на кольце 20, укреплен-
ном на корпусе крана. Сжатый воздух через штуцер 21, скрепленный
с шлангом от сети, и штуцер 22, вставленный в корпус крана, попадает
в полость крана, а оттуда — в одну из камер привода.
При перемещении поршня влево тяга поворачивает рычаг, который
своей сферической частью давит на втулку 11. Последняя с помощью
винта производит перемещение подвижной губки и зажимает деталь.
Отход подвижной губки в исходное положение происходит при
перемещении поршня цилиндра вправо, при этом тяга поворачивает
рычаг, который за кольцо 13 отводит губку вправо.
Для обеспечения плавного подвода зажимной губки к изделию от-
верстия золотника крана имеют угол охвата несколько больше 90°. Ру-
коятка крана фиксируется кольцом 20 в трех положениях: первое — для
предварительного подвода губки, второе — для полного зажима изде-
лия и последнее — для выпуска воздуха из рабочей камеры цилиндра и
впуска его во вторую (нерабочую) камеру.
При первом положении рукоятки впускное отверстие в корпусе ци-
линдра лишь незначительно перекрывается каналом золотника, благо-
даря чему поступление воздуха в цилиндр происходит медленно. Это
предотвращает удары зажимной губки по изделию, а также закрепле-
ние изделия с перекосом.
Техническая характеристика тисков
Длина............................. 700 мм
Ширина............................ 250 мм
Высота............................ 145 мм
Ширина губок..................... 180 мм
Наибольший раствор губок......... 150, мм
Пневматический ход губки.........8—10 мм
Диаметр полости цилиндра......... ПО мм
Усилие зажима1 при давлении воздуха
в сети 4 кг/см2 ................. 1800 кг
1 При соотношении плеч рычага 5:1.
102
Специальный наконечник к шлангу сжатого воздуха для присое-
динения его к приспособлению также изображен на рис. 70. Обычно это
присоединение производится с помощью стяжных хомутиков или про-
сто мягкой проволокой; однако это отнимает много времени (особенно
при частой переналадке приспособлений) и ухудшает внешний вид
пневмоустановки. Специальный наконечник исключает эти не-
достатки.
Штуцер 21 жестко скрепляется со шлангом сети стяжным хомути-
ком. На штуцер 22 приспособления навинчивается накидная гайка 23
наконечника, имеющая резьбу с мелким шагом, при этом штуцер на-
конечника с помощью буртика подтягивается к штуцеру приспособле-
ния; соединение их уплотняется двумя резиновыми прокладками. Одна
из прокладок постоянно надета на коническое седло штуцера приспо-
собления, а вторая вставлена в расточку штуцера наконечника. Заточка
стопорного винта 24 входит в кольцевую канавку штуцера 21, благо-
даря чему обеспечивается соединение последнего с накидной гайкой
при нерабочем положении наконечника.
Для обеспечения надежной и быстрой связи наконечников со шту-
церами различных приспособлений такие наконечники должны быть
нормализованы. Резьбовое соединение должно обеспечивать их взаимо-
заменяемость. Пример соединения привода приспособления со шлангом
сети сжатого воздуха с помощью такого наконечника приведен
на рис. 73.
Аналогичные по принципу работы и устройству механической части
тиски, отличающиеся конструкцией привода, приведены на рис. 71.
Здесь пневматический цилиндр 5 сдвоенного типа смонтирован внутри
корпуса 1 тисков и закреплен на нем болтами 20 за фланец. Оба порш-
ня 6 и 10 жестко связаны со штоком 13 и уплотнены в соединении с ци-
линдром резиновыми кольцами 7. Уплотнение штока в соединении со
стенкой цилиндра и крышкой 11 выполнено сальниками <$, подтягива-
ние которых производится фланцами 9.
С целью предотвращения удара поршня 6 о стенки цилиндра и
крышки 3 установлены резиновые амортизационные кольца 4. Для луч-
шего направления штока в корпус тисков впрессована направляющая
втулка 16. Устройство механической части тисков аналогично приведен-
ной выше конструкции.
Шланг сети сжатого воздуха с помощью наконечника 15 присоеди-
няется к штуцеру 14, ввинченному в корпус тисков. От штуцера по
трубке 12 сжатый воздух попадает в воздухораспределительный кран 27.
При повороте рукоятки крана в положение «зажим» сжатый воздух по
трубкам 24 и 26 попадает в правые полости обеих камер цилиндра, и
поршни перемещаются влево, при этом шток поворачивает серьгу 18,
а последняя через винт 17 давит на зажимную (подвижную) губку 19.
При повороте рукоятки крана в положение «разжим» воздух по
трубкам 23 и 25 попадает в левые полости обеих камер цилиндра, и
103
о
Рис. 71. Тиски с жесткой базовой губкой и поршневым приводом сдвоенного типа.
поршни, а с ними и тяга перемещаются вправо. Это обеспечивает отход
зажимной губки в исходное положение.
Тиски снабжены торцевым регулируемым упором 2. Крепление его
производится болтом 21 и гайкой 22.
Рассмотренная конструкция тисков более компактна, чем преды-
дущая, и обеспечивает усилие зажима около 1800 кг (при давлении
в сети 4 кг!см2). Тиски можно устанавливать как вдоль, так и поперек
стола станка.
7. Специализированные фрезерные приспособления
Кроме рассмотренных универсальных фрезерных приспособлений,
на металлообрабатывающих предприятиях довольно широкое примене-
ние находят и так называемые специализированные приспособления.
Такие приспособления предназначаются для деталей определенного
класса (например, планок, валов и др.) и допускают переналадку для
обработки группы деталей различных типоразмеров, т. е. являются
в определенной мере универсальными.
Специализированные фрезерные приспособления дают возможность
обрабатывать детали различных размеров, не изготовляя специальных
самостоятельных приспособлений для каждого размера, что снижает
затраты и сокращает сроки подготовки производства. В то же время
наличие на заводе необходимых специализированных приспособлений
позволяет разгрузить такую универсальную станочную оснастку, как
тиски, что в условиях, на пример, .серийного и мелкосерийного производ-
ства имеет немаловажное значение.
Практика применения специализированных приспособлений пока-
зала, что внедрение их взамен обычной универсальной оснастки дает
ощутимое снижение затрат подготовительного времени на наладку стан-
ка. Достигается это путем некоторой специализации установочных и
зажимных элементов приспособления применительно к деталям опре-
деленного класса. Приведенные ниже примеры подтверждают ска-
занное.
В настоящем разделе описывается несколько конструкций таких
приспособлений с встроенными пневматическими приводами.
Приспособление для фрезерования прямоугольных деталей по пло-
скости. На Ленинградском заводе полиграфических машин фрезерование
различных прямоугольных деталей (планок и брусков) по плоскости про-
изводилось поштучно в пневматических тисках, представленных на
рис. 67. Ввиду большой потребности в подобных деталях такой метод
обработки не обеспечивал необходимой производительности труда, так
как при этом расходовалось довольно много вспомогательного времени.
На заводе спроектировано и внедрено в производство пневмоза-
105
8
Рис. 72. Пневматическое приспо-
собление для фрезерования дета-
лей типа брусков и планок.
жимное приспособление (рис. 72), позволившее снизить затраты вспо-
могательного времени и повысить производительность труда станоч-
ника.
В сварном корпусе 1 смонтированы семь поршневых цилиндров
одностороннего действия. Корпус 8 каждого цилиндра прикреплен к бо-
ковой плите 5, которая жестко связана с корпусом приспособления.
В цилиндрах перемещаются поршни; уплотнением их являются кожаные
манжеты 7.
С поршнем шарнирно с помощью оси 16 скреплен шток 2, связан-
ный с рычагом 17. Каждый из рычагов посредством съемных осей 21
соединен с зажимной планкой 22. Правильная установка приспособле-
ния на столе станка обеспечивается шпонками 13.
Изделия укладываются на каленую и точно шлифованную по-
душку 23, привернутую к корпусу приспособления. Базой для правиль-
ной установки изделия служат боковая упорная плоскость уступа
подушки и торцевой упор 12, врезанный в корпус.
При впуске сжатого воздуха через впускной кран 11 и воздухопро-
водящие трубки в рабочие полости цилиндров поршни перемещаются
влево. При этом рычаги, разворачиваясь на осях 19, посылают вперед
зажимные планки, вследствие чего происходит зажатие изделий. При
снятии давления в рабочей полости цилиндров поршни под действием
возвратных пружин 5 перемещаются вправо, благодаря чему происхо-
дит раскрепление изделий.
Регулирование усилия возвратных пружин производится подверты-
ванием регулировочных гаек 4.
Воздух от крана подводится по основной трубке 14 к среднему ци-
линдру, а от него в обе стороны к другим цилиндрам с помощью допол-
нительных трубок 15. Присоединение трубок к крышкам 9 цилиндров
выполнено с помощью штуцеров и накидных гаек. Окно в корпусе под
цилиндры закрыто щитком 10.
Это приспособление универсально. Путем установки различных по
высоте базового уступа подушек на нем можно обрабатывать планки и
бруски толщиной от 5 до 20—25 мм и шириной от 10 до 60 мм. Длина
установленного на подушке набора деталей не должна превышать
700 мм. На заводе изготовлены подушки с высотой базового уступа
3 и 10 мм, что позволяет обрабатывать детали в указанном диапазоне
толщин.
При изменении ширины изделий в диапазоне 10—15 мм зажим
обеспечивается путем регулировки положения зажимных планок, кото-
рая производится вращением резьбовых втулок 20, при этом в продоль-
ном направлении перемещаются кронштейны 18, а с ними и зажимные
планки. Осевое перемещение втулок ограничивается штифтами 24, ко-
торые проходят через кольцевую канавку втулки. Болты 25 служат для
стопорения втулок.
107
В случае необходимости установки в приспособлении изделий,
имеющих ширину, выходящую из указанных выше пределов, произво-
дится замена зажимных планок, для чего достаточно снять оси 21. За-
жатие изделий любой ширины (в указанном выше диапазоне) осуще-
ствляется с помощью зажимных планок соответствующего вылета.
Усилие на штоке каждого цилиндра составляет примерно 270 кг,
что при соотношении плеч рычагов 1 : 1 обеспечивает надежное закрепле-
ние изделий. Так, например, в этом приспособлении успешно обрабаты-
ваются одновременно четыре бруска размерами 25X40X150 мм на
вертикально-фрезерном станке при 900—1000 об/мин. шпинделя и глу-
бине резания около 2 мм.
Наладка приспособления производится непосредственно в производ-
ственном цехе и занимает, как правило, не более 10—15 мин. Примене-
ние этого приспособления повысило производительность труда примерно
на 10—15%. Оно может быть с успехом применено даже в условиях
производства небольшой серийности при наличии достаточной номен-
клатуры обрабатываемых на нем деталей.
Общий вид приспособления, установленного на вертикально-фре-
зерном станке, приведен на рис. 73.
Приспособления для обработки торцов планок на продольно-фрезер-
ных станках. На Ленинградском заводе полиграфических машин для об-
работки торцов плоских деталей прямоугольной формы ’(типа планок
и брусков) спроектированы пневмозажимные приспособления группо-
вого типа. Обработка торцов планок производится на продольно-фре-
зерном станке одновременно двумя фрезами.
Обработка таких деталей длиной от 190 до 500 мм производится
с помощью приспособления, приведенного на рис. 74. Корпус 22 имеет
направляющие Т-образной формы, по которым в продольном направ-
лении перемещаются три каретки 23, несущие по одной неподвижной 3 и
одной подвижной (зажимной) 7 губке. На губках имеются каленые,
точно прошлифованные и выверенные относительно друг друга наклад-
ки 4. На лицевой плоскости каждой каретки укреплены аналогично об-
работанные подушки 5, высота которых выбирается в соответствии
с размерами обрабатываемых деталей.
На каждой каретке смонтирован поршневой привод сдвоенного
типа. В цилиндре 21 привода перемещаются два поршня 18 и 19 с ре-
зиновыми уплотняющими кольцами 20. Поршни укреплены на штоке 17,
который шарнирно связан с качалкой 10, укрепленной с помощью
серьги 11 на соответствующей каретке.
Подвод сжатого воздуха от сети производится с помощью резино-
вых рукавов в металлической оплетке (ГОСТ 6286—52). Воздух по этим
рукавам подводится к распределительному одноходовому крану 1, уста-
новленному на средней каретке. От крана воздух по таким же рукавам
попадает сразу в оба привода крайних кареток и одновременно по труб-
ке 2 в привод средней каретки.
108
При попадании сжатого воздуха в обе левые полости каждого ци-
линдра поршни, а с ними и штоки перемещаются вправо, благодаря
чему происходит поворот качалок. От последних через болты 9 и
Рис. 73. Общий вид приспособления (по рис. 72), установленного на станке.
резьбовые регулировочные втулки 8 движение передается зажимным
губкам, в результате чего осуществляется зажим обрабатываемых дета-
лей. При выпуске сжатого воздуха из рабочих полостей цилиндров от-
ход штоков, а с ними и возврат зажимных губок в исходное положе-
ние происходит под действием возвратных пружин 6.
Перемещение зажимных губок в поперечном направлении произ-
водится по направляющим кареток, имеющим форму ласточкина
хвоста. Регулировка исходного положения зажимных губок осущест-
вляется путем вращения резьбовых втулок и изменения вылета
болтов.
Приспособление может работать при любой компоновке кареток:
они могут быть сдвинуты вплотную друг к другу или, наоборот,
109
НО
Рис. 74. Пневматическое приспособление для фрезерования торцов,
длинных планок.
раздвинуты до пределов направляющих корпуса, а также боковые ка-
ретки могут быть установлены несимметрично по отношению к средней.
Кроме того, любая из них или сразу две могут быть вообще сняты с при-
способления. В этом случае с каждой из снятых кареток снимается
и соответствующий воздухоподводящий рукав, а на освободившийся
штуцер крана (или сразу на оба) навертывается специальная заглуш-
ка 25 с уплотнительной прокладкой, что предотвращает утечку воздуха
через кран. После установки кареток на нужный размер их крепят на
корпусе болтами 24 и гайками.
На приспособлении установлен одноходовой кран с тремя выход-
ными рабочими отверстиями.
Для предотвращения разбрызгивания охлаждающей жидкости на
крайних каретках смонтированы специальные кожухи 12 с направ-
ляющими желобами, по которым жидкость стекает в пазы стола
станка.
Для присоединения рукавов к штуцерам крана и цилиндров край-
них кареток применен ниппель 14, который с помощью накидной гайки 15
соединяется со штуцером 16 крана или цилиндра и муфты 13. По-
следняя специальной внутренней нарезкой полукруглого профиля
с крупным шагом прочно навинчивается на металлическую оплетку
шланга, а обычной резьбой — на ниппель, при этом конусная часть по-
следнего плотно входит в отверстие рукава, благодаря чему дости-
гается хорошее уплотнение в соединении шланга.
При соответствующей наладке кареток приспособление позволяет
обрабатывать различные по размерам детали; оно снижает затраты
вспомогательного времени и повышает производительность труда в сред-
нем на 15%.
Усилие на каждой зажимной губке составляет примерно 280 кг
(при давлении воздуха в сети 4 кг/см2). Ход зажимной губки от приво-
да — 10 мм.
Стоимость изготовления такого приспособления в условиях маши-
ностроительного завода составляет примерно 150(3 руб.
Приспособление, приведенное на рис. 75, предназначено для обра-
ботки торцов планок и брусков длиной от 100 до 190 мм также на про-
дольно-фрезерном станке. Здесь на корпусе 1 жестко установлена непо-
движная губка 2, а по направляющим типа «ласточкина хвоста» переме-
щается зажимная губка 5. На обеих губках с помощью прихватов 3
закрепляются сменные накладки различной длины.
Три комплекта накладок 6 предназначены для обработки планок
длиной от 100 до 120 мм. Накладки имеют соответственно длины 98,
108 и 118 мм и устанавливаются на губках точно по мерным пазам на
них (размером 34 +0,05 мм).
Остальные семь комплектов накладок 4 предназначены для обра-
ботки деталей большей длины и имеют длины от 128 до 188 мм с интер-
валом через 10 мм. Эти накладки точно устанавливаются на губках по
111
к»
Рис. 75. Приспособление для фрезерования торцов коротких планок.
направляющим типа «ласточкина хвоста» и крепятся дополнительно
болтами.
Устройство привода и механизма перемещения зажимной губки
принципиально не отличается от описанного выше; однако здесь возврат
поршней в исходное положение производится также сжатым воздухом.
При впуске сжатого воздуха через двухходовой кран в левые полости
цилиндра происходят рабочий ход штока и зажим пакета деталей. При
впуске сжатого воздуха в полость а цилиндра происходит холостой ход
Рис. 76. Цанговое приспособление для фрезерования деталей
цилиндрической формы.
штока; зажимная губка отходит в исходное положение. Усилие каждого
зажима и ход губки аналогичны предыдущей конструкции.
Цанговое приспособление для фрезерования деталей цилиндриче-
ской формы [3]. Фрезерование различных лысок, шлицов, пазов и других
элементов на деталях цилиндрической формы при установке их в вер-
тикальном положении может с успехом производиться в приспособле-
нии, показанном на рис. 76.
В расточке корпуса 1 приспособления закреплена диафрагма 2.
Сжатый воздух от распределительного крана рисунке не показан)
подается в полость пневмокамеры и перемещает вниз шток 3, скреплен-
ный с диафрагмой. Шток сообщает движение цанге, которая связана
с ним с помощью замка байонетного типа или резьбы. При движении
цанги вниз происходит сжатие ее конусной частью колпака 5, наверну-
того на гильзу 4, Последняя точно сцентрирована в корпусе и является
направляющей для цанги, обеспечивая ее точное положение в приспо-
соблении.
8 В. А. Волосатов
113
Разжатие цанги и освобождение детали произойдет при снятии дав-
ления воздуха в пневмокамере. Под действием пружины 8 поршень воз-
вратится в исходное положение и освободит от нагрузки цангу.
Для правильной установки фрезеруемой детали по высоте в при-
способлении имеется упорный винт 6, После регулировки по высоте
в стойке 7 он контрится гайкой.
При наличии необходимого набора сменных цанг в приспособлении
можно обрабатывать большое количество деталей цилиндрической
формы. При соединении цанги со штоком в замок замена ее произво-
дится с минимальной затратой времени.
Обработка цилиндрических деталей с помощью этого приспособле-
ния взамен практикующейся обработки в патронах и других приспо-
соблениях позволяет до минимума снизить вспомогательное время на
закрепление деталей.
Приспособление может применяться на горизонтально- и верти-
кально-фрезерных станках.
Фрезерное приспособление с трехкулачковым зажимом. Это приспо-
собление (рис. 77) предназначено для закрепления различных деталей
при фрезеровании на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках.
В цилиндрическом корпусе 1 приспособления помещен поршень 5
с двумя кожаными уплотняющими манжетами 6. Поршень с помощью
гайки 4 жестко скреплен с пустотелым штоком 3. Уплотнением штоку
служат кожаные сальники 7, смонтированные соответственно в стенке
корпуса и крышке 2. Сжатие сальников достигается подтягиванием
колец 8.
С корпусом скреплена плита 9, в трех радиально выполненных па-
зах которой смонтированы три рычага 11, качающиеся на осях 10.
С рычагами шарнирно с помощью осей 12 связаны наконечники 13 и 15.
Наконечники 13 входят в пазы ползунов 14, а наконечники 15 — в окна
втулки 17, закрепленной с помощью гайки 16 на штоке.
Ползуны 14 перемещаются в трех Т-образных пазах плиты. На пол-
зунах с помощью .вкладышей 20 и болтов 19 закрепляются сменные ку-
лачки необходимой формы и размеров. Благодаря наличию рифлений
на опорных поверхностях Ползунов и кулачков последние можно уста-
навливать на нужном расстоянии от центра приспособления; при этом
кулачки можно установить как симметрично центру для зажатия детали
за цилиндрическую поверхность, так и несимметрично, что позволит за-
жимать детали другой формы (кулачки, эксцентрики и тому подобные
детали). Установка кулачков производится либо по рискам либо по эта-
лонной детали.
Сжатый воздух от распределительного крана 18 подается пооче-
редно в обе полости цилиндра. При перемещении поршня и штока вниз
происходят сжатие кулачков и зажим обрабатываемой детали. Освобо-
ждение ее произойдет при впуске сжатого воздуха в нижнюю полость
цилиндра и перемещении поршня со штоком вверх.
114
Рис. 77. Фрезерное приспособление с трехкулачковым зажимом.
8
115
Применение такого приспособления позволяет механизировать за-
крепление и раскрепление деталей при обработке их на фрезерных стан-
ках; его целесообразно применять даже в условиях небольшой серийно-
сти производства.
Изделие
Рис. 78. Приспособление с встроенным пневматическим приводом для
фрезерования в многоместных кассетах.
Приспособление для фрезерования в многоместных кассетах. Ориги-
нальная конструкция такого приспособления, предназначенного для
фрезерования деталей типа шарнирных болтов, рымов, валиков и тому
подобных деталей, приведена на рис. 78.
116
На основании 4 укреплен цилиндр 3, в котором под действием сжа-
того воздуха перемещается поршень 1 с резиновым уплотняющим коль-
цом 2. С поршнем связан шток 11, в пазу которого размещено нижнее
плечо рычага 13. Рычаг качается на оси 14, впрессованной в стойку,
приваренную к цилиндру. Верхнее плечо рычага с помощью оси 15 свя-
зано со штырем 9. Последний перемещается в каленой втулке 12.
Сменная кассета (рис. 79) состоит из неподвижной опорной губки 1
и набора подвижных (зажимных) губок 2, а также направляющей 4.
Зажимные губки перемещаются по двум колонкам 3.
Опорная губка кассеты с помощью имеющегося у нее мерного паза
устанавливается на шпоночный выступ каленой планки 7 приспособле-
ния (см. рис. 78). Опорой этой губке, а также направляющей кассеты
служат штыри 10. Крепление губки и направляющей кассеты произво-
дится двумя шарнирными прихватами 17, базой при этом являются ка-
леные клиновые планки 16.
Для правильной установки деталей по высоте служит упор 8. Уста-
новка его производится с помощью болта 5, а крепление осуществ-
ляется болтом 6.
При впуске сжатого воздуха через распределительный кран 18
в верхнюю полость цилиндра поршень со штоком перемещается вниз и
поворачивает рычаг, который посылает влево штырь. Последний прохо-
дит через отверстие направляющей кассеты и сжимает зажимные губки,
закрепляя изделия. Раскрепление изделий произойдет при впуске сжа-
того воздуха в нижнюю полость цилиндра.
Такое приспособление недорого в изготовлении и может с успехом
применяться в условиях серийного производства.
117
Cd
Рис. 80. Универсальная пневматическая шпиндельная бабка.
Универсальная пневматическая бабка. Зачастую при работе на фре-
зерных станках применяются шпиндельные бабки, в которых закре-
пляются, например, центры для поддерживания изделия в процессе
фрезерования. При пользовании такими бабками рабочий тратит вспо-
могательное время на подвод центра вручную к изделию и отвод его
после окончания фрезерования.
На одном из ленинградских заводов по предложению фрезеров-
щиков спроектирована и удачно внедрена в производство универсаль-
ная пневматическая шпиндельная бабка, сокращающая затраты вспо-
могательного времени станочника '(рис. 80).
К корпусу 1 сварной конструкции приварен цилиндр 5, в котором
под действием сжатого воздуха перемещается поршень 7. В двух канав-
ках последнего помещены уплотнительные резиновые манжеты 6. С порш-
нем жестко связан шпиндель 2, имеющий посадочное отверстие (диамет-
ром 18А) для установки сменного инструмента (центров). Уплотнением
шпинделя в соединении с цилиндром служит сальник 3.
Во избежание ударов поршня о стенки цилиндра установлены амор-
тизирующие текстолитовые кольца 4.
Сжатый воздух от сети подводится-через штуцер 11 к двухходовому
распределительному крану 9, укрепленному на фланце 8. От крана воз-
дух подается поочередно в обе полости цилиндра.
Крепление шпинделя в нужном положении производится танген-
циальным зажимом с помощью рукоятки 10.
Правильная установка бабки на столе станка осуществляется по
шпонкам 12. Конструкция такой шпиндельной бабки проста и надежна.
Применение ее повышает производительность труда станочников.
ГЛАВА HI
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ДЛЯ СВЕРЛИЛЬНЫХ И СТРОГАЛЬНЫХ СТАНКОВ
8. Приспособления для вертикально-сверлильных станков
Скальчатые кондукторы.1 Из числа универсальных приспособлений,
применяемых при работе на сверлильных станках, наиболее широкое
распространение имеют скальчатые кондукторы.
Обладая всеми преимуществами быстродействующего приспособле-
ния, скальчатые кондукторы являются универсальной оснасткой, допу-
скающей переналадку для обработки ряда деталей определенного типа.
Их можно широко применять в условиях различной серийности произ-
водства— от крупносерийного до мелкосерийного.
Скальчатые кондукторы с пневматическими приводами обеспечи-
вают еще большую эффективность, так как снижают затраты физиче-
ского труда станочника и повышают производительность труда. В то же
время они не сложнее таких же кондукторов, работающих от ручного
привода, а иногда даже проще их.
Наличие необходимого количества таких кондукторов определенных
типоразмеров и выбранной конструкции позволяет обходиться без боль-
шого количества специальной оснастки, что ощутимо снижает стоимость
и сокращает сроки подготовки производства новых изделий.
Конструкция универсального скальчатого кондуктора консольного
типа с пневмоцилиндром приведена на рис. 81. В чугунном корпусе 1
кондуктора укреплен цилиндр 2, в котором под действием сжатого воз-
духа перемещается поршень 4 с резиновым уплотнением 3. Поршень
жестко связан со штоком 16, а последний с прижимной плитой 9. Две
1 Подробнее о конструкциях скальчатых кондукторов, их типах и разновидностях
см. М. А. Ан сер о в и В. Ф. Гущин. Приспособления для сверлильных станков,
Машгиз, Л., 1950.
120
Mow
консольно расположенные колонки 10 предотвращают разворот плиты.
Шток точно перемещается по двум направляющим втулкам 6 и 7.
В нижней из них 6 расположено резиновое уплотнение 5, а в верх-
ней 7 — войлочный сальник <$, предохраняющий втулки от загрязнения.
Правильная установка сменной наладки на прижимной плите обес-
нашшвО
печивается фиксацией кондукторной плиты наладки по двум направ-
ляющим пальцам: цилиндрическому 15 и ромбическому //, которые
жестко укреплены на плите 9. Крепление кондукторной плиты наладки
на прижимной плите кондуктора производится гайками 12.
С целью расширения номенклатуры обрабатываемых на кондук-
торе деталей прижимная плита его выполнена в виде скобы, что позво-
ляет располагать кондукторные втулки на сменных плитах в различных
комбинациях. Это выгодно отличает данную конструкцию кондукторов
от ряда других.
На корпусе кондуктора установлен сменный центральный палец/7,
121
благодаря которому достигается правильная установка изделия (при
наличии на нем базового отверстия) или опорной плиты сменной на-
ладки. Шпонка 13, закрепленная в пазу корпуса кондуктора, предотвра-
щает разворот наладки. Крепление опорной плиты наладки к корпусу
производится четырьмя винтами, под которые на корпусе имеются резь-
бовые отверстия.
С помощью распределительного крана 14, смонтированного на кор-
Рис. 82. Сменная наладка для сверления
отверстий во втулке.
цах втулки изображена на рис. 82.
пусе, производится впуск сжато-
го воздуха поочередно в обе ка-
меры цилиндра.
При перемещении поршня и
штока вниз прижимная плита
кондуктора прочно зажимает из-
делие, установленное предвари-
тельно непосредственно на кор-
пусе или на опорной плите на-
ладки.
Раскрепление изделия после
окончания сверления происходит
при впуске сжатого воздуха в
нижнюю камеру цилиндра и пе-
ремещении поршня вверх.
Сменная наладка к та-
кому кондуктору для свер-
ления отверстий в обоих флан-
Здесь фиксация изделия произво-
дится по центральному пальцу с базой от обработанного предвари-
тельно отверстия. Кондукторная плита наладки закрепляется на при-
жимной плите кондуктора.
Стоимость изготовления такого кондуктора составляет примерно
600 руб'., а наладки—50—70 руб.
Известно довольно много разновидностей пневматических скальча-
тых кондукторов консольного типа. Но все они принципиально сходны
с рассмотренной конструкцией.
Для сверления крупногабаритных деталей применяются скальчатые
кондукторы портального типа. Одна из таких конструкций приведена на
рис. 83. Здесь в чугунном литом корпусе 1 смонтирован сдвоенный сило-
вой привод диафрагменного типа, имеющий две диафрагмы: верхнюю 6
и нижнюю 10, закрепленную на кронштейне 11.
Сжатый воздух из сети через распределительный кран (показан
штриховой линией) попадает одновременно в обе рабочие полости при-
вода А и Б, при этом шток 9 перемещается вниз и с помощью имею-
щейся на нем зубчатой нарезки вращает шестерню 12. Последняя, свя-
занная с помощью шпонки с валом 14, сообщает ему вращение, которое
от него передается двум шестерням 15. Эти шестерни, сцепленные с зуб-
122
чатой частью цилиндрической 5 и ромбической 7 колонок, перемещают
их вниз, благодаря чему происходят перемещение кондукторной плиты
и зажим изделия. Шестерня 12 имеет точное направление в кронштей-
не 13, закрепленном в корпусе кондуктора. Вал точно направляется во
фланцах 16, прикрепленных к корпусу.
123
Колонки перемещаются в двух стойках 4 и 8, жестко укрепленных
на корпусе. В стойках имеются шариковые масленки 2, которые обес-
печивают смазку колонок. Фиксация сменной кондукторной плиты про-
изводится по направляющим пояскам колонок; крепление ее осуще-
ствляется двумя гайками 3.
Установка на корпусе сменных подкладок и других деталей для
фиксации изделий при сверлении производится по центральной базовой
расточке на лицевой поверхности корпуса, а также по Т-образному пазу.
В пазу производится также крепление фиксирующих изделие деталей.
Заслуживает внимания конструкцйя универсального скальчатого
пневматического кондуктора портального типа для сверления цен-
трального отверстия в рычагах, тягах и других деталях, где базой яв-
ляются обработанная наружная цилиндрическая поверхность и торец
(рис. 84).1 Кондуктор отличается простотой конструкции и удобством
в эксплуатации.
В корпусе 1 кондуктора с помощью плиты 4 укреплена диафрагма 3,
связанная с поршнем 2.
Сжатый воздух от сети по воздухопроводящим трубкам попадает
в распределительный кран 16 с коническим золотником. При повороте
рукоятки 15 крана воздух попадает в полость А пневмопривода, при
этом поршень перемещается вниз и перемещает две скрепленные с ним
колонки 8, а также кондукторную плиту 7. Последняя осуществляет
зажим изделия.
При повороте рукоятки в исходное положение воздух из полости А
выходит в атмосферу, а диафрагма, поршень колонки и кондукторная
плита возвращаются в исходное положение под действием возвратной
пружины 14.
Колонки точно направляются по втулкам 6, запрессованным в плиту 4,
Поршень имеет точное направление по втулке 5.
Цля фиксации деталей при сверлении предназначается сменная ба-
зовая втулка 12, которая устанавливается в стакане 13, закрепленном
в плите и в корпусе кондуктора. В случае сверления деталей с различ-
ными базовыми диаметрами втулка соответственно заменяется другой.
В кондукторной плите расположен стакан 9, в котором устанавли-
вается сменная кондукторная втулка 10. Здесь же имеется прижимное
кольцо И. С помощью конической расточки последнего осуществляются
центрирование и зажим изделия. Если изделие имеет фланец или вы-
ступ, перекрывающий диаметр расточки этого кольца, то зажим изде-
лия производится непосредственно плоскостью кондукторной плиты,
а центрирование — по втулке 12.
Наладка такого кондуктора для сверления деталей с базой от
обработанной цилиндрической поверхности (выступа) не представляет
1 М. А. Емельянов. Универсальные пневматические скальчатые кондукторы.
«Информационно-технический листок ЛДНТП» № 59, 1957.
124
Рис. 84. Скальчатый портальный кондуктор упрощенной конструкции.
трудностей и сводится к установке базовой втулки 12 и кондукторной
втулки 10 с нужными размерами отверстий. В случае необходимости
меняется также прижимное кольцо 11 и, исходя из размеров изделия,
изменяется соответственно высота набора прокладных колец по раз-
меру Н, чем обеспечивается надежный зажим изделия кондукторной
плитой.
При сверлении деталей, где базой
Рис. 85. Сменная наладка к скальчатому
кондуктор}7 (по рис. 84).
является часть цилиндрической
поверхности (например, у ры-
чагов), т. е. когда нельзя ба-
зировать изделие по втулке
12, применяется сменная на-
ладка, приведенная на рис. 85.
Обойма 1 с впрессованной в
нее втулкой надевается на вы-
ступающую цилиндрическую
часть стакана кондуктора и
закрепляется боковым вин-
юм 4. Трафарет 2, имею-
щий базовую призматическую
часть, устанавливается на
нужном расстоянии от центра
кондуктора и закрепляется в
таком положении болтом 3.
Правильная наладка тра-
фарета проще всего достигает-
ся путем установки его по
просверленной или размечен-
ной детали (эталону). В этом
случае эталон с помощью ин-
струмента (например, сверла)
ориентируют в кондукторе, а
затем по нему устанавливают
трафарет сменной наладки.
Можно производить установку
трафарета и по блоку плиток,
который подбирается исходя
и устанавливается между пальцем 5 и
из заданного размера изделия
плоскостью боковой планки 6.
Такой кондуктор успешно внедрен в производство и применяется
на заводе для сверления большого числа деталей (около 100 наименова-
ний). Внедрение его в производство повысило производительность труда
и снизило затраты на подготовку производства, что дало заводу эконо-
мию порядка 40 000 руб. в год.
Пневмозажимные столы. При работе на сверлильных станках во мно-
гих отраслях машиностроения всё большее применение получают пнев-
126
мозажимные универсальные столы. Такие столы, выполняя функции
крепежного приспособления, позволяют упростить конструкцию кондук-
торов и удешевить стоимость их изготовления.
Ниже приводится описание нескольких таких столов, внедренных
в производство на ленинградских заводах.
Рис. 86. Пневмозажимной стол для накладных кондукторов.
Пневмозажимной стол для накладных кондукторов показан на
рис. 86. Здесь в корпусе 1 сварной конструкции смонтирован пневмати-
ческий привод, состоящий из диафрагмы 6 и поршня 7. Цилиндриче-
ская шейка последнего с помощью резьбы связывается с тягой 4, кото-
рая может регулироваться по высоте. Контрится тяга гайкой 3.
С корпусом жестко связана базовая плита 2, на лицевой поверхно-
сти которой имеются посадочная кольцевая расточка и Т-образный паз.
Кольцевая расточка обеспечивает правильную установку на базовой
плите различных сменных подкладок для установки изделий; Т-образный
127
паз предназначен для крепления таких подкладок к плите (например,
при больших их размерах).
Сжатый воздух от штуцера 5 попадает в рабочую полость привода
и отжимает вниз диафрагму; при этом поршень перемещается также
вниз и с помощью тяги производит закрепление изделия, кондуктора и
сменной подкладки.
Раскрепление изделия происходит при снятии давления воздуха;
возвращение поршня и диафрагмы в исходное положение произойдет
под действием возвратной пружины 9, расположенной в крышке 8.
Винты 10 ограничивают перемещение поршня вверх.
Воздухораспределительный кран монтируется непосредственно на
корпусе стола с лицевой стороны.
Стол прост конструктивно и дешев в изготовлении (около 500—
600 руб.). Применение таких столов ускоряет и упрощает сверление
изделий по накладным кондукторам, повышая производительность труда
на 10—20%.
При сверлении на вертикально-сверлильных станках деталей, имею-
щих, например, систему отверстий с параллельными осями, прихо-
дится перемещать кондуктор или непосредственно самую деталь для
совмещения оси инструмента с осью очередной кондукторной втулки
или точки разметки. Для быстрого и легкого перемещения кондукторов
можно применять легкоподвижные в двух взаимно-перпендикулярных
направлениях столы различной конструкции.1 Такие столы повышают
производительность труда станочника и расширяют производственные
возможности сверлильных станков.
Однако известные конструкции таких столов чрезмерно громоздки,
сложны конструктивно, а следовательно и дороги в изготовлении. Новая
конструкция стола со свободно перемещающейся («плавающей») плитой
(разработка М. 3. Запольских), отличающаяся простотой в эксплуата-
ции и изготовлении, приведена на рис. 87. Стол имеет надежное пневма-
тическое закрепление подвижной части, что позволяет сверлить отвер-
стия довольно большого диаметра (порядка 20—25 мм).
Устройство и принцип работы стола заключаются в следующем.
Основание 1 закрепляется на столе сверлильного станка. В средней
части основания имеется отверстие а, в котором размещен шток 5 пнев-
мокамеры. Последняя состоит из корпуса 3 и завальцованной в нем
стальной диафрагмы 4\ своим внутренним диаметром диафрагма также
с помощью завальцовки прочно укреплена на штоке.
Шток винтами 9 жестко скреплен с подвижной плитой 2 стола. На
плите с помощью Т-образных пазов укрепляется кондуктор для сверле-
ния определенной детали или же сама деталь.
Перемещая подвижную плиту за рукоятки 8, совмещают ось кон-
1 М. А. А н с е р о в и В. Ф. Гущин. Приспособления для сверлильных станков.
Машгиз, 1950.
128
дукторной втулки с осью инструмента и производят закрепление подви-
жной плиты. Для этого поворотом рукоятки крана 10 впускают сжатый
воздух через горизонтальное и вертикальное отверстия подвижной пли-
ты и наклонное отверстие штока в полость между дном расточки корпу-
Рис. 87. Стол со свободно перемещающейся плитой.
са пневмокамеры и диафрагмой. При этом диафрагма прогибается и от-
тягивает поршень вниз, благодаря чему подвижная плита поджимается
к плоскости основания и удерживается от перемещения. Одновременно
корпус пневмокамеры поджимается к дну расточки основания, обеспе-
чивая заклинивание подвижной плиты и пневмокамеры.
После сверления очередного отверстия воздух из пневмокамеры вы-
пускается в атмосферу, и подвижная плита вновь освобождается.
Обод 7 препятствует разбрызгиванию охлаждающей жидкости,
9 В. А. Волосатое
129
которая по решеткам 6 и отверстиям в подвижной плите и штоке сте-
кает в пазы стола станка.
Применение таких столов снижает утомляемость и повышает про-
изводительность труда станочника.
Пневмозажимная настольная головка. Такая головка (рис. 88) пред-
назначена для крепления на столе вертикально-сверлильного станка
различных деталей (конструкция разработана ВПТИ МТМ).
Головка состоит из пневматического цилиндра 1 (рис. 88, а) и стой-
ки 11, закрепленной на столе сверлильного станка. В стойке помещена
скалка 12, которая может регулироваться по высоте и поворачиваться
вокруг своей оси на 360°. Крепление скалки производится тангенциаль-
ным зажимом от рукоятки 16.
В отверстии скалки расположен стержень 8; Т-образная часть его
входит в соответствующий паз цилиндра. За счет рифлений, нанесенных
на поверхностях цилиндра и планки 9, положение цилиндра по отноше-
нию к оси стержня можно регулировать. Крепление его в нужном поло-
жении достигается подтягиванием гайки 10, которая поджимает план-
ку 9 к плоскости цилиндра и одновременно стопорит стержень.
В горизонтальном направлении стержень вместе с цилиндром также
может устанавливаться на нужный вылет; крепление стержня в скалке
производится рукояткой 13.
Таким образом, цилиндр может устанавливаться в любом положе-
нии, включая поворот его на любой угол в горизонтальной плоскости по
отношению к оси стойки.
В цилиндре под действием сжатого воздуха перемещается поршень 4,
имеющий кожаные манжеты 3. В поршень впрессована каленая втул-
ка 2, в которой помещен рычаг 6. Другой конец рычага расположен в
расточке крышки 7, привернутой к цилиндру. Средняя часть рычага
проходит через отверстие штока 5. Последний несет на себе планку 18,
которая крепится на нем болтом 17. Планка имеет V-образную форму.
Сжатый воздух от сети подводится к штуцеру 15, а от него к крану 14.
При переключении рукоятки последнего сжатый воздух попадает
поочередно в обе камеры цилиндра и перемещает поршень.
При перемещении поршня вниз происходят поворот рычага и опу-
скание штока, при этом планка производит зажим изделия. При впуске
воздуха в другую камеру цилиндра поршень переместится вверх, и ры-
чаг поднимет шток—произойдет освобождение изделия.
Усилие зажима изделия при давлении в сети 4 кг/см2 равно 550 кг.
Пневматический ход штока составляет 12—13 мм.
Применение таких головок позволяет повысить производительность
труда и облегчает труд станочника.
Кондуктор с кулачковым зажимом изделия. Универсальный кондук-
тор с пневматическим кулачковым зажимом изделия и консольным рас-
положением кондукторной плиты показан на рис. 89. В корпусе 1
кондуктора под действием сжатого воздуха перемещается поршень 2
130
Go
ND
Рис. 89. Универсальный кондуктор с кулачковым зажимом изделия.
с кожаными уплотнительными манжетами 3. При перемещении поршня,
а с ним и штока 13 вниз втулка 12 разворачивает вокруг осей 5 кулач-
ки 6. Последние придают движение двум ползунам 7, а через них и за-
жимам 9. Связь каждого ползуна с соответствующим зажимом осуще-
ствляется с помощью винта 8. Установка зажимов на необходимый раз-
мер изделия производится также с помощью винтов 8. На зажимах
устанавливаются сменные кулачки, которые закрепляют изделие. Креп-
ление кулачков производится болтами 10; правильная их установка
обеспечивается шпонками И. Закрепление изделия, в зависимости от
его формы, может производиться также и при разжиме ползунов, для
чего необходимо установить соответствующие кулачки.
Сменная наладка, состоящая из кондукторной плиты и втулок (по-
казана штриховой линией), устанавливается на стойке 14 по двум фик-
саторным пальцам: цилиндрическому 15 и ромбическому 18. Закреп-
ляется кондукторная плита гайками 17 с помощью шпилек 16.
Установка зажимов на нужный размер производится по контроль-
ным рискам, нанесенным на боковых поверхностях зажимов, одна из
которых совмещается с риской на лицевой поверхности плиты 4. Цля
более точной установки зажимов (с точностью до 0,05 мм) служат ри-
ски, выполненные на торце каждого ползуна 7 и на винте 8.
Воздухораспределительный кран 20 укреплен на плите 4 с помощью
кронштейна 19.
Рассмотренная конструкция кондуктора выполнена с двумя зажим-
ными кулачками, что обусловливается характером обрабатываемых на
нем деталей. По такому принципу могут быть изготовлены кондукторы
с тремя или четырьмя кулачками, которые могут иметь как индивиду-
альную, так и самоцентрирующую установку.
Универсальный корпус для сверления рычагов и вилок. Детали этой
группы в некоторых отраслях производства подвергаются сверлению
с базой от предварительно расточенного отверстия на ступице. Для
этой цели может быть с успехом применен универсальный корпус с
пневмозажимом, приведенный на рис. 90.
В основании 1 сварной конструкции расположены две подвижные
тяги: нижняя 7 и верхняя 8. Они получают движение от поршневого
пневмоцилиндра, шток 11 которого шарнирно связан с верхней тягой, а
выступающая резьбовая часть корпуса 12 — с нижней. Верхняя тяга
имеет рифленую поверхность, на которой с помощью болта 10 и гайки
закреплена стойка 9.
Нижняя тяга с помощью оси 5 шарнирно скреплена с качалкой 3,
укрепленной в основании на оси 4: Качалка связана со штоком 2, кото-
рый перемещается в точно выполненном отверстии основания. В осно-
вание впрессована базовая каленая втулка 6, предназначенная для уста-
новки сменного пальца наладки.
Сменная наладка к такому корпусу для сверления рычага изобра-
жена на рис. 91. Она состоит из установочного пальца 2, укрепляемого
133
Рис. 90. Универсальный корпус для сверления рычагов и вилок.
во втулке корпуса и служащего для правильной установки изделия, за-
жимной быстросъемной шайбы 1 и кондуктора. Зажимная шайба с по-
мощью кольцевых проточек связывается со штоком корпуса.
Кондуктор состоит из подставки 3 и двух кондукторных плиток:
средней 5 и верхней 7, в которых расположены кондукторные втулки 4.
Между кондукторными плитками расположен подвижной трафарет 6.
С помощью Т-образной выемки он связывается со стойкой корпуса.
Рис. 91. Сменная наладка для сверления рычага.
В зависимости от конфигурации изделия трафарет выполняется призма-
тической или другой формы, обеспечивающей правильную фиксацию
детали.
Правильная установка кондуктора на основании корпуса по задан-
ному размеру L изделия достигается за счет фиксации его положения
шпоночным выступом подставки 3 по мерным поперечным пазам
основания. Установка кондуктора в поперечном направлении произ-
водится с помощью штифта 8 по мерным пазам на основании
корпуса.
При впуске сжатого воздуха в рабочую полость цилиндра шток 11
(рис. 90) перемещается влево и посылает вперед верхнюю тягу, а с ней
и солдатик, при этом трафарет наладки центрирует изделие и произво-
дит его предварительное поджатие. Когда перемещение верхней тяги
прекратится, корпус цилиндра отойдет вправо, при этом нижняя тяга
135
переместится также вправо и повернет качалку. Последняя через шток
и зажимную шайбу наладки осуществит зажим изделия.
После сверления производят впуск сжатого воздуха в другую по-
лость цилиндра, при этом тяги переместятся в противоположные перво-
му циклу стороны (верхняя — вправо, а нижняя — влево) и освободят
изделие. Затем снимают зажимную шайбу, изделие поворачивают во-
круг оси базового отверстия, выводят правый его конец из кондуктора,
а затем снимают с установочного пальца.
Применение такого корпуса для сверления указанных деталей по-
вышает производительность труда и позволяет избежать необходимости
изготовления сложных специальных кондукторов для сверления каждой
отличной по размерам детали. Стоимость изготовления сменной наладки
к такому корпусу в 2—3 раза ниже стоимости изготовления специаль-
ного кондуктора. Благодаря этому такие корпуса целесообразно приме-
нять даже в условиях небольшой серийности производства при наличии
достаточной номенклатуры обрабатываемых на них деталей.
9. Пневмозажимы для радиально-сверлильных станков
При сверлении деталей с большим числом отверстий на радиально-
сверлильных станках крепление изделий на тумбе станка производится,
как правило, обычными винтовыми зажимами, при этом довольно много
вспомогательного времени расходуется на закрепление и раскрепление
детали.
На нескольких машиностроительных заводах успешно применены
пневматические зажимы, сокращающие непроизводительные потери
времени.
На рис. 92 приведен стол с пневматическим зажимом, смонтирован-
ным в тумбе 1 радиально-сверлильного станка. Он состоит из пневмати-
тического поршневого цилиндра 2, шток 7 которого получает переме-
щение в вертикальном направлении. С помощью резьбового отверстия
со штоком связывается болт зажимной планки (на рисунке не показа-
на). При использовании пневмозажима заглушка 6 снимается.
Цилиндр двойного действия; оба хода штока могут быть использо-
ваны как рабочие. Подача воздуха в цилиндр осуществляется краном S,
от которого воздух по трубкам 9 и 10 попадает поочередно в обе по-
лости цилиндра.
Войлочный сальник 3, смонтированный в кольце 4, предохраняет
цилиндр от пыли и грязи. Подтягивание сальника осуществляется гай-
кой 5. Такой пневмозажим может быть смонтирован как в специально
изготовленной, так и в имеющейся на станке тумбе с небольшой ее дора-
боткой. Пользование им удобно и не требует каких-либо специальных
приспособлений.
Несколько иначе конструктивно решен пневмозажим, изображен-
ный на рис. 93. Здесь цилиндр 7 подвешен внутри тумбы радиально-
136
Рис. 92. Пневмозажимной стол для радиально-сверлильного станка.
137
Рис. 93. Подвесной пневмозажим для радиально-сверлильного станка.
138
сверлильного станка на тягах 8. В шток цилиндра ввинчивается тяга 6,
а с последней связана вилка 4, в которой с помощью штыря 5 закреп-
ляется прихват 3. Последним производится крепление обрабатываемой
детали.
Впускной кран 2, а также другая необходимая аппаратура смонти-
рованы на панели управления 1.
Применение таких пневмозажимов на радиально-сверлильных
станках повышает производительность труда станочника и улучшает
использование станочного парка. Изготовление их по силам любому за-
воду и обходится в 500—600 руб.
10. Универсальный стол с пневмозажимами
для поперечно-строгальных станков
На поперечно-строгальных станках типа «Шепинг» зажатие изде-
лий производится рабочим с помощью обычных винтовых зажимов от
руки. В зависимости от размеров изделия на столе станка нередко уста-
навливается одновременно 2—3 и более зажимов.
Закрепление изделия с помощью таких зажимов требует от рабо-
чего значительных физических усилий и вспомогательного времени, что
снижает производительность труда.
На Ленинградском заводе полиграфических машин спроектирован
изготовлен и успешно применен универсальный стол к поперечно-стро-
гальным станкам с пневматическими зажимами (рис. 94).1
Стол имеет плиту 10, которая закрепляется на основном столе или
непосредственно на станине строгального станка. К плите приварен
щит 9, который крепится дополнительными болтами к станине станка.
На щите укреплены три пневматических цилиндра одностороннего дей-
ствия. В корпусе 7 каждого цилиндра расположен поршень 6, на кото-
ром закреплена кожаная манжета, являющаяся уплотнением.
С поршнем связан шток 4, шарнирно соединенный с серьгой /. Серь-
ги аналогичным способом связаны с тремя тягами 8, помещенными в
пазах плиты. Каждая серьга подвижно посажена на ось, расположен-
ную в кронштейне 2, который жестко скреплен с крышкой 3 цилиндра.
Тяга 8 шарнирно связана с качалкой 17, которая качается на оси,
впрессованной в вилку 16 с резьбовым концом. Второй конец качалки
соединен с помощью оси 18 с зажимом 13.
Плита имеет три продольных Т-образных паза, в одном из которых
устанавливается упорная планка 11. Шпоночный выступ последней
плотно входит в паз стола. Два свободных Т-образных паза стола за-
крываются вкладышами (на рисунке не видны), что предотвращает по-
падание в них стружки и пыли.
Работа стола заключается в следующем. При попадании сжатого
1 Конструкция предложена автором.
139
воздуха через одноходовой кран 19 в камеры А цилиндров поршень
перемещается влево и поворачивает серьгу, которая толкает тягу впра-
Разоез по А 5
Рис. 94. Универсальный стол с пневмозажимами для продольно
строгальных станков.
во. Последняя через качалку действует на зажим. Зажимы давят на
зажимную планку 12, с помощью которой осуществляется закрепление
изделия.
При переключении крана происходит раскрепление изделия, при
140
этом воздух из рабочих камер цилиндров уходит в атмосферу, а пор-
шни под действием возвратных пружин 5 перемещаются в исходное
(правое) положение. Действие остальных деталей зажимного устройст-
ва протекает в обратной последовательности.
Рис. 95. Общий вид пневмозажимного стола, смонтированного на станке.
Для регулировки исходного положения зажимов 13 служат резьбо-
вые втулки 14, которые помещены со скольжением в отверстиях плиты.
С помощью двух цилиндрических штифтов, впрессованных в плиту и
входящих в кольцевую канавку каждой втулки, последние удерживают-
ся от продольного перемещения. Вращая каждую из втулок, можно из-
менять величину вылета вилки 16, что и определяет исходное положение
зажимов. Крепление втулок после настройки зажимов на нужный раз-
мер производится болтами 15. Для удобства подхода к болтам во вре-
мя их крепления зажимы откидываются на 180°.
141
Соединение зажимов с качалками выполняется с таким расчетом,
чтобы зажимы имели некоторую свободу и возможность качания в го-
ризонтальной плоскости. Для этого отверстия под ось 18 в качалках
зенкуются с обеих сторон под небольшим углом.
Зажимы, упорная и зажимная планки — сменные. В зависимости от
размеров обрабатываемого изделия они могут быть заменены зажима-
ми с другими размерами вылета и упорной и зажимной планками дру-
гой высоты. Стол снабжается комплектом зажимов, а также и зажим-
ных планок необходимых размеров.
Сжатый воздух к цилиндрам подается по латунным трубкам 20, ко-
торые с помощью штуцеров 22 и накидных гаек 21 соединены с цилин-
драми и краном.
Для предотвращения раскрепления изделия в случае падения дав-
ления воздуха в сети пневмоподводку к станку необходимо снабдить
обратным клапаном и предохранительным приспособлением.
При Соответствующем соотношении плеч рычагов и качалок можно
получить значительный выигрыш в силе зажима. Рассмотренная кон-
струкция обеспечивает зажимное усилие на каждом зажиме порядка
300 кг. Перемещение зажимов составляет около 10 мм.
Общий вид пневмостола, смонтированного на поперечно-строгаль-
ном станке, приведен на рис. 95.
ГЛАВА IV
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ,
СНИЖАЮЩИЕ ТРУДОЕМКОСТЬ СЛЕСАРНЫХ И РУЧНЫХ РАБОТ
Кроме станочной оснастки, всё большее применение получает пнев-
матика на заводах в различных приспособлениях для слесарных и дру-
гих ручных работ. Успешно применен сжатый воздух и для прессов,
ранее работавших от ручных приводов.
Ниже приводится описание некоторых конструкций таких приспо-
соблений.
11. Пневматические слесарные тиски
При выполнении различных слесарных операций в тисках значи-
тельное повышение производительности труда может быть достигнуто
за счет перевода обычных винтовых тисков на пневматику. Особое зна-
чение это имеет в условиях серийного и крупносерийного производства,
где не требуется частой перестройки губок тисков на размер, а работа
их сводится лишь к закреплению и раскреплению детали.
Для перевода слесарных тисков на пневматику на ряде заводов
успешно применена универсальная подушка (рис. 96), отличающаяся от
приведенной в литературе [4] простотой конструкции и компактностью.
Имеющиеся в наличии слесарные тиски (показаны штриховой лини-
ей) устанавливаются на подставку 2, на которой они центрируются
кольцевой проточкой. Крепление тисков производится болтами через
Т-образные пазы подставки. Благодаря наличию этих пазов тиски мо-
гут поворачиваться на нужный угол в горизонтальной плоскости, что
облегчает обработку наклонных поверхностей деталей.
Подставка закреплена на основании 11, во внутренней полости ко-
торой расположена резиновая диафрагма 10, На основании укреплен
одноходовой кран 1, через который сжатый воздух попадает в полость
основания, при этом диафрагма отжимается вверх, перемещая шток 9.
143
Последний нажимает на свободный конец серьги 4, которая, разворачи-
ваясь на оси, закрепленной в неподвижной губке 7 тисков, тянет вправо
маточную гайку 6. Эта гайка через ходовой винт 5 перемещает подвиж-
ную губку 3, вследствие чего осуществляется зажатие детали.
При выпуске сжатого воздуха из полости основания шток возвра-
щается в исходное положение благодаря пружинящему действию диа-
Рис. 96. Пневматическая подушка к слесарным тискам.
фрагмы; отход подвижной губки происходит под действием возвратной
пружины 8.
Благодаря наличию воздушного регулятора 12 обеспечивается плав-
ный подвод подвижной губки к детали. Резкий подвод губки может при-
вести к образованию вмятин и других повреждений на изделии.
Перевод тисков на пневматический зажим не исключает возможно-
сти ручного зажатия детали, которое может применяться в случае па-
дения давления сжатого воздуха в сети или временного отсутствия его.
При давлении воздуха в сети 4 кг/см2 тиски развивают усилие по-
рядка 3500 кг. Пневматический ход губки равен примерно 12 мм.
Стоимость изготовления такой подушки около 300 руб., а передел-
ка существующих тисков обходится не более 150 руб. и не представляет
особой сложности.
Конструкция пневматической подушки для перевода на пневматику
144
о
Волосатое
Рис. 97. Пневматическая подушка к слесарным тискам.
слесарных тисков с направляющей подвижной губкой круглого сече-
ния показана на рис. 97. Здесь на основании 1 установлена подставка 2.
Между ними помещены диафрагма 8 и диск 9. При попадании сжатого
воздуха через впускной кран 11 в полость между дном основания и диа-
фрагмой последняя поджимается вверх и давит на диск. Диск толкает
шток 10. а последний поворачивает на оси 7 двуплечий рычаг 6. Рычаг
связан с гильзой 3, которая навернута на винт тисков, благодаря чему
подвижная губка получает перемещение вправо (зажим изделия).
При выпуске воздуха из рабочей полости подушки подвижные де-
тали возвращаются в исходное положение под действием пружины 5,
смонтированной в стакане 4, при этом подвижная губка отходит в ис-
ходное положение и изделие освобождается.
Усилие зажима таких тисков составляет 1100 кг при давлении воз-
духа в сети 4 кг!см2.
Переделка существующих тисков в этом случае сведена к миниму-
му: сверлятся и нарезаются четыре отверстия для крепления стакана и
фрезеруется паз под рычаг.
12. Пневматическое приспособление для правки валов
При обработке длинных валов (более 1 м) на токарных станках
происходит их деформация (продольный изгиб), достигающая иногда
3—4 мм и более. Перед дальнейшей обработкой валов необходимо этот
изгиб устранить, для чего производится их правка. Правка вручную тре-
бует больших затрат времени и труда.
На Ленинградском заводе полиграфических машин успешно приме-
нено универсальное пневматическое приспособление для правки валов
на токарных станках, механизирующее эту трудоемкую операцию. Кон-
струкция и принцип работы приспособления (рис. 98) заключаются в
следующем.
Диафрагменная пневмокамера сдвоенного типа смонтирована в
корпусе приспособления, который имеет верхнюю плиту 1, промежуточ-
ную плиту 20 и дно 19. Между ними закреплены две резиновые диа-
фрагмы 18, связанные посредством двух гаек с верхним 16 и нижним 17
дисками. Оба диска связаны со штоком 15, на верхнюю резьбовую
часть которого навернут колпак 5.
В колпаке расположен боек 6, имеющий сферическую часть, наплав-
ленную слоем красной меди. С помощью колпака производится регули-
ровка вылета бойка, который зависит от диаметра вала, подлежащего
правке в приспособлении. В случае необходимости боек может быть
легко снят, для чего отвинчивается боковой стопорный винт.
В Т-образных пазах верхней плиты размещены две каретки 2, несу-
щие два откидных крюка 9. смонтированных на осях 8. Удержание
крюков в рабочем положении производится с помощью съемных шты-
рей 7. В крюках устанавливаются сменные вкладыши 10 с различными
146
наиб зоо
наим2д0
Рис. 98. Приспособление для правки валов на токарных станках.
размерами рабочей (радиусной) части. Последняя наплавляется слоем
красной меди для предотвращения вмятин на изделии.
Каретки устанавливаются на нужном расстоянии от бойка; после
этого они крепятся на верхней плите с помощью болтов 3.
Приспособление устанавливается на направляющие станины токар-
ного станка под заднюю бабку. Для этого предназначены два призма-
тических 14 и два цилиндрических (на рисунке не видны) ролика, смон-
тированные на радиальных шарикоподшипниках, что обеспечивает
Рис. 99. Правка вала с помощью приспособления.
легкое перемещение приспособления по направляющим станка. Оси
роликов закреплены в проушинах кронштейнов 13, которые могут регу-
лироваться в поперечном направлении в зависимости от расстояния
между направляющими станка.
Крепление кронштейнов производится болтами за Т-образные пазы
промежуточной плиты. Положение роликов по высоте также может из-
меняться в зависимости от высоты центров станка. Крюки 12 служат
для предотвращения опрокидывания приспособления при работе. Изо-
гнутая часть крюков подводится под направляющую станины станка.
Крюки крепятся с помощью гаек 11.
При попадании воздуха в верхнюю Б и нижнюю А полости пневмо-
камеры происходят перемещение штока вверх и прогиб вала в крюках.
Опускание бойка произойдет при переключении впускного крана, когда
148
выточка золотника соединит рабочие полости пневмокамеры с атмосфе-
рой. Теперь под действием пружин 4 произойдет опускание штока и
бойка.
Техническая характеристика приспособления
Усилие на штоке (при давлении воздуха
в сети 4 KtjcM2)................... 5000 кг
Диаметр вала, подвергаемого правке:
максимальный........................... 60 мм
минимальный....................... 20 мм
Наибольший ход штока................. 30 мм
Максимальное расстояние между крюка-
ми (L)............................... 500 мм
Правка вала на токарном станке с помощью описанного приспо-
собления показана на рис. 99. Вал ставится в центра и проверяется на
биение. Для этого на лицевую поверхность верхней плиты устанавлива-
ют стойку с индикатором. Измерительный стержень индикатора подво-
дят к образующей вала. При повороте вала в центрах и продольном
перемещении приспособления место наибольшего прогиба вала опреде-
ляют по индикатору. Затем подводят к этому месту боек приспособле-
ния и изгибают вал в сторону, противоположную обнаруженному про-
гибу. Затем вновь проверяют по индикатору биение вала и в случае
необходимости производят дополнительный его прогиб.
Применение такого приспособления повысило производительность
труда более чем в 3 раза и избавило рабочих от тяжелого физического
труда.
13. Пневматические прессы
На рис. 100 приведена конструкция пневматического настольного
пресса мощностью 1000 кг (при давлении воздуха в сети 4 кг/см2),
удачно примененного на Карбюраторном заводе для выполнения раз-
личных слесарно-сборочных работ (например, запрессовки штифтов и
осей).
На основании 1 установлены пневматический цилиндр 2 и сварной
корпус И пресса. В цилиндре перемещается поршень 4 с двумя закреп-
ленными на нем кожаными манжетами 3. С поршнем жестко связан
шток 7, уплотнением которого является сальник 9, регулируемый гай-
кой 8. Уплотнение смонтировано в крышке 5, скрепленной с цилиндром.
Сжатый воздух от педального впускного крана (см. гл. V, стр. 161)
подводится к двум штуцерам 6 — верхнему и нижнему. От них воздух
попадает поочередно в верхнюю или нижнюю камеру цилиндра.
В верхней части шток шарнирно связан с двуплечим рычагом 10,
который качается в корпусе пресса на оси 12. Правое плечо рычага
также шарнирно связано с сухарем 13; последний установлен в пазу
бойка 14. Боек перемещается в направляющих бронзовых втулках 15 и
имеет посадочное отверстие, в которое устанавливаются сменные пуан-
М9
8
Рис. 100. Малогабаритный пневматический пресс.
соны соответствующей формы и размеров. На плите 16 укрепляются
опорные подставки для правильной установки изделия относительно
верхней части пресса.
Рабочий ход бойка (вниз) происходит при движении поршня вверх;
при перемещении поршня вниз боек поднимается. Ход бойка ра-
вен 40 мм.
Пресс компактен и занимает мало места. Работать на нем удобно
и производительно, он может с успехом заменить прессы с ручным при-
водом.
Другая конструкция настольного пневматического пресса изобра-
жена на рис. 101. Здесь применен цилиндр сдвоенного типа, благодаря
чему можно получить выигрыш в силе без рычагов. Мощность пресса
1300 кг при давлении воздуха в сети 4 кг!см2.
Станина 15 пресса — сварная. К ней болтами прикреплен цилиндр 12,
в котором расположены два поршня: нижний 6 и верхний 10. Каж-
дый поршень уплотнен кожаными манжетами 7; под действием пружин-
ных колец 11 манжеты плотно поджимаются к стенкам цилиндра, что
обеспечивает герметичность соединения.
Оба поршня жестко закреплены на штоке 9. Уплотнением в соеди-
нении штока с цилиндром и с нижней крышкой 5 служат сальники 8,
закрепленные гайками.
Через верхний штуцер 14, осевое и радиальное отверстия штока
сжатый воздух попадает одновременно в обе рабочие полости цилиндра:
верхнюю — между верхним поршнем и верхней крышкой 13 и ниж-
нюю — между нижним поршнем и стенкой цилиндра, при этом происхо-
дит перемещение штока вниз (рабочий ход).
Холостой ход штока (подъем) происходит при выпуске сжатого
воздуха из рабочих полостей цилиндра в атмосферу и впуске его через
нижний штуцер 4 в нижнюю нерабочую полость цилиндра. Верхняя не-
рабочая полость цилиндра всё время сообщается с атмосферой и в ра-
боте не участвует. В связи с этим верхний поршень выполнен с одной
манжетой уплотнения.
Сменный пуансон 2 закрепляется на выступающем конце штока
с помощью гайки 3. В данном случае пуансон имеет конусную лунку
для завальцовки изделия.
На нижней плите 1 имеется центральное посадочное отверстие,
предназначенное для правильной установки подставок или других дета-
лей, базирующих изделие.
Ход штока у пресса данной конструкции составляет 100 мм. Пода-
ча воздуха в цилиндр производится краном с педальным управлением.
14. Пневмопривод для пиноли задней бабки токарного станка
При обработке деталей на токарном станке с применением враща-
ющихся, рифленых и других центров поджатие пиноли задней бабки
151
Рис. 101. Пневматический пресс с цилиндром сдвоенного тина.
152
производится вручную. В этих случаях при малом машинном времени и
больших партиях деталей целесообразна установка на задней бабке
пневматического привода, что снижает затраты вспомогательного вре-
мени.
Простая и надежная .конструкция такого привода показана на
рис. 102. Здесь в корпусе задней бабки с помощью двух конических
штифтов 3 укреплен цилиндр 5, в котором под действием сжатого воз-
духа перемещается поршень 7. Уплотнением поршня служат резиновые
Рис. 102. Пневматический привод для пиноли задней бабки
токарного станка.
кольца S; текстолитовые шайбы 6 предотвращают удары поршня о стен-
ки цилиндра и крышки 9.
При перемещении поршня перемещается также шток 2, в котором
расположен винт 1. Последний, будучи связан с пинолью задней бабки,
передает ей осевое перемещение. Уплотнением штока являются резиновые
кольца 4.
Воздухораспределительный кран со штуцером монтируется на ли-
цевой стороне цилиндра (на рисунке не виден).
Наличие такого пневмопривода не мешает ручному перемещению
пиноли с помощью маховика (показан условным пунктиром).
Благодаря простоте конструкции изготовление такого привода об-
ходится примерно в 2 раза дешевле, чем изготовление приводов, опи-
санных в литературе [4].
15. Приспособление для удаления штучных заготовок при штамповке
При изготовлении различных деталей на эксцентриковых прессах
значительная часть вспомогательного времени затрачивается штампов-
щиком на закладку в штамп и удаление штучных заготовок.
153
Для механизации удаления штучных заготовок из штампов может
быть с успехом использован сжатый воздух, для чего применяется при-
способление, приведенное на рис. 103. С помощью этого устройства
струя сжатого воздуха подается в рабочую зону штампа только при хо-
лостом ходе ползуна пресса (движение вверх).
Рис. 103. Приспособление для удаления штучных заготовок при
штамповке (а) и державка для крепления шланга (б).
На станине пресса жестко закрепляется кронштейн 9, в который
запрессован стакан 2. К коническому седлу стакана с помощью пру-
жины 4 прижимается клапан 5. Регулировка усилия пружины произ-
водится подвертыванием гайки 3.
На ползуне пресса монтируется штанга 16, несущая кронштейн 15.
В пазу последнего закрепляется болт 14, в котором шарнирно укрепле-
на собачка 13. Положение собачки может регулироваться: по высоте —
за счет изменения высоты вылета болта 14, а в продольном направле-
нии — изменением вылета кронштейна 15 или перемещением болта в па-
зу последнего.
Сжатый воздух от сети подводится к штуцеру 7, откуда он попадает
154
в верхнюю полость стакана, при этом клапан 5 своей конической ча-
стью плотно поджимается к седлу стакана, благодаря чему прекращает-
ся дальнейшее прохождение воздуха. При движении ползуна пресса
вверх собачка поднимает вверх свободное плечо рычага 11. Рычаг, пово-
рачиваясь на оси 10, толкает шток 8, который поднимает вверх клапан;
при этом сжатый воздух проходит в нижнюю полость стакана, а отту-
да— в штуцер 6. Штуцер резиновым шлангом соединяется с латунной
трубкой, выходное отверстие которой подводится к рабочей зоне
штампа. Подача сжатого воздуха в штамп прекратится, когда при пово-
роте рычаг соскочит с собачки, а клапан под действием пружины зай-
мет исходное положение.
При перемещении ползуна пресса вниз (рабочий ход) собачка по-
вернется на оси, а затем займет исходное положение. Рычаг удержи-
вается в исходном положении планкой 12. Уплотнение штока выполне-
но двумя резиновыми сальниками, которые расположены в проточках
гайки 7.
Для крепления шланга или трубки подачи воздуха на прессе при-
способление снабжено специальной шарнирной державкой, имеющей
наконечник 21 с шаровой головкой. В отверстии его с помощью болта 20
укрепляется трубка подачи воздуха. Закрепление наконечника в под-
пятнике 18 производится гайкой 19. Сам подпятник с помощью гайки 17
укрепляется на станине или на столе пресса в соответствующем месте.
Применение таких приспособлений повышает производительность
труда штамповщиков и позволяет экономно расходовать сжатый воз-
дух, чего нельзя обеспечить при установке на прессах непрерывно дейст-
вующих устройств.
ГЛАВА V
АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ
При работе с пневматическими приспособлениями в магистраль
пневмопроводки включается аппаратура управления: распределитель-
ные краны, обратные клапаны, регуляторы давления и скорости поступ-
ления сжатого воздуха, а также масленки и водоотделители известных
конструкций. Часть перечисленной аппаратуры нередко включается не-
посредственно в конструкцию пневматического приспособления (напри-
мер, кран и обратный клапан).
Правильный выбор конструкции этой аппаратуры во многом спо-
собствует качественной безаварийной и длительной работе пневмо-
устройства.
В настоящей главе приведено описание ряда новых и усовершен-
ствованных конструкций различной аппаратуры управления, которые
могут применяться для любого вида пневматических устройств.
16. Распределительные краны
Впуск сжатого воздуха в полости цилиндров, а также выпуск отра-
ботанного воздуха в атмосферу производятся распределительными кра-
нами. Разновидностей кранов существует на практике довольно много.
Наибольшее распространение получили краны с плоскими и цилиндри-
ческими золотниками.
Ниже рассмотрены краны, обладающие рядом преимуществ, позво-
ляющих успешно применять их в различных пневмозажимных приспо-
соблениях.
Одноходовой кран. Одноходовые краны предназначаются для впуска
сжатого воздуха только в одну (рабочую) полость цилиндра, т. е. они
позволяют произвести с помощью сжатого воздуха одно рабочее движе-
ние. Одноходовые краны применяются для приводов одностороннего
156
действия, где возврат поршня или диафрагмы в исходное положение
происходит без применения сжатого воздуха (см., напр., рис. 94).
Конструкция простого одноходового крана с плоским золотником
показана на рис. 104, а. В корпусе 4 укреплены два штыря, один из ко-
торых (9) соединяется со шлангом сети сжатого воздуха, а с помощью
второго (5) кран связывается с цилиндром приспособления.
С корпусом соединена крышка 8, в которой помещен золотник 6.
Под действием пружины 7 золотник поджимается к плоскости корпуса
крана. Поворот золотника производится с помощью оси 3, на которую
посажена рукоятка 1; гайка 2 скрепляет ось с рукояткой.
Рис. 104. Одноходовой воздухораспределительный кран.
Золотник (рис. 104, б) такого крана имеет глухой дугообразный
паз а, дугообразный паз б с отверстием и сквозное отверстие в.
Сжатый воздух через паз б и отверстие золотника попадает в по-
лость между золотником и крышкой крана, благодаря чему обеспечи-
вается постоянное надежное поджатие золотника к плоскости корпуса.
При повороте рукоятки в положение, показанное на рисунке, отверстие
в золотнике совмещается с отверстием в корпусе крана, и воздух про-
ходит в рабочую полость цилиндра. Если повернуть рукоятку в поло-
жение, показанное штриховой линией, то канал а золотника соединит
отверстие в корпусе крана с отверстием г, и отработанный воздух из ци-
линдра выйдет в атмосферу.
В обоих случаях сжатый воздух непрерывно подается в камеру
между золотником и крышкой крана, что обеспечивает герметичность
места сопряжения корпуса с золотником.
Конструкция крана отличается простотой и небольшими габарита-
ми. Благодаря наличию выступающего резьбового штыря 5 кран можно
легко присоединить к любому месту цилиндра привода, что позволяет
157
широко применять такие краны для универсальных и других приспособ-
лений.
Двухходовой кран. Этот вид кранов предназначается для впуска сжа-
того воздуха в две полости пневмопривода, т. е. для придания поршню
или диафрагме двух ходов, каждый из которых может быть использо-
ван в качестве рабочего. Такие краны имеют наиболее широкое приме-
нение на практике и используются во многих универсальных приспо-
соблениях.
Устройство двухходового крана (рис. 105, а) принципиально не от-
личается от приведенного выше одноходового крана. Здесь штуцера
расположены под углом 90° друг к другу, а в корпусе имеется одно по-
перечное отверстие, сообщающееся с атмосферой и через дополнитель-
ное вертикальное отверстие с канавкой а золотника (рис. 105, б).
При повороте рукоятки крана вправо (показано на рисунке) сжа-
тый воздух по канавке б и двум сквозным отверстиям золотника про-
158
ходит через левый штуцер в полость цилиндра привода. В то же время
воздух из другой полости цилиндра через правый штуцер и канавку а
золотника выходит в атмосферу. При повороте рукоятки влево воздух
аналогичным путем подается в другую полость цилиндра.
У двухходовых кранов зачастую встречается и другое расположе-
ние штуцеров (например, под углом 60°). Однако это несколько услож-
Рис. 106. Модернизация золотников двухходовых кранов:
а — для работы со снятым давлением воздуха; б — для предварительного
поджатия изделия.
няет изготовление золотников и, как правило, приводит к усложнению
конструкции самого крана.
При использовании двухходовых кранов для приспособлений, рабо-
тающих со снятым давлением воздуха в рабочей полости цилиндра или
камеры, необходимо переделать золотник крана в соответствии с
рис. 106, а.1 При положении I рукоятки крана сжатый воздух из сети
С через отверстие а золотника пройдет в рабочую камеру цилиндра Дь
и произойдет зажим заготовки. В это же время воздух из камеры Къ по
канавке золотника выйдет в атмосферу Л. При повороте рукоятки в ней-
тральное положение II канавка-сектор золотника соединит полость
1 Схема дана для крана с расположением штуцеров под углом 60°.
159
камеры /<i с атмосферой, и давление в рабочей камере цилиндра будет
снято. В положении III рукоятки сжатый воздух из сети попадет в ка-
меру /<2 цилиндра, и поршень (или диафрагма) переместится в другую
сторону.
Схема, приведенная на рис. 106, б, показывает работу золотника
двухходового крана с предварительным поджатием заготовки, которое
практикуется с целью более плавного подвода зажимных деталей
приспособления (например, губок тисков) к изделию во избежание
забоин на последнем и преждевременной порчи приспособления.
Здесь при положении I рукоятки крана канавка золотника только незна-
чительно перекрывает впускное отверстие, благодаря чему в рабочую
камеру пневмопривода попадает вначале малая доза сжатого воздуха.
Рис. 107. Кран с цилиндрическим золотником.
Затем в положении II рукоятки отверстия золотника и корпуса крана
полностью совместятся, и произойдет зажатие изделия. При положе-
нии III рукоятки воздух из рабочей камеры выпускается в атмосферу,
и изделие раскрепляется.
Благодаря такой модернизации золотников кранов улучшается ра-
бота и повышается эффективность использования пневмозажимных
устройств. Кроме того, исключается необходимость изготовления кра-
нов другой конструкции.
Впускной кран с цилиндрическим золотником. В металлообрабаты-
вающих цехах часто применяют сжатый воздух для очистки деталей от
грязи, стружки и при других побочных работах; часто сжатый воздух
используется также для различных лакокрасочных работ. При этом
наблюдается увеличенный расход сжатого воздуха, так как практически
такие работы ведут без применения кранов, т. е. воздух подается непо-
средственно из шланга от сети.
Для регулирования выхода сжатого воздуха в таких случаях может
быть применен кран, спроектированный и успешно внедренный на Ле-
нинградском заводе полиграфических машин (рис. 107). В корпусе 1 на
оси 3 шарнирно укреплена рукоятка 2, при нажатии на выступающее
плечо которой золотник 4 отходит вправо. При этом резиновая шайба 5
отходит от торца расточки корпуса, и сжатый воздух, поступающий от
160
штуцера 7, через центральное отверстие корпуса попадаете канавку б;
отсюда по двум отверстиям а сжатый воздух выходит либо прямо
в атмосферу, если производится, например, обдувка деталей, либо
с помощью переходного штуцера в присоединенное к крану приспособле-
ние (например, пульверизатор).
После того как рабочий отпустит рукоятку, возвратная пружина 6
переместит золотник влево, и резиновая шайба перекроет щель, через
Рис. 108. Двухходовой кран с педальным управлением.
которую проходил сжатый воздух. Прохождение воздуха через кран
прекратится.
Такие впускные краны могут широко применяться на заводах как
наконечники к шлангам от сети сжатого воздуха. Благодаря их приме-
нению резко сократятся нерациональные потери сжатого воздуха, так
как рабочий будет иметь возможность легко регулировать его расход.
Двухходовой кран с педальным управлением. Зачастую при проекти-
ровании пневматических приспособлений ставится задача освободить
руки станочника от выполнения каких-либо операций по управлению
приспособлением. В этих случаях необходимо применять впускные
краны с педальным (ножным) управлением.
На рис. 108 приведена конструкция такого крана с плоским золот-
ником. Стойка 1, на которой смонтирован корпус 2 крана, устанавли-
вается непосредственно на приспособлении либо рядом с ним. Педаль 12
И В. А Волосатов
161
Сечение пи б 5
Сечение по АА
Рис. 109. Кран с двумя цилиндрическими
золотниками.
шарнирно с помощью оси 13 связана с кронштейном 14\ последний за-
крепляется под верстаком или подставкой, на которой установлен кран.
При нажатии на педаль трос 11
тянет вниз серьгу 7. Серьга, будучи
связана с рейкой 4, переместит ее
вниз, благодаря чему произойдет
поворот шестерни 10. Через ось 9
шестерня повернет золотник S, при
этом произойдет впуск сжатого воз-
духа в рабочую полость пневмопри-
вода (рабочий ход поршня или
диафрагмы).
Если рабочий отпустит педаль,
рейка поднимется вверх под дей-
ствием возвратной пружины 6, рас-
положенной в стойке 5. Теперь ше-
стерня провернет золотник в обрат-
ную первому случаю сторону, и воз-
дух из рабочей полости выйдет в
атмосферу. Одновременно произой-
дет впуск сжатого воздуха в дру-
гую полость пневмопривода.
Подвод сжатого воздуха от се-
ти производится через штуцер 3,
ввернутый в стойку. Отверстия а
и б служат для связи крана с пнев-
моприводом; через отверстие в осу-
ществляется выход воздуха из по-
лостей привода в атмосферу.
Такие краны успешно приме-
нены, например, для настольных
пневматических прессов. Их выгод-
но применять также для слесарных
тисков и других пневматических
приспособлений.
Распределительные краны с ци-
линдрическими золотниками. На
многих заводах за последнее время
стали широко применять распреде-
лительные краны с двумя цилиндри-
ческими золотниками, обеспечиваю-
воздуха в полостях цилиндра. Одна
щие механическое снятие давления
конструкций такого крана с цилиндрическими золотниками показана
рис. 109.
В корпусе 2 точно выполнены два продольных отверстия, в которых
ИЗ
на
162
перемещаются золотники 4 и 5. Сжатый воздух по штуцеру 1 поступает
в горизонтальное отверстие а. При нажатии на золотник 4 воздух по
отверстию а попадает в полость между рабочими поясками золотника,
а отсюда по отверстию б в полость пневмоцилиндра.
После прекращения воздействия на золотник последний под дей-
ствием пружины 6 отходит в исходное положение (на рисунке это соот-
ветствует положению золотника 5). Теперь отверстие а будет отклю-
чено от отверстия б пояском золотника, и подача воздуха в цилиндр
прекратится. В то же время отверстие б будет сообщаться с атмосферой
через отверстие в правой гайке 3, благодаря чему давление в полости
цилиндра будет снято.
Аналогична работа и правого золотника 5. Здесь выходное отвер-
стие в должно быть соединено со второй полостью пневмоцилиндра.
В свободном состоянии оба золотника под действием пружин отве-
дены в исходное положение, при котором обе полости пневмоцилиндра
будут сообщаться с атмосферой, т. е. давление в цилиндре будет снято.
Недостатком крана описанной конструкции является невозможность
регулировки давления поступающего в пневмопривод воздуха. Особенно
это ощущается при эксплуатации универсальных пневмозажимных
устройств, в которых наряду с изделиями из черных металлов обраба-
тываются изделия из легкоДеформируемых материалов (например, алю
миния, цинковых и других сплавов и т. п.). При обработке изделий из
таких материалов необходимо понизить давление воздуха, поступаю-
щего в пневмопривод, с нормального (4 кг/см2) до 2—2,5 кг/см2, в зави-
симости от жесткости обрабатываемого изделия, в противном случае
при зажатии изделия его можно легко деформировать.
Учитывая сказанное, лучше применять кран с встроенным редук-
ционным клапаном диафрагменного типа, изображенный на рис. ПО.
Здесь в корпусе 6 смонтированы два цилиндрических золотника 17, ра-
бота которых протекает аналогично работе описанной выше конструк-
ции. Отвод золотников в исходное положение происходит под действием
пружин 16\ натяжение пружин осуществляется гайками 15.
Редукционный клапан выполнен в виде резиновой диафрагмы 5, за-
крепленной в корпусе с помощью стакана 3. Диафрагма скреплена
с толкателем 4. На диафрагму действует спиральная пружина 2, натя-
жение которой регулируется колпачком 1.
Сжатый воздух от сети по штуцеру 7 поступает в полость А кор-
пуса, где расположен клапан, представляющий собой резиновую шай-
бу 9, укрепленную на стержне 10. При ослаблении пружины 2 толкатель
отводится диафрагмой в исходное положение (показано на рисунке),
и клапан под действием пружины 11 и сжатого воздуха примыкает
к торцу втулки 8, перекрывая проход сжатого воздуха в пневмопривод.
Для обеспечения прохода воздуха в пневмопривод подвертыванием
колпачка сжимают пружину 2 и прогибают диафрагму, при этом толка-
тель давит на стержень клапана и отводит резиновую шайбу от торца
1Г
163
втулки. В результате между последней и шайбой клапана образуется
щель, по которой сжатый воздух поступает в полость Б корпуса, а за-
тем по отверстию а в золотниковую часть крана. Регулированием уси-
лия пружины, действующей на диафрагму, создают щель нужного раз-
Рис ПО. Кран с встроенным редукционным клапаном.
мера, которая обеспечивает необходимое давление воздуха, поступаю-
щего в пневмопривод.
Заданное давление воздуха поддерживается автоматически. Так,
в случае падения давления воздуха в сети давление его на диафрагму
ослабевает, и она под действием пружины 2 получает больший прогиб.
В результате воздухопроводящая щель увеличивается, и давление воз-
духа в полости Б остается прежним. Если же, наоборот, давление воз-
духа в сети возрастает, то происходит распрямление диафрагмы, и кла-
пан уменьшает щель; давление воздуха в полости Б крана опять
остается прежним.
164
Наблюдение за давлением воздуха, поступающего в золотниковую
часть крана, производится по манометру 12, который закреплен в кор-
пусе и закрыт колпачком 13.
Кран с помощью трех винтов укрепляется непосредственно на
станке либо на приводе. Два штуцера 14 связываются воздухопроводя-
щими трубками с полостями пневмопривода.
Применение крана с встроенным редукционным клапаном позволяет
избежать необходимости изготовления и включения в пневмоподводку
специального регулятора давления и в то же время обеспечивает воз-
можность обработки изделий из легкодеформируемых (цветных) мате-
риалов, когда требуется небольшое давление воздуха. Механизм редук-
тора такого крана обладает необходимой чувствительностью к колеба-
ниям давления сжатого воздуха и работает безотказно.
При изготовлении таких кранов золотники должны быть тщательно
притерты по отверстиям корпуса, тогда краны работают надежно и мо-
гут с успехом применяться для приводов двустороннего действия.1 По
этому типу могут быть изготовлены краны для приводов одностороннего
действия (с одним золотником). В обоих случаях зажимное устройство,
работающее от привода с таким краном, должно иметь самотормозяшие
элементы, предотвращающие раскрепление заготовки при снятом дав-
лении воздуха.
17. Обратные клапаны
Обратные клапаны предназначаются для предотвращения произ-
вольного выхода сжатого воздуха из рабочей камеры пневматического
приспособления, что может произойти в случае падения давления в сети
или случайного повреждения воздухопроводящего шланга. В то же
время обратные клапаны должны обеспечивать свободный проход сжа-
того воздуха из сети в приспособление. Устанавливаются они перед воз-
духораспределительными кранами (см. рис. 122).
Наличие в сети обратного клапана предотвращает произвольное
раскрепление зажатой в приспособлении заготовки, т. е. предупреждает
возможность травматизма и аварии. Поэтому эксплуатация пневмоуста-
новок без обратного клапана категорически запрещается.
На практике применяются обратные клапаны шариковые, с кони-
ческим стержнем и с резиновой шайбой.
Устройство шарикового обратного клапана показано на рис. 111.
Корпус 1 имеет ступенчатое отверстие, конусный переход которого пе-
рекрывается шариком 2. Под действием спиральной пружины 3 шарик
поджимается к коническому седлу корпуса. Регулировка усилия пру-
жины осуществляется штуцером 4\ крепление его производится гайкой 5.
1 Для облегчения изготовления золотников и обеспечения лучшей герметичности
выгодно применять резиновые уплотнительные кольца (см. рис. 39).
165
При проходе сжатого воздуха из сети в корпус обратного клапана
шарик отжимается и пропускает поток воздуха. В случае падения дав-
ления в сети ниже давления в камере пневмоустройства шарик под дей-
ствием пружины и потока воздуха из приспособления перекроет отвер-
стие корпуса, предотвращая раскрепление изделия.
Рис. 111. Шариковый обратный клапан.
Обратный клапан с конусным стержнем (рис. 112) работает по
такому же принципу. Здесь при проходе воздуха из сети стержень 2 от-
жимается от конического седла корпуса I, пропуская воздушный поток
Рис. 112. Обратный клапан с конусным стержнем.
и сжимая спиральную пружину 3, В случае падения давления воздуха
в сети стержень воздушным потоком из приспособления и пружиной
поджимается своей конусной головкой к седлу корпуса, преграждая
выход воздуху из камеры пневмоустройства.
Эта конструкция клапана имеет присоединительные резьбовые от-
верстия для связи с предохранительным приспособлением и маномет-
ром, что облегчает компоновку аппаратуры. Недостатком такого кла-
пана является трудность притирки конического седла корпуса для по-
лучения нужной герметичности.
166
Корпус клапана изготовляется из силумина любой марки по
ГОСТ 2685—53.
Одна из конструкций обратного клапана с резиновой шайбой при-
ведена на рис. 113. Здесь сжатый воздух из сети поступает в корпус 6
и, пройдя через втулку 5, давит на резиновую шайбу 4. Шайба отходит
Рис. 113. Обратный клапан с резиновой прилегающей шайбой.
от сферического торца втулки, благодаря чему воздушный поток через
образовавшийся зазор проходит в полость гильзы 5, а оттуда через от-
верстие штуцера 1 в приспособление.
Рис. 114. Обратный клапан с резиновой отгибающейся шайбой.
При падении давления воздуха в сети гильза 3 под действием пру-
жины 2 и потока воздуха перемещается вправо и плотно поджимает ре-
зиновую шайбу к торцу втулки, что предотвращает утечку воздуха из
приспособления. Резиновая шайба укреплена на конусной заточке
гильзы.
Такая конструкция обратного клапана работает безотказно и про-
ста в изготовлении.
Конструкция обратного клапана с отгибающейся резиновой шайбой
изображена на рис. 114. В корпусе 1 клапана с помощью штуцера 6
укреплена решетка 2. На стержень ее посажены резиновая шайба 3 и
конусная втулка 4, закрепленные гайкой 5.
Сжатый воздух поступает через отверстия решетки, отгибает рези-
новую шайбу и свободно проходит в камеру приспособления. Движение
воздушного потока в обратном направлении не произойдет, так как
резиновая шайба при этом распрямляется и перекрывает отверстия
решетки.
167
Благодаря наличию конусной втулки резиновая шайба отгибается
под некоторым углом, чем обеспечивается ее быстрое и надежное рас-
прямление. Это предотвращает утечку воздуха из приспособления.
Такая конструкция обратного клапана надежна в работе и обеспе-
чивает необходимую герметичность. Благодаря отсутствию точно при-
тираемых соединений клапан прост и дешев в изготовлении.
При эксплуатации на станке пневмоустройств, в которых после за-
жатия заготовки давление воздуха должно быть снято, наличие в маги-
страли обратного клапана не обязательно.
18. Регулирующее устройство к пневмоприводам
При работе с пневматическими приспособлениями зачастую необ-
ходимо регулировать давление сжатого воздуха, а также скорость по-
ступления его в полость цилиндра или камеры. Регулирование давления
нужно, например, при переходе на обработку изделий из легкодеформи-
руемых материалов (например, алюминия, меди и т. п.). В этих случаях
при нормально принятом (расчетном) давлении воздуха в камере пнев-
мопривода может произойти деформация изделия, что недопустимо.
Регулирование скорости поступления воздуха в камеру пневмопри-
вода необходимо для обеспечения заданной последовательности дей-
ствия нескольких (сблокированных) цилиндров или в целях соблюдения
определенной скорости перемещения штока пневмопривода.
Для регулирования давления применяются редукционные клапаны,
для регулирования скорости—регуляторы скорости. Вся эта аппара-
тура управления вместе с обратным клапаном монтируется в воздушной
сети непосредственно около станка, где работает пневмоустановка. На-
личие большого количества различной аппаратуры, подключаемой в воз-
душную сеть, усложняет и загромождает и без того довольно сложное
оборудование пневмоустройств.
На одном из ленинградских заводов спроектировано и применяется
оригинальное регулирующее устройство (рис. 115), в котором удачно
скомпонована вся указанная аппаратура: регулятор давления, регуля-
тор скорости поступления воздуха, обратный клапан и водоотделитель.
Сжатый воздух из сети через штуцер 24 попадает в резервуар /,
откуда по трубке 2 проходит в полость А, при этом резиновая шайба 4
обратного клапана отжимается и открывает свободный проход воздуху.
В случае если давление в резервуаре упадет ниже давления воздуха
в полости Л, то шайба под действием воздушного потока и пружины
перекроет проходное отверстие, и утечки воздуха, а следовательно и
понижения давления происходить не будет.
Регулятор давления представляет собой стержень 21 с эбонитовой
или резиновой прокладкой 22. направляемый во втулке 20. В нижней и
верхней части его посадочного диаметра просверлены радиальные отвер-
стия, выходящие в центральное отверстие. Снизу на стержень давит
168
спиральная пружина 23, расположенная в кольце 5, которое закреплено
между корпусом 7 и кольцом 3.
Регулировка давления воздуха производится изменением величины
щели между торцом втулки 20 и прокладки стержня. Для этого слу-
жит винт 13, помещенный в крышке 16, скрепленной с корпусом. Дав-
Рис. 115. Регулирующее устройство к пневматическим приводам.
ление от винта передается пружине 14. а последняя через шайбу 17
прогибает диафрагму 18 и опускает стержень 21, при этом давление
воздуха в полости Б устройства будет возрастать. Наблюдение за вели-
чиной давления воздуха при регулировке производится по манометру,
который закрепляется в штуцере 19. После установки винта 13 в нуж-
ном положении он крепится гайкой 15.
Понижение давления воздуха в полости Б, а следовательно и в си-
ловом приводе происходит при вращении винта 13 против часовой
стрелки (см. вид сверху), при этом ослабевает давление пружины 14 на
169
стержень, в результате чего последний под действием пружины 23 пере-
мещается вверх, перекрывая щель для прохода воздуха. То же самое
происходит в случае повышения давления в сети и полости А. Доступ
воздуха при этом прекращается, благодаря чему давление в силовом
приводе сохраняется постоянным.
Если давление в силовом приводе по каким-либо причинам падает,
то пружина 14 получает некоторую свободу и смещает вниз стер-
жень, что увеличивает давление в силовом приводе до нужной
величины.
Регулировка скорости поступления сжатого воздуха в силовой при-
вод производится путем вращения винта 12. Вращая винт по часовой
стрелке, перекрывают щель между его конической частью и седлом
кронштейна 9, вследствие чего скорость поступления воздуха умень-
шается. При вращении винта в обратную сторону скорость увеличи-
вается. Уплотнение в соединении винта с кронштейном выполнено рези-
новой набивкой 10, сжатие которой производится штуцером 11.
С помощью штуцера 8 устройство соединяется с силовым приводом.
Штуцер 6 служит для подсоединения шланга обдувки при необходимо-
сти очистить обработанное на станке изделие от стружки, грязи и т. п.
(например, прочистка резьбового отверстия).
Для выпуска из резервуара воды, скопляющейся в нем по мере
работы устройства, служит кран 26, который расположен в штуцере 25,
ввернутом в дно резервуара.
Регулирующее устройство монтируется на станине станка вблизи от
пневмопривода. Крепление его производится с помощью стяжных хому-
тиков за резервуар. Выше (на рис. 32) была показана схема установки
такого регулирующего устройства и распределительного крана на ре-
вольверном станке.
Применение описанного регулирующего устройства снижает рас-
ходы на изготовление или приобретение необходимой аппаратуры,
а также упрощает пользование ею. Стоимость изготовления устройства
составляет примерно 350 руб.
19. Панели управления
Обычно вся включаемая в воздушную магистраль аппаратура мон-
тируется непосредственно на станке (например, распредели тельный
кран) или присоединяется к воздухопроводящей трубе, идущей от сети.
Такая установка аппаратуры почти всегда требует выполнения довольно
значительных по трудоемкости слесарных работ, связанных нередко
с остановкой станка. При этом установленная таким образом аппара-
тура становится как бы постоянной принадлежностью данного станка, и
в случае изменения характера выполняемых на нем работ, когда нет
необходимости в пневмоподводке, не может быть легко демонтирована
и перенесена к другому оборудованию.
170
Рис. 116. Панель управления для револьверных и токарных станков.
171
Рис. 117. Общий вид панели управления, установленной у револьвер-
ного станка.
172
Указанные недостатки устраняются применением так называемых
панелей управления, на которых компонуется вся аппаратура, необхо-
димая для работы пневмоустройства.
Панель управления для револьверных и токарных станков изобра-
жена на рис. 116. Она имеет сварную подставку 14, с помощью которой
на панели монтируется необходимая аппаратура. На вертикальной
Рис. 118. Панель управления для фрезерных приспособлений.
стойке укрепляется водоотделитель 9, куда от сети через штуцер 10
попадает сжатый воздух. Выпуск осевшей в водоотделителе влаги про-
изводится через кран 13. Далее сжатый воздух проходит по отверстиям
в стойке и идущей от нее колонке и попадает в кронштейн 2. От него
воздух проходит в манометр 3 и предохранительное приспособление 1.
173
Одновременно через масленку 4, 1 обратный клапан 5 и штуцер 6 сжа-
тый воздух полается в распределительный двухходовой кран 7.
При переключении рукоятки крана сжатый воздух подается пооче-
редно в каждую из двух воздухопроводящих трубок 12, откуда через
штуцера 11 и по трубкам, связывающим панель с пневмоприводом,
в полости последнего.
Общий вид такой панели управления, установленной у револьвер-
ного станка, приведен на рис. 117.
Панель управления для фрезерных приспособлений (рис. 118) со-
стоит из корпуса /, который с помощью болта 7 и гайки 2 закрепляется
на столе фрезерного станка в удобном для работающего месте. На кор-
пусе установлен двухходовой кран 3, в котором имеются два выходных
отверстия для подсоединения к пневмоприводу, что производится с по-
мощью штуцеров 6. Если панель используется для приводов односторон-
него действия, то одно из этих отверстий закрывается резьбовой проб-
кой 8 с резиновой прокладкой.
В корпус вмонтирован обратный клапан 5 с резиновой шайбой.
Устройство его аналогично приведенной на рис. 113 конструкции.
Шланг от сети присоединяется к штуцеру, жестко скрепленному
с корпусом панели. В этом же штуцере закрепляется манометр.
Такая панель проста по конструкции и удобна в эксплуатации. Из-
готовление ее обходится около 100 руб.
20. Предохранительное пневматическое приспособление
и переключатель к нему
При работе с пневмозажимными приспособлениями необходимо
обеспечить безопасность работающего на случай падения давления
в сети ниже минимально допустимого, так как при этом изделие может
вырваться из приспособления. Наличие в сети обратного клапана
(см. выше, стр. 165) отчасти решает эту задачу, препятствуя быстрой
утечке воздуха из рабочей камеры силового привода. Однако для пол-
ной гарантии безопасности необходимо применять специальные предо-
хранительные приспособления (пневмоконтакторы), которые при паде-
нии давления в воздушной сети автоматически отключают электро-
двигатель привода станка, и работа станка прекращается. Одна из
конструкций пневмоконтактора, хорошо зарекомендовавшая себя
в работе, приведена на рис. 119, а.2
В корпусе 8, изготовленном из силумина, выполнены два взаимно-
перпендикулярных отверстия: горизонтальное и вертикальное. В первом
1 Масленка необходима для автоматической подачи вместе со струей сжатого
воздуха небольшой порции масла (2—3 капли), что обеспечивает надежную и дли-
тельную работу пневмопривода (поршневого типа).
2 Е. Ф. Егоров. Предохранительное приспособление к пневматическим зажим-
ным устройствам. «Информационно-технический листок ЛДНТП» № 44, 1955.
174
Пнебмоконтактор
Электродвигатель
Стоп
Рис. 119. Предохранительное пневматическое
приспособление (а) и схема подключения его
к электросхеме станка (б).
€0 скольжением расположен поршень Р, а во втором — вкладыш 7,
проходящий через паз поршня. Вкладыш скреплен с подвижной тексто-
литовой колодкой 6, которая имеет латунное контактное кольцо 5; с дру-
гой стороны вкладыш скреплен с кнопкой 10.
На корпусе жестко укреплен кронштейн 2 с двумя клеммами 3;
один из выводов клемм соединяется с кнопкой включения электродви-
гателя станка, а другой — с фазой электродвигателя. Кронштейн закрыт
текстолитовым кожухом /, привинченным к корпусу. Корпус приспо-
собления с помощью резьбы соединяется с обратным клапаном
(см. рис. 112). От последнего сжатый воздух попадает в горизонтальное
отверстие и отжимает поршень влево; при этом вкладыш своим уступом
опирается на заплечико поршня и благодаря этому удерживается в
крайнем верхнем положении. В этом случае контактные концы клемм
будут расположены на контактном кольце колодки, и электрический
ток будет поступать в двигатель привода станка.
При падении давления в сети сжатого воздуха ниже минимально
допустимого срабатывает отрегулированная на соответствующее давле-
ние возвратная пружина 14 — она отжимает поршень вправо; при этом
заплечико поршня выходит из соединения с уступом вкладыша и по-
следний под действием пружины 4 перемещается вниз. Теперь контакт-
ные концы клемм выйдут из соприкосновения с контактным кольцом, и
электрическая цепь питания двигателя станка разомкнется; работа
станка прекратится.
Пока шпиндель станка будет еще по инерции вращаться, давление
воздуха в пневмоприводе зажимного приспособления благодаря нали-
чию обратного клапана будет поддерживаться.
Обычно возвратная пружина приспособления регулируется на дав-
ление 4 ат. Такое давление принимается минимально допустимым для
большинства пневматических приспособлений.
Регулировка пружины производится болтом 13, при этом необхо-
димо добиться такого натяжения возвратной пружины, которое обеспе-
чит срабатывание механизма при давлении ниже 4 ат. После регули-
ровки болт стопорится гайкой 2, а на хвостовую часть корпуса на-
винчивается колпачок 11. После этого приспособление пломбируется
представителем по технике безопасности. Вскрытие колпачка разре-
шается лишь в исключительных случаях (например, при ремонте при-
способления или необходимости регулировки его на другое давление) и
только с ведома упомянутого представителя.
После восстановления нужного давления сжатого воздуха включе-
ние механизма приспособления производится кнопкой 10. Теперь станок
может вновь работать.
Схема подключения предохранительного приспособления к элекгро-
схеме станка показана на рис. 119,6.
Практика применения такого приспособления на ряде заводов пока-
зала его хорошие качества: безотказность в работе, компактность кон-
176
струкции и возможность точной регулировки механизма на нужное дав-
ление.
При эксплуатации пневмозажимных устройств с наличием предо-
хранительного приспособления питание электродвигателя привода
станка будет производиться только при поступлении через предохрани-
тельное приспособление воздуха определенного давления. Если пере-
крыть поступление воздуха при переходе, например, на работу без пнев-
моустройств, то станок работать не будет. В условиях массового и
крупносерийного производства, когда станок всё время загружен одним
видом работы, это обстоятельство не приводит к большим потерям вре-
мени. Однако в условиях небольшой серийности, когда станок часто
переналаживается на совершенно другой вид работы, это препятствует
нормальной эксплуатации оборудования, так как в каждом случае не-
обходимо производить отключение или подключение предохранитель-
ного приспособления в электросеть станка. Это отнимает много времени
и представляет значительные неудобства. Применение же тумблеров
в этих случаях недопустимо, так как тогда будет возможность отклю-
чить предохранительное приспособление от электросхемы станка и при
эксплуатации пневмоустановки, что снижает гарантию безопасности
работ.
Для отключения электросхемы станка от предохранительного при-
способления и одновременного прекращения поступления сжатого воз-
духа из сети в пневмоустановку на Ленинградском заводе полиграфиче-
12 В. А. Волосатое 177
ских машин применен специальный переключатель простой конструкции
(рис. 120).
От штуцера /, присоединенного к воздухопроводу сети, сжатый воз-
дух подается в корпус 2. В корпусе помещен золотник 4, стержень кото-
рого вращается с помощью рукоятки 5 в крышке 3. Золотник имеет
одно вертикальное отверстие. При совмещении этого отверстия (пово-
ротом рукоятки влево) с воздухопроводящим отверстием крышки сжа-
тый воздух через штуцер 6 проходит в аппаратуру пневмоустановки, при
этом тумблер Р, включенный в электросхему, включит предохранитель-
ное приспособление в схему питания электродвигателя станка.
Если рукоятку повернуть вправо, т. е. прекратить поступление сжа-
того воздуха в пневмоустановку, то сферическая часть рукоятки нажмет
на кнопку тумблера, и предохранительное приспособление окажется
отключенным от общей схемы питания электродвигателя станка. В ре-
зультате можно выполнять на станке работы без применения сжатого
воздуха.
Положение рукоятки фиксируется шариком 7, на который нажи-
мает пружина <8; шарик заскакивает в одну из двух лунок на крышке.
Применение таких переключателей улучшает использование пневмо-
установок, работающих с предохранительными приспособлениями, и
предотвращает возможность нарушения правил техники безопасности.
Стоимость изготовления переключателя — около 50 руб.
ГЛАВА VI
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ПРИМЕНЕНИЯ ПНЕВМОЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ
21. Уплотнения поршней и штоков приводов
На качество и длительность работы пневматических приводов боль-
шое влияние оказывает выбор оптимального варианта уплотнений
поршня и штока. Нередки случаи, когда неправильное конструктивное
решение или некачественное изготовление узлов уплотнения приводит
к частым ремонтам привода и его плохой работе, что снижает эффек-
тивность применения пневматики.
Уплотнения в подвижных и неподвижных соединениях приводов
должны отвечать следующим основным требованиям:
1) обеспечивать полную герметичность соединения, что проверяется
при повышенном давлении воздуха (7—8 кг/см2) \
2) обеспечивать простоту сборки и разборки узла;
3) обладать высокой износостойкостью (для подвижных соедине-
ний) и хорошо противостоять влиянию масла и температурным колеба-
ниям как в самом приводе, так и в окружающей среде;
4) уплотнения подвижных соединений должны обеспечивать мини-
мальные потери мощности на трение.
В качестве уплотнений для поршней и штоков пневмоприводов за-
частую применяют кожаные уголковые манжеты и воротники. Конструк-
ция и размеры, а также технические условия на изготовление и приемку
кожаных воротников и манжет установлены ГОСТ 2749—52; резиновые
манжеты и воротники выбираются в соответствии с ГОСТ 6678—53 [4].
Однако, как показала практика ряда заводов, кожаные уплотнения
обладают рядом существенных недостатков как конструктивного, так
и эксплуатационного характера. Так, применение их заставляет изготов-
лять поршни сборной конструкции (см., напр., рис. 1), что усложняет
12*
179
конструкцию привода и удорожает его изготовление. В ряде случаев
необходимость периодической регулировки кожаных уплотнений приво-
дит к необходимости вводить различные регулировочные узлы (см.
рис. 101).
Кожаные манжеты являются источниками больших потерь мощно-
сти на трение, так как они имеют большую площадь соприкосновения
с полостью цилиндра. По литературным данным [4], эти потери состав-
ляют от 50 до 60%. При длительных перерывах в работе привода кожа-
ные уплотнения ссыхаются и отходят от стенок цилиндра, что нарушает
герметичность соединения.
От указанных недостатков свободны уплотнения в виде резиновых
колец круглого сечения, которые устанавливаются в канавки поршня
или отверстия под шток. Конструкции приводов с такими уплотнениями
были приведены выше (см. стр. 153).
Резиновые кольца для таких уплотнений изготовляются из масло-
стойкой резины марки В-14 или 3826 по ТУ МХП 1166—51р. Такие
кольца обеспечивают надежную герметичность при давлении до 300—
500 кг/см 2, потери на трение при их использовании минимальные, так
как площадь соприкосновения их с поверхностью цилиндра или штока
привода невелика.
Для обеспечения длительной и надежной работы такого уплотнения
необходимо, чтобы уплотняемые поверхности цилиндра или штока были
обработаны с чистотой не ниже VVV^, а канавка под уплотнение —
не ниже VV6.
Практика работы ряда заводов показала хорошие эксплуатацион-
ные качества таких уплотнений. Они долговечны, надежны в работе и
удобны в сборке.
Рекомендуемые размеры узлов таких уплотнений для подвижных
соединений (по нормалям Ленинградского завода полиграфических ма-
шин) приведены в табл. 4. Для неподвижных соединений уплотнения
резиновыми кольцами применяются практически редко. В этих случаях
более простым решением является уплотнение резиновой прокладкой;
для этого применяется резина тех же марок.
Резиновые кольца для уплотнений пневматических приводов изго-
товляются путем вулканизации в пресс-формах (рис. 121). Пресс-формы
изготовляют либо для каждого типоразмера кольца, либо одну для
нескольких типоразмеров. Вулканизацию можно производить на обыч-
ном гидравлическом прессе (для прессования изделий из пластических
масс), подогрев предварительно пресс-форму до 143 ± 5°.
Кольца средних размеров (D порядка 100—120 мм) вулканизируют
при давлении 125 ат с выдержкой около 40 мин. Затем отпрессованное
кольцо тщательно очищают от облоя и проверяют по основным пара-
метрам согласно ТУ МХП.
Изготовление таких уплотнений может быть налажено на любом
180
Таблица 4
Размеры (в мм) уплотнительных резиновых колец для подвижных соединений
пневмоприводов
Dm D1 В D2 D d
НОМ. доп. ном. доп. НОМ. доп. ном. доп. ном. | I доп.
10 6 6 -0,015 —0,055 2,5 + 0,2 10 -0,10 6 -0,1 -0,2 2 + 0,2 + 0,3
16 12 12 -0,020 -0,070 16 12
20 14 14 3,8 20 14 3 + 0,3 + 0,4
22 16 16 22 16
25 19 19 —0,025 —0,085 25 19
28 22 22 28 22
32 24 24 5 32 Л 1 к 24 -0,2 —0,4 4 + 0,40 + 0,55
38 30 30 38 —V,10 30
50 40 40 -0,032 -0,100 6,3 + 0,3 50 -0,20 40 -0,2 -0,5 5 +0,40 +0,60
60 50 50 60 50
70 60 60 -0,040 -0,120 70 60
75 65 65 75 65
90 80 80 90 80
100 90 90 —0,050 -0,140 100 90
105 93 93 7,5 105 -0,25 93 -0,3 -0,6 6 + 0,40 4-0,70
120 108 108 120 108
150 — 138 —0,060 -0,165 150 138
180 «— 168 180 168
200 — 188 -0,075 —0,195 200 188
220 — 208 220 208
260 245 245 9,5 260 —0,30 245 -0,3 -0,7 7,5 + 0,50 + 0,80
300 285 285 —0,090 -0,225 300 385
181
предприятии, имеющем гидравлические прессы соответствующей мощ-
ности.
Стоимость изготовления резинового уплотняющего кольца в усло-
виях машиностроительного завода обычно не превышает 5 руб.
Изготовление резиновых уплотняющих колец практикуют из за-
готовок круглого сечения определенной длины путем вулканизации их
концов, срезанных предварительно «на усик» длиной примерно 2 d
ч)
6)
Рис. 121. Пресс-формы для вулканизации резиновых
уплотняющих колец:
а — одноместная; б — двухместная.
(d— диаметр сечения уплотнения). Вулканизация производится также
в пресс-форме. В этом случае одна пресс-форма пригодна для вулкани-
зации ряда колец одного сечения, но различных диаметров, что упро-
щает и удешевляет их изготовление. Однако эксплуатационные качества
таких колец ниже, нежели колец, целиком вулканизированных в пресс-
формах: они получаются с большими отклонениями по внутреннему
диаметру и выдерживают меньшее число ходов поршня или штока.
22. Типовые схемы включения пневмоприводов
Для эксплуатации пневмозажимных устройств необходимо наличие
у каждого станка (или другого оборудования) пневмоподводки. От пра-
вильности выбора схемы пневмоподводки и монтажа необходимой аппа-
ратуры во многом зависит надежность и безопасность работы пневмо-
зажимного устройства.
Типовая схема пневмоподводки для поршневых приводов двусто-
роннего действия приведена на рцс. 122. Здесь в воздушную магистраль
включены: кран-вентиль 7 для подключения точки к общей сети; водо-
отделитель с фильтром 6, предназначенный для конденсации и улавли-
182
вания влаги, а также очистки сжатого воздуха от пыли и грязи; маслен-
ка 5 (пневматический лубрикатор), обеспечивающая подачу в поршне-
вой пневмопривод вместе с воздушным потоком небольшой порции рас-
пыленного масла, что улучшает работу привода и удлиняет срок его
службы; манометр 4, благодаря которому контролируется давление воз-
духа в сети; обратный клапан 3; предохранительное приспособление 2
(пневмоконтактор) и двухходовой воздухораспределительный кран /.
В зависимости от тех или иных особенностей конструкции эксплуа-
тируемого пневмопривода эта схема может изменяться. Так, например,
в случае применения приводов диафрагменного типа можно не вклю-
Рис. 122. Типовая схема подводки сжатого воздуха для поршневых
приводов двустороннего действия.
чать в схему масленку; при обработке в зажимном устройстве, работаю-
щем от пневмопривода, заготовок из легкодеформируемых материалов
или заготовок полой тонкостенной формы необходимо присоединять
к пневмоподводке редуктор, понижающий давление воздуха. Такой ре-
дуктор включается в сеть до распределительного крана.
За последние годы на токарных и револьверных станках всё шире
применяются пневмозажимные устройства, в конструкции которых
имеются самотормозящие звенья, позволяющие работать при снятом
давлении воздуха в приводе. Выше (в гл. I) были описаны такие устрой-
ства. Применение их исключает необходимость установки обратного
клапана и пневмоконтактора. В этом случае выгоднее применять краны
с механическим снятием давления воздуха в приводе.
Пневмоприводы для фрезерных, сверлильных и строгальных стан-
ков обычно имеют встроенные в привод распределительные краны. По-
этому пневмоподводка к этим станкам, как правило, заканчивается
обратным клапаном и пневмоконтактором.
Из сказанного явствует, что схема пневмоподводки к каждому
станку должна уточняться в соответствии с конкретными условиями
эксплуатации пневмоприводов. При этом учитываются:
а) конструкция привода, т. е. наличие в нем самотормозящих зве-
ньев и встроенной аппаратуры (обратного клапана, крана, пневмопа-
нели и т. д.), и
183
б) характер обрабатываемых на станке заготовок, в зависимости от
чего определяется потребность включения в сеть редуктора.
Поэтому разработку схемы включения пневмоприводов представ-
ляется целесообразным производить отдельно для каждого вида пневмо-
привода. Такая схема должна быть обязательно согласована с предста-
вителем техники безопасности завода и утверждена главным инженером.
23. Экономические показатели применения пневматических устройств
Внедрение пневмозажимных устройств связано с определенными
затратами на их изготовление. В ряде случаев стоимость изготовления
пневматических приспособлений превышает стоимость обычно приме-
няемых приспособлений с ручными зажимами. Поэтому при рассмот-
рении вопроса о целесообразности применения пневматического приспо-
собления необходимо считаться с затратами на изготовление такой
оснастки. В табл. 5 приведена средняя ориентировочная стоимость из-
готовления основных видов универсальной пневматической оснастки,
а в табл. 6 — основных видов пневмоаппаратуры (по данным Ленин-
градского завода полиграфических машин).
С точки зрения экономической целесообразности применения пнев-
моустройств, внедрение универсальных приводов имеет несомненные
преимущества в условиях любой серийности производства (исключая
массовое, где это практикуется редко), так как дает возможность мно-
гократно использовать их для обработки деталей различных классов
и типоразмеров.
Ориентировочная оценка экономической целесообразности приме-
нения универсальных или групповых пневматических приспособлений
может быть произведена путем сопоставления затрат на изготовление
такой оснастки с эффективностью, получаемой в результате сокращения
вспомогательного времени, расходуемого на закрепление и раскрепле-
ние детали.
Для удобства подсчета экономии от снижения затрат вспомогатель-
ного времени при внедрении пневмозажимных устройств можно ре-
комендовать составление специальной ведомости по предлагаемой ниже
форме (табл. 7).
В эту ведомость наравне с технологическими данными вписы-
ваются также затраты времени на закрепление и раскрепление детали
в обычном и пневматическом приспособлениях. Такое время с доста-
точной точностью можно определить по табл. 8, которая составлена на
базе нормативов Ленинградского завода полиграфических машин при-
менительно к условиям мелкосерийного производства.
Ведомость составляется технологом отдельно для каждого вида
универсального пневмозажимного устройства. Подсчитав экономию
вспомогательного времени, получаемую в результате перевода обра-
ботки деталей на пневматику, и зная серийность изделия, нетрудно
184
Таблица 5
Средняя ориентировочная стоимость изготовления основных видов
универсальных пневмоприводов 1
Вид оборудования Наименование и характеристика пневмопривода Стоимость (В руб.)
Станки токар- ные и револь- верные Пневматический цилиндр для револьверных станков с качающейся вилкой (установка на станине станка) 400
Привод мембранного типа с креплением на шпинделе станка 440
Цанговый пневмопатрон с встроенным цилиндром 920
Кулачковый пневмопатрон с встроенным цилиндром и клиновым устройством 1500
Станки фрезерные Диафграменная пневмокамера с толкающим штоком 280
Пневмозажимной стол с одним центрально располо- женным штоком 550
Пневматические тиски с встроенным диафрагменным приводом 1220
Пневматические тиски с неподвижной базовой губкой и поршневым приводом сдвоенного типа 1460
Тиски слесарные Пневматическая подставка (с модернизацией суще- ствующих тисков) 450
1 Стоимость указана без накладных расходов.
Таблица 6
Ориентировочная стоимость изготовления и область применения основных
видов пневмо ап паратуры1
Наименование пневмоаппаратуры Стоимость изготовле- ния (в руб.) Область применения
Воздухораспределительные краны (двухходовые) 90 Для приводов двойного действия
Распределительные краны с двумя цилиндри- ческими золотниками 120 Для приводов, имею- щих устройство для работы со снятым давлением воздуха
1 Стоимость указана без накладных расходов.
185
Продолжение табл. 6
Наименование пневмоаппаратуры Стоимость изготовле- ния (в руб.) Область применения
Обратные клапаны (с прилегающей резиновой шайбой) 40 Для приводов, работаю- щих при постоянном давлении воздуха
Регулирующее устройство, включающее обрат- ный клапан, отстойник и регуляторы давле- ния и скорости воздуха 350 Взамен обычных типов пневмоаппаратуры
Пневмоконтактор (предохранительное приспо- собление) 120 Для приводов, работаю- щих при постоянном давлении воздуха
Таблица 7
Ведомость деталей, подлежащих переводу на обработку в пневматическом
приспособлении
Цех № 5 Оборудование Операция Заказываемое приспособление
Вид Инв. № Фрезерование по плоскости Многоместное, универсальное, тисочного типа
Станок ГФ 4031
Изделие Обозначение детали Колич. на одно изделие Базовые по- верхности Обрабаты- ваемые по- верхности Время на .зажим — отжим* (в мин.)
на существующем приспособлении на пневматичес- ком
мк ЗМК15 12МКЗ 2 8 3 и 5 8 и 12 4 И 6 7 И 11 0,55X2=1,1 1,3 X 8 = 10,4 0,2X2 = 0,4 0,3 X 8 = 0,23
Итого на одно изделие
186
Таблица 8
Затраты вспомогательного времени на закрепление и раскрепление одной
детали весом до 2 кг
Вид обработки Характеристика установки деталей Среднее время (в мин.)
зажим ключом механич. зажим пневмоза- жим
Токарные ра- боты Штучные заготовки в трехкулачковом патроне 0,5 — 0,1
Штучные заготовки в цанговом патроне 0,25 0,15 0,1
Револьверные работы (диа- метр отверстия шпинделя до 38 мм) Прутковые заготовки в трехкулачко- вом патроне 0,35 — 0,08
Прутковые заготовки в цанговом па- троне 0,25 0,2 0,08
Штучные заготовки в трехкулачковом патроне 0,42 — 0,1
Штучные . заготовки в цанговом па- троне 0,3 0,25 0,08
Фрезерные работы Установка детали в тисках с простой выверкой 0,55 0,4 0,2
Установка одновременно 6—10 деталей (пакетом) в тисках с простой вы- веркой 0,35 — 0,05
Установка детали на столе с крепле- нием двумя прижимами с простой выверкой 1,3 0,8 0,3
Установка детали в цанговом патроне 0,3 — 0,1
Расточные ра- боты Установка детали на столе с крепле- нием в одной плоскости прихватами 3,5 — 0,5
Сверлильные работы Установка и крепление детали на столе вертикально-сверлильного станка двумя прихватами 1,5 — 0,5
То же, на радиально-сверлильном станке 4 2,5 1,0
187
Продолжение табл. 8
Вид обработки Характеристика установки деталей Среднее время (в мин.)
зажим ключом механич. зажим пневмоза- жим
Строгальные работы (зажим двумя-тремя планками) Установка на столе одновременно до 10 деталей длиной от 100 до 200 мм 1.5 — 0,3
Установка на столе одновременно до 10 деталей длиной от 200 до 300 мм 2,0 — 0,5
Слесарные работы Установка детали в слесарных тисках с простой выверкой 0,8 — 0,2
определить эффективность предполагаемого изменения способа крепле-
ния деталей.
При определении целесообразности применения универсальных
пневмозажимных устройств взамен оснастки с ручным зажимом дета-
лей нельзя исходить только из экономических данных. Здесь необходимо
помнить о том, что пневматика резко снижает также утомляемость ста-
ночника, позволяя сделать труд рабочего более производительным и
легким. Так, например, по опубликованным данным [4], для крепления
детали болтовым зажимом с помощью обычного гаечного ключа рабо-
чий затрачивает усилие:
при резьбе 0 12 мм ......................... 5 кг
, , 0 16 мм...................... 8 кг
„ » 0 20 мм......................12 кг
„ „ 0 24 мм......................16 кг
В то же время для управления пневмозажимными приспособле-
ниями, независимо от количества одновременно работающих зажимов,
станочник затрачивает усилие не более 500 г, что даже при высоком тем-
пе работы не утомляет рабочего и не снижает производительности труда.
Исходя из сказанного, в первую очередь необходимо переводить
на пневматику работы, связанные с большими затратами физического
труда станочников.
Значительное снижение стоимости проектирования и изготовления
пневмозажимных универсальных устройств можно получить путем нор-
мализации и унификации как непосредственно самых приводов и пх
элементов, так и пневмоаппаратуры. Известен опыт заводов, когда для
188
зажимных приспособлений применяются нормализованные и изготов-
ленные заранее пневматические приводы поршневого и диафрагменного
типов.
Еще выгоднее сосредоточить изготовление универсальных приводов
на одном предприятии, что позволит надлежащим образом оснастить
производство и тем самым резко снизить стоимость их изготовления.
ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ
1. М. А. А нее ров. Приспособления для токарных и круглошлифовальных станков.
Лениздат, 1953.
2. М. А. Ансеров и Б. Д. Бутковский. Приспособления для фрезерных станков.
Машгиз, Л., 1953.
3. С. Т. Г у т к и н. Пневматические универсальные приспособления к металлорежущим
станкам. «Информационно-технический листок ЛДНТП» № 100, 1956.
4. М. А. Толстов. Пневматические и пневмогидравлические приспособления. Маш-
гиз, Свердловск, 1956.
5. С. М. Зонненберг и А. С. Лебедев. Пневматические зажимные приспособле-
ния. Машгиз, М., 1953.
6. М. 3. Запольских. Быстродействующие пневматические зажимные приспособле-
ния. «Информационно-технический листок ЛДНТП» X? 40, 1955.
7. В. А. Не рода. Современные станочные приспособления. Трудрезервиздат, М., 1956.
8. А. С. К о ч и н е в и Е. А. Я р х о. Механизация ручных работ в механических цехах
с мелкосерийным производством. «Вестник машиностроения», 1957, № 6.
9. Г. Л. Ф и ш б е й н. Универсальная пневматическая рычажная камера. «Вестник ма-
шиностроения», 1956, № 10.
10. Ю. Д. Бржезяк. Пневматические и пневмогидравлические зажимы в приспособ-
лениях. Судпромгиз, Л., 1957.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................................... 3
Глава I. Универсальные приспособления для револьвер-
ных и токарных станков.............................. 5
1. Силовые приводы................................. 5
2. Зажимные приспособления, работающие от силовых
приводов......................................... 23
3. Пневмозажимные патроны с встроенными приводами 44
Глава II. Универсальные приспособления для фрезерных
станков......................................• . . . . 64
4. Силовые приводы и их наладки................... 64
5. Универсальные приспособления, работающие от сило-
вых приводов..................................... 85
6. Тиски с встроенными приводами...................96
7. Специализированные фрезерные приспособления .... 105
Глава III. Универсальные приспособления для сверлиль-
ных и строгальных станков..........................120
8. Приспособления для вертикально-сверлильных станков 120
9. Пневмозажимы для радиально-сверлильных станков 136
10. Универсальный стол с пневмозажимами для попе-
речно-строгальных станков..........................139
Глава IV. Универсальные приспособления, снижающие
трудоемкость слесарных и ручных работ........143
11. Пневматические слесарные тиски.................143
12. Пневматическое приспособление для правки валов . . 145
13. Пневматические прессы..........................149
14. Пневмопривод для пиноли задней бабки токарного
станка.............................................151
15. Приспособление для удаления штучных заготовок при
штамповке..........................................153
Глава V. Аппаратура управления........................156
16. Распределительные краны........................156
17. Обратные клапаны...............................165
18. Регулирующее устройство к пневмоприводам......168
190
19. Панели управления...............................170
20. Предохранительное пневматическое приспособление и
переключатель к нему................................174
Глава VI. Технико-экономические показатели применения
пневмозажимных устройств............................179
21. Уплотнения поршней и штоков приводов...........179
22. Типовые схемы включения пневмоприводов..........182
23. Экономические показатели применения пневматических
устройств . .'......................................184
Литература и источники..................................189
Виктор Алексеевич, Волосатое
Конструкции универсальных пневматических приспособлений
Редактор С. И. Борщевская
Технический редактор Л. Г. Левоневская
Корректор А. Г. Ткалич
Сдано в набор 7/Х 1958 г. Подписано к печати 5/1 1959 г.
Формат бумаги 70x921/ie. Физ. печ. л« 12. Усл. печ. л. 14,04.
Уч.-изд. л. 12,03. Тираж 3000 экз. М — 23007. Заказ № 1513.
Лениздат, Ленинград, Торговый пер., 3
Типография имени Володарского Лениздата, Фонтанка, 57
Цена 5 р. 25 к.
5 р. 25 к.